刘娟
中煤平朔发展集团有限公司井工设备维修中心 山西省朔州市 038500
摘要：过流保护、漏电保护和保护接地是保证矿井安全供电及矿井安全生产最重要的措施，也是最基本的电气保护措施，又称“三大保护”。作为井下供电系统三大保护之一的接地保护，在预防和减少井下人身触电事故中起到了至关重要的作用。为了保证煤矿的安全生产，煤矿管理人员必须充分重视井下电气设备的接地保护和漏电保护措施。
关键字：煤矿井下；电气设备；接地保护；漏电保护
1.煤矿井下电气设备的接地保护
接地保护是煤矿井下电气保护的一个重要环节，人体和接地电阻构成并联电路，接地装置可以发挥分流作用，有效降低人体的触电电流，保障井下工作人员人身安全，并且通过设置保护接地装置，电气设备外壳的漏电电流可以通过接地装置引入地下，减少漏电电流危害，防止发生煤尘或者瓦斯爆炸。根据《煤矿井下继电器调试安装、运行维护和检修规范》和《矿井保护装置安装设计要求》，严格把关接地线、电气设备、接地极的连接和接地，按照相关规定，对煤矿井下接地保护装置进行检查并且做好记录，定时测定接地电阻，结合《煤矿井下安全规程》，接地网任何位置的接地电阻应小于2欧姆，接地极到手持式或者移动式电气设备之间的保护接地极电阻值应小于1欧姆，一旦超出这个界限，应仔细分析原因，有针对性地进行调整。
1.1井下保护接地装置的要求
接地电阻的大小，将直接影响到电气设备金属外壳对地电压的高低，而单个接地极很难达到安全的要求，因此，井下采用保护接地网以尽量减小接地电阻的数值为好，根据《煤矿安全规程》对保护接地相关的要求，具体可以参考相关要求。
1.2 井下保护接地装置的安装检查与维护
1.2.1井下保护接地装置的安装
（1）主接地极
两个主接地极分别安装在主、副水仓，并保证其工作时总是埋在水中。为了检修时提升方便，应设置专用吊环和吊绳。另外，在制作时，主接地极及其接地导线必须焊接在一起。而安装时，接地导线和接地母线之间只好用螺栓连接，但应保证接触良好，并不承受过大的拉力。
（2）局部接地极
钢板和角钢局部接地极，最好埋设在巷道旁的排水沟中。钢板和角钢局部接地极与接地导线之间也必须焊接。
钢管局部接地极，一般垂直打入潮湿的地下，并要求埋在地下部分的长度不得小于1.5ｍ，而地表部分应留有100ｍm以上的焊接长度。如接地极附近的土壤比较干燥，在其周围应用沙子、木炭和食盐等混合物填满。砂子和食盐的比例，按体积计算，约为6:1。埋设后，再灌水，以降低其接地电阻值。
1.2.2井下保护接地装置的检查与维护
凡有值班人员的机电硐室和有专职司机的电气设备，在交接班时，必须由值班人员和专职司机对局部接地极、接地导线及连接导线等进行一次表面检查。对于其他电气设备的保护接地，则由维护人员每周至少进行一次表面检查，检查的重点是整个接地网的连接情况，使其保持完好状态。一旦发现接触不良或有严重锈蚀等情况，应当立即处理，以免使接地电阻值增大。此外，每年至少要将主接地极和局部接地极从水仓或水沟中提出来，详细检查一次。对于主接地极，应是一个检查，一个工作，而不能两个同时提出来，以免影响安全。
为了降低接地电阻值，对于钢管接地极，应经常灌注盐水，以保持良好的导电状态。电气设备在安装、检修搬迁后，应详细检查其接地装置的完善情况，使其接地良好。
总接地网的接地电阻值的测定，由专人负责，每季至少进行一次，并有测定数据记录。
对于具有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井内进行接地电阻测定时，应采用本质安全型测试仪。如用普通测试仪测定时，只准在瓦斯浓度为1%以下的地点使用，并采取一定的安全措施，报有关部门批准。
2.煤矿井下电气设备的漏电保护
煤矿井下巷道中空气潮湿，在此条件下运行的电气设备，虽然对其绝缘有一些特殊的要求，但漏电故障仍时有发生，特别是采区的低压电缆，还时常被脱落的岩石或煤块砸坏，更会发生漏电事故。漏电事故不仅会使电气设备进一步损坏，形成短路，而且还可以导致人身触电和瓦斯煤尘爆炸危险，因此，井下设备必须装设作用于开关跳闸的漏电保护装置。
2.1井下漏电保护的原则
（1）全面性。煤矿企业井下供电线路长，电气设备多，无论在哪个地方发生漏电故障，都能进行漏电保护。对整个供电体系进行全面的漏电保护。
（2）安全性。这是一条重要的原则。当发生漏电故障时，漏电保护应能保障供电系统安全、电气设备安全、井下工作人员安全。例如：工作人员接触漏电设备，导致有漏电电流流过人体乘以从接触到脱离电源的时间应小于30mAS。
（3）可靠性。井下发生漏电故障，漏电保护应能及时可靠的动作，减低因漏电而造成的损失。
（4）选择性。应有选择性的切断发生漏电故障的支路，不能随意扩大故障范围，给企业带来更大的经济损失。
2.2井下漏电保护故障解决分析
煤矿井下漏电保护的故障表现为开关漏电保护试跳不动作或者尽管线路绝缘良好而漏电保护误动作，我们需要分析其故障原因，极有可能是辅助接地极无法接地或者是由于辅助接地电阻较大。漏电试跳是电源的一相通过试验电阻、试验按钮至辅助接地，当辅助接地电阻值过大或没接时，线路对地绝缘值大于设定值或零序互感器感应出来的零序电流小于设定值，则可以判断其可以运行，可以采用如下解决方案和对策：将低压馈电开关接辅助接地，并且辅助接地电阻值比较小。
如果煤矿井下低压供电系统开关的负荷及线路绝缘良好，而出现漏电掉闸的故障，则分析其故障一种原因可能是线路过长，对地电容电流加大。当分开关没有动作的状态下，由于附加直流检测法应用下的电容过小，则会使分开关不动作，总开关越级跳闸。可以采用如下解决方案和对策：纠正低压供电系统的电容，并增大电容的容量；另一种可能是来自中性点偏移造成的开关的误动作。当三相负荷电流较大，投人供电系统不同步时就会造成中性点偏移，在三相电抗器中性点处会产生一个电压，如果这个电压存在的时间大于直流检测回路抗干扰的可过滤时间，直流检测回路就会误以为是有漏电发生产生的电压，就会引起馈电开关漏电检测回路误动作。解决方案和对策：当漏电发生时还要排查掉电时接人系统时的启动开关是不是因为真空接触器不同步性造成的误动作。
如果低压供电系统的分开关过多，而其中的一路分支出现漏电故障时，则可以采用相同型号的馈电开关，以避免总馈电不相同而产生的相互干扰现象，影响低压供电系统的稳定性与安全性。
2.3影响漏电保护可靠性及灵敏度的解决方法
一是井下低压馈电开关漏电保护试跳不动作或者线路绝缘良好，漏电保护误动作，其原因有可能是辅助接地极没有接地或者辅助接地电阻大。漏电试跳是电源的一相通过试验电阻、试验按钮至辅助接地，当辅助接地电阻值过大或没接时，按下试验按钮后，线路对地绝缘值大于设定值或者零序互感器感应出来的零序电流小于设定值，智能综保则认定其可以运行，使开关不动作，所以新安装的低压馈电开关必须接辅助接地，且辅助接地电阻值小于4Ω。
二是开关所带负荷及线路绝缘良好，但总是漏电掉闸，其原因可能是工作线路过长，对地电容电流加大。在分开关没有动作的时候，由于总馈电采用的附加直流检测法，因为电容过小，导致分开关不动作，总开关越级跳闸，解决方法是修正系统电容，增大电容容量。
三是当一个低压供电回路总馈电所带的分开关过多时，或有一路分支线路发生漏电故障时，会提高越级跳闸的几率，造成大范围停电事故，故一般分馈电不宜超过5台，并尽量采用同种型号的馈电开关，以便于使用、检修维护。因为在低压供电系统中，总开关一般采用的是附加直流电源的漏电保护方式，当所采用的总馈电不一样时，其附加的直流电源电压有可能不同，则会在同一供电系统中相互造成干扰，影响检漏单元的工作稳定性。
3.结论
煤矿井下电气设备的故障给煤矿生产运作带来了极大危害，威胁着员工的生命安全。接地保护以及漏电保护大大降低了这种危害，有关单位要充分认识到电气设备保护的重要性，真正实现煤矿的安全生。
参考文献：
[1]陈国防.三级漏电保护在东峰煤矿井下低压供电系统中的应用[J].山东煤炭科技，2016（03）：116-117+119