关键词：煤矿井下、供电系统、三大保护
0 引言
当前随着煤矿机械化程度越来越高，井下供电系统供电容量与过去相比增大许多，供电距离在也在不断增加，煤矿井下供电系统运行质量的好坏直接关系到煤矿安全生产，如何能够保证井下低压供电系统安全可靠运行，成为摆在我们面前的一道难题。
我国目前井下供电电压按照《煤矿安全规程》规定：高压不超过10KV，低压不超过1140V。新集矿区高压有10KV、6KV两种供电电压，老区矿井采用6KV，新区矿井采用10KV供电；低压供电主要电压有1140V和660V供电；采煤工作面用电电压最高是3300V。
煤矿井下工作环境恶劣，在供电系统运行的过程中，往往出现由操作不当、外力破坏等原因，造成过流、漏电、短路等故障的发生，影响矿井生产，甚至危及到人身安全，更有甚者造成瓦斯与煤尘的爆炸。当井下供电系统出现故障状态，电气保护装置能够自动切断故障电源，避免事故的进一步扩大。
煤矿井下电气“三大保护”：即过流保护、漏电保护、接地保护。这“三大保护”是我国煤矿井下保障供电安全的最普遍使用的电气保护方式。
1 过流保护
过流有过负荷、短路、断相三种状态。短路是指电缆的相位之间不经负载直接连接；过负荷是指流经电气设备或电缆的电流超过其额定值，又超过了允许通过时间，称为过负荷，又称为过载；断相指电气设备或电缆一相断开称之为断相。电气设备断相运行时电流远超额定值，造成设备温度升高，甚至烧坏设备。井下现过流保护装置大多安装于开关综合保护器内。煤矿井下供电系统的过流保护装置的设置、整定必须满足以下三个方面要求：
（1）选择性
当井下供电系统出现过流故障时，能够迅速切断故障设备的上一级电源，保证其他无故障部分能够正常可靠运行，不得出现越级跳闸，使事故进一步扩大化。
为了保证供电系统过流保护的选择性，上级开关的整定值与下级开关的整定值调整应为阶梯形式，上级整定值大于下级开关整定值，避免越级跳闸，短路保护按照《矿井低压电网短路保护装置整定细则》进行校核。
（2）快速灵敏性
要求保护装置能够快速切断故障电源，避免事故的进一步扩大，造成设备、线路遭受故障电流损坏。2015年3月16日16:03分，板集煤矿井下轨道一石门修巷施工，手镐不慎将将供迎头电缆砸破，造成电缆短路，-735临时变电所动力总馈短路跳闸，由于保护灵敏动作迅速，避免事故的进一步扩大，保障了人身及供电设备的安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（3）动作可靠性
动作可靠性指供电系统出现故障时，能够可靠动作，不会产生拒动，误动现象。例如一台三相鼠笼电机出现过载，保护器拒绝动作，在长时间过载下，会使设备温度升高，破坏电机绝缘，更严重会烧毁电机，造成事故，这是不希望出现的。所以要求保护要可靠动作。因此我们要对保护进行定期整定及校验，以保证我们的保护能够可靠动作。
2 漏电保护
井下漏电保护主要作用：不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态，当对地绝缘降到危险值时，能够迅速切断电源，防止绝缘进一步恶化。《煤矿安全规程》规定井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或选择性漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。
漏电保护是保障人身及设备安全的一项重要保障措施，漏电保护分为附加直流式漏电保护、零序电流方向等几种保护方式。目前新集矿区井下供电基本采用附加直流式、零序电流方向式两种漏电保护方式配合系统的漏电保护。当总馈与分馈之间发生漏电故障时，总馈动作跳闸，切断故障电源；当某一分馈所带负荷出现漏电故障情况下，该分馈有选择性的动作跳闸，而其余无故障负荷保持正常运行状态，当对总馈和分馈的设置不合理时会出现设备越级跳闸，2019年4月28日9:28分，板集煤矿-735轨道二石门变电所2#变动力总馈越级漏电跳闸经查是北翼轨道大巷迎头水泵绝缘降低造成动作跳闸，在这个案例中，虽然在故障状态下总馈动作，切断了供电线路，但断电范围较大，没有实现选择性漏电保护，经对总馈和分馈保护器内参数进行检查发现，分馈和总馈漏电延时差较小，且分馈零序电流值调整过大，造成设备越级跳闸。为保证安全供电，将漏电故障影响范围降到最低，我们必须根据根据电网供电负荷实际情况，及时调整保护器参数。
3 接地保护
接地保护是指把电气设备正常情况下不带电的金属外壳、构件与埋在地下的接地极连接起来。其作用为减少人身触电电流，减少漏电火花产生的能量避免引起瓦斯煤尘爆炸。
井下电气设备设置接地保护后，当人身发生触电后，由于接地保护接地阻值较小，人身电阻值较大，人身与接地保护并联，流经人体的电流就小，电流绝大部分就通过接地流入大地，保障人身安全，《煤矿安全规程》规定井下总接地网上任一保护接地点的接地电阻值，不得超过2Ω。此外当井下设备发生漏电后，由于装设接地保护，漏电电流大多经接地流入地下，这样就大大减少了漏电火花能量，引起瓦斯、煤尘爆炸的危险系数大大降低。
4 结束语
综上所述,随着煤矿井下机械化程度越来越高，采取新工艺、新技术，对井下供电系统的安全运行提出了更高的要求，为此必须做好以下几项工作：
（1）定期必须对设备保护器进行试验，出现拒动或误动作的及时进行处理，确保设备动作灵敏可靠。
（2）加强对接地保护装置日常检查及定期摇测工作，确保接地保护合格。
（3）认真加强技能培训工作，提高职工技能水平，提高设备检修质量。
参考文献：
[1]《煤矿安全规程》中国法制出版社2016[4]
[2]《煤矿井下供电的三大保护细则》（合订本）煤炭工业出版社2004[5]
[3]《煤矿井下电气作业》中国矿业大学2016[4]
作者简介：马彬章，男，1978年12月10日生，安徽颍上县人，2011年7月毕业于安徽理工大学机电一体化专业（函授），主要从事机电技术工作。
论文作者:马彬章
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：井下论文; 供电系统论文; 煤矿论文; 电流论文; 设备论文; 动作论文; 故障论文; 《科学与技术》2020年1期论文;