淮北矿业（集团）有限责任公司朱庄煤矿 安徽省淮北市 235000
摘要：煤矿井下工作环境恶劣，机电一体化的现代化煤矿业在开采过程中存在大量供电线网和用电设施，而供电设备的安全直接关系着煤矿工人的生命安全。在实际工作中，供电设备不仅会引发各类安全事故，还会对煤矿企业的正常生产经营产生不良影响。为了保证煤矿供电设备安全稳定运行，电气保护技术应运而生。基于此，本文章对煤矿井下供电系统漏电保护系统设计进行探讨，以供相关从业人员参考。
关键词：矿井；供电系统；漏电保护系统
引言
在国内矿井生产中，低压供电系统通常采用三相变压装置中性点不接地系统，这种系统在使用时中性点不同，大地直接连接。因此，该系统即使出现单相接地，也不会与大地构成短路故障，从而有效保护井下电网的运行安全。鉴于此，应用变压器中性点不接地系统能够有效解决井下低压供电系统作业范围广、用电设备复杂等问题，能够大幅提升供电运行稳定性。
1漏电保护
漏电保护是指当供电网络的对地绝缘电阻遭到破坏的情况下，保护系统可快速检测出故障点，并切断电源。馈电总开关采用的方法是附加直流电源法，这种方法以电网对地阻值大小为标准来判断是否发生漏电故障，附加电源法的特点是范围较广且所需动作时间短，能够识别出因整体绝缘下降导致漏电的情况。由于这种方法没有可选择性，故障发生时若没有分开关的配合会导致井下大面积停电，对井下的用电设备和生产效率都有较大影响，因此，故障发生时总开关需和分开关进行延时配合，分开关先断开，在仍不能排除故障的情况下再断开总开关，实现横向和纵向保护。
2煤矿井下供电系统漏电的原因
2.1电气设备及线缆原因
一方面，矿井受环境条件与地理因素的影响，各种线路容易被腐蚀，从而供电系统容易发生漏电问题；另一方面，供电设备长时间处于工作状态会出现发热现象，如果不尽快采取应对措施，设备长时间在过热的状态下运行，也会容易漏电。不仅如此，矿井下面工作环境差，管理电气设备和电缆具有一定的难度，会因为维修不及时而导致发生漏电。
2.2井下供电系统出现的高压线路故障
煤矿井下环境相对复杂，导致供电系统中各类高压线路容易出现各种类型的安全隐患，很多电缆事故成为了最为薄弱的环节。例如，在高压铠装电缆外层的钢带，容易出现潮湿锈蚀的问题，还有在钢丝铠装层也容易出现此类问题，给地下供电线路运行的安全性带来了较大的威胁。其次，在井下运输巷道内，整体的空间相对较大，但是在采掘工作面，相对于较大的工作量，采掘空间非常狭小，导致施工人员在运输电缆时，存在明显的运输难度，导致有刮破、挤坏的情况时有发生，尤其是使用到的各种类型的屏蔽电缆，非常容易有扎坏的情况发生，导致出现了高压停电事故。同时，由于当前井下生产中，整体的负载相对较大，很多高压电缆在较长时间内一直属于过载的问题，导致容易出现各种类型的事故。
2.3设备性能落后安装水平无法满足煤矿生产要求
为了确保煤矿井下供电的安全性，煤矿企业必须加大技术性能优良供电设备的应用力度。就目前来说，我国很多重组煤矿的井下供电设备都存在着技术严重滞后，无法满足技术发展需求的问题。所以，煤矿企业必须从设备购置和安装等各方面做起，才能最大限度的降低供电安全事故发生的概率。
3煤矿井下供电系统漏电保护系统
3.1做好额定电压保护工作
煤矿开采期间需要用到的供电设备多种多样，不同设备对于额定电压的需求也有着较大的区别，比如：有的供电设备需要较低的额定电压，但是还有一些设备则需要高额定电压。在应用设备期间，如果没有明确的标识，则可能会出现额定电压与供电设备需求不匹配的情况，这样不仅会毁坏供电设备，还会造成重大安全事故。
因此，在煤矿生产期间，需要准确、清晰地将设备的额定电压标识出来，进而更好地保证供电的合理性，使设备能够更好的运行。
3.2低压馈电开关漏电保护方式
低压馈电分开关属于零序电流式漏电保护，而电网具有三相负载相同、三相电压对称、电流矢量总和是0、电流互感器二次侧无电流及电压的特点，低压馈电分开关利用此，能够准确检测电流互感器二次侧电流的真实情况，判断有没有漏电。倘若发生漏电，则三相电压就不会对称，此时零序电流就不是0，智能综合保护输入端便可测得一电流，同时完成对输入信号的放大与比较，如果输入值大于设定值时，它就会立即切断故障线路，在此基础上，还会及时显示出相应的故障，从而实现相应的漏电保护功能。
3.3漏电保护装置的配置
当前，在煤矿供电设备中，漏电保护装置主要有高压漏电保护装置和低压漏电保护装置2种。我国煤矿企业常用的高压漏电保护装置主要有补偿电流型、电流方向型、功率方向型等，其中，以功率方向型漏电保护装置的应用最为频繁，将该装置安装在地面上，设备能够通过16路单片微机进行集中选线，但是，该技能需要在不接地的情况下才能顺利使用。而在煤矿中，针对低压漏电保护装置，则以矿用隔爆型装置最为常见，该漏电保护装置的优势在于应用高效、便捷，环境适应能力强，可以在多种恶劣环境下顺畅应用。
3.4完善煤矿井下继电设施保护系统
由于当前煤矿井下供电情况相对于先前更加复杂，使用到的各种类型的电器设备越来越多，需要对继电设施保护系统进行完善，对于保障供电系统安全性更为关键。在具体施工中，对煤矿井下当前使用的高压控制设施，特别是各种类型的高压动力设施，均应当严格按照规定的负荷设置负荷数值，同时也需要根据规定加入对应的保护功能，例如欠压保护、短路保护等。同时，从井下各个作业环节的实际情况出发，对保护等级、用电负荷、用电频率等进行针对性的设计，实现对井下供电系统所采取的继电保护方案进行针对性的优化。此外，对当前取得较好继电保护效果的设备与技术应当最大限度的使用，更好提升井下供电的稳定性与可靠性，降低事故出现的概率。
3.5提高电器保护装置安全性能
安全保护装置定期检查与记录是煤矿井下机电技术安全管理的重要内容之一，该工作的开展对于煤矿井下机电设备运行的安全性与可靠性有着决定性的影响。比如，工作人员在日常工作过程中，定期检查煤矿用隔爆型检漏继电器和总检漏保护装置的检查工作。此外，工作人员应该定期检查低压馈电开关与风电连锁装置等相关设备，才能在确保电器保护装置性能有效提升的基础上，推动煤矿井下机电安全供电技术管理工作的有序开展。
结束语
漏电事故作为威胁矿井生产作业安全的主要因素之一，实现对漏电事故的有效监测，确保漏电保护的有效性，对于矿井生产综合效益的提升有着不可替代的积极意义。随着社会的不断发展和进步，在煤矿开采中供电设备的类型越来越多样化，而供电设备性能差异、煤矿开采环境恶劣也使得供电设备的安全性难以得到有效保障。因此，在实际工作中，必须要做好安全防护与电气保护工作，以有效解决电气设备故障，保证其更加安全、高效运行，降低故障发生的概率。
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