浅谈矿井下的三大保护装置

浅谈矿井下的三大保护装置

摘要：本文主要介绍了煤矿井下的三大保护装置，即过流保护装置、漏电保护装置和保护接地装置。

关键词：矿井安全供电保护装置

安全供电是保证矿井安全生产的关键之一。由于井下环境条件恶劣，容易发生各种电气事故，因此，需要采取必要的安全措施，设置可靠的保护装置，才能提高矿井生产的安全水平。煤矿井下最重要的电气保护是过流保护、漏电保护和保护接地，即井下三大保护，它们是煤矿井下安全供电的主要技术措施，对确保安全、发展生产起着十分重要的作用。

1.过流保护装置

凡是流过电气设备或线路的电流，如果超过其额定值或允许值，都叫作过电流。引起过电流的原因很多，如短路、过负荷、电动机单相运转（断相）等。长时间的过电流运行，将导致电气设备与井下电缆的迅速损坏，甚至引发严重的安全事故。为此，对于电气设备和供电线路都必须设置相应的过流保护，以便能及时地切断故障处的电源，防止事态的恶化。

过流保护包括短路保护、过载保护和断相保护。在保护过程中，过流保护装置应满足以下基本要求：

①选择性当电网某部分发生过流故障时，要求保护装置只切除故障设备或线路的电源，尽量缩小停电范围，保证无故障设备继续运行。

②可靠性即要求保护装置本身应具有较高的可靠性，不出问题，随时处于可靠的准备动作状态；此外，还要求保护性能可靠，当本保护范围内发生过流故障时，它一定动作（不拒动）；当本保护范围外发生过流故障时，它一定不动作（不误动）。

③动作迅速在故障电流还没有造成危害之前，保护装置便应将过流故障切除。

④动作灵敏保护装置对它所保护范围内发生故障和不正常工作状态的反映能力，称为保护装置的灵敏性。在实际工作中，通常用灵敏系数来衡量保护装置的灵敏程度。灵敏系数定义为，式中Kt ——保护装置的灵敏系数；Idmin ——保护装置保护范围内的最小短路电流，A ；Izd ——保护装置动作电流整定值，A 。对于不同的保护装置和不同的保护对象，灵敏系数的取值也不相同。另外，由上式可见，灵敏系数是考察短路保护装置在其保护范围内出现最小短路电流时，该装置能否可靠动作的重要指标。

2.漏电保护装置

煤矿井下低压电网的漏电，有分散性漏电和集中性漏电。分散性漏电主要是由于电气设备和电缆绝缘老化、受潮，使整条线路或整个电网对地绝缘电阻下降而造成的漏电；集中性漏电则是由于电气设备和电缆某一处或某一点受到外界的砸、挤压，或由于某种误操作使导电部分直接接地所造成的漏电。当电网漏电后，将可能导致以下危险：

①漏电电流若通过人身，将造成人身触电。

②漏电电流产生的火花，可能引起瓦斯、煤尘的爆炸。

③漏电电流在其通过的路径上要产生电位差。这个电位差也就是跨步电压。该电压

④也可使人身触电。更严重的是若电雷管两引线不慎与漏电电路上存在电位差的两点相接

⑤触，则会发生雷管先期引爆的事故。

⑥电网漏电后，若不能及时排除漏电故障，漏电流将会长时通过绝缘损坏处，造成为了避免漏电给人身和设备带来的危害，首先要预防漏电事故的发生。

为了解决这些问题，井下电网必须装设漏电保护装置，其主要作用是：可通过漏电保护装置上的欧姆表，连续监视电网对地的绝缘状态，以便进行预防性维修；当电网对地绝缘电阻降低到危险程度、人身触及带电导体或电网一相接地时，漏电保护装置动作。通过电源馈电开关自动切断电源，以防止事故的扩大；可以补偿人体触电和一相接地时的容性电流，以降低人体触电的危险性，减小接地电流的危害。

3.接地保护装置

井下巷道狭窄，人体触及电气设备的机会很多。如果电气设备绝缘损坏，将会发生电源线碰壳事故。在检漏继电器失灵的情况下，电气设备的金属外壳将和该相电源具有相同的电位。此时，若被人体接触，流过人体的电流将大大超过安全极限值，产生严重的触电事故。

另外，这时的一相漏电电流产生的电火花，还有可能造成井下瓦斯，煤尘爆炸或电雷管引爆的危险。为了保证人身和矿井的安全，应把电气设备的外壳和大地之间用导线连接起来。这种使金属外壳接地的方法，称为保护接地。

由于井下环境多水、潮湿，易使接地装置腐锈而影响接地网的正常工作，所以，必须加强对井下保护接地系统的检查和维护，以保证井下供电的安全性。对接地装置的检查主要包括以下几个方面：

(1) 对井下有电气设备的硐室，值班人员在交接班时，必须对保护接地进行一次表面检查；无值班人员的硐室或其它设备的保护接地，应由维护人员每周至少进行一次表面检查。

②表面检查的重点是观察整个接地网的连接情况，对于接触不良或严重锈蚀的接地线，应立即处理，以避免接地电阻值的增大。

③对水仓和水沟里的主接地极或局部接地极，每年至少要提出来详细检查一次。检查主接地极时应注意一个检查，一个工作，不能同时提出，以免影响安全。如矿井水酸性较大时，应适当增加检查次数，对锈蚀严重的接地极要及早更换。

④对管状接地极，应经常灌注盐水来降低其接地电阻值，以保持其良好的导电状态。

⑤在电气设备每次安装、检修或迁移后，要详细检查接地装置的完善情况。尤其是对那些震动性较大或经常移动的电气设备，必须随时加强检查，如发现接地装置有损坏，应立即处理，对接地装置未修复的电气设备禁止送电。

结束语：

矿山供电工作不仅直接影响矿山企业的高效生产，而且关系着矿井和工作人员的人身安全，因此，做好井下电气的三大保护工作是对确保安全、发展生产起着十分重要的作用。