浅谈铜矿井下低压供电系统漏电保护研究

杨 波，夏云微

（江铜集团股份有限公司武山铜矿，江西 九江 332200）

铜矿开采行业是一门极其特殊行业，它的生产条件和工作环境相对特殊，铜矿作业的工作场所环境变化大、作业条件恶劣。具体来说表现在：铜矿井下作业的环境场所空间狭小，铜矿作业工作面空间依矿层厚度改变而随之变化，有时铜矿井下作业的空间非常狭小，给作业人员的操作和铜矿运输造成极大的不便。再者，铜矿作业场所没有自然光照，井下作业人员要靠自身携带的矿灯照明，这就意味着潜在的采光困难性和可能面临的采光问题等特殊意外情况的发生，铜矿作业环境恶劣以及铜矿操作的特殊性，这就对矿井内的“漏电”问题保护提出了极度严格的高要求，一旦在铜矿井下作业时出现漏电情况，将会造成的人员伤亡以及经济损失将不可估量。我们将探讨铜矿井下低压供电系统漏电保护的研究问题。以便在科学技术的指导利用下更好地保护铜矿井下作业人员的生命安全和铜矿产业的持续安全发展。

1 铜矿井下作业供电系统漏电的原因

在铜矿井下作业的日常生产中，低压供电设备系统是极其普遍运用的，在铜矿操作产业使用到的低压供电系统的原理与《电工与电子技术》中的原理相同，都是指电流从电源进线端起，直至铜矿井下的低压用电机械设备的进线端，这整个传输供电电路系统便称为铜矿井下作业的低压供电设备，当然包括其中的矿业机械设备的降压转换电路线。根据我国铜矿井下生产安全知识汇编中的关于矿山井下供电系统中规定的铜矿井下供电系统的“三大保护”具体指：①过电流保护：铜矿井下作业的过电流问题故障是指流过运输或挖掘铜矿的电气、运输设备和电缆的电流超过规定额定值；②防止短路的电路保护，短路故障是指电流不流经铜矿井下作业的机械负载，而是流通电流的两根或两根以上的电流线路直接并连流通；③防止过负荷的保护；造成过负荷的问题故障原因与过电流故障的原理相同，即是指流过铜矿井下作业机器设备电路的实际电流超过机械的额定电流值。根据铜矿井下用电规范中关于铜矿井下供电系统“三大保护”的相关规定，可以概括为是对铜矿井下作业相关机械的过流保护、漏电保护、防负荷保护的三大保护。根据前文我们所述我们可以清楚了解到关于矿下湿度的问题，铜矿井下作业的地下场所的空气环境、道路环境特别是湿度环境与日常生活中的路面环境大有不同，铜矿井下的湿度本来就相较于路面环境要潮湿许多，铜矿井下会经常出现淋水现象，或者铜矿井下操作空间存有大量积水，这就更加导致井下环境湿度较大。

因为这些铜矿井下作业的地理环境因素以及操作工人工作环境等因素的影响，使得矿井内的各种机械线路极易发生严重受潮、腐蚀现象，因而也更容易导致低压供电系统出现漏电的严重故障。另一方面，铜矿井下的操作设备在长时间、高湿度的运行环境下会出现散热不及时或者机械散热受影响的情况，随着时间的推移，这种散热不良的影响会使得机械随着运行时间增长而逐渐升温，进一步导致的就是出现漏电的严重危险现象。低压供电系统漏电原因是铜矿井下作业实际操作过程中最常发生的客观原因，也是制约和阻碍铜矿产业高安全、高质量、高效率发展的实际操作和技术性问题，而最后一种则是实践铜矿产业作业中较少发生的人为失误造成的可避免的主观原因。

2 铜矿井下低压供电漏电保护装置系统要求

根据铜矿井下生产安全规范可得知，铜矿井下供电系统漏电保护就是指用于应急措施情况下的特殊保护装置，只有当铜矿井下供电系统出现漏电的特殊紧急情形时，漏电系统保护装置才应急发挥制动的装置。运用物理电路专业原理来理解就是当铜矿井下的机械电力设备或机器导线的绝缘电线出现运输电流的线路破损，或铜矿井下作业人员不小心触碰到破损的带电机器线路导体时，电源和铜矿井下的陆面能够迅速形成闭合回路，并且铜矿井下的路面伴随有电流流过的应急装置。当铜矿井下的低压漏电电路中漏电电流达到一定危险值时，能自动切断供电电源的应急装置。再换用一种通俗的理解来说，低压供电系统的漏电保护装置是采用“釜底抽薪”式的断电方法，及时切断供电源头的开关来实现应急情况下的漏电保护，以免造成更为严重的铜矿井下操作人员的人身伤害以及铜矿产业的经济损失。因此以上几类要求便是你看井下低压漏电系统装置应具备的最基础性能。首先在漏电保护装置的安全性上，漏电保护首先要保证应急措施装置的迅速启动外，在一定程度上尽量保证铜矿井下操作人员的人身安全、铜矿井下环境安全、操作机械设备安全、低压漏电系统装置运行安全等；再者要确保低压漏电系统装置运行的可靠性以及启动低压漏电保护时的灵敏迅捷性，在启动后也要保障正常且良好的自检系统维修功能；最后一点全面性，要求低压漏电保护装置的应急启动范围要能确保覆盖整个铜矿井下作业的机械设备，如此才能确保漏电保护装置启用后不会再出现个别设备继续漏电的情况。

3 低压漏电保护系统的管理维修

根据前文我们所列举的一些铜矿井下作业的特殊环境、特殊问题以及特殊危险，我们可以清楚了解到其中关于矿下湿度的问题：铜矿井下作业属于地下场所，地下场所的空气环境、道路环境特别是湿度环境与日常生活中的路面环境大有不同，铜矿井下的湿度本来就相较于路面环境要潮湿许多，更何况铜矿井下会经常出现淋水现象，或者铜矿井下操作空间存有大量积水，这就更加导致井下环境湿度较大。所以无论是从降低铜矿井下作业设备的漏电可能性上，还是从保护低压供电系统保护装置的性能上看，都应该加强对保护系统的管理和维修。在一定程度上健全完善铜矿井下作业设备的定时定期系统检查、维修，做到严监控严把关的系统管理维修制度。

4 结语

基于铜矿作业的高危性、作业环境的复杂性、作业操作的复杂性等众多原因，使得对铜矿低压漏电系统的漏洞保护提出了更高要求。铜矿井下低压供电漏电保护装置系统要求大致可概括为：高安全性、可选择性、可靠性、灵活性、全面性、灵敏性。因此实践铜矿井下操作中低压供电漏电系统保护装置的作用愈发显著。