礦井供電漏電保護系統研究

我國煤炭開采工作絕大多數都是采用井工開采方式，煤礦井下條件十分的復雜、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備正常運行的基礎，增加礦井供電的穩定性以及杜絕漏電是維護井下正常生產的內在需要，因此，加深對礦井供電穩定性以及礦井供電漏電保護研究十分有意義[1～3]。筆者就現階段我國礦井供電現狀進行分析，并根據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的穩定以及漏安全保護系統的可靠性。

　　1 漏電保護現狀

　　礦井供電是保證井下機電設備運行的基礎，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，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備、可靠的供電線路，而且也需要性能可靠的防漏電系統。

　　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備投入更大，經濟成本往往比較高[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，考慮到經濟原因，使用的供電設備以及線路與國家有關標準、規范存在一定的出入，他們認為只要不發生供電事故、供電重大安全隱患，設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整，時長還伴隨著有滴水現象，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備出現較為嚴重的腐蝕，形成安全隱患。巷道空間狹小，布置的線路以及設備較多，供電線路沒有較好的按照規定布置，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。

　　供電穩定性差，造成礦井供電穩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備同時工作的需要，變壓器經常出現超負荷運轉。有些礦井未按照規定進行供電雙回路布置。有些礦井井下供電系統中缺乏必要的閉鎖設備，其中電源閉鎖時礦井出現突發性停電時，礦井的應急電源或者自動發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，供電系統出現漏電往往會造成瓦斯爆炸，引起礦井出現較大的人員傷亡以及財產損失。需要安裝瓦斯電閉鎖設備，并對設備運行的完好性及時進行檢查，消除面臨的風險。

　　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生的重要保障，漏電保護的主要作用是當出現供電系統漏電時可以及時的停止該線路供電，防止事故發生，具體作用體現在：有效的防止井下工作人員接觸到漏電電纜，杜絕發生出現觸電傷亡事故;可以掌握井下供電線路的絕緣狀況，出現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，對供電電網起到移動的保護作用。

　　井下供電地點環境狹小、黑暗潮濕，出現漏電的可能要較地面大，需要加強和完善供電保護，但是現階段經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，防止漏電情況發生，且不受漏電地點影響，但是整個保護系統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運行方式上有較為顯著的區別，無附加電源直流漏電保護更容易受到電壓波動的影響，造成檢測出來的數值不精準，容易出現誤判。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進行保護，當系統的供電電壓值過高時，保護系統會自動的跳閘，從而起到對供電系統保護的作用，但是這種漏電保護僅僅在供電變壓器中性點不接地時應用。

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

　　2 提升漏電保護安全性技術措施

　　2.1 牢固樹立安全供電理念

　　礦井出現供電問題（事故）很大一部分原因是由于工作人員不夠重視，例如，供電設備老化時及時的進行更新或者維修，就可以降低事故發生的概率。礦井要樹立安全供電理念，定期安排專業人員進行設備的維護檢查，嚴格按照國家、地方以及行業標準執行，不能因為刻意追求經濟效益，而忽略設備的安全性、可靠性。機電管理人員具備高度的安全責任感，供電系統參數或者設備出現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任意識。

　　2.2 采用合理的供電設計

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

　　2.3 構建更為完善合理漏電保護系統

　　在對礦井供電漏電保護系統設計之初，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，在滿足供電系統安全運行的基礎上又可以實現供電設備經濟高效運轉，在供電系統出現突然性的斷電時，可以立刻的啟動應急供電裝置，能實現對礦井漏電情況的及時檢測。使用設備供電的自動檢查以及系統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完善過程中，應及時的將能耗大、存在安全隱患的設備進行排除，做好有關電氣件的密封工作，同時加強對井下機電設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的安全性以及可靠性。

　　3 總結

　　礦井供電是保證礦井機電設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的研究對促進礦井安全生產具有重要的意義。因此文中對現階段礦井供電、供電漏電保護系統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定性適用性的技術措施，以期能更好的促進礦井安全供電工作開展。