2018煤矿井下电网的三大保护的研究

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　　摘 要：随着煤矿开采的不断深入，煤矿的井下用电安全成为井下作业的关键，井下电网系统的安全与稳定是直接关系整个煤矿供电系统的安全，井下的作业环境恶劣，空气中氧气含量少和湿度较大，导致电气设备的线路受潮，造成绝缘能力下降，严重影响电气设备的安全运行，为确保煤矿供电系统的安全，必须要对煤矿井下三大用户保护装置进行合理的设计，本文主要根据目前三大保护装置进行分析，提出保护运行的管理措施。
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　　关键词：煤矿；三大保护；漏电保护；供电
　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.061
　　0 引言
　　煤矿工作环境的特殊性，对煤矿的安全操作提出很高的要求，煤矿井下设置三大保护装置，即过流保护、漏电保护和接地保护三种，供电三大保护中主要的保护方式是接地保护，但井下多数的供电故障是由于单一的接地漏电保护引起的，加上井下作业巷道狭窄空气潮湿，通风不畅，容易发生电缆间的短路和漏电危害，从而引发火灾瓦斯爆炸等事故，为保障井下供电的安全性，要求企业重视煤矿用电系统的安全装置，才能保障矿井供电系统的政策运行。
　　1 保护煤矿井下机电安全的重要性
　　煤矿企业的三大保护装置在井下作业环境复杂多变的情况，由于线路受潮或电缆短路等原因造成的漏电事故屡见不鲜，造成的短路故障更是威胁企业的人身安全和经济效益；失去漏电保护装置的设备容易造成短路，发生短路的电气设备或电缆失去短路保护的作用，短路体与设备相连容易造成漏电，如果安装了漏电保护，漏电保护可以及时切断短路电流，避免设备表面的漏电，由此可见，漏电保护是短路保护的基础；当设备发生碰撞，漏电保护失去作用，接地保护可以及时保障人身安全，接地保护是漏电保?o的保护装置，三大保护之间相互配合缺一不可，只有三大保护装置相辅相成才能保障井下电气设备的用电安全。
　　2 简要分析三大保护
　　2.1 过电流保护
　　过电流保护是电气系统中的电缆或电气设备的电流超过额定的电流值造成电机单向运转或短路，导致电气系统过电流的原因主要是短路、过载等原因造成，过电流保护是通过断相保护、短路保护等方式保护设备。井下常用的电流保护装置是过流继电器、热继电器等装置，过电流保护装置对保护装置要求很高，要求过流保护装置动作灵敏，可以在电气设备发生故障时第一时间将事故控制，同时要求过电流保护装置可以迅速断开故障区域，保护其他区域的正常运行。
　　设备的绝缘性能下降或当线路中的电流未经分载，直接将两三根导线短接时容易发生线路短路，此时产生的电流超过电路额定电流，会直接导致设备迅速烧毁或发生瓦斯火灾等事故，为避免此类事故的发生，需要对安装的短路保护设备定期进行检查和维护，短路电流破坏大可以降低电网电压，影响继电器供电安全的是在继电器保护范围内发生故障，可以迅速切断电源，为短路保护提供保护。断相保护的措施是为保护机电设备，主要的设备是断容器，继电器需要配合接触器使用，热继电器的主要功能是实现过载保护和断相保护，当电路或设备出现问题时，熔断器随着电流的问题逐渐升高，当达到熔点时可以熔断电路保护设备。热继电器的金属片会因受热而变形，变形后的金属片可以迅速切断电源，达到保护的目的。我国发明的电子继电器具有灵敏度高、安全可靠的特点，广泛应用于各个领域。
　　2.2 漏电保护
　　（1）发生漏电的原因。煤矿井下发生漏电的原因有很多，其中主要原因分为以下三种：首先煤矿井下受地理环境和自然环境的影响形成复杂的工作环境，导致设备或电缆线路受潮，开采过程中的供电线路发生老化容易造成供电系统的漏电，设备长期处于过热或膨胀状态，稍不注意就容易发生漏电事故；其次复杂的工作环境下，操作人员在井下采光不良且潮湿的环境中，作业人员操作方式不当也是引发漏电的原因之一；因此完善的工程管理可以避免漏电事故的发生，在供电系统投入使用前对供电系统进行严格的审查，减少井下复杂作业环境对线路的侵蚀；最后大部分煤矿企业的电网发生火花故障时容易遇到易燃气体，漏电电流的数值越大会产生较大的电位差，容易引发爆炸事故，因此当发生漏电事故时要及时停电，降低直接经济损失。
　　（2）预防漏电的主要措施。煤矿井下发生漏电现象时，漏电保护装置选择漏电保护可以自动切断电源，及时保护井下作业安全，井下安装的设备漏电保护装置需要有合格的监测能力，当发生漏电时可以及时切断电源，在第一时间缩短漏电范围和漏电时间，保障其他区域的正常运行。对已经发生漏电事故的系统井下检查，查找漏电原因并制定对策，井下作业人员要及时对机电设备进行定期维修和保养，避免设备或线路因受潮而发生的漏电，及时更换已经松动的接头，保障线路处于良好绝缘的状态。
　　2.3 接地保护
　　接地保护是三大保护中的重要组成部分，井下电气设备接地的电阻和人体构成并联电路，接地保护则可以将电压分流到地下，减少通过人体的电流从而达到保护人身安全的目的，通过设置接地保护装置，形成接地网，当电气外壳、电缆等漏电事故发生时可以降低漏电电流的电压值，减少因漏电引发的爆炸等事故，保护接地系统可以将井下的电气设备电干线和主级连接在一起，形成接地整体，也就是将设备的金属外壳、电气外壳等连接成整体，通过主接地线接到地上，避免人身的触电危害，保障井下作业人员的人身安全。
　　接地保护设备是将设备中绝缘的部分与金属外壳相连，达到有效控制漏电故障的范围，在可控的电压范围内，控制电压的漏电情况，井下作业环境与供电处分散安装，井下作业环境无法满足一个接地装置达到保护装置的目的，因此可以采用多级接地装置，多级接地装置分主级和次级，主级链接中央变电器，次级链接其余位置，从而通过串联形成多级井下接地保护系统，保障井下作业人员的安全。
　　3 结束语
　　煤矿井下复杂多变的作业环境容易发生用电事故，三大保护相辅相成，为提高井下用电安全，井下设置三大保护装置十分必要，不仅要求井下设计人员对供电系统进行详细的信息搜集和整理，更需要企业重视三大保护的重要性，采用科学的管理办法，积极研究引发漏电或短路的原因，积极采取相应措施，设备完善的用户保护装置，才能确保井下供电系统的安全运行，提高企业经济效益。
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