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【摘要】井下作业的环境条件恶劣，由于空气中含水汽较多，比起地上作业，井下作业更容易发生人身触电的事故。分析漏电的危害、漏电的原因、预防井下供电系统的漏电及其原理成为了一个重要课题。
【关键词】井下作业,漏电,供电系统
中图分类号：U223文献标识码： A
一、前言
我国是个产煤大国，同时也是个用煤大国。每年层出不穷的煤电事故在每个民众心里都留下了阴影。下面就让我们来了解下井下低压电网发生漏电的危害。
二、井下低压电网发生漏电的危害
煤矿井下低压电网大部分在采区，环境恶劣，工作人员和生产机械比较集中，电网若发生漏电，可能会导致以下危险：
1、引起瓦斯和煤尘爆炸
我国大部分煤矿都有瓦斯和煤尘爆炸的危险，当井下空气中的瓦斯或煤尘达到爆炸浓度且存在能量达到0.28 MJ 的点火源时，就会发生瓦斯或煤尘爆炸。当电网发生单线接地或设备发生单相碰壳时，在接地点就会产生电火花，若此时电火花具有足够的能量，就可能点燃瓦斯或煤尘。
2、引起人身触电事故
当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，工作人员接触外壳就会导致人身触电事故。这时入地电流的一部分将要从人体流过，会造成人员伤亡。工作人员触及刺破橡套电缆外护套而暴露在空气中的芯线是一种更为严重的人身触电，此时入地电流大部分流经人体，因此对人员的危害性更大。
3、烧损电气设备，引起短路
长期存在漏电电流，尤其是两相的过渡电阻因接地而产生的漏电电流，在通过设备绝缘损坏处时会散发出大量的热，使绝缘进一步损坏，甚至使可燃性材料着火燃烧。长期存在的漏电电流及电火花使漏电处的绝缘加快损坏，破坏相间绝缘而造成短路，形成更大的故障，对矿井安全造成严重威胁。
4、使雷管无准备引爆
漏电电流在其通过的路径上会产生电位差，漏电电流的数值越大，所产生的电位差就越大，如果电雷管两端引线不慎与漏电回路上具有一定电位差的两点相接触，就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。
5、严重影响生产
漏电故障的处理时间很长，一旦电网发生漏电，必须停电处理，严重影响生产，降低煤炭企业的经济效益；而且停电使局部通风机停转，通风恶化，形成瓦斯积聚，又会威胁矿井安全。
三、井下供电系统中发生漏电的原因
1、电缆或电气设备本身的原因
（一）电缆落在地上，甚至浸泡在水中。很多职工对电缆落在地上，甚至浸泡在水中毫不在乎，不认为是隐患。实际上很多电缆事故都是由此引起的，如各种机械性的压、挤、刨、刺或砸等使电缆绝缘损坏而造成漏电或短路事故。
（二）铠装电缆弯曲半径过小，使电缆的铠甲裂口、铅包裂纹。铠甲裂口、铅包裂缝，必然由此侵入潮气或水分，使电缆绝缘损坏而造成漏电。
（三）电缆吊挂位置过低，电车头或矿车掉道时将电缆碰撞坏；电缆吊挂过高，巷道顶板来压时，由于支架变形将电缆挤坏而造成漏电。
（四）“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头是造成漏电和相间短路的主要原因之一。
（五）由于过负荷运行使电缆发热、绝缘老化而损坏造成漏电。
（六）电气设备长期超负荷运行造成绝缘老化、导致漏电。
（七）电气设备因绝缘受潮或进水，造成绝缘老化，从而导致漏电。
2、因维修操作不当引起漏电
（一）电缆或电气设备连接时，由于火线接头压接不牢、封堵不严、接线嘴压板不紧，移动时接头脱落，造成一根火线与外壳搭接，或接头发热烧坏而漏电。
（二）操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地，而导致漏电。
（三）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部，造成一相线接金属外壳。
（四）维修电气设备时，由于停、送电操作错误，带电作业，造成人身触电而发生漏电。
（五）移动频繁的电气设备，电缆反复弯曲使芯线部分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。
（六）电缆与电气设备连接时，由于接错线，使一相火线接外壳而漏电。
3、因管理不当引起漏电
（一）由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电；电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，也会使绝缘因受潮而漏电。
（二）电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。
（三）电动机因长期通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。
（四）对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。
4、因意外事故引起漏电
（一）井下电缆常因顶板失落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤而导致漏电。
井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏，当处理短路故障后未经对地绝缘电阻测试而恢复送电时，就会发生漏电。
大气过电压沿下井电缆侵入，击穿其对地绝缘而发生漏电。
四、预防漏电、触电的措施
由于煤矿井下环境的特殊性，发生漏电与人身触电的概率远比一般地面作业高，因此，必须采取有效措施，预防这类电气事故的发生。结合煤矿井下的具体情况，可采取以下措施：
1、加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进行检查和试验，性能指标达不到要求的，应立即更换。
2、加强手持式电动工具把手的绝缘。这类把手在正常时本来是不带电的，但当带电部分的绝缘损坏时，把手便有可能带电引起触电事故，所以必須在把手上再加一层绝缘套，形成双重保护。
3、将带电裸导线安装在一定高度上，避免人身接触。对于容易接触到的裸露带电部分要有防护罩；在井下，电缆接头、各种电气设备都封闭在坚固的外壳内。在电气设备的外壳与盖子间设置可靠的机械闭锁装置，以保证未合上外盖前不能接通电源，或者在接通后，便不能打开外盖。这一措施有效地防止了因带电检修而造成的触电事故。
4、维修电气设备时要按规程操作，严禁将工具和材料等导体遗留在电气设备中。不在电气设备中增加额外部件，必须设置时，必须遵守有关规定。
5、根据《煤矿安全规程》规定，在井下低压馈电电线上必须装设漏电保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。
五、漏电保护原理
1、 附加直流电源漏电保护
如果检漏继电器上欧姆表显示电网各相对地的绝缘阻值都有较大的下跃，那么电网必定是发生漏电等故障。为了精确控制电网对地绝缘阻值的变化，可以在电网与地间通过一个的直流电流，如果电流的控制准确，那么电流的大小就能表征电网对地绝缘阻值的变化。这样，通过简单地检测这条附加电流的变化就能有效地监测漏电。
2、零序电流保护
在漏电故障发生后，故障处电网三相中每一相上都会产生一个电压，即零序电压。每一相上出现的零序电压都是相等的，而且方向也相同。有零序电压作用于绝缘电阻上必定会产生电流，及零序电流。由于变压器中性点与地之间没有零序电流通路，所以变压器内部没有零序电流通过，而零序电流只能在绝缘电阻和故障点之间，即 M—N线路通过。由此可见，对于单一支路来讲，在电源端装设零序电流保护装置，不能反映该线路的故障。对于多支路的单侧电源辐射式电网中，如果有一个支路发生故障，那么各个分支路中都将有零序电流通过，这些分支上的零序电流汇集到故障处后就集中构成了通过故障处的电流。故障线路始端保护装置通过的电流远大于非故障线路始端保护装置通过的电流，利用这种关系，构成了有选择性的零序电流保护装置。
3、零序功率方向保护
根据零序电压和零序电流可以做出以下针对性措施：首先，据零序电流、电压值的变化来确定漏电的发生地点；其次，如漏电发生在供电系统内，则通过支路零序电流、电压的关系来判断故障发生所在的支路；最后由跳闸来实现选择性保护的目的。
4、矿用隔爆检漏继电器
煤矿井下低压网路的漏电将造成外露火花，有点燃瓦斯和煤尘的危险，漏电还可能会造成人体触电事故。因此，对井下低压电网进行漏电保护，是一项重要的安全措施。
六、结束语
以上是对井下供电系统的漏电保护进行的深入分析，希望能对大家有所帮助。通过分析我们应该能够了解井下供电安全的重要性，所以，我们必须重视这个问题，提高井下作业的安全性，减少损伤。
参考文献：
[1]星跃明 高兆青 吴仲强.漏电保护技术在煤矿井下供电系统中的应用.科技传播.2012年，22期，142-143页
[2]王道兵.浅析煤矿井下供电系统漏电的原因及防治措施.工会博览·理论研究.2011年，9期，235-237页
[3]赵华 褚庆梅 彭广宇.浅谈矿井井下供电系统漏电的原因及预防措施.科技致富向导.2012年，7期，48-49页
【关键词】井下作业,漏电,供电系统
中图分类号：U223文献标识码： A
一、前言
我国是个产煤大国，同时也是个用煤大国。每年层出不穷的煤电事故在每个民众心里都留下了阴影。下面就让我们来了解下井下低压电网发生漏电的危害。
二、井下低压电网发生漏电的危害
煤矿井下低压电网大部分在采区，环境恶劣，工作人员和生产机械比较集中，电网若发生漏电，可能会导致以下危险：
1、引起瓦斯和煤尘爆炸
我国大部分煤矿都有瓦斯和煤尘爆炸的危险，当井下空气中的瓦斯或煤尘达到爆炸浓度且存在能量达到0.28 MJ 的点火源时，就会发生瓦斯或煤尘爆炸。当电网发生单线接地或设备发生单相碰壳时，在接地点就会产生电火花，若此时电火花具有足够的能量，就可能点燃瓦斯或煤尘。
2、引起人身触电事故
当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，工作人员接触外壳就会导致人身触电事故。这时入地电流的一部分将要从人体流过，会造成人员伤亡。工作人员触及刺破橡套电缆外护套而暴露在空气中的芯线是一种更为严重的人身触电，此时入地电流大部分流经人体，因此对人员的危害性更大。
3、烧损电气设备，引起短路
长期存在漏电电流，尤其是两相的过渡电阻因接地而产生的漏电电流，在通过设备绝缘损坏处时会散发出大量的热，使绝缘进一步损坏，甚至使可燃性材料着火燃烧。长期存在的漏电电流及电火花使漏电处的绝缘加快损坏，破坏相间绝缘而造成短路，形成更大的故障，对矿井安全造成严重威胁。
4、使雷管无准备引爆
漏电电流在其通过的路径上会产生电位差，漏电电流的数值越大，所产生的电位差就越大，如果电雷管两端引线不慎与漏电回路上具有一定电位差的两点相接触，就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。
5、严重影响生产
漏电故障的处理时间很长，一旦电网发生漏电，必须停电处理，严重影响生产，降低煤炭企业的经济效益；而且停电使局部通风机停转，通风恶化，形成瓦斯积聚，又会威胁矿井安全。
三、井下供电系统中发生漏电的原因
1、电缆或电气设备本身的原因
（一）电缆落在地上，甚至浸泡在水中。很多职工对电缆落在地上，甚至浸泡在水中毫不在乎，不认为是隐患。实际上很多电缆事故都是由此引起的，如各种机械性的压、挤、刨、刺或砸等使电缆绝缘损坏而造成漏电或短路事故。
（二）铠装电缆弯曲半径过小，使电缆的铠甲裂口、铅包裂纹。铠甲裂口、铅包裂缝，必然由此侵入潮气或水分，使电缆绝缘损坏而造成漏电。
（三）电缆吊挂位置过低，电车头或矿车掉道时将电缆碰撞坏；电缆吊挂过高，巷道顶板来压时，由于支架变形将电缆挤坏而造成漏电。
（四）“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头是造成漏电和相间短路的主要原因之一。
（五）由于过负荷运行使电缆发热、绝缘老化而损坏造成漏电。
（六）电气设备长期超负荷运行造成绝缘老化、导致漏电。
（七）电气设备因绝缘受潮或进水，造成绝缘老化，从而导致漏电。
2、因维修操作不当引起漏电
（一）电缆或电气设备连接时，由于火线接头压接不牢、封堵不严、接线嘴压板不紧，移动时接头脱落，造成一根火线与外壳搭接，或接头发热烧坏而漏电。
（二）操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地，而导致漏电。
（三）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部，造成一相线接金属外壳。
（四）维修电气设备时，由于停、送电操作错误，带电作业，造成人身触电而发生漏电。
（五）移动频繁的电气设备，电缆反复弯曲使芯线部分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。
（六）电缆与电气设备连接时，由于接错线，使一相火线接外壳而漏电。
3、因管理不当引起漏电
（一）由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电；电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，也会使绝缘因受潮而漏电。
（二）电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。
（三）电动机因长期通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。
（四）对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。
4、因意外事故引起漏电
（一）井下电缆常因顶板失落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤而导致漏电。
井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏，当处理短路故障后未经对地绝缘电阻测试而恢复送电时，就会发生漏电。
大气过电压沿下井电缆侵入，击穿其对地绝缘而发生漏电。
四、预防漏电、触电的措施
由于煤矿井下环境的特殊性，发生漏电与人身触电的概率远比一般地面作业高，因此，必须采取有效措施，预防这类电气事故的发生。结合煤矿井下的具体情况，可采取以下措施：
1、加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进行检查和试验，性能指标达不到要求的，应立即更换。
2、加强手持式电动工具把手的绝缘。这类把手在正常时本来是不带电的，但当带电部分的绝缘损坏时，把手便有可能带电引起触电事故，所以必須在把手上再加一层绝缘套，形成双重保护。
3、将带电裸导线安装在一定高度上，避免人身接触。对于容易接触到的裸露带电部分要有防护罩；在井下，电缆接头、各种电气设备都封闭在坚固的外壳内。在电气设备的外壳与盖子间设置可靠的机械闭锁装置，以保证未合上外盖前不能接通电源，或者在接通后，便不能打开外盖。这一措施有效地防止了因带电检修而造成的触电事故。
4、维修电气设备时要按规程操作，严禁将工具和材料等导体遗留在电气设备中。不在电气设备中增加额外部件，必须设置时，必须遵守有关规定。
5、根据《煤矿安全规程》规定，在井下低压馈电电线上必须装设漏电保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。
五、漏电保护原理
1、 附加直流电源漏电保护
如果检漏继电器上欧姆表显示电网各相对地的绝缘阻值都有较大的下跃，那么电网必定是发生漏电等故障。为了精确控制电网对地绝缘阻值的变化，可以在电网与地间通过一个的直流电流，如果电流的控制准确，那么电流的大小就能表征电网对地绝缘阻值的变化。这样，通过简单地检测这条附加电流的变化就能有效地监测漏电。
2、零序电流保护
在漏电故障发生后，故障处电网三相中每一相上都会产生一个电压，即零序电压。每一相上出现的零序电压都是相等的，而且方向也相同。有零序电压作用于绝缘电阻上必定会产生电流，及零序电流。由于变压器中性点与地之间没有零序电流通路，所以变压器内部没有零序电流通过，而零序电流只能在绝缘电阻和故障点之间，即 M—N线路通过。由此可见，对于单一支路来讲，在电源端装设零序电流保护装置，不能反映该线路的故障。对于多支路的单侧电源辐射式电网中，如果有一个支路发生故障，那么各个分支路中都将有零序电流通过，这些分支上的零序电流汇集到故障处后就集中构成了通过故障处的电流。故障线路始端保护装置通过的电流远大于非故障线路始端保护装置通过的电流，利用这种关系，构成了有选择性的零序电流保护装置。
3、零序功率方向保护
根据零序电压和零序电流可以做出以下针对性措施：首先，据零序电流、电压值的变化来确定漏电的发生地点；其次，如漏电发生在供电系统内，则通过支路零序电流、电压的关系来判断故障发生所在的支路；最后由跳闸来实现选择性保护的目的。
4、矿用隔爆检漏继电器
煤矿井下低压网路的漏电将造成外露火花，有点燃瓦斯和煤尘的危险，漏电还可能会造成人体触电事故。因此，对井下低压电网进行漏电保护，是一项重要的安全措施。
六、结束语
以上是对井下供电系统的漏电保护进行的深入分析，希望能对大家有所帮助。通过分析我们应该能够了解井下供电安全的重要性，所以，我们必须重视这个问题，提高井下作业的安全性，减少损伤。
参考文献：
[1]星跃明 高兆青 吴仲强.漏电保护技术在煤矿井下供电系统中的应用.科技传播.2012年，22期，142-143页
[2]王道兵.浅析煤矿井下供电系统漏电的原因及防治措施.工会博览·理论研究.2011年，9期，235-237页
[3]赵华 褚庆梅 彭广宇.浅谈矿井井下供电系统漏电的原因及预防措施.科技致富向导.2012年，7期，48-49页