煤矿井下低压供电系统漏电故障分析与解决方案

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　　摘 要：对于煤矿井下供电系统而言，漏电保护是一项非常关键的内容，它会对煤矿的安全生产造成直接的影响，如果煤矿井下低压供电系统出现漏电故障，非常容易引发严重的安全事故，对相关工作人员的人身安全产生威胁，因此，本文对其中的漏电故障问题进行讨论，并对解决低压供电系统漏电故障问题的具体措施展开论述。
　　关键词：煤矿井下;低压供电系统;漏电故障分析;解决方案
　　由于煤矿井下作业环境较为恶劣，矿井当中会有很多易燃易爆气体存在，因此，对矿井的安全生产工作进行强化具有非常重要的意义，而漏电保护是实现矿井安全生产的重要条件之一，对其进行有效的落实，能够使矿井安全得到很好的保证。但在日常工作当中，很多井下设备或线路在出现故障问题时，都可能会造成矿井供电事故，特别是在碰撞或挤压的情况下，运行期间的电缆和电气设备容易产生漏电故障，而一旦漏电，就可能会有火花形成，这些火花在遇到瓦斯、甲烷等气体时，就会产生爆炸事故，在威胁工作人员安全的同时，影响煤矿井下的正常生产，因此，必须要对解决低压系统漏电问题的措施进行深入的研究。
　　1 低压供电系统漏电动作原理及相关保护方式
　　1.1 漏电动作的主要原理
　　当前阶段，低压供电系统当中的KBZ馈电开关漏电保护装置都是以基尔霍夫电流定律为基础设计的，而低压馈电总开关主要应用附加直流电源检测式漏电保护，具体是从智能综合保护端对一直流电压U进行输出，且正极连接大地，负极会从三项电抗器SK以及零序电抗器EK经过，从而汇入三相电网当中，在此过程中，直流电流能够利用电网当中的对地绝缘电阻R构成一通路。利用系统智能综合保护作用能够实现线路绝缘情况的实时监测，如果线路绝缘值低于规定值，说明线路出现漏电故障，会對跳闸动作加以执行，在比馈电总开关规定值低的情况下，还可以进行绝缘低闭锁动作的执行，能够对矿井工作人员以及相关供电设备的安全加以保证。
　　1.2 低压馈电开关漏电保护方式
　　在低压馈电开关当中的漏电保护方式主要是零序电流式保护，它是以电网中的三项电压对称为基础的，在三项负载相同的情况下，其电流矢量和等于零，而电流互感器本身具有二次侧无电压和电流的特点，对其进行科学的检测，能够对是否存在漏电问题进行判断，在矿井当中的供电系统产生漏电故障以后，其三相电压的平衡性会被打破，且零序电流也会发生变化，在这种情况下，利用智能综合保护输入端就可以捕捉到一电流，并放大输入信号进行比较，如果输入值大于设定值，保护装置就会执行相关动作立即切断故障线路，并对故障进行显示，使系统漏电问题得到有效的保护。
　　2 煤矿井下低压供电系统漏电故障排查
　　在煤矿井下，由于工作环境较为恶劣，受到各种因素的影响，如电缆接头质量不佳、线路敷设不规范、违规操作等问题，非常容易对供电系统造成损坏，引发漏电故障问题，从而对井下供电安全造成影响。而在出现漏电故障以后，首先，要对线路绝缘值进行观察，如果小于22kΩ说明是绝缘闭锁，拆除故障线路以后，再对线路绝缘值进行复查，如果开关显示在1MΩ以上，低压馈电开关进行送电，且送电之后并无异常，即可判定故障掉闸不是由开关问题引发的。
　　通过低压摇表对故障线路绝缘值进行摇测，如果在一项当中存在绝缘值较低的问题，即可判定是单相接地，所以，应该从电缆接头、沿线施工区域以及较为潮湿的区域进行故障点的查找，确认各区域当中是否存在挤压、砸伤、破皮或者是烧损发黑的问题，一旦发现此类问题，应该做好线路处理工作，完成冷补以后对其绝缘进行摇测，若绝缘值大于200kΩ，可以视为故障问题已经解决，如果在上述区域当中未发现故障点，需要借助万用表对芯线对地电阻进行测量，从而完成故障点的查找，但在实际应用中，该方法的局限性较强，如果故障点没有进行接地处理，只是在带电的状态下出现绝缘击穿问题，通过万用表会检测到较大的电阻值，但却无法将故障点准确找到，而较为有效的方法是对电缆故障分析仪进行使用，但在故障点查找的过程中，需要对相关安全措施加以落实。
　　3 供电系统漏电故障的有效预防
　　3.1 对系统进行定期的检查
　　在日常工作当中，相关工作人员应该对低压供电系统进行定期的检查，确保各项问题能够被及时的发现和解决，在必要的情况下，还要对系统进行改造升级，特别是供电线路，一定要加强保养维护，对于存在严重老化问题，或漏电风险较高的电路应该及时予以更换，以此来保证供电线路运行的安全性和高效性，使矿井安全生产目标的实现得到相应的保证。
　　3.2 对漏电保护装置进行设置
　　在矿井恶劣环境的长期影响下，供电系统当中的许多设备都会出现绝缘性能下降的问题，而且受到煤块、岩石等物质的挤压和冲击，电缆非常容易出现破损，进而产生漏电故障，如果不能对这些故障问题进行及时的处理，则可能会使井内易燃气体发生爆炸，因此，必须要在供电系统当中进行漏电保护装置的安装，而常用的检漏装置包括非选择性和选择性两种检漏继电器，对其进行有效的应用，能够使系统在出现漏电故障以后停止运行，在实际工作中，电气绝缘情况超出继电器限制值以后，继电器就会将电源及时切断，使其停止运行，而检漏继电器在保护动作方面具有快速、灵敏的特点，能够对井下安全用电提供保障[1]。
　　4 影响漏电保护可靠性的原因及故障解决方案
　　①在煤矿井下低压馈电开关漏电保护出现试跳不动作，或者是在线路绝缘完好的情况下，漏电保护出现误动作，可能是由于辅助接地电阻较大或者是未能对辅助接地极进行接地处理造成的。而漏电试跳主要是电源的一项从试验按钮、试验电阻以及辅助接地当中通过，如果在此期间辅助电阻没接或者是辅助接地电阻值太大，开启试验按钮以后，零序互感器测得的零序电流比设定值小，或者是线路对地绝缘值比设定值大，智能综保就会判定可以运行，导致开关不动作，因此，在对低压馈电开关进行安装时，应该进行辅助接地，并保证辅助接地电阻值在4Ω以下。
　　②在线路绝缘以及系统开关负荷良好的情况下，有漏电掉闸问题出现，则可能是因为线路长度过大，对地电容电流增大引起的，在分开关不动作的情况下，由于应用附加直流检测法的电容过小，会导致分开关出现不动作的问题，使总开关出现越级跳闸问题，具体可以对系统电容进行调整，对其电容容量进行提升。
　　③如果低压供电回路当中的总馈电分开关设置过多，或者是其中的分支线路出现漏电故障问题时，就会使越级跳闸的概率大大提升，进而引发停电事故。因此，在进行分馈电设置的过程中，应该在5台以内，并尽可能的保证馈电开关的型号相同，便于后期的使用和维修，通常在低压供电系统当中，总开关会对附加直流电源漏电保护加以应用，如果总馈电存在差异，可能会出现不同的附加直流电源电压，导致供电系统当中出现相互干扰的问题，对检漏单元的稳定性造成不利影响[2]。
　　5 结语
　　综上所述，在煤矿井下环境中，低压供电系统的漏电故障问题非常容易引发安全事故，从而对煤矿井下的安全生产造成不利影响，因此，相关人员一定要对系统漏电故障保持重视，并对相关解决措施进行科学的应用，以此来实现漏电故障的有效控制，确保煤矿生产目标的实现。
　　参考文献：
　　[1]李凯.煤矿井下低压供电系统漏电故障分析与解决方案[J].中小企业管理与科技，2017，17（5）：184-185.
　　[2]李鹏.煤矿井下低压供电系统漏电故障的分析与处理[J].煤矿机电，2016，12（4）：68-69+73.
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