煤礦井下機電三大保護
摘要：煤礦井下供電系統(tǒng)的漏電保護、過流保護和接地保護統(tǒng)稱為煤礦進行電器的三大保護，它是保障進行供電系統(tǒng)和用電設(shè)備安全運行的有力保障。如何提高井下生產(chǎn)供電、用電安全一直是人們的研究熱點。本文對煤礦井下機電三大保護進行了詳細探討，這對保障煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟效益有很重要的實際意義。
關(guān)鍵詞：煤礦；井下機電設(shè)備；保護；維護與維修
前言
煤礦企業(yè)井下生產(chǎn)環(huán)境比較特殊，對機電設(shè)備的用電要求比較高。井下機電設(shè)備和供電系統(tǒng)的安全防護是煤礦企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)的前提和保障。隨著機電設(shè)備的自動化程度不斷提高，人們對進行機電設(shè)備的使用運行提出了更嚴格、更高的要求。如何為井下安全生產(chǎn)創(chuàng)造有力條件，提高機電設(shè)備的防爆水平成為人們的研究熱點。煤礦井下機電的三大保護主要指漏電保護、過流保護和接地保護，這三大保護是保障井下供電和用電的可靠措施。本文結(jié)合作者多年的實踐工作經(jīng)驗，對煤礦井下機電三大保護進行了詳細探討，供大家參考借鑒。
1 漏電保護分析
1.1 漏電的危害和原因
漏電故障是機電設(shè)備常見故障之一。當導(dǎo)線損壞或絕緣失效時，會出現(xiàn)電源和大地形成回路的現(xiàn)象，形成漏電。對于煤礦井下機電設(shè)備而言，漏電現(xiàn)象可以分為集中性的和分散性的。集中性漏電出現(xiàn)在電纜中的某一段或者某一點，而其他部分絕緣效果依然正常。分散性的漏電一般出現(xiàn)在整個電纜中，是整個電纜或整個電網(wǎng)的絕緣水平下降導(dǎo)致的結(jié)果。
漏電故障不但威脅人身安全，更為井下煤礦的開采帶來極大的安全隱患。當工作人員不小心接觸到漏電設(shè)備或電纜時，容易出現(xiàn)觸電傷亡事故。其次，漏電故障會產(chǎn)生電火花，引起井下瓦斯爆炸。如果漏電故障不能及時排除，會造成電氣設(shè)備的短路故障，嚴重時，甚至會燒毀整個設(shè)備，引發(fā)火情。引起漏電故障的原因是多種多樣的，如電纜的絕緣老化、電氣設(shè)備進水或受潮、電纜線頭接觸不牢、電纜芯線折斷刺破電纜絕緣等等。
1.2 漏電保護措施
加強煤礦井下機電設(shè)備的維護和保養(yǎng)，是減少漏電故障的有效途徑。此外，還應(yīng)采取一些漏電保護措施，如設(shè)置漏電保護裝置、采取選擇性漏電保護和進行漏電閉鎖設(shè)計。常用的漏電保護裝置種類很多，有計算機控制的，也有電子電路的。選擇性漏電保護采用的主要元件是零序電流互感器，利用零序電流方向保持原理，將故障支路和非故障支路分開，達到選擇性漏電保護的目的。漏電閉鎖設(shè)計就是在電路閉合前，對電網(wǎng)的.絕緣性進行檢查，當測試的絕緣阻值比較低時，讓開關(guān)不能閉合，起到閉鎖電路的效果。根據(jù)井下機電設(shè)備的具體情況，可以綜合考慮三種保護措施，能有效杜絕漏電事故的發(fā)生。
2 過電流保護分析
2.1 過電流的危害和原因
當電路中出現(xiàn)短路、過負荷和斷相時，流過電氣設(shè)備和電纜的電流會大大超出額定值，造成過電流危害。短路故障的危害極大，是由于不同相位的導(dǎo)線不經(jīng)過用電設(shè)備直接接觸造成的。短路時，電纜中的電流很大，甚至超出額定值得幾十倍，能夠在瞬間燒毀整個線路，引發(fā)火災(zāi)或煤塵、瓦斯氣體爆炸。過負荷是指用電設(shè)備和電纜的實際電流超出了額定值，并且負荷時間也超出了額定時間，導(dǎo)致絕緣材料失效造成的故障。對于煤礦進行設(shè)備來說，過負荷事故是燒毀電機的主要原因。三相交流電機如果一相供電線斷線，造成電機單相運行，此時轉(zhuǎn)矩減小，如果負載不發(fā)生變化，就會造成斷相事故，直接燒毀電機。
2.2 過電流保護措施
對于煤礦井下作業(yè)，過電流發(fā)生的頻率很高，且危害極大，所以對電氣設(shè)備采取必要的過電流保護顯得必不可少。常用的保護元件有熔斷器、過流繼電器和熱繼電器等等。熔斷器可以串接在保護電氣的主要電路中，如果電氣設(shè)備發(fā)生短路故障，熔體的溫度會隨電流的增大而急劇升高，最終達到熔體熔掉切斷電路的目的。過流繼電器可以用在礦用隔爆型自動饋電開關(guān)中，靠彈簧拉力調(diào)節(jié)動作電流的整定值。當繼電器的動作電流調(diào)節(jié)好后，一旦流過繼電器的電流超過整定值，繼電器能迅速切斷電路。在電路中設(shè)置熱繼電器也是過流保護的有效手段。熱繼電器以金屬片為主體，利用金屬的熱慣性，當機電設(shè)備過載致使金屬片發(fā)熱變形時，斷開觸點起到保護的作用。
3 接地保護分析
漏電保護側(cè)重漏電發(fā)生后的斷電時間，以減少漏電或人身觸電的時間。而接地保護則是為了限制漏電流或人身觸電電流的大，降低事故的嚴重程度。兩種保護措施都非常重要，缺一不可。對于煤礦井下工作場合來說，電氣設(shè)備分布比較分散，供電距離也相對較遠，無法用一個集中地接地裝置達到要求。因此，一般采用主級-次級的多級結(jié)構(gòu)來設(shè)置接地裝置。在中央變動所設(shè)置主接地級，在其他用電位置設(shè)置次級接地級，利用接地芯線將整個用電區(qū)域連成一個網(wǎng)絡(luò)，形成一個多級的井下保護接地系統(tǒng)。如圖1所示。
結(jié)言
提高煤礦井下供電、用電安全，加強對機電設(shè)備的維護和管理，是保障煤礦企業(yè)安全生產(chǎn)和提高經(jīng)濟效益的有效措施。管理人員要不斷提高自身職業(yè)素質(zhì)，認真做好機電設(shè)備的漏電保護、過流保護、接地保護三大保護工作，維護煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)。
參考文獻
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