摘 要：煤矿井下供电系统的三大保护，是保证矿井供电安全可靠的重要手段。而保护整定值得选取是否合理决定着保护能否可靠的动作。目前我国关于煤矿开关整定选取没有统一标准。每个人选取的整定都不尽相同，根据本人多年矿井低压开关整定经验，结和三大保护整定计算公式，所得出的整定值在林南仓矿井下应用后效果十分理想。本文主要就矿井低压供电系统中的开关整定值如何正确选取问题进行分析。

关键词：保护接地；过流保护；漏电保护；矿井低压供电系统

矿井下的工作环境通常湿度较大、自然条件恶劣，生产环境复杂。电气设备和电缆容易受外部因素损坏，出现外部破损或绝缘降低，导致漏电发生。如果不能及时排除漏电故障，会对井下工作人员安全造成威胁。所以，井下供电系统必须采取防爆、防触电、过流保护及接地保护等一系列的技术措施。所有措施要严格遵守《煤矿安全规程》的规定，确保煤矿供电安全。煤矿井下供电系统的三大保护是指漏电保护、过电流保护和保护接地，其中漏电保护包括漏电闭锁、漏电跳闸和选择性漏电保护；过流保护包括过负荷保护、短路保护、相电流不平衡保护和单相运行保护。但是目前我国对井下开关整定值选取没有统一的标准，整定值的选取容易出现选取不当的情况，会导致保护出现误动，甚至拒动情况，严重影响矿井的安全生产。作者从实际应用出发，以交流探讨为目的分析如何正确计算和选取整定值。

一、过电流保护

过电流可分为过负荷、断相、短路三种情况。他们的共同特点是电流增长，区别是：短路电流突然上升数值很大，必须迅速切断；过负荷电流增长几倍，允许延时动作；断相的一相电流为零，必须迅速切断。

对于井下低压供电系统中的馈电开关来讲过流保护整定值。按照公式：

Iz=IQ+KxΣIe

式中：Iz——过流保护装置的电流整定值，A；

IQ——容量最大的电动机的额定启动电流，A；

ΣIe——其余电动机的额定电流之和，A；

Kx——需用系数，取0.51

校验：K=I2d/Iz≥1.5

式中：I2d——被保护电缆距变压器最远点的两相短路电流值，A；

若经校验最远端两相短路电流值不能满足公式的要求。K值小于1.5时，可以通过加大干线或支线电缆截面积、设法减少电缆长度、采取软启动、增大变压器容量、增设分段保护开关等措施。来提高K值，知道满足校验要求。

在煤矿低压供电系统中，由于供电大容量采掘设备通常都在电网末端。设备启动时电压损失较大，其实际启动电流要远远低于额定启动电流，所以在馈电整定电流值选取时，要根据电气设备实际运行状况选取启动电流值。结合运行环境选取的整定电流值更加符合设备运行状况。有效保证保护动作的合理性。

对于井下低压供电系统中的真空电磁起动器来讲过流保护整定值。按照公式：

Iz≤Ie

式中：：Iz——电子保护器的过流整定值，取电动机额定电流近似值A；

Ie——电动机的额定电流值，A。

当供电系统中的电流值大于Iz时，电磁开关保护装置会判断为过流。开关电子保护器延时动作。当供电系统中的电流值达到Iz值的8倍及以上时，电磁开关保护装置判断为短路，开关电子保护器瞬时动作。真空电磁起动器过电流整定值选取时，同样要注意用电设备的运行情况。

二、漏电保护

漏电保护的类型较多，按保护功能分为无选择性漏电的保护装置、有选择性漏电的保护装置及零序电压保护装置使用选择性漏电，在煤矿井下低压供电系统中总馈电开关和照明信号综保通常使用非选择性漏电。

（1）无选择性漏电保护装置。

无选择性漏电保护装置通常采用附加直流电源的保护原理，在有对地绝缘电阻的检测回路中附加直流电源，检测附加的直流电流变化情况，达到检测绝缘电阻的目的。

（2）选择性漏电保护装置。

选择性漏电保护装置能够将发生漏电故障的电源切断，保证供电系统其他部分正常工作。选择性漏电保护装置一般与分路开关配合使用，当漏电故障发生时，故障线路的选择性检漏继电器动作从而断开该发生故障支路的分路开关，实现有选择的保护。

漏电保护装置的动作电阻值是根据人身触电时的安全与否来确定的。当低压电网的绝缘水平下降到对人身触电有危险时，漏电保护装置动作，切断系统电源。因此，漏电保护装置的动作电阻值，是根据对人身触电有危险的供电系统极限绝缘电阻值确定的。漏电闭锁值一般按照漏电保护装置动作值的2倍选取。

三、保护接地

电气设备的技术外壳由于绝缘损坏而有可能带电，为了防止漏电危及人身安全，将技术外壳通过接地装置与大地相连，称为保护接地。

Ih =Il Rd /（Rk+ Rd）

式中：：Ih——通过人体的电流， A；

Ie——总漏电电流，A；

Rk——人体电阻，计算时取1000Ω；

Rd——保护接地装置的接地电阻，取2Ω。

根据公式可以看出，保护接地装置的接地电阻值越小，通过人体的触电电流也越小，从而人就越安全。保护接地装置的接地电阻值降低到《煤矿安全规程》规定的范围内，就能使流过人体的电流补偿安全极限电流，减小触电的危害性。保护接地是漏电保护的后备保护，两者互为备用，可以使矿井低压供电系统运行更加安全。

四、结语

矿井低压供电系统保护整定合理与否关系着整个矿井供电系统的安全。本文从实际应用出发，分析了煤矿井下低压供电系统中的各项保护整定的计算与选值，有效的指导煤矿基层机电技术人员保护整定值选取，从而保证煤矿井下低压供电系统的稳定可靠。

参考文献：

[1]煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社，2016.

[2]周晓东.煤矿井下高低压开关整定值计算与分析[J].煤矿机电，2015（4）.

[3]罗水华.试论煤矿供电系统中继保装置的存在的问题和改进[J].城市建设，2010（11）.

[4]王正刚.电能计量装置电压缺相导致计量误差的分析[J].中国煤炭，2008（9）.

作者简介：白雨（1985），男，汉族，内蒙古自治区丰镇市人，本科，机电工程师，电气工程及其自动化专业，主要从事井下低压供电设计研究工作。