煤矿井下低压供电系统短路保护措施浅述

煤矿井下低压供电系统短路保护措施浅
述
摘要：矿井下的生产工作十分复杂，其中，低压电力系统是矿井生产的重要
组成部分。

在实际生产的时候，电力供应系统一旦发生故障，不但会对整个系统
造成严重的影响，而且还会造成大范围的断电，严重影响到矿井的正常生产，更
严重的是还会给工人带来极大的安全隐患。

企业要在日常生产中采取有效的保护
措施，确保煤矿低压供电系统的安全稳定运行。

文章围绕矿井低压供电系统的短
路保护问题进行了深入的探讨与分析。

关键词:煤矿；低压供电系统；短路保护
引言：矿井总体环境比较复杂，在生产的时候可能存在的安全隐患问题都比
较突出，电缆敷设线路容易发生挤压，由于隧道内的空间比较狭窄，电气设备之
间的间隔比较狭窄，容易因为积压问题造成电缆的损坏，尤其是一些矿井生产的
过程中可能出现了大量的涌水，极易使电气设备发生受潮、漏电、短路等情况，
加之井下的易燃性气体的存在，十分容易引起瓦斯爆炸的问题。

在矿井掘进生产中，由于电力设备的总负载比较大，而且设备的起动环节比较多，很容易发生短
路故障，存在巨大的安全隐患。

因此，在矿井生产中，如何正确地解决电力系统
的短路问题是十分重要的。

因此，对矿井中的低压供电系统的短路防护进行深入
研究具有十分重要的现实意义。

1煤矿井下低压供电系统短路故障出现的原因
供电系统时常出现的故障包含单相、两相及三相短路，单相接地、两相接地
和三相接地短路的类型。

除了整个供电系统绝缘性能逐渐老化受损、电压过大而
导致绝缘部位被迅速击穿所引发的电路故障以外，还有其余诸多因素引发的故障。

1.1电缆爆炸
如果井下的电缆连接处的质量达不到标准的要求，或者连接处的连接不够紧密，那么在机械设备的挤压过程中，电缆的绝缘性能就会受到损伤，甚至会导致
电缆很快被击穿，直接导出电力系统的短路问题。

而且，弯曲的铠装电缆和铅包
层都会出现裂纹，如果在湿度和温度的持续作用下，很容易发生系统的短路问题，导致安全隐患的出现。

1.2电气设备内部出现短路
如果变压器、电机等电气设备的产品质量不达标，或者在设备维修或维护时
留下的金属设备，在长时间的设备运行状态下，很容易导致绝缘材料受潮，增加
发生短路故障的几率。

另外，在设备维护过程中，若操作人员粗心大意，未拆掉
接线就进行供电，则会造成三相短路，2台变压器并联的时候也可能会造成短路
的问题。

1.3人为操作不当
造成电气设备的短路的一个重要原因是人为因素。

工人们对设备的使用如果
不熟悉，或者矿企把电气设备的维护工作不重视，长期高负荷的运行的电气设备
在不进行保养的情况下，很可能会出现故障问题，可能对工人造成人身伤害。

此外，在使用各类电气设备时，对接地线路的有效拆除工作不够重视，还有一些金
属器具的遗失，都可能导致设备运行的短路。

若不对电气设备进行有效的保养和
维护，则会使电气设备长期处于超负荷状态，从而导致电气的绝缘部分出现较大
的电流和热量，产生一系列的安全风险和隐患。

1.4外部环境的影响
除了内部的某些内部原因，矿井的外部环境对电力系统的整体性能也有很大
的影响，还会对矿井的整体运行产生很大的影响。

煤矿生产的工作环境相对恶劣，空间狭小，巷道里的压力很大，很容易造成巷道底部的鼓包，导致电缆的拉长变形，进而造成电线断裂，造成短路事故。

2煤矿井下低压供电系统短路保护措施
2.1在系统中配置保护装置
①相敏短路保护装置。

低压电力系统包括电流互感器以及电压互感器等设备，所以在安装保护装置的过程中，必须要考虑到整个系统的稳定和安全，用电流互
感器来测量工作电流，再用信号来输出。

在实际操作中，电压互感器也是这样进
行操作安装的。

可以根据电流和变压器输出的信息来判断系统的工作状态，一旦
发现问题，就能及时处理，从而减少对煤矿安全生产的影响。

其次，由于系统在
运行时会有各种相位的输出，因此有关工作人员可以适当地减少高压开关的电流，从而达到远程管理的目的，有效的防止系统在使用时发生故障，这样也可以增加
整个低压电力系统的可靠性和安全性。

②光纤纵差保护装置[3]。

光纤纵差保护设备与低压电力系统的正常工作有很
大的关系，它可以在日常工作中避免过电流和漏电问题的出现，从而在日常生产
工作中起到很好的保护作用。

在线路短路的情况下，采用光纤差动保护系统，能
够及时地检测到故障，保证了高压开关所处的母线无差动电流，保证了整个保护
系统的正常工作，不会有任何差错。

在此条件下，采用高压开关配置的分段速度
保护装置，能及时进行保护动作，切断短路故障，避免其它部件跳闸等问题，确
保电力系统的正常、稳定运行。

为了使光纤纵差保护装置能够稳定地完成以上的
功能，企业必须在变电站的高压开关柜上安装一台智能终端，将电力系统的电流
和电压等输入到服务器里面，这样的话，服务器收到这些数据，就可以将这些数
据发送到主电脑的主机上，进行防护，在系统运行的时候，会根据数据来判定系
统有没有短路，并根据现场的具体情况，做出相应的指示，使得保护工作非常的
高效和精确。

所以，在日常的矿井生产中，可以通过安装专门的光纤纵差保护系
统来保证整个系统的正常、稳定的运转。

2.2加强对运维人员的管理与培训
目前，我国煤矿企业的低压电力系统运维人员普遍素质偏低，因此，加强对
其技术人员的培训和教育是至关重要的[4]。

在实施过程中，要充分考虑到矿井的
生产实际，加强对低压电力系统专业知识的教学，拓宽其培训途径和内容。

彻底
改变传统的纯理论教学培训，应该适当地提高实习训练的比例，强化理论和实践
的联系。

与此同时还可以采取一些新颖的理论交流方法，比如将座谈会、交流会
等综合运用到理论教学中，或者邀请专家到煤矿企业展开现场授课，既能提高培
训的质量，又能提高员工的积极性和主动性。

在实际培训中，可以安排相关工作
人员到其他生产安全管理情况比较好的企业进行考察、调研，或者“以干带训”，使运维人员到上级单位去实习。

另外，为加强培训工作的成效，可以采取激励措施，使受训人员更加主动地参加培训，并通过考评的结果发现问题，提高培训工
作的质量。

在低压电力系统运维工作中，应该借鉴互联网和多媒体技术，采用员
工喜闻乐见的培训方式，进行低压电力系统运维培训工作，这对于提升低压电力
系统运维工作的效果较为有效。

2.3进行严格的绝缘性能试验
在安装各类矿井的电气设备之前，必须按照有关规定进行严格的绝缘试验。

在正式使用相关设备前，必须对电气的绝缘性能进行全面的检查，一旦产品的质
量达不到要求，就必须采取有效的方法来消除这些缺陷。

结论
本文着重分析了矿井供电的基本需求，并结合矿井的生产实际情况，提出了
矿井低压供电系统短路事故可能出现的原因，并针对矿井的实际情况提出了较为
完善的、行之有效的短路防护措施，保证了矿井的正常生产和稳定运行。

而煤矿
企业也可以通过这种短路保护模式来解决同类低压系统短路故障，从而为煤矿行
业更好、更快地发展打下坚实的基础。

参考文献：
[1]史文慧.矿井低压供电系统运行分析及短路保护措施研究[J].机电工程技术,2019,48(01):135-137.
[2]陆诗俊,矫丽霞,倪利杰.低压供电系统的短路保护浅析[J].科技信
息,2013,(16):445.
[3]杨发长.浅析煤矿井下低压供电系统[J].科技情报开发与经
济,2007,(24):274-276.
[4]叶芃生.井下低压供电现状及其对策[J].煤矿机电,1987,(02):2-5+64.
[5]丁邦发,李国哲.对煤矿井下低压保护的几点意见[J].煤炭科学技术,1986,(09):28-31.。