矿井供电漏电保护系统研究
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摘 要：文中对矿井现阶段供电以及漏电保护存在的问题进行归纳分析，并从牢固树立安全供电理念、采用合理的供电设计、构建更为完善合理漏电保护系统等方面提出了提升矿井供电系统及漏电保护系统稳定性、可靠性、安全性的技术措施。通过总结归纳矿井漏电保护存在的问题，可以进一步的提升矿井漏电保护系统的应用效果。
关键词：矿井供电;漏电保护;矿井安全
我国煤炭开采工作绝大多数都是采用井工开采方式，煤矿井下条件十分的复杂、恶劣，充满了各种有毒有害气体，煤矿供电是保证矿井机电设备正常运行的基础，增加矿井供电的稳定性以及杜绝漏电是维护井下正常生产的内在需要，因此，加深对矿井供电稳定性以及矿井供电漏电保护研究十分有意义[1～3]。笔者就现阶段我国矿井供电现状进行分析，并根据存在的问题提出一些有针对性的措施意见，有利于提升井下供电系统的稳定以及漏安全保护系统的可靠性。
1 漏电保护现状
矿井供电是保证井下机电设备运行的基础，是各项工作得以正常开展的保障，井下开采时一般距离处于埋深几百米甚至上千米，工作空间狭小，空气潮湿，同时还可能伴随着有漏水、粉尘等各种物质，容易引起矿井供电漏电[4]。矿井供电不仅仅需要具备完整的供电设备、可靠的供电线路，而且也需要性能可靠的防漏电系统。
1.1 矿井供电问题分析
矿井井下供电相对于地面来说，供电设备的要求更趋于严苛、供电线路要求等级更高，矿井供电需要的材料以及设备投入更大，经济成本往往比较高[5]。正是这些原因的存在，一些矿井特别是一些私有的小型矿井，考虑到经济原因，使用的供电设备以及线路与国家有关标准、规范存在一定的出入，他们认为只要不发生供电事故、供电重大安全隐患，设备或者材料虽然老旧但是仍能满足矿井需要，能使用多久就尽量使用多久，供电可靠性较差。同时一些矿井井下巷道布置不规整，时长还伴随着有滴水现象，供电线路布置时未能充分考虑，往往会引起供电线路或者设备出现较为严重的腐蚀，形成安全隐患。巷道空间狭小，布置的线路以及设备较多，供电线路没有较好的按照规定布置，很容易造成乱扯乱搭，极其容易造成供电短路或者超负荷运转。
供电稳定性差，造成矿井供电稳定性不高的原因多种多样，如供电时采用的变压器负荷小，不能满足井下大量机电设备同时工作的需要，变压器经常出现超负荷运转。有些矿井未按照规定进行供电双回路布置。有些矿井井下供电系统中缺乏必要的闭锁设备，其中电源闭锁时矿井出现突发性停电时，矿井的应急电源或者自动发电机组可以接入正常供电，但是不少的矿井为能对这一问题足够重视。由于井下有各种易燃易爆气体或者粉尘，供电系统出现漏电往往会造成瓦斯爆炸，引起矿井出现较大的人员伤亡以及财产损失。需要安装瓦斯电闭锁设备，并对设备运行的完好性及时进行检查，消除面临的风险。
1.2 漏电保护问题分析
漏电保护是矿井正常供电的重要组成部分，同时也是防范漏电事故发生的重要保障，漏电保护的主要作用是当出现供电系统漏电时可以及时的停止该线路供电，防止事故发生，具体作用体现在：有效的防止井下工作人员接触到漏电电缆，杜绝发生出现触电伤亡事故;可以掌握井下供电线路的绝缘状况，出现绝缘失效时及时采取措施防止由于绝缘失效造成矿井安全事故;减少井下供电线路短路情况，对供电电网起到移动的保护作用。
井下供电地点环境狭小、黑暗潮湿，出现漏电的可能要较地面大，需要加强和完善供电保护，但是现阶段经常采用的供电漏电保护都存在一定的弊端。采用附加电源的直流监测漏电保护虽然可以对井下供电线路进行全方位的检查，防止漏电情况发生，且不受漏电地点影响，但是整个保护系统漏电巡查的时间较长。无附加电源的直流漏电保护与有附加电源的直流漏电保护在系统运行方式上有较为显著的区别，无附加电源直流漏电保护更容易受到电压波动的影响，造成检测出来的数值不精准，容易出现误判。还有一些利用电压、功率以及电流特征进行漏电保护，但均存在一定的使用范围，例如采用采用电压漏电保护是利用电压波动对系统进行保护，当系统的供电电压值过高时，保护系统会自动的跳闸，从而起到对供电系统保护的作用，但是这种漏电保护仅仅在供电变压器中性点不接地时应用。
漏电保护系统在矿井供电中具有十分重要的作用，现阶段采用的漏电保护系统都存在一定的弊端及缺陷，因此，通过对供电保护系统的综合分析研究，可以提高并改善矿井漏电保护系统的应用效果，以及使用性能。
2 提升漏电保护安全性技术措施
2.1 牢固树立安全供电理念
矿井出现供电问题（事故）很大一部分原因是由于工作人员不够重视，例如，供电设备老化时及时的进行更新或者维修，就可以降低事故发生的概率。矿井要树立安全供电理念，定期安排专业人员进行设备的维护检查，严格按照国家、地方以及行业标准执行，不能因为刻意追求经济效益，而忽略设备的安全性、可靠性。机电管理人员具备高度的安全责任感，供电系统参数或者设备出现故障时都会可能给矿井井下的供电造成影响，因此，加强需要重点加强机电人员安全意识以及责任意识。
2.2 采用合理的供电设计
为了最大程度的避免井下供电线路以及供电设备乱扯乱搭、设备任意摆放问题，以及井下供电线路的乱接乱搭问题，需要根据井下实际状况采用更为符合矿井实际的供电系统设计，通过对供电系统设计优化，完善供电设计结构，达到安全供电目的。比如，在对供电设计进行优化时可以重新核验矿井现阶段以及未来一段时间的规划，对井下机电设备的功率进行确定，避免供电线路中的变压器出现超负荷或者满负荷运行。
2.3 构建更为完善合理漏电保护系统
在对矿井供电漏电保护系统设计之初，就需要供电闭锁装置以及供电断电等不同情况进行综合考量，在满足供电系统安全运行的基础上又可以实现供电设备经济高效运转，在供电系统出现突然性的断电时，可以立刻的启动应急供电装置，能实现对矿井漏电情况的及时检测。使用设备供电的自动检查以及系统断电之后的自动跳闸，完成后备电源的开启，自动化的操作避免了人为操作带来的误操作可能。同时在对漏电保护系统完善过程中，应及时的将能耗大、存在安全隐患的设备进行排除，做好有关电气件的密封工作，同時加强对井下机电设备以及配套的漏电保护装置检查，从而提升矿井漏电保护系统的安全性以及可靠性。
3 总结
矿井供电是保证矿井机电设备正常运行的重要保障，加强对矿井安全供电以及漏电保护系统的研究对促进矿井安全生产具有重要的意义。因此文中对现阶段矿井供电、供电漏电保护系统等面临的问题进行归纳分析，并从不同的方面提出了增加矿井供电以及漏电保护稳定性适用性的技术措施，以期能更好的促进矿井安全供电工作开展。
参考文献：
[1]李付强.矿井供电系统的安全管理[J].内蒙古煤炭经济，2018（14）：86-87.
[2]秦冲.矿井电力系统漏电保护研究分析[J].煤炭技术，2017，36（10）：239-241.
[3]孙苏领.矿井供电系统综合选择性漏电保护装置的设计[D].西安：西安科技大学，2016.
[4]薛蕊，曾实现.矿井供电与漏电保护系统的研究分析[J].煤炭技术，2014，33（04）：198-200.
[5]丁宁.井下高压配电装置微机综合保护器的研究[D].焦作：河南理工大学，2009.
作者简介：
谢乐乐（1989- ），男，河北束鹿人，2012年7月毕业于太原科技大学，机械设计及自动化专业，本科学历，现为助理工程师，从事煤矿机电技术研究工作。
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