董安祁

（西山煤电马兰矿，太原 030200）

0 引言

近些年来，随着煤矿生产水平的不断提高，对井下供电技术、电压等级、供电距离也提出了更高要求，但供电网络出现的井下交流杂散电流危害却日益严重。杂散电流不仅会腐蚀金属管道、电缆外皮，还会引起瓦斯爆炸和电雷管早爆，甚至误导检漏装置执行不正确的动作，严重影响矿井安全生产[1]。文献[2]为了分析煤矿井下出现的交流杂散电流产生机理，建立集中电路模型进行分析，但该模型无法解释杂散电流产生的原因及其规律；文献[3]为了掌握杂散电流产生机理，针对井下采区低压电缆提出了参数分布模型，但该模型存在缺陷，未考虑到电缆屏蔽层、接地极和金属网对杂散电流的影响。

本文针对井下供电情况和前人研究经验，提出基于仿真分析方法对矿井井下杂散电流产生机理进行分析，从理论上分析产生交流杂散电流原因，并利用Matlab/Simulink软件建立仿真模型，研究高低压电缆杂散电流分布规律，为煤矿防治井下交流杂散电流提供理论指导，确保井下安全供电。

1 理论分析杂散电流产生机理

1.1 产生原因

煤矿井下交流电采用的是不对称接地方式，一旦三相电路中接地绝缘或电容不对称，供电系统中的零星电流就会流经大地或供电网线周围的管线，然后流经漏电继电器中，最后返回到整个供电网络中，这就是井下交流杂散电流产生的原因[4-5]。煤矿井下交流杂散电流产生机理如图1所示。……