試論煤礦井下漏電保護的發展趨勢
理論研究
作者：王一強
分析煤礦井下漏電的原因、危害，介紹了漏電保護的種類，並提出漏電保護的發展趨勢和方向。
煤礦井下漏電保護計算機
一、漏電的危害
煤礦井下低壓電網大部分在采區，環境條件惡劣，又是工作人員和生產機械比較集中的地方，電網若發生漏電，將導致以下危險：人一旦接觸漏電設備、電纜時，會造成觸電傷亡事故；漏電回路中漏電點會產生電火花，可能引起煤塵瓦斯爆炸；漏電回路上各點存在電位差，若電雷管兩端接觸不同電位點，可能使雷管爆炸；長期存在的漏電電流，尤其是兩相經過渡電阻接地的漏電電流，在通過設備絕緣損壞處時將散發出大量的熱，使絕緣進一步損壞，甚至使可燃性材料（如非阻燃性橡套電纜）著火燃燒；漏電故障發展為短路的原因是很簡單的，長期存在的漏電電流及電火花使漏電處的絕緣進一步損壞，最後危及相間絕緣而造成短路；一旦電網發生漏電，就必須停電處理，因而嚴重影響生產，降低煤礦企業的經濟效益。
二、漏電的原因
井下常見的漏電故障分為集中性漏電和分散性漏電兩類。產生漏電的根本原因是由於電網絕緣降低所造成的，煤礦井下漏電故障的主要原因為：電氣設備絕緣受潮或進水；電纜和電氣設備長期過負荷運行，使絕緣老化；電纜受到擠壓、砍砸、過度彎曲、鐵器劃傷或針刺；導線連接接頭不牢固、有毛刺、無防鬆措施等；在電氣設備內部增加其他部件，使帶電導體與外殼的電氣間隙或爬電距離小於安全值；橡套電纜、鎧裝電纜受擠壓、碰砸，產生裂口或受潮，造成芯線裸露或絕緣損壞而漏電；電氣設備內部遺留導電物體或設備接線錯誤而造成的漏電；移動頻繁的電氣設備的電纜反複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；操作電氣設備時，產生弧光放電造成一相接地而漏電。
三、漏電保護的種類
為確保人身安全，減小因漏電引起的瓦斯、煤塵爆炸的危險性，《煤礦安全規程》規定井下饋電線上必須裝設保護裝置。常用的裝置有：附加電源直流檢測式保護。它是在電網與大地之間附加一獨立的直流電源，通過有效地檢測和利用三相對地絕緣電阻上的直流電流所產生的變化，就可以構成附加電源直流檢測式漏電保護；零序電流方向式漏電保護。它是檢測零序電流或零序電壓的幅值大小來判斷單元內是否發生了漏電，並利用各支路零序電壓與零序電流的相位關係來判斷故障支路，然後動作，有選擇性地切斷故障支路的電源。
四、漏電保護的發展趨勢
漏電保護係統的發展過程，往往與變壓器中性點的接地方式關。對於中性點不接地的供電係統，特別是低壓供電係統，零序電流較小，製作選擇性的漏電保護裝置比較困難，因此，現有的漏電保護係統絕大多數還是非選擇性的。非選擇性的漏電保護係統非選擇性的漏電保護係統多由兩級漏電保護裝置組成，上下級漏電保護裝置可以采用不同的保護原理，即上一級漏電保護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裝置多采用零序電壓保護原理，沒有橫向選擇性，而上下級漏電保護裝置之間采用時間差的原理，可以實現縱向選擇性。關於縱向選擇性問題，若從運行維護角度看，當然是有用處的，再從後備保護的角度看，對安全也有好處。隻因為沒有橫向選擇性，縱向選擇性的優點也不能充分發揮，而動作時間長的缺點卻變得突出了。