礦用防爆電氣設備的保護技術
我國的礦用電氣設備按照工作電壓的高低分為高壓電氣設備和低壓電氣設備。由于大多數的采礦電氣為一類負荷和二類負荷,因此設備在運行中會產生大量的電流和電壓,這就對于采礦電氣設備的性提出了很高的要求。目前對于礦用電氣設備進行保護的技術主要是通過對井下的電網進行“三大保護”,分別是指漏電保護、過流保護和保護接地。以下是對于這三大技術的簡要闡述:
(1)“漏電保護”主要包括分散性的漏電保護和集中性的漏電保護這兩種。集中性的漏電保護主要包括低壓電網選擇性漏電保護和高壓電網單相接地選線保護,它屬于單相接地的漏電保護;分散性的漏電保護屬于沒有選擇性的漏電保護,只能對于附加直流電源檢漏的繼電氣進行保護,主要是對低壓電網三相對地絕緣水平均勻下降引起的三相對稱性漏電故障進行的保護。
過去的附加直流電源檢漏繼電氣包括連續絕緣監視、漏電跳閘和補償電容電流這三項功能,雖然它對于集中性和分散性的漏電都能進行保護,但是卻沒有動作的選擇性。產生于20世紀80年代的單相接地漏電進行選擇性保護技術主要包括高壓電網單相接地選線保護和低壓電網選擇性漏電保護。經過分析可以看出,單相接地漏電選擇性保護和附加直流電源檢漏保護這兩種技術雖然都具有自身的性和優點,但又分別具有自身的局限性和不足,因此,對于這兩種技術我們在應用和發展方面應該互相借鑒共同發展。
(2)“過流保護”主要包括短路保護、過負荷保護(過載保護)、斷相保護和電動機堵轉保護,其中的每一種保護都具有自身的保護特性、保護要求和保護范圍。過流保護屬于一種對于不正常狀態和超過設備額定電流的故障狀態進行的保護。
(3)“保護接地”是指把不帶電的電氣設備外殼通過接地螺栓與井下的接地線和接地進行相互連接,從而形成井下保護的接地網。這種保護接地不僅可以通過減少人體接觸電壓來防止人身觸電傷亡,而且可以防止電氣的外殼帶電之后與大地之間產生電火花,從而引發瓦斯爆炸。
雖然上述“三大保護技術”不能包括所有的礦用電氣設備保護技術,但仍然是主要和關鍵性的技術。礦用低壓電氣設備的大多數保護裝置作為插件安裝在開關設備的內部,然后與主回路電氣相互配合來完成對功能。