浅谈漏电保护器在露天矿山中的运用

浅谈漏电保护器在露天矿山中的运用

周永宁1

1. 西安科技大学，电控学院，陕西 西安，710054

　　摘 要：2022年7月，西安科技大学“扬帆煤海，逐梦天山”发展成就观察团前往新疆昌吉某露天煤矿山进行实习，本文从漏电保护器的工作原理出发，分析漏电保护器在露天矿山开采工作中的重要作用，并简要对如何提高露天矿产的用电安全提出建议，以期通过分析，能为相关矿业从业人员提供相应的电力建设建议，促进矿业的发展，保障人民生命财产安全。

关键词：露天矿产；漏电保护器；作用；建议

　　一直以来，用电安全都是人们最关注的问题。如何保证用电安全，从而保证工程的正常运行，是每个企业的管理者都在不断探索追求的。对于作为高危险行业的采矿业更是如此，露天矿山使用的三相交流电、矿产开采场移动设备的高压胶缆，以及各种接地保护措施、各类电器设备的检修等方面都会出现问题，影响工程的进行和人员的安全。因此，正确认识到用电保护措施的重要性，在工程中注重用电安全的重要性，才能真正实现安全生产，达到经济利益与社会利益双丰收。

　　一、露天矿山供电系统运行要点

　　矿山工程有其自身的特性，工作环境复杂，工作危险系数高，工作面也在不断的移动，这就决定露天矿山供电系统运行必须要符合其工作的需求，满足生产需要。

　　首先，要确保供电系统的可靠性、稳定性。矿山工作中如出现断电，不仅仅会对生产造成经济损失，极有可能出现人身伤亡等重大事故，甚至会造成整个矿山的毁坏，影响后续工作的进行。因此露天矿山供电系统首先要保证的是要有持续的、可靠的、不断的电源供应，即使是在电力系统发生故障时，也必须要确保电力系统的安全性，从而保证人身安全和矿产设备不受损害。

　　其次，矿山工作会有爆炸的危险，如出现爆炸，其危害性是不可估量的，所以必须要注意供电系统的防爆性能。另外，露天矿山工作受天气、季节等自然因素的影响较大，严重的都会导致触电事故的发生，所以必须要采用相应安全措施，确保露天矿山供电系统安全、稳定运行。

　　再次，矿山作业中经常使用三相异步电动机，这种机器工作效率高，但同样对电流、电压的要求也很高。这就要求供电的电压及交流电频率要稳定，否则可能会损坏设备，影响生产，造成不必要的损失。同时，还要尽量降低电力系统的基础建设投资和后期维护的费用，以实现最大的经济效益和社会效益。

　　二、漏电保护器的工作原理

　　漏电保护器主要是依靠漏电电流互感器检测到的触电信号和漏电信号，对相应的漏电信号进行转换、比较和放大，以触动系统的敏感端，从而切断故障处的电源，达到保护电压，防止触电的发生。漏电保护器的工作原理是：当用电设备正常工作时，漏电保护的部分不工作，一旦发生漏电故障，漏电保护的部分迅速分开电源触头以切断电路，保护人身安全和用电安全。一般情况下，漏电故障是不会频繁发生的，同样也没有规律可循。

　　漏电保护器发生漏电保护故障通常有三种情况：（1）发生漏电事故时，漏电保护器不能迅速的将触头分开、切断电路，这是最危险的一种故障，无法保障人身安全和用电设备的正常使用。（2）没有漏电事故，但是漏电保护器由于本身的特性或受到外界干扰，自动发生漏电保护、切断电路的情况，这样的情况就会影响供电系统的稳定性，严重的会产生一定的经济损失。（3）漏电保护器本身发生故障，不能正确开合，影响电的正常使用。以上三种情况是漏电保护器发生故障的一般表现，只要进行及时检修，通常是可以避免的。

　　三、露天矿山电网的漏电分析

　　漏电是露天矿山供电系统中最为常见的问题，要占到总的故障率的一半以上，漏电信号弱、鉴别度较差、研究难度大等，都对生产造成了一定危害。因此，漏电的研究是露天矿山电网中的一个重要的研究课题。

　　首先要计算出对地电压、入地电流、零序电流、零序电压的数学表达式，并且研究变化规律，一般来说单项漏电是不对称的故障，如有漏电的发生，相应的对地电压就会出现不再对称的情况，而且变压器的中性节点也会发生变化，从而产生零序电压，影响电的正常使用。

　　四、漏电保护器在露天矿山开采中的应用

　　1 露天矿山开采时通常使用的是三相电，因为三相电任意两相之间的电压都是380V，任一相对中性节点的电压也都达到了220V，远远超过了人体可承受的电压数，所以，按照规定，三相电的民用电源的中性点是不能在进户端接地的，但是因为露天矿山开采应用的特殊性，才允许使用。而安装漏电保护器是因为，如果有人体发生触电或者电器设备漏电，这时电流就会从火线经人体或设备流入大地，而不经过零线，就不能形成完整的电路，漏电保护器检测到这部分电流就会立刻进行跳闸，切断电源，保护人身和电器的安全。

　　2 因为露天矿山整个暴露在地上，会受天气、季节等影响，再加上很多管理者认为露天矿山的开采相对比地下矿山的开采安全简单，就没有过多的注意用电安全问题，以上情况都很有可能导致三相电源接地不良的危险，当电源接地不良时，电流就会沿着接地点流出，而不经过整个线路回环，这时候电器设备的外壳就会带电，而电器外壳所带的电压远远超过人体能经受住的电压，当人碰到电动机外壳时，强大的电流就会经人体流入大地，造成人员伤亡。当有了漏电保护器时，在发生漏电时，漏电保护器中的结构会检测出这部分流入接地点的电流，并强制切断电源，这样就会对整个电路系统起到保护的作用，也保证了人身安全。

　　五、如何保证漏电保护器在露天矿山开采中的正常运行

　　1 在漏电保护器安装时要仔细阅读使用说明和安装说明，标明电源侧和负荷侧的漏电保护器不得接反，确保保护器正常安装，并定期做好维护工作，按照要求进行功能检查，确保能正常使用。

　　2 漏电保护器在使用中发生跳闸现象，允许进行试送电，但如果多次出现跳闸现象，便要查明原因，不可强制送电，以免烧坏漏电保护器元件。

　　3 漏电保护器发生损坏影响正常使用时应立刻进行检验，如果多次发生误报或不工作现象，一方面原因可能是漏电保护器本身有损坏，另一方面原因可能是线路发生故障，应该进行及时排查，进行漏电保护器的更换或者线路的检修，以保障施工的顺利进行。

　　4 由于漏电保护器只有在发生线路故障或者触电情况时才会进行工作，因此电路的正常工作时显示不出漏电保护器的重要性，往往容易被忽视，甚至有的矿产开发商不按规定安装漏电保护器，这是极其危险的，重视漏电保护器的安装，并将漏电保护器安好，不仅能保障企业实现良好的经济效益，还能保护工作人员的人身安全，实现社会效益。

六、结语

　　矿产的开采为我国的社会经济发展做出了极大贡献，满足了人们日常生产生活的需要，露天矿产开采更是因为其方便、消耗低、安全性相比地下开采高而得到很大重视、发展。但是在经济社会发展的同时，我们不可以忽略其中存在的问题，要正确面对问题，解决问题，将“安全生产”作为企业发展的长期目标，在保障施工安全的同时，实现经济的可持续增长。只有这样，才能减少矿产开采事故的发生，减少不必要的损失，才能真正实现经济又好又快发展。