井下电器设备的漏电保护

周东祥　吴金山

【摘 要】本文介绍了井下电器设备的漏电保护方式方法。

【关键词】电器设备；漏电保护

井下觉的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两种。集中性漏电是指电网的某一处或某一点发生漏电，而其他部分对地绝缘仍正常。分散性漏电是指某条线路的整体绝缘水平均降低到安全值以下。

1.造成漏电故障的原因

（1）电气设备长期超负荷运行造成绝缘老化，导致漏电。

（2）电缆受到挤、压、砸、过度弯曲；铁器划伤针刺，出现裂口和缝隙后，长期受潮气的侵蚀造成绝缘损坏或导电芯线外露。

（3）导线连接接头不牢固、有毛刺、防松措施差或无防松措施等，会造成接头脱落、接头松动，使相线与金属外壳直接搭接，或由于接头处发热使绝缘损坏而造成漏电。

（4）电气设备因绝缘受潮或进水，造成绝缘老化，从而导致漏电。例如，长期浸泡在水中的电缆、接线盒进水等。

（5）操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地，而导致漏电。

（6）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部，造成一相线接金属外壳。

（7）维修电气设备时，由于停、送电操作错误，带电作业，造成人身触电而发生漏电。

（8）移动频繁的电气设备，电缆反复弯曲使芯线部分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。

（9）在电气设备内增加其他部件，使带电导体与外壳之间的电气间隙或爬由距离小于安全值时，造成对外壳放电。

导致电网漏电故障造成的危害主要有漏电电流产生的电火花，当其火花能量达到最小点燃能量（0.28mJ）时，如果漏电点的瓦斯浓度也在爆炸浓度范围内，即能引起瓦斯、煤尘爆炸：当人身触及一相漏电导体或漏电的设备外壳时，如果流过人身的漏电电流大于极限安全电流30mA·s时，可能造成人员触电伤亡，如果超过50mA，可能扩大成相间短路，造成更严重的危害。

2.预防漏电故障的措施

（1）严禁电气设备及电缆长期过负荷运行。

（2）导线连接要固定、无毛刺，防松装置要完好，接线方式要正确。

（3）维修电气设备时要按规程操作，检修结束要认真检查，严禁将工具和材料等导体遗留在电气设备中。

（4）避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰撞、过度弯曲、划伤、刺伤等机械损伤。

（5）不在电气设备中增力口额外部件，若必须设置时，要符合有关规定的要求。

（6）设置保护接地装置。

（7）设置漏电保护装置。漏电保护装置应能连续监测电网的绝缘状态，并且只监视电网对地的绝缘电阻值，而不反映其电容的大小。当电网，绝缘电阻降低到规定值时，快速切断供电电源。当电网的绝缘电阻对称下降或不对称下降时，其动作电阻值不变。其动作的电阻值不应受电源电压波动的影响，并具有自检功能。漏电保护装置检测电路的电阻应足够大，不应降低电网对地的阻抗，不增加人身触电的危险。漏电保护装置必须灵敏可靠，既不能拒动，也不能误动。漏电保护装置应能对电网对地电容电流进行补偿，减小人体触电电流。漏电保护装置在电网送电之前应能对电网的绝缘状态进行监测，一旦发现漏电，将电源开关闭锁。漏电保护装置动作应有选择性，以缩小停电范围。将漏电保护装置与屏蔽电缆配合使用，当相线绝缘损坏发生漏电时，由于通过屏蔽层接地，而屏蔽层外部又有绝缘外护套保护，因此，在漏电火花还未外露之前，漏电保护装置就已经动作，切断电源，杜绝了在空气中出现漏电火花的可能性，即实现了超前切断。

3.漏电保护的作用及要求

3.1漏电保护的作用主要如下

①防止人身截身。漏电保护可以缩短人身触电的时间，减小通过人身的电流，以保证人身的安全，②防止漏电电流烧毁电气设备，在电网中出现漏电故障后，漏电保护装置立即动作，切断电源，③防止漏电电流产生的火花引起矿井瓦斯，煤尘爆炸的危险，④对于由短路引起的接地故障，漏电保护还可起短路保护的后备保护作用，一旦短路保护装置拒动，漏电保护装置还可使开关跳闸。

3.2漏电保护装置的要求

①安全性。漏电保护首先要保证供电安全，包括人身安全、矿井安全、设备安全。为了防止人身漏电，检漏保护装置的动作速度越快越好。我国煤矿井下采取30mA·s作为人身触电的安全限值，即人身触电电流与触电时间的乘积不应超过30mA·s，只有这样，才能保证人身安全。对设备来说，漏电电流会使绝缘老化，但所需的漏电电流和漏电时间要超过人身触电的安全要求。因此，漏电保护能满足人身触电的安全条件，就可满足电气设备的安全要求。对矿井来说，漏电电流可能引起瓦斯、煤尘爆炸，通过漏电保护的作用，可以减小漏电电流和缩短漏电时间，降低出现严重故事的可能性，②可靠性。漏电保护必须灵敏可靠，一是不拒动，二是不误动。检漏保护装置本身最好具有自检功能，③选择性。漏电保护必须具有选择性，即切除漏电故障部分，而非故障部分继续运行。其目的是为了减小出现故障时的停电范围。选择性分为横向选择性和纵向选择性。横向选择性是指漏电保护系统只切断漏电故障所在支路。漏电故障不在本保护系统保护的支路上，而是在电网的其他支路上时，保护系统不应动作。纵向选择性是指保护系统只切断漏电故障所在段的电源，并保护其他正常段的供电。如果故障点在下级磁力启动器的保护范围内，同时磁力启动器已切除了故障支路，那么本级保护就不应再动作，否则是越级动作，失去纵向选择性，④灵敏性。漏电保护的灵敏性是保护装置针对不同程度漏电故障的反应能力，要求对于最小的漏电故障，保护装置也能可靠动作，即对临界漏电故障具有较强的反应能力，⑤全面性。煤矿井下的低压电网，多是1台动力变压器为一单独的供电单元。全面性是指保护范围应覆盖整个供电单元，没有动作死区，无论该供电单元的何处发生什么类型的漏电故障。漏电保护都能起到保护作用。