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1、對井下安全供電和保護探析 摘要本文主要介紹了應用較多的三種井下安全供電方式，并對每個供電方式的優(yōu)缺點進行了簡述。在此基礎上，探討可能導致井下供電安全的各種影響因素，最后介紹了一種通用的保證井下供電安全的技術：分級閉鎖選擇性斷電技術。關鍵詞煤礦；井下供電；安全中圖分類號TD82文獻標識碼A文章編號1674-6708（2013）96-0045-020引言安全生產是對所有行業(yè)的共同要求，尤其在類似與煤礦等高危產業(yè)，我國有煤礦1萬多座，更加不能掉以輕心。其中井下作業(yè)是事故發(fā)生率較高的工作內容，正是由于其作業(yè)環(huán)境比較特殊，因此需要大量的
2、照明、爆破與運輸?shù)容o助設備。井下供電就是其中最為重要的內容之一。1井下安全供電方式的選擇當前我國煤礦井下供電主要采用以下三種方式。1.1IT供電方式6IT供電系統(tǒng)在類型上屬于三相三線制系統(tǒng)，其主要應用了電源中性點不接地并在此基礎之上，把全部金屬設備的外露部位通過保護線直接和地面連通進行供電。IT供電方式比較適合應用于供電距離較短的情況下，其主要優(yōu)點為良好的供電穩(wěn)定性與安全性。按煤礦的井下工作中，其對供電系統(tǒng)的性能要求較高，通常不允許斷電情況的發(fā)生，在必須斷電時，也要采用替代設備以滿足通風機用電的基本需求。當負載導致短路故障或漏電
3、事故引起機械外殼帶電時，漏電的電流就會通過大地這一天然導體形成電壓，工作人員也會因此形成跨步電壓，對其生命安全具有巨大的危害。因此，IT供電方式主要適用于中小型礦井中的短距離供電系統(tǒng)中。1.2TT供電方式6IT供電系統(tǒng)在類型上屬于三相四線制系統(tǒng)，其主要應用了電源中性點直接接地并在此基礎之上，全部金屬設備的外露部位皆通過各自的保護線和大地直接相連。其供電系統(tǒng)的顯著特征主要有以下三點：1）若系統(tǒng)中電氣設備屬于金屬質外殼，當由于電氣設備的內部而發(fā)生漏電故障時，系統(tǒng)能夠借助接地盡可能的降低觸電事故的發(fā)生。在煤礦的井下供電過程中，如果遇到
4、井下地面潮濕，TT供電方式就會將大地對人的導電性放大，產生較高的危險性；2）如果漏電的電流較小，那么熔斷器就無法及時熔斷，因此還需要增加漏電保護器進行保護。有時為了保證最大程度上的安全，還可以選擇性的配置智能漏電保護線路系統(tǒng)，主要由總保護、分支保護、二總線通信接口三個部分構成。每個分支保護檢測得到的井下數(shù)據(jù)能夠夠經二總線加以通信；3）在進行TT系統(tǒng)接地的安裝時，需要耗用的材料尤其是鋼材相對較多，且使用后很難回收再利用。因此，這種供電方式在當前煤礦礦井中的應用范圍有限。1.3TN供電方式TN供電方式是一種三相電網(wǎng)系統(tǒng)，也稱為保護接
5、零，指的是以一個中性點接地為基礎，系統(tǒng)中所有的電氣設備的外露與導電部位皆連接在總保護線上，電源和保護線的中性接地點交互連接[1]。若電氣設備由于某些故障導致金屬外殼帶電時，造成零線與火線短路的直接回路，又因為其回路的電阻很小，就會致使回路中電流過大，使得熔斷器快速熔斷或引起空氣自動開關跳閘，切斷電源。在不斷的發(fā)展過程中，TN供電系統(tǒng)又延伸出了TN-S供電方式、TN-C-S供電方式和TN-C三種供電方式，其中的TN-C-S供電方式的線路設置最為簡單，且具有較高的安全性，目前被廣泛的應用在煤礦井下供電系統(tǒng)中[2]。2確保安全用電的保
6、護措施2.1動態(tài)無功補償技術在煤礦井下供電系統(tǒng)中的應用煤礦的井下施工需要功率較大的電機，由于供電線路的各種限制，導致工作中的大功率電機和地面供電系統(tǒng)產生除大量的無功功率，導致電能的有用功率大大縮小，對生產效率造成一定的影響。6這時，動態(tài)無功補償技術就成為系統(tǒng)的關鍵，它不但能夠保障電路的供應，穩(wěn)定電壓，還能夠降低大量的無功功率。通常，根據(jù)其補償位置的不同，又可以將補償方式細分為集中補償方式、就地補償方式和分散補償方式三種。2.1.1集中補償從位置上看，集中補償?shù)奈恢弥饕谧儔浩鞯谋韷禾?，有時出現(xiàn)在高壓降壓器的母線之上。其主要優(yōu)點為
7、維護簡單，能夠有效降低配電網(wǎng)、用戶變壓器和專用線路上的無功負荷，降低電能損耗。2.1.2分散補償此種補償方式的安裝位置有高壓供電線路與低壓供電線路兩種，若其安裝位置在低壓線路上，則具體位置應該為低壓線路的母線之上，這樣就可以有效提高功率因數(shù)，降低線路中電流，從而降低電損。2.1.3就地補償6就地補償主要是把補償位置直接和大功率用電機械進行并聯(lián)，并安裝在其周圍，主要的作用就是將無功量經補償裝置就地供給至電動機。同時此種補償方式也是以上三種補償方式中最具節(jié)能功能的方式。煤礦井下供電系統(tǒng)，一般線路都比較長，而且其中的主要大功率用電設備
8、一般位于供電線路的終端，因此可以選用井下電網(wǎng)終端的負荷中心就地補償?shù)姆绞?，能夠有效做到就地平衡無功電流，穩(wěn)定供電電壓的功能，就地補償是當前的井下供電系統(tǒng)中最為常見的補償方式[3]。2.2常見供電故障及保護措施對于煤礦生產企業(yè)而言，安全是企業(yè)的重要內容之一，而井下
