井下供电系统的漏电保护论文详解

由于煤矿井下环境的特殊性，供电系统发生漏电的几率远比一般地面工业高，煤矿井下供电电网发生漏电会严重威胁安全生产。本文首先简要分析了煤矿井下供电系统发生漏电的原因、漏电的危害和井下漏电保护的基本要求，然后介绍了几种单一漏电保护方案，最后在此基础上介绍了一种漏电综合保护方案。通过实施各类优化方案，可达到有效预防井下漏电事故，确保煤矿安全生产和职工的人身安全。

关键词：井下供电；漏电保护；单一保护方；综合保护方案

保护接地、漏电保护、过流保护，称为煤矿井下电气网络的3大保护。漏电保护可以在设备或线路漏电时，通过保护装置的检测机构获得异常信号，经中间机构转换和传递，然后促使执行机构动作，自动切断电源而起到保护作用。

第一章煤矿井下供电系统中发生漏电的原因

一、煤矿井下供电系统中发生漏电故障一般由下列原因造成

1、电缆或电气设备本身的原因

2、因施工不当引起漏电

3、因管理不当引起漏电

4、因维修操作不当引起漏电

5、因意外事故引起漏电

6、电缆在井下压、砸、穿刺;过分弯曲使电缆外皮出现裂隙；运行中电缆盘圆或盘“8” 字；导致电缆发热，绝缘老化，绝缘性能降低；

7、用电设备、电缆闲置不用时，不能定期升井检修或干燥，导致设备、电缆受潮，绝缘降低；

&电气设备、电缆选择不合适，造成长期过截而发热，使其绝缘下降。

二、煤矿井下供电系统中发生漏电的原因分析

1、敷设在井下巷道内的电缆，由于井下环境潮湿，且运行多年，其绝缘老化或潮气入侵，引起绝缘电阻下降，使正常运行时系统对地的绝缘阻抗偏低或发生漏电；开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电；其内部原件（主要是控制变压器、接触器、继电器、线圈、保护器等）或导线，因某种原因使绝缘化恶化、导线头碰壳也会造成漏电；自动馈电开关中的过流继电器，当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。

2、电缆接线错误，如误将相线与地线相接，通电后就会发生漏电；橡套电缆接头违

反接线工艺要求，如不用电缆接线盒的连接和明接头等，这样接法都破坏了橡套的绝缘，在井下潮气的侵蚀下容易发生漏电；电缆与设备联接时，由于芯线接头不牢固，密封不严、压板不紧，运行或移动时造成接头脱落或接头松动，使相线与金属外壳直接搭接而漏电；橡套电缆悬挂方法违反《煤矿安全规程》规定，采用铁丝或铁质挂钩悬挂，时间一长，揪可能发生漏电；

开关或其他电气设备的内部接线错误，或接线头松脱碰壳，当合闸通电时便发生漏电。

3、由于井下现场管理不当，电缆被埋压、掉落浸泡于水沟中、巷道变形挤压使其热量不易散发，时间一久将绝缘老化而漏电；电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化算坏而漏电；电动机因长期被煤石堵塞风道，水冷电机水压不足或无水运行中造成散热不良而发

热，使绝缘老化受损而漏电。对已受潮或遭水淋、水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻阻值遥测，继续投入运行，极有可能发生漏电；在井下安装电缆接线盒，或电缆进行冷热补接头时，由于线芯连接不牢固或由于绝缘胶浇灌不均匀，在运行期间芯线接头发热，使油和绝缘胶往外渗漏，严重时产生漏电。

4、工人工作时劳动工具(锹、镐、钎等)易将电缆割伤或碰伤，造成漏电；此外对电气设备、电缆的检查维护不细致，操作使用不当造成的漏电。如：带电检修和搬迁电气设备，使供电电缆受到拉、挤、压等作用，也可能造成漏电；开关设备检修后，残留在开关内的线头等未能清理干净，或将小零件与电工工具等忘在开关内，如果这些东西碰到相线，送电后就会发生漏电；修理电气设备时，由于停送电操作失误、带电操作或接头不慎，可能造成人身接触及一相漏电；开关分、合闸时，由于灭弧机构有故障，造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电；当发生漏电而切断总电源后，为找漏电支路而分别强行送电也是造成重复漏电的原因。

第二章煤矿井下发生漏电的危害

煤矿井下由于空间比较狭小，空气相对湿度较大，工作场所一般较潮湿，环境温度高，施工条件差，尽管我们采取了各种防范措施，但仍不可避免井下供电发生漏电现象。煤矿井下电网发生漏电时，由于井下环境的特殊性，其危害性要比地面情况大得多。归纳起来有以下几种情况。

1、导致人身触电危险，而且人在井下触及同地面同等电压的带电体时，会因井下环境比较潮湿，人体电阻小(500~1000Q )，导致更不容易摆脱带电体，造成触电死亡的可能性更大。

2、漏电产生的杂散电流，有超前引爆电雷管的可能，危害极大。

3、漏电产生的火花，能引起瓦斯或煤尘爆炸等恶性事故。

4、大量的漏电电流能使绝缘材料发热或造成相间短路，从而引起火灾等。

5、当发生单相接地时，会造成另外两相对地电压升高3倍，此时，电气设备的绝缘要承受较高的电压，可能会导致绝缘的破坏，使故障进一步扩大。

6、间歇性的单相接地会造成电网产生过电压，使电动机、变压器等绝缘较弱的电气设备的

绝缘被击穿。

第三章井下低压电网发生漏电的危害

煤矿井下低压电网大部分在采区，环境恶劣，工作人员和生产机械比较集中，电网若发生漏电，可能会导致以下危险：

一、引起瓦斯和煤尘爆炸

我国大部分煤矿都有瓦斯和煤尘爆炸的危险，当井下空气中的瓦斯或煤尘达到爆炸浓度且存在能量达到0.28 MJ的点火源时，就会发生瓦斯或煤尘爆炸。当电网发生单线接地或设备发生单相碰壳时，在接地点就会产生电火花，若此时电火花具有足够的能量，就可能点燃瓦斯或煤尘。

二、引起人身触电事故

当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，工作人员接触外壳就会导致人身触电事故。这时入地电流的一部分将要从人体流过，会造成人员伤亡。工作人员触及刺破橡套电缆外护套而暴露在空气中的芯线是一种更为严重的人身触电，此时入地电流大部分流经人体，因此对人员的危害性更大。

三、烧损电气设备，弓I起短路

长期存在漏电电流，尤其是两相的过渡电阻因接地而产生的漏电电流，在通过设备绝缘损坏处时会散发出大量的热，使绝缘进一步损坏，甚至使可燃性材料着火燃烧。长期存在的漏电电流及电火花使漏电处的绝缘加快损坏，破坏相间绝缘而造成短路，形成更大的故障，对矿井安全造成严重威胁。

四、使雷管无准备引爆

漏电电流在其通过的路径上会产生电位差，漏电电流的数值越大，所产生的电位差就越大，如果电雷管两端引线不慎与漏电回路上具有一定电位差的两点相接触，就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。

五、严重影响生产

漏电故障的处理时间很长，一旦电网发生漏电，必须停电处理，严重影响生产，降低煤炭企业的经济效益；而且停电使局部通风机停转，通风恶化，形成瓦斯积聚，又会威胁矿井安

全。

第四章漏电保护的基本要求