漏电断路保护装置在煤矿地面供电系统中的应用

李 洁

（山西潞安集团余吾煤业有限责任公司， 山西 长治 046100）

引言

煤矿地面供电系统安全稳定是保证煤矿井下安全生产的前提，随着煤矿井下机械化水平不断提高，供电系统作用越来越重要，但是由于我国多数煤矿服务年限长，地面供电系统年久失修，以及供电系统自动化水平低，导致地面供电线老化现象严重，经常出现漏电、短路等故障，不仅增加了地面供电系统维修费用及难度，而且严重影响煤矿井下供电，甚至发生煤矿重大安全事故。对此，山西潞安集团余吾煤业有限责任公司为了防止地面供电系统发生漏电事故，通过技术研究，决定对供电系统安装一套漏电断路保护装置[1]。

1 防漏电断路保护装置的分类及选用原则

1.1 保护装置分类

根据检漏保护器的原理不同，将保护装置分为电流式检漏保护装置和电压式检漏保护装置。

1）电压式检漏保护装置主要是对供电线路的电压进行监测，当保护装置检测到供电系统电压大于操作人员设备的整定值时，保护装置自动切断电源，对电气设备进行保护。电压式检漏保护装置的缺点是外界的信号很容易对保护装置进行干扰，造成保护装置错误动作，而且电压保护只能对一台电气设备进行检测，使用的范围不广[2]。

2）电流式检漏保护装置主要是通过零序电流互感器对供电线路的电流进行监测，通过对检测的异常信号进行捕捉，能够及时发现线缆的异常电流，具有可靠性高、稳定性强、准确率高的优点，而且还可以同时对多台电气设备进行保护，在煤矿的使用范围较广。因此，在我国的矿井供电中最常使用的检漏装置为电流式检漏保护装置，它能够实时对线缆内部的过电压、过电流、漏电、短路进行监测，提高了供电系统的稳定性。

1.2 选用原则

在日常供电工作中，为了能够及时准确地测定供电系统的额定动作电流，必须有专业的操作人员使用专业的测定工具进行测定。而且需注意以下几条原则:

1）煤矿的技术人员可以将保护的额定动作电流作为一项参数，根据现场使用的线缆型号及供电负荷对保护的整定值进行计算，确保供电系统在发生故障时可以及时切断电源，防止设备漏电保护装置不动作[3]。

2）检漏装置在实际使用中，可以根据使用范围及用途对漏电方案进行调整，比如某些用电负荷在使用中不允许断电，防止更大次生事故的发生，此时需要设备对漏电装置进行调整，将保护设定为只报警不断电，而且为了确保保护装置误断电，可以将保护装置的动作电流设定为额定电流的4 倍。

3）为了保护装置能够在发生火灾时及时动作，技术人员可以将供电系统安装的检漏保护装置设定为正常额定电流的2 倍以上[4]。

4）如果在煤矿生产设备中使用漏电保护装置时，漏电保护额定动作电流应该大于实际生产电流的2倍以上，防止漏电装置频繁断电，影响正常生产。

2 防漏电断路保护装置的基本原理

防漏保护装置也称为检漏保护器，它的作用是在开关发生漏电、过载、过压、短路时能够及时将电源切断，保护设备及人员的安全，防止人员中电或设备烧损。按照保护装置的适用范围和功能，可以将检漏保护装置分为以下三种：检漏继电器、检漏保护、检漏插座。

由于煤矿井下地质构造复杂，各类机电事故较多，为了对供电系统进行保护，检漏保护装置在煤矿电器系统的使用比较频繁，使用效率也比较稳定。检漏保护装置能够直接控制负荷线缆电源的分闸和合闸，还能实时对供电系统运行状态进行监测。当开关负荷线缆出现漏电或线缆外皮破损时，开关的保护装置可以迅速监测到信号，为了防止其他设备的烧损，保护装置会及时切断电源。保护装置能够与电容、继电器及熔断器配合，共同完成对低压设备的保护。

为了能够提高保护装置对供电设备的保护，必须加强日常检修工作的力度。供电系统在正常运行时，供电开关保护装置内部的零序电流感应装置的电流向量和为零，内部绕组电动势量也为零，此时检漏系统处于稳定关闭状态，当保护装置检测到系统发生短路、漏电或人身触电时，零序电流感应装置的电流向量和不为零，开关内的电流会通过烧损的配件或人体形成回路，内部绕组不为零的电动势量也会产生作用力作用于脱扣线圈，随着电动势的变化，当电动势量产生的作用力大于脱扣线圈的阻力时，开关自动分闸，完成断电作业[5]。

3 防漏电断路保护装置的安装要求

在安装漏电保护装置时，施工人员要严格按照保护装置的说明书进行安装，确保小线的序号与插线板端子对应；此外，还需注意各步骤的安装工序工艺，确保安装的每个步骤都能达到按照要求，防止以后实际使用中出现线缆松动、螺丝掉落、失爆等情况。施工人员安装时需注意以下几点：

1）检漏保护装置在使用前需按照保护的型号与现场的设备对应，确保保护装置与电气设备的参数对应，并要求厂家有资质的技术人员在现场对安装情况进行监督。

2）检漏保护装置安装完毕后，需选择优质的接地线与保护设备的外壳形成接地保护回路。

3）为了防止保护装置动作时对其他用电设备造成影响，保护装置需设定单独的回路对供电设备进行保护，严禁在漏电装置保护的范围内接其他负荷，防止该设备保护装置动作后，影响其他供电设备。

4 结语

山西潞安集团余吾煤业有限责任公司针对煤矿地面供电系统稳定性差、漏电事故率高等技术难题，对煤矿地面供电系统安装一套防漏电断路保护装置，通过实际应用效果发现，该装置有效解决了供电系统漏电、短路等技术难题，提高供电系统故障自检自动化水平，提高了供电系统稳定性，保证了煤矿供电安全，取得了显著安全、经济效益。