摘要：近年来，随着我国矿山科技的发展，矿山开采的机械化、自动化水平越来越高，这些机械设备大都离不开电能，而矿山生产环境较恶劣，不仅阴暗潮湿，而且存在大量易燃易爆气体，在日常生产作业中，矿山供电系统及电气设备极易受到各种不确定因素的影响而发生故障。供电系统及电气设备发生故障后若不能及时解决，轻则影响矿山正常生产，重则可能引发各类安全生产事故。因此，必须明确矿山对供电系统的安全性要求，并充分做好矿山供电系统及电气设备的保护工作。鉴于此，文章对矿山电气设备与供电系统的保护措施进行了研究，以供参考。
关键词：矿山电气设备；供电系统；保护措施
1矿山对供电系统的安全性要求
在实际生产中，通常可把矿山的电力负荷大致分为三类。（1）一类负荷主要包括矿山主通风机设备、排水泵设备、瓦斯抽采泵设备等。这些设备为保障矿山安全生产的重要设备，一旦出现供电中断现象，这些设备便会停止运行，易引发重大安全隐患，会直接威胁到矿山安全生产。为更好地保障这些设备的正常运行，矿山一般会采用双重电源供电的方式来保证这些设备供电，这样，在一路供电电源出现故障时，可直接采用另一路电源来进行供电。（2）二类负荷主要指部分运输设备与矿山地面相关生产系统等。若这些设备出现突然断电现象，会影响到生产系统的正常生产，造成的影响与一类负荷供电相比还相对较小点，矿山一般使用双回线路供电的方式来保证二类供电系统供电。（3）不属于一、二类负荷的所有负荷都属于三类负荷，如生产辅助设备、家属区、办公类、机修厂等负荷，可采用一条线路向多个三类负荷供电，以减少设备投资。此外，在矿山恶劣环境的影响下，给矿山直接提供电能的高压馈电线路也时常会出现短路现象，严重影响矿山的正常生产。为更好地保障矿山的安全、高效生产，需要对矿山供电系统的运行联系性、可靠性提出更高要求，且能有效地防止出现越级跳闸现象，应有更强的自我保护能力。
2矿山供电系统保护装置的原理
矿山所装设的供电系统保护装置在供电系统发生故障后，一方面应能第一时间发出报警提示，另一方面应能发出跳闸指令，并把该指令传达至动作部件自动切断故障点。在日常生产作业中，矿山常用继电器来充当供电系统保护设备，继电器具有很高的灵敏度，当遇到供电故障时，可及时发出报警指令，并可采取相应措施有效隔离故障，把故障损失降至最低。近年来随着我国科技的飞速发展，人们对安全生产的要求也越来越高，继电器的类型也在不断增多，开始出现一些自动化、智能化的继电设备。但无论哪种继电设备，其组成部分都大致相同，主要包括信号输入部分、测量部分、逻辑判断部分等。这几部分的具体作用大致如下:信号输入部分的主要作用是处理电路中的部分信号，并把经处理后的信号输入至继电保护相关装置;测量部分的作用是预先把继电器的部分参数设定好，再用实际所测值与事先设定好的参数进行对比，对比结果经逻辑判断部分作出科学合理的判断，并由逻辑判断部分发出相应的执行指令，以控制执行部件作出相应动作。
3矿山电气设备与供电系统的保护措施
3.1漏电保护
如果与电网接触时发生触电危险或因漏电导致设备损坏引起的短路事故，从而会导致瓦斯爆炸事故发生时。应安装泄漏监测装置以检测矿山设备、供电系统的漏电和绝缘，保护装置可选用选择性漏电保护和非选择性漏电保护。
（1）非选择性漏电保护基于额外直流电原理的保护，通过增加额外的直流电源监测绝缘电阻，并监测绝缘电阻检测电路中直流电流的变化。该装置通常与自动馈电开关相结合，运行可靠，结构简单，但供电故障范围不够大，不易判断漏电电路。因此应用不广泛。（2）选择性漏电保护是基于零序电流保护原理。如果没有漏电故障，则一侧的三相电流为对称，电流矢量和电流为零，二次侧没有输出电流。如果发生漏电故障，则一侧的三相电流不对称，电流矢量和电流不等于零，二次级侧有输出电流。该装置与馈电开关一起使用。故障线路容易找到，故障影响范围小，因此得到广泛应用。
3.2过流保护
矿山供电系统中的过流保护主要包括短路保护和过载保护。（1）电源系统的短路保护，如果电源设备、线路的绝缘层损坏，以及接线错误等可能发生。当发生短路时，瞬态故障电流通常为几倍或甚至数十倍的额定电流，矿山供电系统的短路保护相应时间短、动作值大，可在短时间内切断电源回路。短路保护通常用电子继电器和电磁继电器。（2）过载保护电源系统负载是指电气设备的工作电流、电机的工作电流大于其额定电流，一般不超过额定电流的1.5倍。电气设备或电机过载的原因很多。例如，负载突然增加，电网电压下降或故障相操作。当电气设备或电机长时间运转时，电气设备或绕组的温升大于允许值，导致绝缘老化。
过载电流的大小影响过载保护的持续时间。过载保护的动作延迟取决于过载的程度。负载越小，延迟越长;过载越小，延迟越长。当过载发生时电流继电器动作，触点在断开时间与线圈连接并发生延迟。通过继电器触电动作，执行器开始动作。电源电路被过载信号切断。电子电路，过载保护用电磁继电器或热继电器。
3.3接地保护
通常情况下，在电气设备发生漏电故障时，电气设备内部布设的绝缘层会把漏电电流及时阻断，以防电气设备外部金属壳带电，引发工作人员触电事故，但若电气设备外部绝缘层发生磨损，这样在其内部发生漏电现象时，由于绝缘层无法及时阻断漏电，会使电气设备外壳带电，危及工作人员人身安全。为确保安全生产，谨防电气设备外壳带电，可通过设备接地的方式，来使设备漏电及时传入大地，这样可更好地确保施工安全。
3.4失压保护
一般随着电气设备电压的消失，电气设备也会停止运行，在打开电源后，电气设备得到电压后会自动运转，这样易损坏电气设备，甚至引发安全事故。特别是当遇到多种电气设备一起运行时，时常会发生不正常的过电流与压降。此外，对于一些热类电气设备若采用打开电源电气设备立即全负荷工作的方式运行时，极易引发火灾。在实际生产中，可用接触器与相关按钮来控制电气设备，让电动机启、停都处于可控状态，这样就可起到失压保护作用，能有效预防安全事故。
4提升矿山供电系统及电气设备保护工作质量的措施
4.1定期检修供电系统
因受各种因素的影响，矿山供电系统在长期运行中，时常发生各种故障，若发生故障后得不到及时处理，系统长期带故障运行，小故障也可能会酿成大事故，后期检修作业人员更难排除故障。所以应做好供电系统的定期检修工作。在检修作业中一旦发现故障，应及时想方设法排除，并寻找出引发故障的原因，谨防再次发生。此外，为更好地开展检修作业，矿山还应重视强化培训操作人员，重视提升他们的操作技能，这样不仅可显著提高工作效能，而且能增强责任感，有助于更好地保障矿山供电系统的正常运行。
4.2实现电力供应自动化
矿山布设的供电系统应有较强的供电能力，应能为矿山用电设备提供充足的、连续可靠的电能。近年来，随着电力科技的发展，矿山供电系统的自动化、智能化水平越来越高，矿山通过引入自动化、智能化供电系统后，不仅可有效避免各种频繁的手动操作失误，而且可节约大量的人力资源，有助于进一步提高企业经济效益。但要想科学、合理地应用该系统，要求实际操作人员的专业知识必须达标，并有较强的分析判断能力与应变能力。对此，矿山应大力培育一些高素质的人才，以适应供电系统的现代化发展。
结语
总之，矿山供电系统及电气设备是进行矿山生产必不可少的组成部分，每年都有很多矿山安全事故是由于供电系统及电气设备的故障引起的，可以说保障矿山供电系统及电气设备的安全就是更好的保障矿山安全生产。对此，各矿山企业必须不断强化供电系统及电气设备的保护力度，逐步完善各项保护措施，重视维护、更新电气系统与电气设备，定期培训施工人员，提高他们的安全意识及个人操作技能，同时矿山还应从自身实际情况出发制定完备的电气设备保护方案。只有这样才能更好地保护矿山供电系统及电气设备，才能保障矿山生产的安全、高效。
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