礦井供電漏電保護系統(tǒng)研究

我國煤炭開采工作絕大多數(shù)都是采用井工開采方式，煤礦井下條件十分的復(fù)雜、惡劣，充滿了各種有毒有害氣體，煤礦供電是保證礦井機電設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)，增加礦井供電的穩(wěn)定性以及杜絕漏電是維護井下正常生產(chǎn)的內(nèi)在需要，因此，加深對礦井供電穩(wěn)定性以及礦井供電漏電保護研究十分有意義[1～3]。筆者就現(xiàn)階段我國礦井供電現(xiàn)狀進行分析，并根據(jù)存在的問題提出一些有針對性的措施意見，有利于提升井下供電系統(tǒng)的穩(wěn)定以及漏安全保護系統(tǒng)的可靠性。

　　1 漏電保護現(xiàn)狀

　　礦井供電是保證井下機電設(shè)備運行的基礎(chǔ)，是各項工作得以正常開展的保障，井下開采時一般距離處于埋深幾百米甚至上千米，工作空間狹小，空氣潮濕，同時還可能伴隨著有漏水、粉塵等各種物質(zhì)，容易引起礦井供電漏電[4]。礦井供電不僅僅需要具備完整的供電設(shè)備、可靠的供電線路，而且也需要性能可靠的防漏電系統(tǒng)。

　　1.1 礦井供電問題分析

　　礦井井下供電相對于地面來說，供電設(shè)備的要求更趨于嚴苛、供電線路要求等級更高，礦井供電需要的材料以及設(shè)備投入更大，經(jīng)濟成本往往比較高[5]。正是這些原因的存在，一些礦井特別是一些私有的小型礦井，考慮到經(jīng)濟原因，使用的供電設(shè)備以及線路與國家有關(guān)標準、規(guī)范存在一定的出入，他們認為只要不發(fā)生供電事故、供電重大安全隱患，設(shè)備或者材料雖然老舊但是仍能滿足礦井需要，能使用多久就盡量使用多久，供電可靠性較差。同時一些礦井井下巷道布置不規(guī)整，時長還伴隨著有滴水現(xiàn)象，供電線路布置時未能充分考慮，往往會引起供電線路或者設(shè)備出現(xiàn)較為嚴重的腐蝕，形成安全隱患。巷道空間狹小，布置的線路以及設(shè)備較多，供電線路沒有較好的按照規(guī)定布置，很容易造成亂扯亂搭，極其容易造成供電短路或者超負荷運轉(zhuǎn)。

　　供電穩(wěn)定性差，造成礦井供電穩(wěn)定性不高的原因多種多樣，如供電時采用的變壓器負荷小，不能滿足井下大量機電設(shè)備同時工作的需要，變壓器經(jīng)常出現(xiàn)超負荷運轉(zhuǎn)。有些礦井未按照規(guī)定進行供電雙回路布置。有些礦井井下供電系統(tǒng)中缺乏必要的閉鎖設(shè)備，其中電源閉鎖時礦井出現(xiàn)突發(fā)性停電時，礦井的應(yīng)急電源或者自動發(fā)電機組可以接入正常供電，但是不少的礦井為能對這一問題足夠重視。由于井下有各種易燃易爆氣體或者粉塵，供電系統(tǒng)出現(xiàn)漏電往往會造成瓦斯爆炸，引起礦井出現(xiàn)較大的人員傷亡以及財產(chǎn)損失。需要安裝瓦斯電閉鎖設(shè)備，并對設(shè)備運行的完好性及時進行檢查，消除面臨的風(fēng)險。

　　1.2 漏電保護問題分析

　　漏電保護是礦井正常供電的重要組成部分，同時也是防范漏電事故發(fā)生的重要保障，漏電保護的主要作用是當出現(xiàn)供電系統(tǒng)漏電時可以及時的停止該線路供電，防止事故發(fā)生，具體作用體現(xiàn)在：有效的防止井下工作人員接觸到漏電電纜，杜絕發(fā)生出現(xiàn)觸電傷亡事故;可以掌握井下供電線路的絕緣狀況，出現(xiàn)絕緣失效時及時采取措施防止由于絕緣失效造成礦井安全事故;減少井下供電線路短路情況，對供電電網(wǎng)起到移動的保護作用。

　　井下供電地點環(huán)境狹小、黑暗潮濕，出現(xiàn)漏電的可能要較地面大，需要加強和完善供電保護，但是現(xiàn)階段經(jīng)常采用的供電漏電保護都存在一定的弊端。采用附加電源的直流監(jiān)測漏電保護雖然可以對井下供電線路進行全方位的檢查，防止漏電情況發(fā)生，且不受漏電地點影響，但是整個保護系統(tǒng)漏電巡查的時間較長。無附加電源的直流漏電保護與有附加電源的直流漏電保護在系統(tǒng)運行方式上有較為顯著的區(qū)別，無附加電源直流漏電保護更容易受到電壓波動的影響，造成檢測出來的數(shù)值不精準，容易出現(xiàn)誤判。還有一些利用電壓、功率以及電流特征進行漏電保護，但均存在一定的使用范圍，例如采用采用電壓漏電保護是利用電壓波動對系統(tǒng)進行保護，當系統(tǒng)的供電電壓值過高時，保護系統(tǒng)會自動的跳閘，從而起到對供電系統(tǒng)保護的作用，但是這種漏電保護僅僅在供電變壓器中性點不接地時應(yīng)用。

　　漏電保護系統(tǒng)在礦井供電中具有十分重要的作用，現(xiàn)階段采用的漏電保護系統(tǒng)都存在一定的弊端及缺陷，因此，通過對供電保護系統(tǒng)的綜合分析研究，可以提高并改善礦井漏電保護系統(tǒng)的應(yīng)用效果，以及使用性能。

　　2 提升漏電保護安全性技術(shù)措施

　　2.1 牢固樹立安全供電理念

　　礦井出現(xiàn)供電問題（事故）很大一部分原因是由于工作人員不夠重視，例如，供電設(shè)備老化時及時的進行更新或者維修，就可以降低事故發(fā)生的概率。礦井要樹立安全供電理念，定期安排專業(yè)人員進行設(shè)備的維護檢查，嚴格按照國家、地方以及行業(yè)標準執(zhí)行，不能因為刻意追求經(jīng)濟效益，而忽略設(shè)備的安全性、可靠性。機電管理人員具備高度的安全責(zé)任感，供電系統(tǒng)參數(shù)或者設(shè)備出現(xiàn)故障時都會可能給礦井井下的供電造成影響，因此，加強需要重點加強機電人員安全意識以及責(zé)任意識。

　　2.2 采用合理的供電設(shè)計

　　為了最大程度的避免井下供電線路以及供電設(shè)備亂扯亂搭、設(shè)備任意擺放問題，以及井下供電線路的亂接亂搭問題，需要根據(jù)井下實際狀況采用更為符合礦井實際的供電系統(tǒng)設(shè)計，通過對供電系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化，完善供電設(shè)計結(jié)構(gòu)，達到安全供電目的。比如，在對供電設(shè)計進行優(yōu)化時可以重新核驗礦井現(xiàn)階段以及未來一段時間的規(guī)劃，對井下機電設(shè)備的功率進行確定，避免供電線路中的變壓器出現(xiàn)超負荷或者滿負荷運行。

　　2.3 構(gòu)建更為完善合理漏電保護系統(tǒng)

　　在對礦井供電漏電保護系統(tǒng)設(shè)計之初，就需要供電閉鎖裝置以及供電斷電等不同情況進行綜合考量，在滿足供電系統(tǒng)安全運行的基礎(chǔ)上又可以實現(xiàn)供電設(shè)備經(jīng)濟高效運轉(zhuǎn)，在供電系統(tǒng)出現(xiàn)突然性的斷電時，可以立刻的啟動應(yīng)急供電裝置，能實現(xiàn)對礦井漏電情況的及時檢測。使用設(shè)備供電的自動檢查以及系統(tǒng)斷電之后的自動跳閘，完成后備電源的開啟，自動化的操作避免了人為操作帶來的誤操作可能。同時在對漏電保護系統(tǒng)完善過程中，應(yīng)及時的將能耗大、存在安全隱患的設(shè)備進行排除，做好有關(guān)電氣件的密封工作，同時加強對井下機電設(shè)備以及配套的漏電保護裝置檢查，從而提升礦井漏電保護系統(tǒng)的安全性以及可靠性。

　　3 總結(jié)

　　礦井供電是保證礦井機電設(shè)備正常運行的重要保障，加強對礦井安全供電以及漏電保護系統(tǒng)的研究對促進礦井安全生產(chǎn)具有重要的意義。因此文中對現(xiàn)階段礦井供電、供電漏電保護系統(tǒng)等面臨的問題進行歸納分析，并從不同的方面提出了增加礦井供電以及漏電保護穩(wěn)定性適用性的技術(shù)措施，以期能更好的促進礦井安全供電工作開展。