矿井127V供电线路短路保护受距离限制的解决方案

宁胜军

安徽省淮南矿业集团谢桥煤矿机电管理办公室 236221

矿井127V供电线路短路保护受距离限制的解决方案

宁胜军

安徽省淮南矿业集团谢桥煤矿机电管理办公室 236221

矿用隔爆型长距离短路保护器可以解决127V供电线路短路受距离的限制，主要是通过该保护器将矿井的短路转变成漏电信号使前级具有漏电保护功能的开关瞬间跳闸来实现短路故障的保护。本文对未应用前的情况、应用后的情况及矿用隔爆型长距离短路保护器工作原理等进行介绍。

短路；漏电；矿用隔爆型长距离短路保护器；解决方案

引言

煤矿矿井下瓦斯是矿井安全的重要威胁，瓦斯爆炸事故夺取过很多煤矿员工的生命，所以矿井的安全是永恒的主题。矿用隔爆型长距离短路保护器有效避免了井下照明、信号等127V供电线路因短路故障引发瓦斯爆炸和人身触电等事故。

1、照明综保的缺陷

煤矿矿井下所用127V照明信号综保二次侧短路均采用二次保险熔断来实现对其完成短路保护，但是由于矿上照明一般距离较长，尤其是采掘头、运输大巷及岩巷等一般都在1000米以上。由于照明综保的保护器在实际短路时不起作用，应用到10kVA和4kVA的照明综保采用不同的熔体经过实际的实验具体动作情况见表1：

实验中，照明综保负荷侧电缆使用的是1.5mm2圆皮线，实验直接表明了照明综保存在的问题：

1.1 照明综保的保护器在实际短路时几乎不起作用，而是通过熔体来实现对其的保护；

1.2 距离较长时实现不了对其线路的保护；

1.3 熔体熔断需要一定的时间。以上问题对于矿井的安全供电造成很大的威胁，井下照明线路发生短路故障后引发的瓦斯爆炸和人身触电等事故。

2、矿用隔爆型长距离短路保护器的动作原理

2.1 电气原理图（见图1）：

2.2 电气原理：

B相和C相通过变压器在经过整流桥给J4提供电源。在正常状态下J1、J2、J3处于带电状态，当任两相短路或三相同时短路时，J1或J2或J3或同时失电，则它们的长开点闭合，J4得电吸合，其常开点闭合，使A相对地，这样就把短路信号转换成漏电信号，前级综保开关顺动跳电。利用电容C1～C6的分压原理，电容C7有延时和储能功能。

2.3 工作电压：

应用在127V供电线路中的最小工作电压为100V。根据负荷1000m左右的线路终端均可以满足其工作电压。

2.4 设备要求

按国际GB3836-2000《爆炸性气体环境用电气设备》的规定，不论煤矿还是其他生产企业，只要电气设备处在有爆炸性的环境，就适用本标准，所以该矿用隔爆型长距离短路保护器也必须遵守该规定。

3、井下的应用与推广情况

该短路保护器是同10L长距离综保配套而来的，现在我们已经用该短路保护器应用到4kVA和10kVA综保加装到127V线路末端的应用情况见表2。

除了以上应用情况外，我们还在采煤工作面的上、下顺槽，担心刮板输送机启动导致127V供电线路压降而影响短路保护器的工作，通过实践证明短路保护器能够避免由于大功率设备启动压降的影响而能正常工作。

4、结语

矿用隔爆型长距离短路保护器的应用与推广不但克服了照明综保短路保护受距离限制的缺陷，增大了线路的保护距离。更重要的是避免了各种因短路保护不起作用或者保护起作用有延时段而引起的电气事故，为矿井的供电安全提供了有力的保障。

图1 电气原理图

表1 短路动作实验结果情况表

表2 井下应用及推广情况

[1]李虎伟.矿山供电技术 [J].中国矿业大学出版社，2008

[2]王树玉,李炳阳.煤矿电工安全知识读本 [J].煤矿工业出版社，2005

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.03.045

宁胜军（1982-）.男.助理工程师.2007年毕业于山东科技大学信息与电气工程学院自动化专业.现从事煤矿机电管理工作。