杨飞
皖北煤电集团有限责任公司钱营孜煤矿机厂 安徽省 宿州市234000
摘要：煤矿井下工作环境通常比较恶劣,含有许多易燃易爆气体,如甲烷、一氧化碳等,需要做好井下的安全保护工作。作为矿井的重要保护系统,漏电保护发挥着很大作用,对保护井下工作人员身体安全意义重大。在井下生产环节,供电事故发生的重要原因是低压设备故障以及线路漏电故障,且漏电故障在很大程度上也威胁着工作人员的安全。由于碰撞、挤压等方面的作用,电缆与电气设备在工作过程中容易发生漏电问题,由此易产生火花,而火花和甲烷等有害气体相遇后易发生爆炸,严重威胁到工作人员的人身安全,鉴于此,需要深入探讨矿井供电系统漏电原因,采取科学合理的应对措施,确保漏电保护工作起到良好的效果。
关键词：煤矿井下；低压供电系统；漏电保护；问题；措施
1煤矿井下的基本供电系统
正因为我国煤矿井下的电网都是由不同类型的动力变压器组成的,电压等级一般包括6kV和10kV两个种类,低压一侧的电压等级被定位为660V,可以看出,每一台用电器低压侧的电器设备都是独立运行的,根本也不会有任何关系。从实践可以看出,本文所设计的漏电保护装置基本上都是独立存在的。
中性点接地和中性点不接地为运行变压器的两种主要方式。在我国大多数煤矿井下存在的电网中,大多数的变压器会采用中性不接地的方式来运行,虽然显得有些不安全,但是其保护装置一般是非常灵敏的。
2漏电原因分析
2.1电气设备及线缆原因
一方面，受环境条件和地理因素的影响，各种线路容易被腐蚀，因此供电系统容易发生漏电；另一方面，如果供电设备长时间处于工作状态，就会出现发热现象。如果不尽快采取措施，设备长时间处于过热状态时容易发生泄漏。不仅如此，井下作业环境恶劣，电气设备和电缆管理难度大，维修不及时会导致漏电。
2.2管理维护原因
通过有效的管理，可以避免供电系统的漏电。供电系统正常运行前，相关人员应先按具体使用方案进行复核和接线。为了有效避免自然环境条件对系统的影响，还必须采取合理的方法防止酸性井水的腐蚀。此外，由于井下湿度大、采光差，还会导致人为操作不当，损坏电缆，导致漏电故障。如果煤矿工人的维修工作不到位，也会导致煤矿安全事故的发生。
电网泄漏容易引起严重火灾。同时，电流值越大，电位差越大。如果线路两端碰到电位差的两点，很容易造成煤矿爆炸事故。因此，一旦发现泄漏问题，应及时采取停电措施，避免发生更多事故。
3煤矿井下低压供电系统漏电保护措施
3.1按时检查设备
1）如果供电系统发生泄漏，应安排技术人员查找问题原因，选择科学合理的处理方法。
2）在正常生产过程中，工作人员应定期检查井下电气设备。如果发现问题，应尽快组织专人进行维护，或对现有系统进行升级。
3）还必须加强系统的维护，对于那些严重老化的线路，尽快更换它们，做好供电线路和设备的日常维护工作，使线路绝缘良好，为井下生产的安全奠定基础。
3.2配备漏电保护装置
鉴于井下环境条件相对恶劣，会影响一些井下电气设备的绝缘性能，而敷设在井下巷道内的低压电缆外层容易受到落煤落石的冲击而损坏，从而引发漏电问题。如果在发生此类问题时不尽快采取措施，泄漏形成的火花在遇到易燃易爆气体后会被破坏，通常会引发爆炸事故，对井下工作人员造成威胁。因此，煤炭企业应在井下配备相对完善的漏电保护装置，以保证其可靠性，准确测量各种漏电。目前市场上主要有选择性检漏继电器和非选择性检漏继电器两种装置，它们都能实现相应的堵漏功能。实践中，如果电气绝缘性能高于继电器的极限值，就会切断电源，直接关闭相关设备。
矿用漏电继电器应满足快速动作和灵敏动作两个条件。既要切断漏泄管线，又要为其他管线的顺利运行提供条件，确保矿井安全。
3.3低压馈电开关漏电保护方式
低压馈电分开关属于零序电流式漏电保护,而电网具有三相负载相同、三相电压对称、电流矢量总和是0、电流互感器二次侧无电流及电压的特点,低压馈电分开关利用此能够准确检测电流互感器二次侧电流的真实情况,判断有没有漏电。倘若发生漏电,则三相电压就不会对称,此时零序电流就不是0,智能综合保护输入端便可测得一电流,同时完成对输入信号的放大与比较,如果输入值大于设定值时,它就会立即切断故障线路,在此基础上,还会及时显示出相应的故障,从而实现相应的漏电保护功能。
3.4查找低压馈电开关漏电故障的方法
考虑到井下环境恶劣、地质条件复杂、作业人员不规范作业的实际情况，这些因素容易造成供电线路损坏，造成相应的漏电现象，严重影响井下供电安全。供电系统突然漏电时，应先检查线路的绝缘情况。小于22kΩ，判定为绝缘闭锁状态。必须先切除相关故障线路，然后仔细检查其绝缘值。大于1MΩ时，低压馈电开关发出送电指令，送电后如无异常情况，可判定故障不是开关问题引起的。
此外，故障线路的绝缘值也可通过相应的低压兆欧表进行遥测。如果检查结果显示一相的绝缘值较低，则可以断定是单相接地故障。具体来说，应从电缆接头和潮湿处仔细检查，观察是否有烧灼、破皮等问题。如有上述问题，应组织相关人员解决，然后进行测量。如果测量结果保持在200kΩ以上，则表示相应的故障点已消除。如果绝缘值小，则应找到故障点。
3.5零序功率方向漏电保护方式
注意利用零序电流和零序电压的大小，主动判断电源单元内部是否有漏电。同时，注意利用各支路的电流电压关系来判断实际故障，最好切断支路电源。这种实用的保护方案实际上被称为零序漏电保护。
如果电网内某一支路发生漏电故障或触电事故，需要直接从电网中取出相应的零序电流信号，并注意放大整形后判断电路中的故障支路，以便更好地实现漏电保护。
3.6附加直流电源漏电保护方式
其实，这种方法在国内外非常普遍。注意先在三相电网外部加一个直流电源，这样它就可以从电源的正极开始，经过无数个环节后到达电网的三相绝缘电阻等部位，但最终还是会回到电源的负极。但是，如果电网内部绝缘电阻值小于一定范围，此回路中的电流会使继电器产生新的变化，使整个馈电开关能直接进行下一轮动作，最后漏电保护才能更好。
这种漏电保护方法不仅在电路设计过程中简单易行，而且能有效地反映各地的漏电情况，其动作值直接关系到整体绝缘电阻。如果我们能运用这一基本原理，自然可以使欧姆表的安装过程更加顺利。自然地，在井下工作的工人可以在短时间内体验到绝缘状态。
结论
煤矿井下会使用大量的机电设备，对矿井用电安全提出了更高的要求。煤矿井下供电系统漏电是常见的故障问题之一，严重威胁着机电设备正常运行以及井下工作人员人身安全。如果存在漏电问题，会进一步分析是哪个区域线路出现了问题，进而将该段线路进行隔断，以维持整个供电线路的稳定安全。
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