武彦军

（山西汾西矿业（集团）有限责任公司曙光煤矿，山西 孝义 032300）

1 漏电保护装置的工作原理

漏电保护装置是保护用电安全的一类保护器，主要为供电系统提供短路以及过载保护。当供电回路中部分设备出现漏电或者过载等故障时，保护装置即可动作进行保护，从而降低漏电、过载影响。漏电保护装置安装保护范围、功能可细分为插座、开关以及继电器等类型，上述各种类型保护装置有其各自的适用范围[1-2]。在矿业生产中，最为常用的漏电保护装置为漏电保护开关。漏电保护开关不仅具备断开、接通主线路功能，而且具备供电监测，甚至可以测试控制的机电设备电流[3]。当供电主路线出现故障或者供电线路外部保护层绝缘失效时，漏电保护开关开始对主线路进行检测，然后对其他供电主线路开关进行联动操作。漏电保护开关配合熔断器、继电器等设备可组成功能更为完备的保护元器件[4-7]。

在矿井供电系统中大量的使用安全保护装置可降低电气事故的发生概率，并对供电系统起到较好的保护效果。一般情况下，使用电感应方式对供电线路、设备进行测量时，检测不到电动势以及电流向量，此时保护装置仅发挥检测功能，若存在有触电、漏电条件时，电流向量可能会出现一定变化，存在设备、人构成的回路间形成小电流，小电流通过电流感应装置产生的电动势会使得脱扣器工作，从而使得脱扣器开关关闭，从而进行保护。具体漏电保护装置工作原理见图1。

图1 漏电保护装置工作原理

2 电路安全保护装置

2.1 保护装置类型

用电保护装置按照工作原理可划分电压、电流两大类型。其中电压式漏电保护器通过测量电压参数进行保护，当检测电压值过高时即开始进行漏电保护，受到外界干扰检测到的电压具有偏差较大，从而在一定程度上限值了此类保护器的应用。电流式漏电保护器保护原理是通过检测分析供电系统中不正常电流来提供漏电保护，具有较高的可靠性，并可以同时保护多种类型设备，性能较好，适应范围也较为广泛，因此电流式漏电保护器在煤矿中应用较为频繁。电流式漏电保护器分层保护以及接线原理见图2。

图2 漏电保护器分层保护以及接线原理

2.2 漏电保护装置注意事项

1）工作人员应根据现场需要，对漏电式保护装置进行合理搭配，对线路型号、设备功能参数是否对应进行分析。采用的保护器应具有较强的可靠性，不能擅自动作，避免机电设备启动时出现动作问题。

2）矿井生产时确定的漏电保护方案应依据保护用途以及保护设备型号确定。对于一些需要长时间保持稳定运行的设备，应慎用断路保护装置。若断路保护装置动作时会造成设备停电，从而给矿井正常生产带来一定的安全风险。为了防止此类事故的出现，可通过安装报警器进行报警。一般情况下漏电保护器动作电流取值的安全系数为4。为了避免供电系统出现火灾，在系统中安装的漏电保护器动作电流取值一般为平时工作电流的3倍。

3）为了降低矿井供电系统突发事故发生率，采用的漏电保护装置动作电流设定为平时工作电流的3倍。

3 工程应用实例分析

山西某矿变电所采用2台变压器（型号KBSG-500/6/0.66）为采区采掘作业面机电设备供电，供电线路中分别在水泵房、绞车房等位置布置有8台具备漏电保护功能的低压馈电开关（型号KBZ），具体布置见图3。受到供电线路内各用电负载频繁启动、重载运行等影响，供电线路上布置的低压馈电开关出现误动作问题，给矿井生产带来一定的影响。

图3 采区供电线路低压馈电开布置示意图

为了确保供电线路中各负载均可高效运行并为供电系统提供安全保护，提出采用隔爆型漏电保护装置（型号ZLB-L）代替低压馈电开关进行保护。现场应用后，各漏电保护装置运行状况均较好，当出现漏电时漏电保护装置可准确切断漏电支路，从而不会出现供电线路越级跳闸问题。在安装完成后按照规定进行远端漏电试验，漏电保护装置均正常动作，未有误动作或者拒动发生；每班根据规定做的就地操作试验均可正常动作，未出现拒动作或者无动作现象发生；采区运输巷内皮带输送机电动机出现漏电，漏电保护装置均正常动作，切断漏电支路；漏电保护装置在使用过程中未出现任何故障。

4 结语

降低矿井供电系统故障影响不仅可提高矿井生产效率，而且可在一定程度上提升矿井安全保障能力。为了降低矿井供电系统故障的影响，在对漏电保护装置工作原理以及电压、电流式保护装置适应性等进行分析的基础上，提出采用电流式漏电保护装置应用到供电线路保护中，通过检测电流变化情况对是否出现供电故障进行判定。并以山西某矿变电所供电系统保护为工程实例，对漏电保护装置应用效果进行分析。

通过在矿井供电系统中增加布置漏电保护装置可显著提升供电系统可靠性并降低越级跳闸发生率，可在一定程度上提升矿井生产效率及安全保障能力。