2.过流保护及其作用
过流故障的种类、危害及原因
所谓过电流,是指流过电气设备和电缆的电流超过了它的额定值。
电气设备和电缆出现过电流后,一般会引起它们过热、老化,严重时会将它们烧毁,甚至引起电气火灾和瓦斯、煤尘爆炸,对煤矿井下危害极大,必须加以预防和保护。
煤矿井下常见的过流故障有短路、过负荷和断相。
(1)短路。短路是指电流不流经负载,而是经过电阻很小的导体直接形成回路。井下中性点不接地的供电系统中,分为三相短路和两相短路,而单相接地不属于短路,但可发展为短路,短路的特点是电流很大,可达额定电流的几倍、几十倍,甚至更大,因此,它能够在极短的时间内烧毁电气设备,甚至引起火灾或引燃井下瓦斯、煤尘,造成瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流会产生很大的冲击力,使电气设备遭到机械损坏,短路还会引起电网电压急剧下降,影响电网中其他用电设备的正常工作。由此可见,短路故障是最危险的过电流。特别是煤矿井下,电气设备和电缆的绝缘容易遭到破坏(如水分和潮气的浸入,物体对电缆的损伤,长期过负荷运行以及使用年久绝缘老化等)。所以发生短路的可能性比地面大得多,因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护及检查,并设置短路保护装置。
短路故障产生的原因:
①带电检修电气设备;
②带电搬迁电气设备;小
③误接线、误操作。例如,相序不同线路的并联、带电进行封装接地线,局部检修送电等。
④受机械性破坏,例如,受到运输机械的撞击,片帮、冒顶物的砸伤,炮崩,电缆敷设半径过小等线路与电气设备绝缘破坏。例如,绝缘老化、绝缘受潮,接线工艺不合格,设备内部的电气缺陷和电缆质量低等。
⑥有“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头等严重隐患。
(2)过负荷。所谓过负荷,又叫过载,是指流过电气设备和电缆的实际电流超过其额定电流,而且过电流的延续时间还超过了允许时间。
电气设备和电缆出现过负荷后,它们的温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度,损坏它们的绝缘,如不及时切断电源,将会发展成漏电和短路事故,过负荷是井下烧毁中,小型电动机的主要原因之一。
引起电气设备和电缆过负荷的原因主要有以下几方面:一是电气设备和电缆的容量选择过小,致使正常工作时负荷电流超过额定电流;二是对生产机械的误操作,例如在绞车出现故障的情况下,强行开车,就会引起电动机过热,甚至烧毁。此外电源电压过低或电动机机械性堵转都会引起电动机过负荷。
(3)断相。所谓断相,指供电线路或用电设备一相线路断开的状态。
三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线,此时,运行中的电动机叫单相运行,由于其转矩比三相运行时小得多,在其所带负载不变的情况下,必然过负荷,甚至烧毁电动机。
造成断相原因有:熔断器有一相熔断,电缆与电动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落;电缆芯线一相断线;电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落等
综上所述,由于过电流井下发生的机会多而造成的危害很大,所以对于电气设备和电缆都必须加以相应的过流保护。
2)过流保护的类型及作用。
过流保护包括短路保护、过负荷保护和断相保护等。目前,煤矿井下低压电网过流保护装置主要有熔断器、热继电器和电磁式过流继电器等。