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井下低压供电系统及保护措施探讨

发表时间：2020/11/9 来源：《基层建设》2020年第21期作者：孙健

[导读] 摘要：煤矿开采的过程中，离不开低压供电机械设备的应用。

        国家能源集团神东柳塔煤矿内蒙古鄂尔多斯 017209
        摘要：煤矿开采的过程中，离不开低压供电机械设备的应用。针对低压供电系统设备中存在问题及保护策略进行了阐述，通过采取必要的机械设备保护措施可有效地避免低压供电系统受到外界因素的影响而出现的故障，为煤矿顺利开采提供可靠保障。
        关键词：煤矿供电；低压供电；漏电保护
        1 引言
        煤矿开采过程中，只有确保煤矿井下供电的安全可靠，才能够使煤矿开采活动顺利进行。煤矿井下低压供电机械设备应用非常普遍，合理地布置低压供电机械设备才能够满足煤矿开采各方面的需求。矿井中环境较为特殊，在对供电机械设备进行布置的过程中，必须考虑多方面因素的影响，同时还必须采取必要的保护措施，防止井下低压供电机械设备遭到破坏，这对于保护煤矿井下低压供电系统有着非常重要的意义。
        2 煤矿井下低压供电系统分析
        2.1 煤矿井下低压供电系统特征
        低压供电系统主要有低压配电柜、低压输送电缆、用户进线总配电柜、分配电箱和机械设备等构建组成。在煤矿井下会设置不同的机械设备，将矿井下的全部用电设备都串联在一起。但是因为矿井下的各种用电设备的用电特性不同，就会出现接头多、规格型号多，敷设方式复杂等特点，而越复杂的系统结构往往就越容易受到多方面因素的影响而出现故障。
        2.2 煤矿井下低压供电系统的常见故障
        根据矿井下的低压供电机械设备的具体运行情况可知，其常见的低压供电系统故障有以下几种：①是出现漏电现象。在低压供电系统工作中漏电、过电流情况较为常见。如当导线或是电气设备的绝缘体发生破坏时，电源和大地形成回路，出现过漏电情况；②是过电流主要指流过电缆和电气设备的电流超过额定值，出现短路、断相等情况。
        3 煤矿井下低压供电系统优化措施
        3.1 规范煤矿井下低压机械设备的实际安装
        许多煤矿企业在进行煤矿生产的过程中，为了减少投资，使得自身的经济利益得到更好地保证，往往在进行井下低压供电机械设备安装的过程中，并没有进行合理地规划，并且没有对于井下低压供电机械设备地进行设计，同时在进行机械设备安装的时候，也没有严格按照相关规范来进行安装。从而使得煤矿井下低压供电系统不能够充分地发挥其作用，并且还存在着一定的安全隐患。因而，要想更好地保证煤矿井下供电系统的质量，在对机械设备进行安装的时候，必须要严格地按照设计方案和规范来进行安装。而且在整个安装过程中，都应该有效地进行监督，以确保井下低压供电系统的每一条线路和每一个设备的安装质量都是合格的，这样才能够确保煤矿井下低压供电机械设备的正常运行，为煤矿开采活动的顺利进行提供必要的保障。
        3.2 重视供电系统中超长距离供电的问题
        在对于煤矿井下低压供电系统进行建设的时候，还必须要对于超长距离供电问题引起足够的重视。如果在建设的过程中面临着超长距离供电问题，那么首先可以采取增大供电线路电线截面的措施，从而使得供电电线的负荷能力得到有效地提高。其次，还可以采用大容量移动变压站，这样也可以使得供电电线的供电压力得到减轻，使得供电电线的工作效率得到有效地保证。此外，在井下低压供电系统之中，还可以增设分段保护开关，这样能够更好地确保供电电路的安全。除此之外，还可以通过提高线路供电的灵敏度，使得供电的效率得到提高。最后，要想确保掘进机械设备的正常供电，还可以采用增加供电电压等级的措施。对于煤矿井下低压供电系统而言，超长距离供电问题是一个非常重要的问题，其对于井下低压供电系统的正常运行有着非常重要的影响，所以必须要结合矿井的实际情况采取必要的措施加以解决，以使得煤矿开采工作能够顺利地进行。

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        3.3 采用分离形式的机械设备供电网络
        在煤矿井下低压供电系统建设的过程中，不能够一味地将电路都投入到同一电路之中，必须要依据矿井的实际情况以及煤矿开采工作的实际需求来灵活地对供电线路加以分离。比如说在矿井下，往往都会使用通风机械，而针对局部通风机械，就可以使用专用的变压器，并且将其和备用电源分开，使得二者在不同的母线上面，这样就能够确保通风机械始终都能够正常工作，而不受其他机械设备的影响。同时，还必须要对备用电源的容量以及开关整定严格地进行检查，确保其能够满足局部通风机械的运行需求。
        3.4 加强井下防爆机械的检修
        在矿井下往往还有大量的防爆机械设备，对这些防爆机械设备必须要定期地进行检修，这些防爆机械设备对于确保井下低压供电系统的安全运行有着非常重要的影响，因此必须要确保其始终都保持在安全稳定的运行状态。在对机械设备进行检修的过程中，应该严格按照规范来进行，如果需要进行开盖检查和维修，必须要先将其电源断开，而且不能够随意地对电气设备进行搬迁，从而确保防爆机械设备检修工作的顺利进行。
        4 加强井下低压供电短路保护的措施研究
        4.1 安装过流保护机械设备
        在煤矿井下低压供电系统之中，要想有效地保证其安全运行，必须要安装过流保护机械设备，在系统中所有馈出线的电源端，必须要加装过流保护机械设备，而且低压电动机械设备必须具备短路、过负荷、单相断电的保护装置，才能够确保供电系统的安全运行。其次，如果干线上的开关不能够同时对分支线路进行保护时，必须要在靠近分支点的位置另外加装过流保护机械设备，这样才能够确保分支线路的安全运行。最后，对于所有安装在井下低压供电系统中的过流装置，必须要严格进行计算、整定和校验，以确保过流保护机械设备的灵敏可靠，严禁使用不合格的过流保护机械设备。
        4.2 加强漏电保护
        在煤矿井下供电系统之中，漏电保护也是一个非常重要的问题，为了确保井下低压供电系统的安全运行，必须要安装漏电保护机械设备，而当前应用于低压供电系统之中的漏电保护机械设备有很多种，比如说电子电路的以及单片机控制的等，常用的漏电保护方式主要有漏电保护、选择性漏电保护以及漏电闭锁。通过安装漏电保护机械设备，在被保护电路发生故障的时候，保护机械设备往往就能够自动迅速地将故障部分断开，并且确保非故障部分正常运行，同时向工作人员发出警报，便于工作人员及时地对故障部分进行处理。在选择漏电保护机械设备以及漏电保护方式的时候，必须要结合矿井下的实际情况和需求，以保证煤矿井下供电系统能够安全运行。
        4.3 供电系统保护接地
        在对于煤矿井下低压供电系统进行建设的时候，为了确保其能够安全运行，还必须要重视电气设备的接地保护，在建设过程中必须要做好接地系统和电气设备的电气连接，以确保故障机械设备的漏电流通，使得漏电电流始终保持在相对安全的范围之内。保护接地对于井下低压供电系统的安全运行有着非常重要的影响，必须要依据供电系统的实际情况对其进行安装，从而避免在煤矿生产的过程中出现安全事故。
        5 结语
        由于煤矿井下低压供电系统长时间都处在一个较为复杂的环境中，在对其进行建设的过程中，必须要依据矿井下的实际情况来对相应的设备进行选择，选择最为合适的设备以确保供电系统能够正常运行，同时采取必要的机械设备保护措施有效地对于系统进行保护，避免低压供电系统受到外界因素的影响而出现故障，使煤矿开采工作顺利有效运行。
        参考文献
        [1]李凯.煤矿井下低压供电系统漏电故障分析与解决方案[J].中小企业管理与科技,2017,(5):184-185.
        [2]马金华.煤矿井下低压供电系统漏电保护分析[J].科技风,2017,(9):186.
        作者简介：孙健，男，助理工程师，2011年7月毕业于内蒙古科技大学机械工程及其自动化专业，主要从事矿井机电管理工作。