試論煤礦井下漏電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)

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1、試論煤礦井下漏電保護(hù)發(fā)展趨勢(shì)　　分析煤礦井下漏電的原因、危害，介紹了漏電保護(hù)的種類，并提出漏電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)和方向。煤礦井下漏電保護(hù)計(jì)算機(jī)一、漏電的危害煤礦井下低壓電網(wǎng)大部分在采區(qū)，環(huán)境條件惡劣，又是工作人員和生產(chǎn)機(jī)械比較集中的地方，電網(wǎng)若發(fā)生漏電，將導(dǎo)致以下危險(xiǎn)：人一旦接觸漏電設(shè)備、電纜時(shí)，會(huì)造成觸電傷亡事故；漏電回路中漏電點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生電火花，可能引起煤塵瓦斯爆炸；漏電回路上各點(diǎn)存在電位差，若電雷管兩端接觸不同電位點(diǎn)，可能使雷管爆炸；長期存在的漏電電流，尤其是兩相經(jīng)過渡電阻接地的漏電電流，在通過設(shè)備絕緣損壞處時(shí)將散發(fā)出大量

2、的熱，使絕緣進(jìn)一步損壞，甚至使可燃性材料（如非阻燃性橡套電纜）著火燃燒；漏電故障發(fā)展為短路的原因是很簡(jiǎn)單的，長期存在的漏電電流及電火花使漏電處的絕緣進(jìn)一步損壞，最后危及相間絕緣而造成短路；一旦電網(wǎng)發(fā)生漏電，就必須停電處理，因而嚴(yán)重影響生產(chǎn)，降低煤礦企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。二、漏電的原因5井下常見的漏電故障分為集中性漏電和分散性漏電兩類。產(chǎn)生漏電的根本原因是由于電網(wǎng)絕緣降低所造成的，煤礦井下漏電故障的主要原因?yàn)椋弘姎庠O(shè)備絕緣受潮或進(jìn)水；電纜和電氣設(shè)備長期過負(fù)荷運(yùn)行，使絕緣老化；電纜受到擠壓、砍砸、過度彎曲、鐵器劃傷或針刺；導(dǎo)線連接

3、接頭不牢固、有毛刺、無防松措施等；在電氣設(shè)備內(nèi)部增加其他部件，使帶電導(dǎo)體與外殼的電氣間隙或爬電距離小于安全值；橡套電纜、鎧裝電纜受擠壓、碰砸，產(chǎn)生裂口或受潮，造成芯線裸露或絕緣損壞而漏電；電氣設(shè)備內(nèi)部遺留導(dǎo)電物體或設(shè)備接線錯(cuò)誤而造成的漏電；移動(dòng)頻繁的電氣設(shè)備的電纜反復(fù)彎曲使芯線部分折斷，刺破電纜絕緣與接地芯線接觸而造成漏電；操作電氣設(shè)備時(shí)，產(chǎn)生弧光放電造成一相接地而漏電。三、漏電保護(hù)的種類為確保人身安全，減小因漏電引起的瓦斯、煤塵爆炸的危險(xiǎn)性，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定井下饋電線上必須裝設(shè)保護(hù)裝置。常用的裝置有：附加電源直流檢

4、測(cè)式保護(hù)。它是在電網(wǎng)與大地之間附加一獨(dú)立的直流電源，通過有效地檢測(cè)和利用三相對(duì)地絕緣電阻上的直流電流所產(chǎn)生的變化，就可以構(gòu)成附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)；零序電流方向式漏電保護(hù)。它是檢測(cè)零序電流或零序電壓的幅值大小來判斷單元內(nèi)是否發(fā)生了漏電，并利用各支路零序電壓與零序電流的相位關(guān)系來判斷故障支路，然后動(dòng)作，有選擇性地切斷故障支路的電源。四、漏電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)5漏電保護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展過程，往往與變壓器中性點(diǎn)的接地方式關(guān)。對(duì)于中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)，特別是低壓供電系統(tǒng)，零序電流較小，制作選擇性的漏電保護(hù)裝置比較困難，因此，現(xiàn)有的漏

5、電保護(hù)系統(tǒng)絕大多數(shù)還是非選擇性的。非選擇性的漏電保護(hù)系統(tǒng)非選擇性的漏電保護(hù)系統(tǒng)多由兩級(jí)漏電保護(hù)裝置組成，上下級(jí)漏電保護(hù)裝置可以采用不同的保護(hù)原理，即上一級(jí)漏電保護(hù)裝置既可以采用零序電壓原理，也可以采用附加直流電源的原理，但各分支線路的漏電保護(hù)裝置多采用零序電壓保護(hù)原理，沒有橫向選擇性，而上下級(jí)漏電保護(hù)裝置之間采用時(shí)間差的原理，可以實(shí)現(xiàn)縱向選擇性。關(guān)于縱向選擇性問題，若從運(yùn)行維護(hù)角度看，當(dāng)然是有用處的，再從后備保護(hù)的角度看，對(duì)安全也有好處。只因?yàn)闆]有橫向選擇性，縱向選擇性的優(yōu)點(diǎn)也不能充分發(fā)揮，而動(dòng)作時(shí)間長的缺點(diǎn)卻變得突出了

6、。5選擇性的漏電保護(hù)系統(tǒng)多由兩級(jí)漏電保護(hù)裝置組成，各分支線路的漏電保護(hù)裝置既可以采用零序電流保護(hù)原理，也可以采用零序功率方向保護(hù)原理，達(dá)到橫向選擇性的目的。不過，采用零序電流保護(hù)原理的先決條件是故障支路和非故障支路的零序電流必須有較大的差別，這在井下低壓電網(wǎng)中一般是不具備的。上下級(jí)漏電保護(hù)裝置之間的選擇性主要靠時(shí)間差的原則來解決，因此，它們的保護(hù)原理并不要求相同.即上一級(jí)漏電保護(hù)裝置既可以采用零序電壓保護(hù)原理，也可以采用附加直流電源的保護(hù)原理。一般講，最好采用附加直流電源的保護(hù)原理，因?yàn)樗梢苑从畴娋W(wǎng)絕緣阻抗的對(duì)稱下降故

7、障，以彌補(bǔ)下一級(jí)漏電保護(hù)裝置在原理上的不足，起后備保護(hù)作用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們逐漸將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入漏電保護(hù)系統(tǒng)，從而構(gòu)成可通信的、具有快速選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)快速、無級(jí)差的漏電保護(hù)，確保人身安全。根據(jù)礦井低壓電網(wǎng)情況，其可通信的、智能快速選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)是目前漏電保護(hù)的發(fā)展趨勢(shì)。其組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)可采用兩級(jí)分布式結(jié)構(gòu)，總自動(dòng)饋電開關(guān)處的漏電保護(hù)裝置（UGF）為主站，設(shè)有兩個(gè)RS485通信接口，除與分支饋電開關(guān)處的下級(jí)漏電保護(hù)裝置（DGF）通信外，還可通過另一個(gè)接口與礦井安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相聯(lián)，便于地面

8、調(diào)度系統(tǒng)實(shí)時(shí)地了解井下低壓電網(wǎng)的絕緣變化和漏電情況。DGF智能漏電保護(hù)裝置通過RS485構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)總線，可以掛接多個(gè)保護(hù)裝置；另外，總自動(dòng)饋電開關(guān)與分支饋電開關(guān)間的距離一般不超過100m，故RS485的通信距離完全能滿足要求。5通過分析研究，礦井低壓電網(wǎng)漏電保護(hù)系統(tǒng)要在適合我國現(xiàn)行的中性點(diǎn)不接地方式特點(diǎn)基礎(chǔ)上，既要考慮