煤矿井下电网电容电流危害治理

浅谈煤矿井下电网电容电流的危害与治理

【摘 要】 本文首先介绍煤矿电网中性点接地方式的分类，详细阐述了煤矿供电系统电容电流的产生的危害和治理措施，确保矿井的安全生产，健康发展。

【关键词】 煤矿电网 消弧线圈 电容电流

煤矿电网中电力系统能否安全运行于中性点接地方式的选择有很大的关系，这也是煤矿电网的建设中应该重视的主要问题。随着煤矿电网的扩大规模，煤矿井下的供电范围也越来越大，这就给供电系统带来单相接地电容电流增大问题。当单相接地电容电流较大时，一旦发生接地故障，较大的接地电流就能击穿电缆，容易形成两相接地短路故障，弧光接地还可能引起全系统过电压故障，严重影响矿井的正常生产，给矿井和职工的生命安全带来非常严重的后果。

1 煤矿电网中性点接地方式的分类

电网中性点是指供电系统中电力变压器的中性点，其工作方式一般可分为以下几种：

（1）中性点直接接地方式；

（2）中性点不接地（或中性点绝缘）方式；

（3）中性点经阻抗接地方式，当接地阻抗在数十欧时，称为低阻抗接地方式；当接地阻抗在数百欧以上时，称为高阻抗接地； （4）中性点经消弧线圈接地方式，即中性点经过电抗器时，为避免发生间歇电弧而采用经消弧线圈接地的方式，通过改变消弧线

圈的电感达到感性电流与电网的容性电流相补偿。一般采用过补偿的方法，使接地电流大为降低，使电弧易于熄灭或不产生电弧。 我国煤矿系统目前供电采用中性点不接地系统，但次系统并不意味着是最好的工作方式。如中性点绝缘系统中当一相已经接地，而此时三相线电压又没有遭到破坏，运行着的设备仍然正常运行并因没被发现而可能长期运行下去。在此情况下，当人体触及到其它两相中的任一相时，则人体触电电流比中性点接地系统还要增大倍，那是相当危险。其次，非故障相绝缘长期处于倍相电压，特别是线路为特高线路时，对其绝缘强度提出了较高的要求。另外，一旦发生不稳定单相接地时，则产生时断时续的间歇性电弧，在具有电感电容的回路中，可能由于振荡而产生过电压，其值达到相电压的2.5—3倍时，就能击穿设备，造成短路故障，这同样是非常不利的因素。而在井下采用灵敏可靠的漏电保护装置，单相接地故障就可以被迅速低排除，避免事故的发生。因此说，在中性点不接地系统中，必须装设漏电保护装置，就能确保矿井的安全生产。 2 煤矿电网电容电流造成的危害 2.1 接地电压升高

在煤矿供电电网系统中，任一相因绝缘发生损坏而接地时，就会造成此相的对地电压为零，而其他两相非故障的对地电压则会迅速升高达到电网的线电压，从而使击穿绝缘造成相间短路。非故障的两相对地电流迅速增加到倍，即变成线电压。接地点的接地电为非故障两相对地电容电流的矢量和，即为非故障时的对地电容电流

的3倍。

2.2 电雷管爆炸

在煤矿爆破安全规程中明确规定，对于爆破场所作业所产生的杂散电流值不得高于30ma。在井下潮湿场所和存在金属导体的环境中，当发生单相接地故障时，产生的电容电流进入大地中而形成杂散的电流。杂散电流一旦大量进入工作面就容易引发电雷管爆炸事故，其造成的危害程度与接地产生的电容电流的大小有着直接的关系，电容电流大产生的杂散电流就大，引爆电雷管的可能小就更大。 2.3 电弧不能自行熄灭

电弧是电力系统及电能利用工程中常见的物理现象。采取科学有效的措施来熄灭电弧，对电力系统的正常操作与安全运行有着重要的意义。电弧的存在延长了开关电器开断故障电路的时间，加重了滇西系统短路故障的危害。其次电弧产生的高温，将使触头表面熔化和蒸化，烧坏绝缘材料。由于电弧在电动力、热力作用下移动，很容易造成飞弧短路和伤人，引起事故的扩大。电弧的大小与电网电网有关，海域接地电容电流的大小成正比。电容电流较大时，电弧产生的的能量就越大，其造成的破坏也越大。电弧能不能熄灭与电容电流的大小也有着密切的关系，并与电弧的敞开程度相关联。如果电弧长期燃烧，就容易烧坏矿井下的电气设备和电缆等的相间绝缘，造成相间短路使故障扩大，这一现象也发生过采掘工作面，给矿井带来较大的危害。 3 治理措施

（1）应严格执行《煤矿安全规程》第443条规定，禁止井下配电变压器中性点直接接地和由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。

（2）在煤矿井下供电的地面变电所和井下中央变电所的高压馈出线上，应装有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈出线上装有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置；低压馈出线上装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置，当电气设备绝缘损坏有触电危险时自动切断漏电馈电线路，确保矿井职工和生产的安全。

（3）在中性点不接地系统中，当单相接地电流超过规定的数值时，电弧不能自行熄灭。一般采用经消弧线圈接地措施减小接地电流，使故障电弧自行熄灭。这种方式称为中性点经消弧线圈接地方式。消弧线圈是一个具有铁芯的可调电感线圈，线圈本身电阻很小，感抗很大，感抗值可用改变接入绕组的匝数加以调节。在电压为3-60kv系统，当电容电流超过规定值，电弧不易熄灭时，中性点应经消弧线圈接地。 4 结语

总之，在煤矿的供电系统中，井下电网中性点接地方式主要取决于单相接地电容电流值的大小。应根据测试的系统单相接地电容电流值的大小，来选择合适的中性点接地方式这对煤矿电网的安全运行具有重要的意义。在《煤矿安全规程》中457条明文规定“矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20a”。因

此说，正确的测量、了解煤矿电网的单相接地电流情况，对于保证矿井的安全运行有着重要的意义。 参考文献：

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