煤矿井下供电短路保护方式探索

杨鹏云

（陕煤集团 神木柠条塔矿业有限公司，陕西 神木719300）

在过流保护、漏电保护、保护接地三种煤矿井下供全供电的保护中，短路保护是过流保护中最重要的一个部分。短路类型主要有两种，即三相短路和两相短路。在供电系统出现故障的时候会产生强大的短路电流，如果故障不能及时得到切除线路和设备就会损坏，短路电流还会呈现不平衡的交变磁场，交变磁场会对线路附近的通讯信号产生干扰作用，这时很容易会产生瓦斯和煤尘的爆炸事故，威胁着工人的生命安全。

1 井下保护

电气设备在煤矿井下分为不具有防爆性能的矿用一般型电气设备和具有防爆性能的矿用隔爆型电气设备两种类型。矿用一般型电气设备适用于没有瓦斯和煤尘爆炸性危险的场所，矿用隔爆型电气设备则适用于有瓦斯、煤尘等爆炸危险的场所。如果按照电压的高低来说，电气设备还可以分为低压电气设备和高压电气设备。一般来说井下的电气设备中属于一类负荷和二类负荷的比较多，这样在工作时产生的电流和电压就会很大，所以，为了保障井下人员的人身安全，就要对设备进行有效的安全检查和保护，从而保证电气设备进行稳定可靠的工作。

1.1 接地保护

假如接地保护电气设备的绝缘发生了一定程度的破坏，就会使电气设备的金属外壳和架构带上电。井下的煤矿工人如果碰到了这样带电的电气设备就会发生触电事故。30毫安在我国被规定为触电的安全极限交流电流值。如果我们可以有效的通过接地保护对通过人体的电流进行限制，就可以保证将电流控制在安全限度以内，如果通过人体的电流不超过30毫安，那么就保证了煤矿井下电气设备的安全性，同时就保证了能够安全生产。

1.2 过流保护

煤矿井下的供电网通过的电流是使电火灾产生的最主要原因，电路短路或电路过载都会产生过电流，所以，不产生过电流就可以防止电火灾的发生。过流保护主要包括短路保护和过载保护两种类型，当下电磁式继电器和电子式继电器都可以实现短路保护，过载保护主要可以通过电磁式继电器、电子式继电器和热继电器来实现。

1.3 漏电保护

如果煤矿井下供电网的绝缘电阻小于一定的数值，那么就会造成供电设备的进一步损坏，很容易会出现短路故障，这时候如果井下的工人碰到供电设备，就会导致触电事故的发生，同时漏电还容易产生火花，从而引起瓦斯、煤尘的爆炸危险。所以，必须要装设漏电保护装置，以保证井下的供电系统可以实现绝缘监视、漏电保护，对流过人身的电容电流进行补偿。

1.4 短路保护中存在的问题

单侧电源电网的阶段式电流的保护原则主要包括：由电源到负荷作电流应该从大到小进行逐级的递减，动作时间也逐级递减；第一段电流保护的动作电流必须要大于下一级线路首端的最大短路电流。但是，煤矿井下的供电系统更多采用铜芯电缆，这样就会产生电阻小的现象，断路开关和电磁式继电保护难以使动作时限小于0.5s，所以，上面的两条原则都很难达到要求。

2 对煤矿井下供电系统短路方式的探索

2.1 对井下工人进行技术培训

因为煤矿井下的供电系统中是涉及到人身安全的，所以对短路保护性能要考虑的全面，从多方面开始着手。煤矿井下供电系统发展的非常迅速，短路保护的难度也需要进一步加大，因为在煤矿井下供电系统中增加了很多高科技、高技术的成分，所以，井下的人员一定要对理论知识达到纯熟的程度，避免对供电系统的短路保护出现安全威胁，对专业人员的技术培训是必不可少的，如果没有非常专业的培训是不可能会胜任这份工作的，安全生产就会受到很大的威胁。

2.2 对跳闸电器的作用进行关注

跳闸电器的动作时间对井下低压电网短路保护的快速性具有决定性的作用，为了能够让这种快速性能够得到有效的提高，应该在馈电快关和电磁起动器中采用真空断路器与真空接触器，一定程度上来说这是一种强有力的保护措施，还有，对于研究理想的无触点固态电器业具有指导和借鉴的作用。当今具有技术可行性和实际操作性的知识在小功率低电压开关之中。

2.3 加强对电气设备的维修保养

严格意义上来说，电气设备要及时得到保养和维修才能保证人员的安全，也只有这样，才能保证电气设备的正常使用。旧设备的工作重点是要保证让它能够正常运行，所以要及时对其进行修理，将安全隐患及时的扼杀在摇篮之中，对于新设备来说，工作的重点要放在提高工作人员的水平上，并且要认真地做好设备的维护和保养工作，从而保证电气设备能够正常使用，保证煤矿井下的生产能够做到高效和安全。

2.4 采用电子保护的方式

随着采煤技术的不断发展，对煤矿井下供电系统短路保护灵敏度的要求也开始越来越高，在这种情况下，采用电子保护的方式对井下供电系统短路保护非常有效。为了提高井下供电系统短路保护的可靠性，可以采用互感器作为传感器，用复合式电源保障近端短路时电源能够正常工作，这是非常必要的。

3 结语

本文对煤矿井下供电系统的保护方式进行的进一步的分析，同时，对短路保护中存在的主要问题也进行了分析与探讨。最后，进一步探索煤矿井下供电系统短路保护的方式。加强短路保护主要可以通过加强人员技术培训、对跳闸电器进行关注、加强电气设备的维修保养以及采用电子保护的方式来实现。随着煤矿井下供电系统技术的不断发展，煤矿井下供电系统的保护措施也在不断得到发展和完善，这些保护措施将为那些在煤矿井下的人员进行安全生产进行保驾护航。

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