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摘 要：煤矿井下条件恶劣，环境温度较高，空气湿度较大（高达95%），空间有限，因此电缆容易受损而发生漏电故障。本文介绍了煤矿井下漏电的原因、危害以及漏电保护发展和现状。
关键词：井下；漏电保护；发展；现状
引言
2001年11月开始施行的《煤矿安全规程》（新版）中规定“煤矿地面变电所和井下变电所的高压馈出线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置，移动变电站的高压馈出线上，必须装设有选择性的能够作用于跳闸的单相接地保护装置”。因此，必须清醒认识到煤矿井下漏电的危害和漏电保护的重要性，提高煤矿井下漏电保护装置的安全性和可靠性。
1.煤矿井下漏电的原因
煤矿井下漏电产生的原因有多种，具体有以下几个方面：
对电气设备和电缆的维护不到位，操作使用不当造成的；
电气设备和电缆受潮或进水，使线路绝缘性能下降；
电缆在井下被压、砸或穿刺；
过分弯曲电缆，使电缆外皮出现裂痕；
运行中电缆盘圆或盘“8”，导致电缆发热，绝缘老化，绝缘性能下降；
电气设备和电缆选型不合适，因长期过载发热或被击穿，使电缆的绝缘性能下降；
随着电缆线路不断延伸，电网总体绝缘水平下降；
2.煤矿井下漏电的危害
在煤矿井下低压电网中，漏电是主要的故障形式，它不仅会导致人身触电事故，还会形成单相接地以及相间短路，由此引发的电弧还可能造成瓦斯和煤尘爆炸，影响到煤矿企业的正常生产，给煤矿和人身安全带来严重后果。
3.煤矿井下漏电保护的发展和现状
我国对漏电保护的研究是从煤矿井下低压电网的漏电保护开始的，多年的实践证明，它对我国矿井安全供电发挥了巨大的作用，已经成为我国矿井供电安全供电的不可或缺的组成部分。
1930年，英国首次将漏电保护装置应用于变压器中性点直接接地的煤矿供电系统中，由于这种供电方式在安全方面存在一些弱点，后来逐渐被淘汰。1949年，前苏联在变压器中性点绝缘系统中使用了采用附加直流电源原理的PYB型隔爆漏电继电器。20世纪50年代，我国引进了苏联的漏电保护装置，并在矿井中得到推广应用。
随着科学技术的发展和矿井电网电压等级的升高，我国自行研制了多种类型的漏电保护装置。从漏电保护的基本原理上看，直到现在还没有出现突破性的进展。从保护装置的硬件看，经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式的发展阶段。采用附加直流电源进行工作的机电式检漏继电器存在动作没有选择性的问题，当井下电网的任何地方发生漏电时，直流检测电流都可能形成通路使继电器动作，不能从根本上解决矿井电网的漏电保护问题。半导体式漏电保护在保护性能上和指标上都优于机电式漏电保护。正是由于半导体器件及小规模集成电路的应用才使得矿井低压电网选择性漏电保护得以实现，并与基于附加直流检测原理构成的漏电保护一起组成了两级漏电保护系统，弥补了单一漏电保护所存在的缺陷。这种漏电保护系统具有相对稳定的动作电阻值，在电网绝缘对称下降时，尽管动作时间长，但也能使馈电开关跳闸而且增加了横向的选择性漏电保护功能，使漏电故障的判断和排除时间大为减小，提高了生产效率。
随着微处理器和计算机技术引入低压电器，使低压电器有了智能化的功能。20世纪90年代，我国出现了智能型真空馈电开关。以单片机为中央控制单元，配以必要的外围接口电路和信号检测和处理电路，可完成矿井低压电网的2级选择性漏电、对称短路、不对称短路、断相、过载和过电压等保护功能。在此类综合保护系统中，建立了良好的人机界面。多功能数字显示屏在开关合闸前循环显示电网的绝缘状态、动作整定值和开关的工作状态。开关合闸后，正常工作时循环显示电网的工作参数和对地的绝缘水平。故障跳闸后循环显示故障参数和故障状态，从而大大提高了判断故障和排除故障的效率。自适应漏电保护是20世纪80年代提出的一个较新的研究课题，它根据被保护的电网的范围、电压的高低来确定横向和纵向选择性漏电的保护特性和动作参数。随着信息技术和计算机网络的发展，出现了可通信式选择性漏电保护的新思路，可以实现快速，无级差的漏电保护，确保人身安全。
国外井下漏电保护的设置比较简单，他们主要在网架结构和电网运行方式上多投资以改善供电安全性与可靠性。如美国井下电网采用中性点经电阻接地方式，利用零序过流继电器实现选择性漏电保护。例如对1kV以下的低压电网，美国MSHA（Mine Safety and Health Administration）规定其中性点接地故障电流不能超过25A，工业应用中大多保守的采用15A；当井下供电电压升高为2400V和4160V后，为了更好的保证安全，MSHA规定其对应的最大中性点接地故障电流分别为1A和0.5A，漏电保护动作电流值则为100mA，这样就出现了零序过流保护容易误动的问题，为了使零序电流过流保护仍能适用，提出了增大中性点接地故障电流的方法。
当前已经提出的漏电选线方法均以零序电压来启动保护或者选线装置，接地保护原理可以根据利用故障信号和注入信号分为两类，其中前者还可以按照利用故障信号的稳态分量和暂态分量分为两类。主要有幅值原理、相位原理、群体比幅比相原理、首半波原理、谐波电流方向原理、有功分量法、时序鉴别法、人工智能技术接地选线原理、小波分析原理，注入信号跟踪法（S注入法）等。
4.结束语
漏电保护与过流保护及保护接地一起成为煤矿的三大保护，而且《煤矿安全规程》对“漏电保护”有着明确的规定和要求，因此我们必须认清漏电的危害和漏电保护的重要性。
关键词：井下；漏电保护；发展；现状
引言
2001年11月开始施行的《煤矿安全规程》（新版）中规定“煤矿地面变电所和井下变电所的高压馈出线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置，移动变电站的高压馈出线上，必须装设有选择性的能够作用于跳闸的单相接地保护装置”。因此，必须清醒认识到煤矿井下漏电的危害和漏电保护的重要性，提高煤矿井下漏电保护装置的安全性和可靠性。
1.煤矿井下漏电的原因
煤矿井下漏电产生的原因有多种，具体有以下几个方面：
对电气设备和电缆的维护不到位，操作使用不当造成的；
电气设备和电缆受潮或进水，使线路绝缘性能下降；
电缆在井下被压、砸或穿刺；
过分弯曲电缆，使电缆外皮出现裂痕；
运行中电缆盘圆或盘“8”，导致电缆发热，绝缘老化，绝缘性能下降；
电气设备和电缆选型不合适，因长期过载发热或被击穿，使电缆的绝缘性能下降；
随着电缆线路不断延伸，电网总体绝缘水平下降；
2.煤矿井下漏电的危害
在煤矿井下低压电网中，漏电是主要的故障形式，它不仅会导致人身触电事故，还会形成单相接地以及相间短路，由此引发的电弧还可能造成瓦斯和煤尘爆炸，影响到煤矿企业的正常生产，给煤矿和人身安全带来严重后果。
3.煤矿井下漏电保护的发展和现状
我国对漏电保护的研究是从煤矿井下低压电网的漏电保护开始的，多年的实践证明，它对我国矿井安全供电发挥了巨大的作用，已经成为我国矿井供电安全供电的不可或缺的组成部分。
1930年，英国首次将漏电保护装置应用于变压器中性点直接接地的煤矿供电系统中，由于这种供电方式在安全方面存在一些弱点，后来逐渐被淘汰。1949年，前苏联在变压器中性点绝缘系统中使用了采用附加直流电源原理的PYB型隔爆漏电继电器。20世纪50年代，我国引进了苏联的漏电保护装置，并在矿井中得到推广应用。
随着科学技术的发展和矿井电网电压等级的升高，我国自行研制了多种类型的漏电保护装置。从漏电保护的基本原理上看，直到现在还没有出现突破性的进展。从保护装置的硬件看，经历了机电式、整流式、晶体管式、集成电路式、微型计算机式的发展阶段。采用附加直流电源进行工作的机电式检漏继电器存在动作没有选择性的问题，当井下电网的任何地方发生漏电时，直流检测电流都可能形成通路使继电器动作，不能从根本上解决矿井电网的漏电保护问题。半导体式漏电保护在保护性能上和指标上都优于机电式漏电保护。正是由于半导体器件及小规模集成电路的应用才使得矿井低压电网选择性漏电保护得以实现，并与基于附加直流检测原理构成的漏电保护一起组成了两级漏电保护系统，弥补了单一漏电保护所存在的缺陷。这种漏电保护系统具有相对稳定的动作电阻值，在电网绝缘对称下降时，尽管动作时间长，但也能使馈电开关跳闸而且增加了横向的选择性漏电保护功能，使漏电故障的判断和排除时间大为减小，提高了生产效率。
随着微处理器和计算机技术引入低压电器，使低压电器有了智能化的功能。20世纪90年代，我国出现了智能型真空馈电开关。以单片机为中央控制单元，配以必要的外围接口电路和信号检测和处理电路，可完成矿井低压电网的2级选择性漏电、对称短路、不对称短路、断相、过载和过电压等保护功能。在此类综合保护系统中，建立了良好的人机界面。多功能数字显示屏在开关合闸前循环显示电网的绝缘状态、动作整定值和开关的工作状态。开关合闸后，正常工作时循环显示电网的工作参数和对地的绝缘水平。故障跳闸后循环显示故障参数和故障状态，从而大大提高了判断故障和排除故障的效率。自适应漏电保护是20世纪80年代提出的一个较新的研究课题，它根据被保护的电网的范围、电压的高低来确定横向和纵向选择性漏电的保护特性和动作参数。随着信息技术和计算机网络的发展，出现了可通信式选择性漏电保护的新思路，可以实现快速，无级差的漏电保护，确保人身安全。
国外井下漏电保护的设置比较简单，他们主要在网架结构和电网运行方式上多投资以改善供电安全性与可靠性。如美国井下电网采用中性点经电阻接地方式，利用零序过流继电器实现选择性漏电保护。例如对1kV以下的低压电网，美国MSHA（Mine Safety and Health Administration）规定其中性点接地故障电流不能超过25A，工业应用中大多保守的采用15A；当井下供电电压升高为2400V和4160V后，为了更好的保证安全，MSHA规定其对应的最大中性点接地故障电流分别为1A和0.5A，漏电保护动作电流值则为100mA，这样就出现了零序过流保护容易误动的问题，为了使零序电流过流保护仍能适用，提出了增大中性点接地故障电流的方法。
当前已经提出的漏电选线方法均以零序电压来启动保护或者选线装置，接地保护原理可以根据利用故障信号和注入信号分为两类，其中前者还可以按照利用故障信号的稳态分量和暂态分量分为两类。主要有幅值原理、相位原理、群体比幅比相原理、首半波原理、谐波电流方向原理、有功分量法、时序鉴别法、人工智能技术接地选线原理、小波分析原理，注入信号跟踪法（S注入法）等。
4.结束语
漏电保护与过流保护及保护接地一起成为煤矿的三大保护，而且《煤矿安全规程》对“漏电保护”有着明确的规定和要求，因此我们必须认清漏电的危害和漏电保护的重要性。