煤礦井下低壓供電系統漏電故障分析與解決方案
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摘 要：對于煤礦井下供電系統而言，漏電保護是一項非常關鍵的內容，它會對煤礦的安全生產造成直接的影響，如果煤礦井下低壓供電系統出現漏電故障，非常容易引發嚴重的安全事故，對相關工作人員的人身安全產生威脅，因此，本文對其中的漏電故障問題進行討論，并對解決低壓供電系統漏電故障問題的具體措施展開論述。
關鍵詞：煤礦井下;低壓供電系統;漏電故障分析;解決方案
由于煤礦井下作業環境較為惡劣，礦井當中會有很多易燃易爆氣體存在，因此，對礦井的安全生產工作進行強化具有非常重要的意義，而漏電保護是實現礦井安全生產的重要條件之一，對其進行有效的落實，能夠使礦井安全得到很好的保證。但在日常工作當中，很多井下設備或線路在出現故障問題時，都可能會造成礦井供電事故，特別是在碰撞或擠壓的情況下，運行期間的電纜和電氣設備容易產生漏電故障，而一旦漏電，就可能會有火花形成，這些火花在遇到瓦斯、甲烷等氣體時，就會產生爆炸事故，在威脅工作人員安全的同時，影響煤礦井下的正常生產，因此，必須要對解決低壓系統漏電問題的措施進行深入的研究。
1 低壓供電系統漏電動作原理及相關保護方式
1.1 漏電動作的主要原理
當前階段，低壓供電系統當中的KBZ饋電開關漏電保護裝置都是以基爾霍夫電流定律為基礎設計的，而低壓饋電總開關主要應用附加直流電源檢測式漏電保護，具體是從智能綜合保護端對一直流電壓U進行輸出，且正極連接大地，負極會從三項電抗器SK以及零序電抗器EK經過，從而匯入三相電網當中，在此過程中，直流電流能夠利用電網當中的對地絕緣電阻R構成一通路。利用系統智能綜合保護作用能夠實現線路絕緣情況的實時監測，如果線路絕緣值低于規定值，說明線路出現漏電故障，會對跳閘動作加以執行，在比饋電總開關規定值低的情況下，還可以進行絕緣低閉鎖動作的執行，能夠對礦井工作人員以及相關供電設備的安全加以保證。
1.2 低壓饋電開關漏電保護方式
在低壓饋電開關當中的漏電保護方式主要是零序電流式保護，它是以電網中的三項電壓對稱為基礎的，在三項負載相同的情況下，其電流矢量和等于零，而電流互感器本身具有二次側無電壓和電流的特點，對其進行科學的檢測，能夠對是否存在漏電問題進行判斷，在礦井當中的供電系統產生漏電故障以后，其三相電壓的平衡性會被打破，且零序電流也會發生變化，在這種情況下，利用智能綜合保護輸入端就可以捕捉到一電流，并放大輸入信號進行比較，如果輸入值大于設定值，保護裝置就會執行相關動作立即切斷故障線路，并對故障進行顯示，使系統漏電問題得到有效的保護。
2 煤礦井下低壓供電系統漏電故障排查
在煤礦井下，由于工作環境較為惡劣，受到各種因素的影響，如電纜接頭質量不佳、線路敷設不規范、違規操作等問題，非常容易對供電系統造成損壞，引發漏電故障問題，從而對井下供電安全造成影響。而在出現漏電故障以后，首先，要對線路絕緣值進行觀察，如果小于22kΩ說明是絕緣閉鎖，拆除故障線路以后，再對線路絕緣值進行復查，如果開關顯示在1MΩ以上，低壓饋電開關進行送電，且送電之后并無異常，即可判定故障掉閘不是由開關問題引發的。
通過低壓搖表對故障線路絕緣值進行搖測，如果在一項當中存在絕緣值較低的問題，即可判定是單相接地，所以，應該從電纜接頭、沿線施工區域以及較為潮濕的區域進行故障點的查找，確認各區域當中是否存在擠壓、砸傷、破皮或者是燒損發黑的問題，一旦發現此類問題，應該做好線路處理工作，完成冷補以后對其絕緣進行搖測，若絕緣值大于200kΩ，可以視為故障問題已經解決，如果在上述區域當中未發現故障點，需要借助萬用表對芯線對地電阻進行測量，從而完成故障點的查找，但在實際應用中，該方法的局限性較強，如果故障點沒有進行接地處理，只是在帶電的狀態下出現絕緣擊穿問題，通過萬用表會檢測到較大的電阻值，但卻無法將故障點準確找到，而較為有效的方法是對電纜故障分析儀進行使用，但在故障點查找的過程中，需要對相關安全措施加以落實。
3 供電系統漏電故障的有效預防
3.1 對系統進行定期的檢查
在日常工作當中，相關工作人員應該對低壓供電系統進行定期的檢查，確保各項問題能夠被及時的發現和解決，在必要的情況下，還要對系統進行改造升級，特別是供電線路，一定要加強保養維護，對于存在嚴重老化問題，或漏電風險較高的電路應該及時予以更換，以此來保證供電線路運行的安全性和高效性，使礦井安全生產目標的實現得到相應的保證。
3.2 對漏電保護裝置進行設置
在礦井惡劣環境的長期影響下，供電系統當中的許多設備都會出現絕緣性能下降的問題，而且受到煤塊、巖石等物質的擠壓和沖擊，電纜非常容易出現破損，進而產生漏電故障，如果不能對這些故障問題進行及時的處理，則可能會使井內易燃氣體發生爆炸，因此，必須要在供電系統當中進行漏電保護裝置的安裝，而常用的檢漏裝置包括非選擇性和選擇性兩種檢漏繼電器，對其進行有效的應用，能夠使系統在出現漏電故障以后停止運行，在實際工作中，電氣絕緣情況超出繼電器限制值以后，繼電器就會將電源及時切斷，使其停止運行，而檢漏繼電器在保護動作方面具有快速、靈敏的特點，能夠對井下安全用電提供保障[1]。
4 影響漏電保護可靠性的原因及故障解決方案
?、僭诿旱V井下低壓饋電開關漏電保護出現試跳不動作，或者是在線路絕緣完好的情況下，漏電保護出現誤動作，可能是由于輔助接地電阻較大或者是未能對輔助接地極進行接地處理造成的。而漏電試跳主要是電源的一項從試驗按鈕、試驗電阻以及輔助接地當中通過，如果在此期間輔助電阻沒接或者是輔助接地電阻值太大，開啟試驗按鈕以后，零序互感器測得的零序電流比設定值小，或者是線路對地絕緣值比設定值大，智能綜保就會判定可以運行，導致開關不動作，因此，在對低壓饋電開關進行安裝時，應該進行輔助接地，并保證輔助接地電阻值在4Ω以下。
?、谠诰€路絕緣以及系統開關負荷良好的情況下，有漏電掉閘問題出現，則可能是因為線路長度過大，對地電容電流增大引起的，在分開關不動作的情況下，由于應用附加直流檢測法的電容過小，會導致分開關出現不動作的問題，使總開關出現越級跳閘問題，具體可以對系統電容進行調整，對其電容容量進行提升。
③如果低壓供電回路當中的總饋電分開關設置過多，或者是其中的分支線路出現漏電故障問題時，就會使越級跳閘的概率大大提升，進而引發停電事故。因此，在進行分饋電設置的過程中，應該在5臺以內，并盡可能的保證饋電開關的型號相同，便于后期的使用和維修，通常在低壓供電系統當中，總開關會對附加直流電源漏電保護加以應用，如果總饋電存在差異，可能會出現不同的附加直流電源電壓，導致供電系統當中出現相互干擾的問題，對檢漏單元的穩定性造成不利影響[2]。
5 結語
綜上所述，在煤礦井下環境中，低壓供電系統的漏電故障問題非常容易引發安全事故，從而對煤礦井下的安全生產造成不利影響，因此，相關人員一定要對系統漏電故障保持重視，并對相關解決措施進行科學的應用，以此來實現漏電故障的有效控制，確保煤礦生產目標的實現。
參考文獻：
[1]李凱.煤礦井下低壓供電系統漏電故障分析與解決方案[J].中小企業管理與科技，2017，17（5）：184-185.
[2]李鵬.煤礦井下低壓供電系統漏電故障的分析與處理[J].煤礦機電，2016，12（4）：68-69+73.
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