试论煤矿井下漏电保护发展趋势

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1、试论煤矿井下漏电保护发展趋势　　分析煤矿井下漏电的原因、危害，介绍了漏电保护的种类，并提出漏电保护的发展趋势和方向。煤矿井下漏电保护计算机一、漏电的危害煤矿井下低压电网大部分在采区，环境条件恶劣，又是工作人员和生产机械比较集中的地方，电网若发生漏电，将导致以下危险：人一旦接触漏电设备、电缆时，会造成触电伤亡事故；漏电回路中漏电点会产生电火花，可能引起煤尘瓦斯爆炸；漏电回路上各点存在电位差，若电雷管两端接触不同电位点，可能使雷管爆炸；长期存在的漏电电流，尤其是两相经过渡电阻接地的漏电电流，在通过设备绝缘损坏处时将散发出大量

2、的热，使绝缘进一步损坏，甚至使可燃性材料（如非阻燃性橡套电缆）着火燃烧；漏电故障发展为短路的原因是很简单的，长期存在的漏电电流及电火花使漏电处的绝缘进一步损坏，最后危及相间绝缘而造成短路；一旦电网发生漏电，就必须停电处理，因而严重影响生产，降低煤矿企业的经济效益。二、漏电的原因5井下常见的漏电故障分为集中性漏电和分散性漏电两类。产生漏电的根本原因是由于电网绝缘降低所造成的，煤矿井下漏电故障的主要原因为：电气设备绝缘受潮或进水；电缆和电气设备长期过负荷运行，使绝缘老化；电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺；导线连接

3、接头不牢固、有毛刺、无防松措施等；在电气设备内部增加其他部件，使带电导体与外壳的电气间隙或爬电距离小于安全值；橡套电缆、铠装电缆受挤压、碰砸，产生裂口或受潮，造成芯线裸露或绝缘损坏而漏电；电气设备内部遗留导电物体或设备接线错误而造成的漏电；移动频繁的电气设备的电缆反复弯曲使芯线部分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电；操作电气设备时，产生弧光放电造成一相接地而漏电。三、漏电保护的种类为确保人身安全，减小因漏电引起的瓦斯、煤尘爆炸的危险性，《煤矿安全规程》规定井下馈电线上必须装设保护装置。常用的装置有：附加电源直流检

4、测式保护。它是在电网与大地之间附加一独立的直流电源，通过有效地检测和利用三相对地绝缘电阻上的直流电流所产生的变化，就可以构成附加电源直流检测式漏电保护；零序电流方向式漏电保护。它是检测零序电流或零序电压的幅值大小来判断单元内是否发生了漏电，并利用各支路零序电压与零序电流的相位关系来判断故障支路，然后动作，有选择性地切断故障支路的电源。四、漏电保护的发展趋势5漏电保护系统的发展过程，往往与变压器中性点的接地方式关。对于中性点不接地的供电系统，特别是低压供电系统，零序电流较小，制作选择性的漏电保护装置比较困难，因此，现有的漏

5、电保护系统绝大多数还是非选择性的。非选择性的漏电保护系统非选择性的漏电保护系统多由两级漏电保护装置组成，上下级漏电保护装置可以采用不同的保护原理，即上一级漏电保护装置既可以采用零序电压原理，也可以采用附加直流电源的原理，但各分支线路的漏电保护装置多采用零序电压保护原理，没有横向选择性，而上下级漏电保护装置之间采用时间差的原理，可以实现纵向选择性。关于纵向选择性问题，若从运行维护角度看，当然是有用处的，再从后备保护的角度看，对安全也有好处。只因为没有横向选择性，纵向选择性的优点也不能充分发挥，而动作时间长的缺点却变得突出了

6、。5选择性的漏电保护系统多由两级漏电保护装置组成，各分支线路的漏电保护装置既可以采用零序电流保护原理，也可以采用零序功率方向保护原理，达到横向选择性的目的。不过，采用零序电流保护原理的先决条件是故障支路和非故障支路的零序电流必须有较大的差别，这在井下低压电网中一般是不具备的。上下级漏电保护装置之间的选择性主要靠时间差的原则来解决，因此，它们的保护原理并不要求相同.即上一级漏电保护装置既可以采用零序电压保护原理，也可以采用附加直流电源的保护原理。一般讲，最好采用附加直流电源的保护原理，因为它可以反映电网绝缘阻抗的对称下降故

7、障，以弥补下一级漏电保护装置在原理上的不足，起后备保护作用。随着计算机技术的发展，人们逐渐将计算机技术引入漏电保护系统，从而构成可通信的、具有快速选择性漏电保护系统，以实现快速、无级差的漏电保护，确保人身安全。根据矿井低压电网情况，其可通信的、智能快速选择性漏电保护系统应是目前漏电保护的发展趋势。其组成结构如图1所示。系统可采用两级分布式结构，总自动馈电开关处的漏电保护装置（UGF）为主站，设有两个RS485通信接口，除与分支馈电开关处的下级漏电保护装置（DGF）通信外，还可通过另一个接口与矿井安全监测系统相联，便于地面

8、调度系统实时地了解井下低压电网的绝缘变化和漏电情况。DGF智能漏电保护装置通过RS485构成现场总线，可以挂接多个保护装置；另外，总自动馈电开关与分支馈电开关间的距离一般不超过100m，故RS485的通信距离完全能满足要求。5通过分析研究，矿井低压电网漏电保护系统要在适合我国现行的中性点不接地方式特点基础上，既要考虑