礦井供電漏電保護(hù)系統(tǒng)研究

我國(guó)煤炭開(kāi)采工作絕大多數(shù)都是采用井工開(kāi)采方式，煤礦井下條件十分的復(fù)雜、惡劣，充滿(mǎn)了各種有毒有害氣體，煤礦供電是保證礦井機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，增加礦井供電的穩(wěn)定性以及杜絕漏電是維護(hù)井下正常生產(chǎn)的內(nèi)在需要，因此，加深對(duì)礦井供電穩(wěn)定性以及礦井供電漏電保護(hù)研究十分有意義[1～3]。筆者就現(xiàn)階段我國(guó)礦井供電現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并根據(jù)存在的問(wèn)題提出一些有針對(duì)性的措施意見(jiàn)，有利于提升井下供電系統(tǒng)的穩(wěn)定以及漏安全保護(hù)系統(tǒng)的可靠性。

　　1 漏電保護(hù)現(xiàn)狀

　　礦井供電是保證井下機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)，是各項(xiàng)工作得以正常開(kāi)展的保障，井下開(kāi)采時(shí)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(shí)還可能伴隨著有漏水、粉塵等各種物質(zhì)，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(shè)備、可靠的供電線路，而且也需要性能可靠的防漏電系統(tǒng)。

　　1.1 礦井供電問(wèn)題分析

　　礦井井下供電相對(duì)于地面來(lái)說(shuō)，供電設(shè)備的要求更趨于嚴(yán)苛、供電線路要求等級(jí)更高，礦井供電需要的材料以及設(shè)備投入更大，經(jīng)濟(jì)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(jīng)濟(jì)原因，使用的供電設(shè)備以及線路與國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范存在一定的出入，他們認(rèn)為只要不發(fā)生供電事故、供電重大安全隱患，設(shè)備或者材料雖然老舊但是仍能滿(mǎn)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(shí)一些礦井井下巷道布置不規(guī)整，時(shí)長(zhǎng)還伴隨著有滴水現(xiàn)象，供電線路布置時(shí)未能充分考慮，往往會(huì)引起供電線路或者設(shè)備出現(xiàn)較為嚴(yán)重的腐蝕，形成安全隱患。巷道空間狹小，布置的線路以及設(shè)備較多，供電線路沒(méi)有較好的按照規(guī)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(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　供電穩(wěn)定性差，造成礦井供電穩(wěn)定性不高的原因多種多樣，如供電時(shí)采用的變壓器負(fù)荷小，不能滿(mǎn)足井下大量機(jī)電設(shè)備同時(shí)工作的需要，變壓器經(jīng)常出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。有些礦井未按照規(guī)定進(jìn)行供電雙回路布置。有些礦井井下供電系統(tǒng)中缺乏必要的閉鎖設(shè)備，其中電源閉鎖時(shí)礦井出現(xiàn)突發(fā)性停電時(shí)，礦井的應(yīng)急電源或者自動(dòng)發(fā)電機(jī)組可以接入正常供電，但是不少的礦井為能對(duì)這一問(wèn)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(tǒng)出現(xiàn)漏電往往會(huì)造成瓦斯爆炸，引起礦井出現(xiàn)較大的人員傷亡以及財(cái)產(chǎn)損失。需要安裝瓦斯電閉鎖設(shè)備，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行的完好性及時(shí)進(jìn)行檢查，消除面臨的風(fēng)險(xiǎn)。

　　1.2 漏電保護(hù)問(wèn)題分析

　　漏電保護(hù)是礦井正常供電的重要組成部分，同時(shí)也是防范漏電事故發(fā)生的重要保障，漏電保護(hù)的主要作用是當(dāng)出現(xiàn)供電系統(tǒng)漏電時(shí)可以及時(shí)的停止該線路供電，防止事故發(fā)生，具體作用體現(xiàn)在：有效的防止井下工作人員接觸到漏電電纜，杜絕發(fā)生出現(xiàn)觸電傷亡事故;可以掌握井下供電線路的絕緣狀況，出現(xiàn)絕緣失效時(shí)及時(shí)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(duì)供電電網(wǎng)起到移動(dòng)的保護(hù)作用。

　　井下供電地點(diǎn)環(huán)境狹小、黑暗潮濕，出現(xiàn)漏電的可能要較地面大，需要加強(qiáng)和完善供電保護(hù)，但是現(xiàn)階段經(jīng)常采用的供電漏電保護(hù)都存在一定的弊端。采用附加電源的直流監(jiān)測(cè)漏電保護(hù)雖然可以對(duì)井下供電線路進(jìn)行全方位的檢查，防止漏電情況發(fā)生，且不受漏電地點(diǎn)影響，但是整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)漏電巡查的時(shí)間較長(zhǎng)。無(wú)附加電源的直流漏電保護(hù)與有附加電源的直流漏電保護(hù)在系統(tǒng)運(yùn)行方式上有較為顯著的區(qū)別，無(wú)附加電源直流漏電保護(hù)更容易受到電壓波動(dòng)的影響，造成檢測(cè)出來(lái)的數(shù)值不精準(zhǔn)，容易出現(xiàn)誤判。還有一些利用電壓、功率以及電流特征進(jìn)行漏電保護(hù)，但均存在一定的使用范圍，例如采用采用電壓漏電保護(hù)是利用電壓波動(dòng)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，當(dāng)系統(tǒng)的供電電壓值過(guò)高時(shí)，保護(hù)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)的跳閘，從而起到對(duì)供電系統(tǒng)保護(hù)的作用，但是這種漏電保護(hù)僅僅在供電變壓器中性點(diǎn)不接地時(shí)應(yīng)用。

　　漏電保護(hù)系統(tǒng)在礦井供電中具有十分重要的作用，現(xiàn)階段采用的漏電保護(hù)系統(tǒng)都存在一定的弊端及缺陷，因此，通過(guò)對(duì)供電保護(hù)系統(tǒng)的綜合分析研究，可以提高并改善礦井漏電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用效果，以及使用性能。

　　2 提升漏電保護(hù)安全性技術(shù)措施

　　2.1 牢固樹(shù)立安全供電理念

　　礦井出現(xiàn)供電問(wèn)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(shè)備老化時(shí)及時(shí)的進(jìn)行更新或者維修，就可以降低事故發(fā)生的概率。礦井要樹(shù)立安全供電理念，定期安排專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)檢查，嚴(yán)格按照國(guó)家、地方以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，不能因?yàn)榭桃庾非蠼?jīng)濟(jì)效益，而忽略設(shè)備的安全性、可靠性。機(jī)電管理人員具備高度的安全責(zé)任感，供電系統(tǒng)參數(shù)或者設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)都會(huì)可能給礦井井下的供電造成影響，因此，加強(qiáng)需要重點(diǎn)加強(qiáng)機(jī)電人員安全意識(shí)以及責(zé)任意識(shí)。

　　2.2 采用合理的供電設(shè)計(jì)

　　為了最大程度的避免井下供電線路以及供電設(shè)備亂扯亂搭、設(shè)備任意擺放問(wèn)題，以及井下供電線路的亂接亂搭問(wèn)題，需要根據(jù)井下實(shí)際狀況采用更為符合礦井實(shí)際的供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化，完善供電設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，達(dá)到安全供電目的。比如，在對(duì)供電設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)可以重新核驗(yàn)礦井現(xiàn)階段以及未來(lái)一段時(shí)間的規(guī)劃，對(duì)井下機(jī)電設(shè)備的功率進(jìn)行確定，避免供電線路中的變壓器出現(xiàn)超負(fù)荷或者滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行。

　　2.3 構(gòu)建更為完善合理漏電保護(hù)系統(tǒng)

　　在對(duì)礦井供電漏電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，就需要供電閉鎖裝置以及供電斷電等不同情況進(jìn)行綜合考量，在滿(mǎn)足供電系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上又可以實(shí)現(xiàn)供電設(shè)備經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，在供電系統(tǒng)出現(xiàn)突然性的斷電時(shí)，可以立刻的啟動(dòng)應(yīng)急供電裝置，能實(shí)現(xiàn)對(duì)礦井漏電情況的及時(shí)檢測(cè)。使用設(shè)備供電的自動(dòng)檢查以及系統(tǒng)斷電之后的自動(dòng)跳閘，完成后備電源的開(kāi)啟，自動(dòng)化的操作避免了人為操作帶來(lái)的誤操作可能。同時(shí)在對(duì)漏電保護(hù)系統(tǒng)完善過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)的將能耗大、存在安全隱患的設(shè)備進(jìn)行排除，做好有關(guān)電氣件的密封工作，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)井下機(jī)電設(shè)備以及配套的漏電保護(hù)裝置檢查，從而提升礦井漏電保護(hù)系統(tǒng)的安全性以及可靠性。

　　3 總結(jié)

　　礦井供電是保證礦井機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的重要保障，加強(qiáng)對(duì)礦井安全供電以及漏電保護(hù)系統(tǒng)的研究對(duì)促進(jìn)礦井安全生產(chǎn)具有重要的意義。因此文中對(duì)現(xiàn)階段礦井供電、供電漏電保護(hù)系統(tǒng)等面臨的問(wèn)題進(jìn)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(hù)穩(wěn)定性適用性的技術(shù)措施，以期能更好的促進(jìn)礦井安全供電工作開(kāi)展。