煤矿井下电网的三大保护

侯海苗 陈晓军

摘 要：煤矿井下巷道狭窄，空气潮湿，工作条件恶劣，容易发生各种电气事故，因此需要采取必要的安全措施，设置可靠的保护装置，才能保证矿井生产的安全供电。井下作业恶劣，很容易发生电气设备及电缆相间短路、漏电而引起电火灾、瓦斯和煤尘爆炸、触电等事故，为了保证煤矿井下供电的安全性，煤矿井下设置三大保护即过流保护，漏电保护和保护接地。

关键词：过流；漏电；接地

1 过流保护

过电流是指实际通过电气设备或电缆的工作电流超过了额定电流值。引起过流的主要原因有短路、过载和电动机单相运转等，因此过流保护通常包括短路保护、过负荷保护、断相保护等。目前，煤矿井下低压电网使用的过流保护装置主要有熔断器、过流继电器、热继电器及综合保护装置等。

过流保护装置在保护中应满足四个要求：

（1）选择性，只切除故障部分，而其余非故障部分则继续运行。

（2）可靠性，不拒动，不误动。

（3）动作迅速，在故障情况下保护装置迅速动作并切断其供电电源，以免事故进一步扩大。

（4）动作灵敏，保护装置应满足灵敏度的要求。

短路保护、过载保护和断相保护都属于过流保护，但是有本质的区别。短路保护的动作时间要短，其动作值设定较大，过载保护和断相保护按反时限延时动作，动作时间与过载电流的大小有关，其动作值设定小于短路保护的动作值。煤矿目前使用的过流保护装置中熔断器只能做电机短路保护，各种继电器必须与接触器或脱扣器配合实现过流保护，其中热继电器只适用于做过载保护和断相保护，而电子继电器具有功能完善、保护齐全、灵敏可靠等优点，特别是计算机技术的发展，用单片机集成电路取代分立电子元件电路使其优点更为突出，在矿井供电控制中得到广泛运用。

2 漏电保护

煤矿井下巷道中空气潮湿，在此条件下运行的电气设备，虽然对其绝缘有一些特殊的要求，但漏电故障仍时有发生，特别是采区的低压电缆，还时常被脱落的岩石或煤块砸坏，更会发生漏电事故。漏电事故不仅会使电气设备进一步损坏，形成短路，而且还可以导致人身触电和瓦斯煤尘爆炸危险，因此，井下设备必须装设作用于开关跳闸的漏电保护装置。

2.1 漏电保护的作用

2.1.1 防止人身触电。

2.1.2 不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态，以便及时采取措施，防止其绝缘进一部恶化。

2.1.3 预防电缆和电气设备因漏电而引起的相间短路故障，减少漏电电流引起的瓦斯、煤尘爆炸的危险。

2.1.4 对于由短路引起的接地故障，漏电保护还可以起到短路保护的后备保护作用，一旦短路保护拒动，漏电保护装置还可使开关跳闸。

2.2 漏电保护设置要求

矿用低压电网采用检漏继电器实现漏电保护，检漏继电器分为有选择性和无选择型两种，为了充分发挥漏电保护的作用，煤矿井下低压检漏继电器应具有漏电跳闸和漏电闭锁双重功能，并利用千欧表不断监视电网的绝缘状态；当电网对地的总绝缘电阻下降到漏电动作电阻整定值以下时，应立即动作，并切断其供电电源；当电网对地的总绝缘电阻下降到漏电闭锁电阻整定值以下时，应将其电源开关闭锁起来，以防止合闸送电，防止事故扩大；检漏继电器动作速度必须灵敏可靠，不拒动，也不误动；漏电保护装置应当具有选择性，只切除漏电故障部分，而其余非故障部分则继续运行，这样不仅有利于生产，而且提高供电的安全性。

3 接地保护

3.1 保护接地网的作用

保护接地对保证人身触电安全是非常重要的，由于接地电阻与人体构成并联电路，通过接地装置的有效分流作用，就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内，减少触电的危险。此外，由于装设了保护接地装置，带电导体碰壳处的漏电电流经接地装置的分流作用大部分流入大地，当设备外壳与大地接触不良而出现裸露的电火花时，电火花的能量也大为减少，使瓦斯、煤尘爆炸的危险减少。

3.2 接地装置的安装

主接地极、局部接地极、电气设备的接地、接地线的连接应按《矿井保护接地装置的安装、检查、测定工作细则》和《煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则》的规定执行。

3.3 接地装置的检查与测定

对井下接地装置要按照规定做好定时检查并做好记录，井下接地系统的接地电阻必须按时测定，要满足《煤矿安全规程》的规定。接地网上任一保护接地点的接地电阻值不超过2Ω。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值不超过1Ω，不满足时必须查找原因，达到要求。

4 结束语

煤矿井下供电系统大多采用电缆线路，生产环境恶劣，发生单相漏电或者单相接地故障几率相对较高，对井下工作人员的安全构成很大的威胁。因此研究井下供电系统产生漏电的原因及危害，设置完善的电气保护装置对煤矿安全生产具有重要的意义。

参考文献

[1]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[S]北京：煤炭工业出版社，2009.

[2]佟浚澄.矿井供电[M].徐州：中国矿业大学出版社，1995.

[3]顾永辉，等.煤矿电工手册[M].北京：煤炭工业出版社，1998.