大水头煤矿井下漏电保护措施分析

摘 要：威胁矿井的安全因素有很多，供电安全是影响安全的重要因素之一。因为，煤矿机械化采煤过程中，各种机械机电设备均涉及用电，各种用电设备一旦出现漏电现象时，就有可能成为事故隐患，甚至会导致煤矿重大事故的发生。漏电保护是煤矿井下三大基本电气保护之一，它的主要作用是通过切断电源来防止人身触电伤亡、避免漏电电流引爆瓦斯煤尘，确保矿井生产和人身安全。文章结合笔者实际工作情况，以大水头煤矿为依托，首先简要介绍了大水头煤矿安全生产形式，其次重点分析了煤矿井下漏电保护相关措施。

关键词：煤矿；机械设备；机电；漏电

引言

煤炭是我国的主体能源，煤矿是事故多发行业，矿难一旦发生，会给矿工的生命安全带来威胁，给矿工家庭带来沉重打击，会影响煤矿企业的可持续发展。统计显示，近年来，国内小煤矿逐渐关闭，煤矿安全管理力度逐渐加大，煤矿安全生产形势持续稳定好转。但煤炭行业仍然是各行业当中发生重大事故最多的行业，仍然暴漏出煤矿安全管理中存在的一些突出问题。面对如此严峻的煤矿安全生产形式，煤矿企业应该从多方面努力，坚决把矿工生命安全放在首位，以预防为工作中心，争取将各种隐患消除在萌芽当中，建立健全煤矿安全生产长效机制，坚决遏制煤矿重特大事故发生。

1 大水头煤矿安全生产形式

靖远煤电股份有限公司下属有很多子公司，其中，大水头煤矿是其骨干矿井之一，该矿于1958年开始采煤，1988年改扩建，1997年8月1日，完成改扩建投产，2006年的生产能力高达150万吨，在机械化采煤技术逐渐应用的过程中，煤矿生产能力有所增加，目前具有220万吨的生产能力，由于煤层具有断层较多的特点，煤层赋存不稳定，为高瓦斯矿井，随着煤矿开采的日益加深，开采形式越来越严峻，各种新技术、新设备大量应用于采煤，如：SQ-120/132P 无极绳连续牵引车技术、SQ-120/132P卡轨车提升机电控装置技术、KTL110-J1无线通信/信号基地台系矿用本质安全型设备等，各种设备都会有发生漏电的可能性，矿领导及相关安全生产管理部门，高度重视用电安全工作，通过总结和凝练，形成了大矿特色用电安全企业文化，即：“一切工作以安全为核心，一切工作为安全铺路，一切工作为安全提供保障和服务，一切工作以安全为最高标准和最终目标”的安全核心理念，“思想隐患是最大的安全隐患”的安全认知理念，“生命无价，安全至上”的安全价值理念。

2 矿井漏电保护的基本要求及漏电保护的常见类型

漏电保护属于继电保护范畴，应该具有继电保护装置所具有的普遍特征，如：安全性、可靠性、选择性和可靠性等。安全性：通常认为是人身触电电流过大时就会对人身造成重大危害，漏电保护的主要作用是保证人身触电事故发生到电源被切除的时间乘以流过人体的电流所得到的值在合理范围内，即小于30mA/s。此外，对于单相接地以及其它漏电故障发生时，漏电保护能够确保接地点的漏电火花能量小于0.28MJ。可靠性：即通常认为漏电装置在发生漏电故障时，做到准确接收信号，在不该发生漏电故障作用的时候，不能误动。灵敏性：即当发生漏电现象时，保护装置能在第一时间内做出迅速反映。选择性：即漏电发生时，漏电保护装置只会对供电单元中漏电部分进行切除，对非漏电部分进行保留。

漏电保护的常见类型有：附加电源直流检测式漏电保护、零序电流式漏电保护、零序电压式漏电保护、无附加电源直流检测式漏电保护、旁路接地式漏电保护、零序功率方向式漏电保护等。

3 煤矿井下常用的漏电保护措施

附加电源直流检测式漏电保护措施：主要工作原理是直流继电器KD中电流值在直流电压V恒定时，随r值的改变而改变。直流继电器KD在r下降到一定程度时将有所动作，其常开接点接通自动馈电开关的分励脱扣线圈，自动馈电开关跳闸，达到漏电保护的目的。附加电源直流检测式漏电保护的主要优点是能够进行全面保护、保护动作一旦发出便没有死区、漏电保护不会受到故障发生地点及部位等的影响。当然，该保护装置也有一定的缺点，如：保护没有选择性、电容电流补偿具有静态性、保护装置动作过长。

零序电流式漏电保护分析：其工作原理是主要的作用对象是电网，非对称性漏电现象一旦发生，在电网中立即产生电压，电路中出现零序电流，零序电流在电路发生互感作用，取值加以利用，驱动继电器，实现漏电保护。零序电流式漏电保护在应用中体现出了独特的优势，如：实现放射式电网中横向选择性漏电保护。

零序电压式漏电保护分析：三相对地电压在电网发生非对称性漏电时，会出现不平衡现象，出现零序电压，零序电压产生以后，当达到一定数值时，执行回路动作，使馈电开关跳闸，实现漏电保护。此漏电保护手段发生在电网漏电时，对电网起到一个很好的监测作用。

无附加电源直流检测式漏电保护：该漏电保护装置结构简单，具有较高直流电压，具有与电网三相分别连接的三个整流管构成，另一端与电阻接地，经三个整流管的直流电流，必须流经电阻R，也就是说，电网中电流的大小直接反映电网与地面的绝缘程度，在检测直流电流大小的同时，起到很好的漏电保护作用。

旁路接地式漏电保护：该种保护方法具有很好的安全性能，能有效削弱断电后电动机反电势和电网分布电容储能，在一定程度上，大大降低了人员触电伤亡的危害。它主要是通过检测选相器起作用，它会检测到电网的一相出现相连时就自动发出动作指令，并瞬间执行电路强使故障相旁路接地，利用专设的接地极电阻分流，降低漏电点电流。

零序功率方向式漏电保护：零序功率方向漏电保护具有很强的横向选择性，当电网非对称性漏电时，由取样电路分别从电网中取出零序电压和各支路的零序电流信号，经放大整形后，由相位比较电路来判断故障支路，最后启动执行电路，切断故障支路的电源，实现有选择性的漏电保护。

4 结束语

煤矿井下漏电现象时有发生，单纯靠一种漏电保护很难达到安全用电的要求，依靠几种漏电保护都很难达到完善的漏电保护方案，因为，很多厂家制造的产品具有差异性，很难同时满足继电保护装置的四大基本特性。就个人观点，认为，煤矿应该充分认识井下漏电保护可能出现的地方及类型，有针对性的采取各种漏电保护相配合，形成一个完善的综合保护方案，最大程度上预防漏电事故的发生，做到安全用电，为矿井安全生产做出更多更大的贡献。

参考文献

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作者简介：曹鑫（1983，10-），本科学历，靖远煤电股份有限公司大水头煤矿工作，机电助理工程师，一直从事煤矿机电工作。