短路保護

煤礦井下引起短路故障 的主要原因是因過熱、老化、過電壓、機械損傷導致絕 緣損壞造成的。在運行、維修、預防性電氣試驗中誤操 作也是產生短路故障的重要原因。

短路故障是煤礦井下產生次數較多的嚴重故障之 一。由於短路電流通常可達正常工作電流的數倍，乃至 數十倍，必將產生過多的熱量，導致絕緣損壞、設備燒 毀，甚至引起電火災；強大的短路電流還會產生巨大的 電動力，可能導致設備機械性破壞; 短路點電壓降到 零，使周圍電壓顯著降低，導致周圍設備不能正常運 行。因此短路故障必須迅速切除進行保護，以免事故的 進一步擴大。

選擇的原則是線路供電正常以及 最大負荷時，即使包括電動機最大起動電流的衝擊也 應當使短路保護動作。同時，當線路出現最小短路時短 路保護應可靠動作(靈敏係數不小於1.5)。

為了選擇和整定繼電保護裝 置、校驗電氣設備、確定限流措施、選擇主結線方案等，需要對系統短路故障下的短路電流進行計算。

按不同需要，要進行三相短路、兩相短路、兩相接 地短路、單相接地短路時所產生的短路電流進行計算。中國煤礦井下供電系統目前禁止採用中性點直接接地 系統，因此單相接地故障屬漏電故障，不由短路保護裝 置進行保護，所以選擇短路保護裝置整定電流時為校 驗靈敏係數，需要計算最遠端兩相短路最小短路電流。

實施短路保護最簡單的一種辦 法是裝設熔斷器，其次是利用電流突然增大和電壓突 然下降的電流電壓繼電保護，具體的可分為有時限(定 時限或反時限)的過電流保護、無時限或有時限的過流 速斷保護、三段式過流保護電流電壓連鎖有時限過流 或速斷保護等。中國煤礦井下最常用的是由電磁式繼 電器組成的無時限斷短路保護裝置，如饋電開關中采 用的直接動作一次式保護裝置，高壓配電裝置中採用 的直接動作二次保護裝置及間接動作二次式保護裝。

①隨著煤礦井下供電系統容量的不斷 擴大，短路電流的最大值也在不斷上升，因此提高斷路 器等遮斷能力和動熱穩定性十分必要，採用限流斷路 器及真空斷路器等將日益廣泛;②隨著短路電流的增 大，取樣用電流感測器要求更高的精度和更大的線性 範圍，為此採用空心互感器以及採用霍爾原理的大電 流測試方法日益受到重視;③進一步提高短路保護快 速性(見快速斷電保護);④進一步提高短路保護靈敏 度(見相敏過流保護);⑤進一步提高供電安全，對系 統供電前出現的短路故障能實現閉鎖的短路閉鎖保護 技術也值得研究;⑥為進一步提高短路保護的各種性 能，採用電子技術與計算機技術已成為目前國內外的 發展趨勢，採用這些技術可以使整定方便準確，顯示清 晰明了，維修方便快捷，也提高保護的可靠性，還可以 在保護選擇性的基礎上達到最佳的快速性，對煤礦井 下防爆電器而言，其小體積、低功耗、多功能更是電磁 式繼電保護所無法比擬的。置。70年代開始中國煤礦井下在饋電開關電磁起動器 等設備中採用電子式短路保護裝置。