煤矿电气设备以及供电系统保护的探讨

【摘 要】煤矿安全生产中，煤矿电气设备以及供电系统的保护是非常重要的有机组成部分，因此，对于煤矿安全生产而言，煤矿电气设备以及供电系统的保护无疑意义重大。对煤矿电气设备以及供电系统进行了介绍，对煤矿电气设备保护装置以及煤矿供电保护系统进行了详细的探讨。

【关键词】煤矿电气设备；供电系统；保护

引言

对于煤矿的安全生产而言，煤矿电气设备以及供电系统的安全无疑具有举足轻重的作用。因此，为了实现煤矿的安全生产，煤矿企业必须对煤矿电气设备以及供电系统的保护给予足够的重视。同时，对于煤矿生产而言，煤矿的电气设备以及供电系统的保护通常使用的是继电保护装置，随着计算机技术，互联网技术以及信息技术的迅猛发展，越来越多的智能型煤矿电气设备以及供电系统保护被应用在煤矿的安全监控中。因此，通过对煤矿电气设备以及供电系统保护的探讨，为煤矿的安全生产提供一定的借鉴与依据。

1煤矿电气设备及供电系统概述

众所周知，煤矿井下的环境非常特殊，因此，煤矿企业供电的要去更加的严格。主要体现在以下几个方面：①对于供电的可靠性而言，要去供电持续不间断，实现24小时供电，供电负荷是全负荷，甚至是超负荷的供电，因此，采用双回路电源作为电力系统的电源；②对于用电的安全角度而言，不但要充分考虑人员的安全，对于设备的安全也必须给予足够的重视；③对于供电的经济而言，要确保供电的质量，从而使得供电的经济性及合理性得以体现。

通常而言，煤矿电气的设备主要包括以下两种：①一般型电气设备，其主要具备了安全防护的功能，但是没有防爆的功能，通常被用作煤矿地面或者是瓦斯的浓度不高的井底车场；②矿用防爆电气设备。防爆是其主要的功能，通常在煤矿采掘工作面被应用。

2煤矿电气设备保护装置

继电保护装置是能够对系统的不正常状态或者故障进行反应，同时能够向断路器及时发出信号的一种自动化的设备。煤矿电气设备中的继电器，接触器等都使用了装置。煤矿电气设备的主要的保护装置包括以下几种。

1）现场信号的输入信号。煤矿现场信号的输入继电器保护装置通常需要进行前置处理，比如为了使干扰信号消除，使用光电隔离技术；为了使得低信号向高信号进行转变，采用电平转换信号；为了使得继电器能够对现场的物理量进行有效的检测，低通波除高频信号等。

2）测量装置。测量装置对于现场的输入信号进行检测，同时检测和被保护对象相关的各个物理量，另外与已经设定的数值进行实时的比较，基于比较的结果做出“是”或者“非”的结果，从而对是否启动保护进行判断。

3）执行装置。基于通过逻辑判断输送的信号，对保护装置的最终任务进行完成，实现了保护装置和现场设备的连接，电平转换，隔离，返回现场设备的状态信号等，从而确保继电保护装置的工作可靠。

3煤矿供电系统保护

3.1漏电保护

如果电网的绝缘电阻比某一数值小时，当人触及之后就会发生触电的危险，同时，漏电会造成设备的损坏，造成短路的事故，并且会造成漏电火花导致瓦斯爆炸等。基于此，对于煤矿井下的供电系统而言应该安装漏电设备的监控装置进而监视设备的漏电，绝缘情况。一般而言，保护功能包括有选择性漏电保护与无选择性漏电保护。

1）无选择性漏电保护。基于附加直流电源的原理进行保护。对于包含了对地绝缘的电阻检测回路中增加附加的直流电源，对于直流电流变化进行监视，从而对绝缘电阻进行了监视。该装置通常和低压的自动馈电总开关结合使用。其优点是工作可靠，结构比较简单，但是不足是造成的停电的范围比较大，同时对于漏电的线路不容易判断。因此，应用比较少。

2）有选择性漏电保护，基于零序电流保护的原理。从零序电流互感器获取零序电流信号。如果没有发生漏电，那么一次侧的三相电流是对称的，此时电流的向量和是0，二次侧没有输出电流；如果发生漏电时，一次侧的三相电流不对称，此时电流的向量和不等于0，二次侧有输出电流。该装置配合分路开关进行使用，对于故障线路容易查找，同时停电的范围比较小，因此应用的比较广泛。

3.2过流保护

煤矿供电系统中过流保护主要包括短路保护以及过载保护。

1）供电系统的短路保护。如果供电设备，线路的绝缘等遭到损坏，接线出现错误等，都可能发生短路。当发生短路时，瞬时故障电流通常是额定电流的数倍甚至数十倍，造成了配电线路或者电气设备由于过流造成的电动力损坏。煤矿供电系统的短路保护应该动作的时间比较短，同时设定较大的动作值，实现在较短的时间内将电源切断。通常采用电子式继电器与电磁式继电器进行短路保护。

2）供电系统的过载保护。过载指的是电气设备的工作电流或者电动机的运行电流比其额定的电流大，一般不超过额定电流的1.5倍。造成电气设备或者电动机过载的原因是多方面的。比如突然增加负载，电网电压降低或者断相运行原因。当电气设备或者电动机出现长期的过载运行时，电气设备或者绕组的温升比允许值大，造成了绝缘的老化。过载电流的大小影响着过载保护的时间。过载保护的动作延时由过载的程度决定。过载的程度越小，延时就比较长；过载的程度比较小，那么延时就短。时间继电器构成了延时环节，当发生过载时，电流继电器发生动作，触点和时间节电器线圈相连接，通过延时时间继电器的触电发生动作，执行机构开始动作，使得主回路的电源被切断，并且有过载信号发出。电子式节电器，电磁式继电器以及热继电器等可以实现过载保护。

4结束语

煤矿电气安全的基础是电气设备以及供电系统的保护。因此，任何煤矿都应该有专业的技术人员对煤矿的电气安全负责。为了强化对煤矿电气设备以及供电系统的安全管理，应该健全责任制度，一方面通过加强对煤矿电气设备及供电系统的技术检查，另外一方面，对专业人员进行定期的培训，考核，使其能够真正履行电气安全管理的职责，从而确保煤矿的安全生产。

【参考文献】

[1]王 勇.浅谈煤矿电气设备管理的现状及举措[J].中国科技信息.2013（11）：38.

[2]叶广宇.煤矿电气设备事故原因分析与预防[J].华东科技（学术版）.2013（2）：26.

[3]杨 光.煤矿电气设备安全技术研究[J].工业设计.2011（2）：68，69.

【作者简介】

黄孝民（1957―），男，陕西铜川人，汉族，现为电气工程师。