大水頭煤礦井下漏電保護(hù)措施分析

摘 要：威脅礦井的安全因素有很多，供電安全是影響安全的重要因素之一。因?yàn)?，煤礦機(jī)械化采煤過程中，各種機(jī)械機(jī)電設(shè)備均涉及用電，各種用電設(shè)備一旦出現(xiàn)漏電現(xiàn)象時(shí)，就有可能成為事故隱患，甚至?xí)?dǎo)致煤礦重大事故的發(fā)生。漏電保護(hù)是煤礦井下三大基本電氣保護(hù)之一，它的主要作用是通過切斷電源來防止人身觸電傷亡、避免漏電電流引爆瓦斯煤塵，確保礦井生產(chǎn)和人身安全。文章結(jié)合筆者實(shí)際工作情況，以大水頭煤礦為依托，首先簡(jiǎn)要介紹了大水頭煤礦安全生產(chǎn)形式，其次重點(diǎn)分析了煤礦井下漏電保護(hù)相關(guān)措施。

關(guān)鍵詞：煤礦；機(jī)械設(shè)備；機(jī)電；漏電

引言

煤炭是我國(guó)的主體能源，煤礦是事故多發(fā)行業(yè)，礦難一旦發(fā)生，會(huì)給礦工的生命安全帶來威脅，給礦工家庭帶來沉重打擊，會(huì)影響煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。統(tǒng)計(jì)顯示，近年來，國(guó)內(nèi)小煤礦逐漸關(guān)閉，煤礦安全管理力度逐漸加大，煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)。但煤炭行業(yè)仍然是各行業(yè)當(dāng)中發(fā)生重大事故最多的行業(yè)，仍然暴漏出煤礦安全管理中存在的一些突出問題。面對(duì)如此嚴(yán)峻的煤礦安全生產(chǎn)形式，煤礦企業(yè)應(yīng)該從多方面努力，堅(jiān)決把礦工生命安全放在首位，以預(yù)防為工作中心，爭(zhēng)取將各種隱患消除在萌芽當(dāng)中，建立健全煤礦安全生產(chǎn)長(zhǎng)效機(jī)制，堅(jiān)決遏制煤礦重特大事故發(fā)生。

1 大水頭煤礦安全生產(chǎn)形式

靖遠(yuǎn)煤電股份有限公司下屬有很多子公司，其中，大水頭煤礦是其骨干礦井之一，該礦于1958年開始采煤，1988年改擴(kuò)建，1997年8月1日，完成改擴(kuò)建投產(chǎn)，2006年的生產(chǎn)能力高達(dá)150萬噸，在機(jī)械化采煤技術(shù)逐漸應(yīng)用的過程中，煤礦生產(chǎn)能力有所增加，目前具有220萬噸的生產(chǎn)能力，由于煤層具有斷層較多的特點(diǎn)，煤層賦存不穩(wěn)定，為高瓦斯礦井，隨著煤礦開采的日益加深，開采形式越來越嚴(yán)峻，各種新技術(shù)、新設(shè)備大量應(yīng)用于采煤，如：SQ-120/132P 無極繩連續(xù)牽引車技術(shù)、SQ-120/132P卡軌車提升機(jī)電控裝置技術(shù)、KTL110-J1無線通信/信號(hào)基地臺(tái)系礦用本質(zhì)安全型設(shè)備等，各種設(shè)備都會(huì)有發(fā)生漏電的可能性，礦領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)安全生產(chǎn)管理部門，高度重視用電安全工作，通過總結(jié)和凝練，形成了大礦特色用電安全企業(yè)文化，即：“一切工作以安全為核心，一切工作為安全鋪路，一切工作為安全提供保障和服務(wù)，一切工作以安全為最高標(biāo)準(zhǔn)和最終目標(biāo)”的安全核心理念，“思想隱患是最大的安全隱患”的安全認(rèn)知理念，“生命無價(jià)，安全至上”的安全價(jià)值理念。

2 礦井漏電保護(hù)的基本要求及漏電保護(hù)的常見類型

漏電保護(hù)屬于繼電保護(hù)范疇，應(yīng)該具有繼電保護(hù)裝置所具有的普遍特征，如：安全性、可靠性、選擇性和可靠性等。安全性：通常認(rèn)為是人身觸電電流過大時(shí)就會(huì)對(duì)人身造成重大危害，漏電保護(hù)的主要作用是保證人身觸電事故發(fā)生到電源被切除的時(shí)間乘以流過人體的電流所得到的值在合理范圍內(nèi)，即小于30mA/s。此外，對(duì)于單相接地以及其它漏電故障發(fā)生時(shí)，漏電保護(hù)能夠確保接地點(diǎn)的漏電火花能量小于0.28MJ?？煽啃裕杭赐ǔＵJ(rèn)為漏電裝置在發(fā)生漏電故障時(shí)，做到準(zhǔn)確接收信號(hào)，在不該發(fā)生漏電故障作用的時(shí)候，不能誤動(dòng)。靈敏性：即當(dāng)發(fā)生漏電現(xiàn)象時(shí)，保護(hù)裝置能在第一時(shí)間內(nèi)做出迅速反映。選擇性：即漏電發(fā)生時(shí)，漏電保護(hù)裝置只會(huì)對(duì)供電單元中漏電部分進(jìn)行切除，對(duì)非漏電部分進(jìn)行保留。

漏電保護(hù)的常見類型有：附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)、零序電流式漏電保護(hù)、零序電壓式漏電保護(hù)、無附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)、旁路接地式漏電保護(hù)、零序功率方向式漏電保護(hù)等。

3 煤礦井下常用的漏電保護(hù)措施

附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)措施：主要工作原理是直流繼電器KD中電流值在直流電壓V恒定時(shí)，隨r值的改變而改變。直流繼電器KD在r下降到一定程度時(shí)將有所動(dòng)作，其常開接點(diǎn)接通自動(dòng)饋電開關(guān)的分勵(lì)脫扣線圈，自動(dòng)饋電開關(guān)跳閘，達(dá)到漏電保護(hù)的目的。附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠進(jìn)行全面保護(hù)、保護(hù)動(dòng)作一旦發(fā)出便沒有死區(qū)、漏電保護(hù)不會(huì)受到故障發(fā)生地點(diǎn)及部位等的影響。當(dāng)然，該保護(hù)裝置也有一定的缺點(diǎn)，如：保護(hù)沒有選擇性、電容電流補(bǔ)償具有靜態(tài)性、保護(hù)裝置動(dòng)作過長(zhǎng)。

零序電流式漏電保護(hù)分析：其工作原理是主要的作用對(duì)象是電網(wǎng)，非對(duì)稱性漏電現(xiàn)象一旦發(fā)生，在電網(wǎng)中立即產(chǎn)生電壓，電路中出現(xiàn)零序電流，零序電流在電路發(fā)生互感作用，取值加以利用，驅(qū)動(dòng)繼電器，實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)。零序電流式漏電保護(hù)在應(yīng)用中體現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，如：實(shí)現(xiàn)放射式電網(wǎng)中橫向選擇性漏電保護(hù)。

零序電壓式漏電保護(hù)分析：三相對(duì)地電壓在電網(wǎng)發(fā)生非對(duì)稱性漏電時(shí)，會(huì)出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象，出現(xiàn)零序電壓，零序電壓產(chǎn)生以后，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，執(zhí)行回路動(dòng)作，使饋電開關(guān)跳閘，實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)。此漏電保護(hù)手段發(fā)生在電網(wǎng)漏電時(shí)，對(duì)電網(wǎng)起到一個(gè)很好的監(jiān)測(cè)作用。

無附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)：該漏電保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有較高直流電壓，具有與電網(wǎng)三相分別連接的三個(gè)整流管構(gòu)成，另一端與電阻接地，經(jīng)三個(gè)整流管的直流電流，必須流經(jīng)電阻R，也就是說，電網(wǎng)中電流的大小直接反映電網(wǎng)與地面的絕緣程度，在檢測(cè)直流電流大小的同時(shí)，起到很好的漏電保護(hù)作用。

旁路接地式漏電保護(hù)：該種保護(hù)方法具有很好的安全性能，能有效削弱斷電后電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)和電網(wǎng)分布電容儲(chǔ)能，在一定程度上，大大降低了人員觸電傷亡的危害。它主要是通過檢測(cè)選相器起作用，它會(huì)檢測(cè)到電網(wǎng)的一相出現(xiàn)相連時(shí)就自動(dòng)發(fā)出動(dòng)作指令，并瞬間執(zhí)行電路強(qiáng)使故障相旁路接地，利用專設(shè)的接地極電阻分流，降低漏電點(diǎn)電流。

零序功率方向式漏電保護(hù)：零序功率方向漏電保護(hù)具有很強(qiáng)的橫向選擇性，當(dāng)電網(wǎng)非對(duì)稱性漏電時(shí)，由取樣電路分別從電網(wǎng)中取出零序電壓和各支路的零序電流信號(hào)，經(jīng)放大整形后，由相位比較電路來判斷故障支路，最后啟動(dòng)執(zhí)行電路，切斷故障支路的電源，實(shí)現(xiàn)有選擇性的漏電保護(hù)。

4 結(jié)束語

煤礦井下漏電現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，單純靠一種漏電保護(hù)很難達(dá)到安全用電的要求，依靠幾種漏電保護(hù)都很難達(dá)到完善的漏電保護(hù)方案，因?yàn)椋芏鄰S家制造的產(chǎn)品具有差異性，很難同時(shí)滿足繼電保護(hù)裝置的四大基本特性。就個(gè)人觀點(diǎn)，認(rèn)為，煤礦應(yīng)該充分認(rèn)識(shí)井下漏電保護(hù)可能出現(xiàn)的地方及類型，有針對(duì)性的采取各種漏電保護(hù)相配合，形成一個(gè)完善的綜合保護(hù)方案，最大程度上預(yù)防漏電事故的發(fā)生，做到安全用電，為礦井安全生產(chǎn)做出更多更大的貢獻(xiàn)。

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作者簡(jiǎn)介：曹鑫（1983，10-），本科學(xué)歷，靖遠(yuǎn)煤電股份有限公司大水頭煤礦工作，機(jī)電助理工程師，一直從事煤礦機(jī)電工作。