漏电保护技术在煤矿井下供电系统中的应用分析

发表时间:2020/6/2   来源:《科学与技术》2020年3期   作者:赵凯
[导读] 在近几年的发展过程中,煤矿行业发展速度相对比较快,而且受到相关部门的重视

         摘要:在近几年的发展过程中,煤矿行业发展速度相对比较快,而且受到相关部门的重视,煤矿行业具有较强的特殊性,其工作环境空间比较小,内部温度变化幅度比较大,常年潮湿施工起来难度较高,这样的情况下,使得其自身的供电系统相对不够稳定,经常出现问题,应该进一步加强其漏电保护技术,确保稳定工作。本文首先对漏电保护装置的工作原理和发展做出分析,其次对矿井下漏电原因做出分析,最后提出相应的保护措施,以供参考。
         关键词:漏电保护技术;井下供电系统;应用分析

         引言:漏电保护装置是针对漏电问题研制的保护设备,它能够有效防止人身触电和漏电产生系列问题,是一种有效的保护装置。在井下作业的过程中,如果电力系统电流出现波动,产生较大的数值时,其可能会产生安全事故。而电力保护装置则能够立即切断电源,防止电流的再次传输,以此保护工作人员的生命安全,同时也能够减少相应设备的损坏。由于煤矿井下环境比较特殊,其供电系统很容易出现漏电、触电等问题,严重甚至可能会产生爆炸,给旷工的生命造成严重的威胁。
一、漏电保护装置发展和基本工作原理
(一)漏电装置保护器的发展
         安全用电技术的发展在19世纪末期就有相应的学者投入其研究,对其内容展开深刻的探讨,漏电保护装置在20世纪初期已经呈现出来,最早由西方一些发达国家对其进行深入研究,并逐步应用于各大领域之中。在该方面的研究,我国的起步相对较晚,而且进展速度也不是十分理想,直到20世纪中期,我国第一项漏电保护装置才问世,在后来三十年中逐步提高其实用性和运行效率,并且建立相应的生产企业,当前我国已经出现漏电触电的三级保护装置,其系统相对比较稳定,而且十分实用,能够有效运用各大领域之中,减少安全事故的产生。在近几年的发展中,其技术还在不断进行深入研究之中,当前智能化技术和自动化技术已经能够有效运用在漏电保护装置之中。
(二)漏电保护装置的工作原理
         漏电保护装置也被称之为漏电保护器,其能够对电流的运行情况进行分析,如果有过高的电流出现或形成接触时,它会自动切断电源并形成闭锁保护,这样的情况下能够保护电气设备产生绝缘损坏,同时还能防止人体受到伤害,减少安全事故的产生。漏电电流在不超过30mA的情况下,其漏电保护器会失效,同时也能够作为直接接触形成保护。其基本的工作原理是在电流传输的过程中对保护设备的泄漏电流和接地电流作为输出讯号。通常情况下漏电保护器会利用互感器掌握到漏电和触电的情况,并将所有的电流通过互感器进行衔接,如果出现人体触电或漏电,则保护装置能够立即通过互感器对电流进行切断,从而停止电流的传输,起到安全保护的作用。


二、煤矿井下出现漏电的主要原因
         由于煤矿行业资深具有较强的特殊性,其地质和环境以及其他因素影响, 使得井下供电系统很难稳定运行,这也使得其电网的绝缘性会受到影响,导致电阻减小,从而产生一系列的安全难事故,导致这一问题的主要是因为以下几个方面:(1)相应的电缆和电气设备长期使用,运行时间过长,导致其自身元件逐步老化,在绝缘性能方面受到影响,从而导致电力运行不够稳定,出现一系列的漏电问题。(2)输电电缆或电气设备的操作不当也会给电气设备带来影响,再加之部分维修人员在专业上有所欠缺,在维修的过程中不能对实质问题做出,从而使得电气产生故障。例如,电气设备搬动过程中一直不断电,而且也没有按照相应的操作要求进行操作,从而产生一系列的问题,其接线技术不合格,同时导线绝缘也存在问题,在维修的过程中其主回路和其他部位衔接不稳定。(3)由于井下环境相对比较潮湿,设备长期处于潮湿的环境使用,自身的绝缘性会受到影响,从而出现漏电、触电等现象。(4)设备开关在潮湿的环境下会受到严重的影响,其绝缘体性能会受到影响,最终导致漏电。(5)输电电缆或电气设备的衔接问题,如果衔接不牢固,接线不够牢实,其封口就会受到严重的影响,最终导致其接头脱落或是接头过热,从而产生大量电流,产生漏电的现象。
三、漏电保护技术的应用分析
(一)附加电源直流检测漏电保护
         该项保护技术是利用直流电源安装在输电网和大地之间,通过对相线进行检测对绝地绝缘电阻进行阻断,防止电流经过,通过电流的变化可以实现电源检测再对做好漏电保护工作。该项保护措施具有以下几个有点:(1)全方位的保护,其参数设定相对稳定,数值不易产生变化进而实现电流补偿。(2)极大的减少电流产生,防止人类触电,从而达到保护作用。不过它自身也有一定的缺点,其覆盖面积大,如果一旦出现故障,它会对大范围进行停电,这样可能会使电容电流补偿后形成大幅度的变化,降低其保护性能,其时长高达0.2秒。
(二)零序电流方向式漏电保护
         通过检测中通过零序电流检测电流的运行状况,看其是否产生漏电现象,再根据零序电流体与零序电压之间的相位差确定漏电情况,最后再根据实质情况选择保护措施,再将其故障的线路断掉供电电源。该保护形势优点有以下几点:(1)横向选择和保护能力强,保护停电范围小。(2)操作简便而且其比较容易处理,故障保护相对比较电源直流检测保护更快,而且能够准确找出其缺陷,实现漏电保护。不过其很容易出现漏电保护作用无线的问题,然后出现保护死区,这样使得无法实现电容电流补偿,从而产生漏电,人身一旦形成触电其电流会随之增大,安全性不高。
(三)旁路接地式漏电保护
         该项技术需要设置专门的电路来确定其故障情况,还需要设置一个有效的执行电路将故障进行短相接,将其有效实现接地链接,再通过开关跳闸,切断故障和支路的供电电源。该保护形势的优点:切断电源后,电动机生产会形成反馈,将电容储存的电能进行全面消耗,有效提高其安全性,降低人体触电的可能性。该项技术在使用的过程中很容易造成单相漏电,从而形成人体触电,而且电路设置相对复杂,相对比较繁琐,对于元件的要求相对比较高。
结束语:综上所述,近几年中我国煤矿行业发展比较迅速,其具有较强的特殊性,使得其电力系统存在的一定的问题,相应的工作人员应该采取有效的解决措施,减少安全事故的产生,从而保证稳定生产。
参考文献:
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[2]张军安,李玉伟. 智能网络保护技术在煤矿供电系统防越级跳闸中的应用[J]. 中州煤炭,2013(07):79-81+84.
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