煤礦井下供電短路保護(hù)方式探索

楊鵬云

（陜煤集團(tuán) 神木檸條塔礦業(yè)有限公司，陜西 神木719300）

在過流保護(hù)、漏電保護(hù)、保護(hù)接地三種煤礦井下供全供電的保護(hù)中，短路保護(hù)是過流保護(hù)中最重要的一個(gè)部分。短路類型主要有兩種，即三相短路和兩相短路。在供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的短路電流，如果故障不能及時(shí)得到切除線路和設(shè)備就會(huì)損壞，短路電流還會(huì)呈現(xiàn)不平衡的交變磁場(chǎng)，交變磁場(chǎng)會(huì)對(duì)線路附近的通訊信號(hào)產(chǎn)生干擾作用，這時(shí)很容易會(huì)產(chǎn)生瓦斯和煤塵的爆炸事故，威脅著工人的生命安全。

1 井下保護(hù)

電氣設(shè)備在煤礦井下分為不具有防爆性能的礦用一般型電氣設(shè)備和具有防爆性能的礦用隔爆型電氣設(shè)備兩種類型。礦用一般型電氣設(shè)備適用于沒有瓦斯和煤塵爆炸性危險(xiǎn)的場(chǎng)所，礦用隔爆型電氣設(shè)備則適用于有瓦斯、煤塵等爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。如果按照電壓的高低來說，電氣設(shè)備還可以分為低壓電氣設(shè)備和高壓電氣設(shè)備。一般來說井下的電氣設(shè)備中屬于一類負(fù)荷和二類負(fù)荷的比較多，這樣在工作時(shí)產(chǎn)生的電流和電壓就會(huì)很大，所以，為了保障井下人員的人身安全，就要對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效的安全檢查和保護(hù)，從而保證電氣設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)定可靠的工作。

1.1 接地保護(hù)

假如接地保護(hù)電氣設(shè)備的絕緣發(fā)生了一定程度的破壞，就會(huì)使電氣設(shè)備的金屬外殼和架構(gòu)帶上電。井下的煤礦工人如果碰到了這樣帶電的電氣設(shè)備就會(huì)發(fā)生觸電事故。30毫安在我國被規(guī)定為觸電的安全極限交流電流值。如果我們可以有效的通過接地保護(hù)對(duì)通過人體的電流進(jìn)行限制，就可以保證將電流控制在安全限度以內(nèi)，如果通過人體的電流不超過30毫安，那么就保證了煤礦井下電氣設(shè)備的安全性，同時(shí)就保證了能夠安全生產(chǎn)。

1.2 過流保護(hù)

煤礦井下的供電網(wǎng)通過的電流是使電火災(zāi)產(chǎn)生的最主要原因，電路短路或電路過載都會(huì)產(chǎn)生過電流，所以，不產(chǎn)生過電流就可以防止電火災(zāi)的發(fā)生。過流保護(hù)主要包括短路保護(hù)和過載保護(hù)兩種類型，當(dāng)下電磁式繼電器和電子式繼電器都可以實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)，過載保護(hù)主要可以通過電磁式繼電器、電子式繼電器和熱繼電器來實(shí)現(xiàn)。

1.3 漏電保護(hù)

如果煤礦井下供電網(wǎng)的絕緣電阻小于一定的數(shù)值，那么就會(huì)造成供電設(shè)備的進(jìn)一步損壞，很容易會(huì)出現(xiàn)短路故障，這時(shí)候如果井下的工人碰到供電設(shè)備，就會(huì)導(dǎo)致觸電事故的發(fā)生，同時(shí)漏電還容易產(chǎn)生火花，從而引起瓦斯、煤塵的爆炸危險(xiǎn)。所以，必須要裝設(shè)漏電保護(hù)裝置，以保證井下的供電系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)視、漏電保護(hù)，對(duì)流過人身的電容電流進(jìn)行補(bǔ)償。

1.4 短路保護(hù)中存在的問題

單側(cè)電源電網(wǎng)的階段式電流的保護(hù)原則主要包括：由電源到負(fù)荷作電流應(yīng)該從大到小進(jìn)行逐級(jí)的遞減，動(dòng)作時(shí)間也逐級(jí)遞減；第一段電流保護(hù)的動(dòng)作電流必須要大于下一級(jí)線路首端的最大短路電流。但是，煤礦井下的供電系統(tǒng)更多采用銅芯電纜，這樣就會(huì)產(chǎn)生電阻小的現(xiàn)象，斷路開關(guān)和電磁式繼電保護(hù)難以使動(dòng)作時(shí)限小于0.5s，所以，上面的兩條原則都很難達(dá)到要求。

2 對(duì)煤礦井下供電系統(tǒng)短路方式的探索

2.1 對(duì)井下工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)

因?yàn)槊旱V井下的供電系統(tǒng)中是涉及到人身安全的，所以對(duì)短路保護(hù)性能要考慮的全面，從多方面開始著手。煤礦井下供電系統(tǒng)發(fā)展的非常迅速，短路保護(hù)的難度也需要進(jìn)一步加大，因?yàn)樵诿旱V井下供電系統(tǒng)中增加了很多高科技、高技術(shù)的成分，所以，井下的人員一定要對(duì)理論知識(shí)達(dá)到純熟的程度，避免對(duì)供電系統(tǒng)的短路保護(hù)出現(xiàn)安全威脅，對(duì)專業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)是必不可少的，如果沒有非常專業(yè)的培訓(xùn)是不可能會(huì)勝任這份工作的，安全生產(chǎn)就會(huì)受到很大的威脅。

2.2 對(duì)跳閘電器的作用進(jìn)行關(guān)注

跳閘電器的動(dòng)作時(shí)間對(duì)井下低壓電網(wǎng)短路保護(hù)的快速性具有決定性的作用，為了能夠讓這種快速性能夠得到有效的提高，應(yīng)該在饋電快關(guān)和電磁起動(dòng)器中采用真空斷路器與真空接觸器，一定程度上來說這是一種強(qiáng)有力的保護(hù)措施，還有，對(duì)于研究理想的無觸點(diǎn)固態(tài)電器業(yè)具有指導(dǎo)和借鑒的作用。當(dāng)今具有技術(shù)可行性和實(shí)際操作性的知識(shí)在小功率低電壓開關(guān)之中。

2.3 加強(qiáng)對(duì)電氣設(shè)備的維修保養(yǎng)

嚴(yán)格意義上來說，電氣設(shè)備要及時(shí)得到保養(yǎng)和維修才能保證人員的安全，也只有這樣，才能保證電氣設(shè)備的正常使用。舊設(shè)備的工作重點(diǎn)是要保證讓它能夠正常運(yùn)行，所以要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修理，將安全隱患及時(shí)的扼殺在搖籃之中，對(duì)于新設(shè)備來說，工作的重點(diǎn)要放在提高工作人員的水平上，并且要認(rèn)真地做好設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)工作，從而保證電氣設(shè)備能夠正常使用，保證煤礦井下的生產(chǎn)能夠做到高效和安全。

2.4 采用電子保護(hù)的方式

隨著采煤技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)煤礦井下供電系統(tǒng)短路保護(hù)靈敏度的要求也開始越來越高，在這種情況下，采用電子保護(hù)的方式對(duì)井下供電系統(tǒng)短路保護(hù)非常有效。為了提高井下供電系統(tǒng)短路保護(hù)的可靠性，可以采用互感器作為傳感器，用復(fù)合式電源保障近端短路時(shí)電源能夠正常工作，這是非常必要的。

3 結(jié)語

本文對(duì)煤礦井下供電系統(tǒng)的保護(hù)方式進(jìn)行的進(jìn)一步的分析，同時(shí)，對(duì)短路保護(hù)中存在的主要問題也進(jìn)行了分析與探討。最后，進(jìn)一步探索煤礦井下供電系統(tǒng)短路保護(hù)的方式。加強(qiáng)短路保護(hù)主要可以通過加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn)、對(duì)跳閘電器進(jìn)行關(guān)注、加強(qiáng)電氣設(shè)備的維修保養(yǎng)以及采用電子保護(hù)的方式來實(shí)現(xiàn)。隨著煤礦井下供電系統(tǒng)技術(shù)的不斷發(fā)展，煤礦井下供電系統(tǒng)的保護(hù)措施也在不斷得到發(fā)展和完善，這些保護(hù)措施將為那些在煤礦井下的人員進(jìn)行安全生產(chǎn)進(jìn)行保駕護(hù)航。

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