浅谈煤矿井下供电短路保护措施

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摘 要：随着经济和科学技术的不断发展，煤矿生产安全越来越受到各方的关注。近年来，在煤矿生产过程中由于煤矿井下供电短路引发的安全事故时有发生，给煤矿的生产带来了很大的影响。本文介绍了煤矿企业对于供电的要求，其次阐述了煤矿供电保护的分类，最后分析了煤矿井下供电短路保护措施。

关键词：煤矿 井下供电 短路 保护

随着国家的战略实施，煤矿在保障国家能源安全起到了非常关键的作用。近些年来，随着经济的快速发展，煤矿的建设发展也越来越快，正处于高速发展阶段，在煤矿安全生产中，煤矿井下供电保护具有非常重要的作用，因此必须对煤矿井下供电保护问题加以重视。

1 煤矿企业对于供电的要求

随着各行各业的快速发展，煤炭的需求量近年来呈现稳步增长的趋势。为了提高煤炭生产的效率，提升煤炭生产的安全性，机电设备在煤炭生产中得到了广泛的应用。因此，为了满足煤炭生产的要求，供电要做到可靠性高、安全性强、供电量充裕和技术经济合理。对于供电安全方面来说，在供电过程中，要保证地面受压变电所的受电线路使用的是两回独立电源，并且在线路上严禁接入其他用电负荷，这样对于供电的安全性是一个双保险；对于供电安全性的要求来说，由于煤炭生产大多所处的环境条件比较恶劣，发生供电安全事故的概率相对来说比较大，因此对于机电设备供电线路的需要采取防潮、防爆、过流保护等一些了措施； 对于供电量充裕方面的要求来说，在进行相关设计时，除了要使得设计满足现在生产设备的要求，还需要留有一定的余量，为后续生产规模的扩大做好准备；对于技术经济合理方面的要求来说，在保障供电满足安全生产要求的前提条件下，还需要对供电的质量提供保证。例如在供电过程中，要保证电压偏差在±5%以内，频率偏差不超过±0.～0.5Hz。只有这些要求得到了满足，煤矿机电设备才能高效、安全的工作，才能保证煤炭生产顺利地进行。

2 煤矿供电保护的分类

在煤矿井下，电气设备分为不具有防爆性能的矿用一般型电气设备和具有防爆和隔爆性能的矿用隔爆型电气设备。矿用一般型电气设备在没有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所很适用；而矿用隔爆型电气设备适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。除此之外，按工作电压的高低来说，电气设备还可以分为低压电气设备和高压电气设备。煤矿井下的电气设备属一类负荷和二类负荷的比较多，在工作时产生的电流、电压都很大，因此，为了保障煤矿井下供电系统的安全，对设备进行有效的安全保护可以保证电器设备稳定可靠工作。

2.1 漏电保护

当煤矿井下供电网的绝缘电阻小于一定数值时，会使供电设备产生进一步损坏，进而出现短路故障，如果煤矿井下的工人一旦碰触到供电设备，就会产生人身触电，漏电还会产生火花引爆瓦斯、煤尘的危险。因此，必须装设漏电保护装置，保证在井下供电系统中实现绝缘监视、漏电保护以及补偿流过人身的电容电流。

2.2 过流保护

煤矿井下供电网的过电流是过流保护电火灾产生的主要原因，而电路短路、电路过载会产生过电流，因此，防止产生过流就可以有效地防止电火灾发生。过流保护包括短路保护和过载保护。目前电磁式继电器和电子式继电器均可实现短路保护，而过载保护可由电磁式继电器、电子式继电器和热继电器实现。

2.3 接地保护

如果接地保护电气设备的绝缘发生了一定的损坏，就会使得电气设备的金属外壳和架构带电。煤矿井下的工人一旦碰触到此电气设备，触电事故就会发生。在我国30毫安被规定为触电的安全极限交流电流值。因此，我们要采取有效的接地保护限制通过人身的电流，保证这个电流在安全范围内。将保护接地装置的接地电阻降低到规定的范围内，就可以保护接地，可以使流过人体的电流不超过30 毫安，进而保证煤矿井下的电气设备的供电安全，达到安全生产的目的。

2.4 短路保护存在的主要问题

单侧电源电网的阶段式电流保护原则是：1）从电源至负荷动作电流应从大至小逐级递减，动作时间也是逐级递减；2）第一段电流保护的动作电流必须大于下一级线路首端的最大短路电流。但是，煤矿井下供电系统很多采用了铜芯电缆，这样就会产生阻抗小的现象，现有的油断路开关和电磁式继电保护也难以使动作时限小于0.5s，因此，上述的两条原则都很难达到要求。

3 煤矿井下供电短路保护措施

3.1 在煤矿井下供电短路保护中引进新技术

随着生产效率的不断提升和生产中机电设备的大量使用，对于煤矿井下供电短路保护的灵敏程度要求越来越高。为了满足煤矿井下供电短路保护对于灵敏度的要求，可以在井下供电短路保护工作中引进电子保护技术，即供电系统传感器使用空心的互感器的，电源使用复合式的电源，通过新技术的不断引进，煤矿井下供电短路保护工作的成效将得到极大的保证。

3.2 加强相关工作人员的技术培训

煤矿井下机电生产使用的机电设备数量众多，加之井下生产环境比较复杂，这造成了机电供电系统较为复杂。一旦出现井下供电短路事故，为了不对生产产生比较大的影响，需要快速、保质保量的对相关问题进行解决，这就对从事煤矿井下供电检查和维修的工人提出了更高的要求。他们一方面需要具备较强的责任意识，对于井下机电设备可能出现的再小问题都及时的排除，还需要具备良好全面地文化知识来应对井下设备越来越高科技的局面，这就需要其通过学习来不断地提升自己。但是在实际情况中，即使相关的工作人员有心想要学习相关的知识，但是也难以找到合适的途径，这就需要煤炭企业加强相关工作人员的技术培训工作，给其提供掌握专业知识，培养生产安全意识的机会。只有将这项工作进行好，相关工作人员才能胜任井下供电系统的短路保护相关的工作，从而确保煤炭生产更好地进行。

3.3 加强机电设备的维护管理工作

很多情况下，煤矿井下供电短路情况的出现时由于线路老化，设备维护不及时造成的。在今后的工作中，需要加强机电设备的维护管理工作，保证机电设备和线路可以更好地服务于煤炭生产。具体做法是对于使用中的设备要做到经常的检修维护，对于线路和设备老化情况进行及时的更换，确保这些设备和线路可以正常的工作； 对于新安装的设备，要提高相关操作人员的操作水平，强化其对设备保养和爱护的意识，保证新设备可以尽快并且长效的服务于煤炭生产。

4 结语

煤矿井下一旦发生短路事故，对于煤炭的生产和井下煤炭生产工作人员的安全都将构成极大的威胁，做好煤矿井下供电短路保护工作具有极为重要的现实意义。在实际工作中，相关工作人员需要对煤矿井下供电短路事故有清醒的认识，对于现有工作中的不足进行及时的改正，保证煤炭生产顺利地进行。

参考文献：

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[2]杨鹏云. 煤矿井下供电短路保护方式探索[J]. 科技视界. 2014（04）

[3]马凌才. 浅谈煤矿井下供电短路保护[J]. 科技创新与应用. 2012（02）

[4]高艳，戴鹏等. 煤矿井下供电系统短路保护方法浅析[J]. 煤矿机电. 2011（02）

作者简介：

徐辉（1987.03-），男，汉族，毕业于安徽理工大学，电气工程及其自动化专业，本科，助理工程师，现在淮北矿业朱仙庄煤矿机运系统工作。