漏電閉鎖

常用的漏電閉鎖有JJB-380/660礦用隔爆型撿漏繼電器。而漏電閉鎖是實現部分漏電選擇性的必要補充，因此在大多數礦用開關中都有此功能，如QBZ系列礦用隔爆型真空電磁起動器中都具備漏電閉鎖功能。煤礦防爆電器中以電磁起動器和饋電開關為用量最大，探討這兩種產品的保護性能對產品的設計、檢驗，都是有益的。電磁起動器和饋電開關中的保護器是用來保護電動機和線路出現過載、短路和斷相以及漏電故障的，其中的漏電保護尤為重要。漏電閉鎖都是十分必要的。

饋電開關或電磁起動器在合閘前，對饋出線及負荷的絕緣狀況進行檢測，當絕緣電阻值低於設定值時發出閉鎖指令，使開關不能合閘送電的一種安全保護措施。

煤礦電動機及其供電線路發生的漏電故障常見的有以下幾種：

1.由於受潮使電動機及其供電線路絕緣電阻下降，漏地電流增加使電動機外殼及電器外殼帶電；

2.電動機及其供電線路絕緣因老化、機械損傷或電壓性擊穿等原因使一相接地（金屬性接地或弧光接地）；

3.電動機及其供電線路帶電體的裸露部分（如有機械性損壞或檢修時）被人員直接或通過工具等導電體接觸造成一相接地的觸電事故（偶然性、短暫性）。

發生漏電故障，如不及時保護，特別在煤礦井下有著嚴重的後果；它可能導致人身生命的危險；它可能引起瓦斯、煤塵的爆炸；它可能提前點燃雷管；對於中性點接地系統以及系統有著較大分佈電容的中性點不接地系統都有可能使電動機一相繞組燒毀。為此對煤礦電動機及其供電線路，特別是井下，必須進行漏電保護。

我國煤礦井下供電系統是變壓器中性點嚴禁接地。人身觸電對人的生命安全造成的危害程度主要取決於流經人體電流的大小與作用時間的長短。研究結果表明流經人體的電流與作用時間的乘積小於50mA·s時對人體來說是安全的。但考慮到流過故障點的電流不點燃電雷管爆發而引燃瓦斯和煤塵。取一定的安全係數，1975年煤炭工業部正式確認把人體觸電電流與作用時間的乘積規定為30mA·s為安全值。因此，從保護人身觸電安全的角度出發，30mA·s是規定漏電保護裝置主要技術指標的依據。為達到這一指標有三條途徑：（1）提高網路對地絕緣電阻；（2）對網路對地分佈電容電流採取有效的補償措施；（3）提高漏電保護裝置與饋電開關脫扣裝置的跳閘速度。

對於中性點不接地系統的人身觸電電流I，在忽略電網對地分佈電容的情況下（一般漏電保護裝置中均採用電感補償）

I=3U/（3R+r）

U：線路相電壓

R：人體電阻，可取最小值1千歐；

r絕：線路一相對地絕緣電阻值。

按IR<30毫安，不難推出在660伏供電系統中r絕≥35千歐，也就是說當每相絕緣電阻值降低到35千歐時，人身觸及一相時就有生命危險。三相電網總的絕緣電阻為三相r絕的並聯值（11.7千歐），因此規定對660伏供電系統總的絕緣電阻危險值定為11千歐。對於不同電壓等級的供電系統有著不同的數值的絕緣電阻危險值，絕緣電阻危險值就是漏電保護整定的動作電阻值。

當主控接觸器KM釋放后，系統斷電，漏電閉鎖通過接觸器常閉接點KM1接入系統，如果系統有漏電，則漏電信號U輸出，將保證接觸器KM不能再吸合，從而實現閉鎖。漏電閉鎖后，供電系統其他部分可以照常工作，從而縮小了鑒別故障範圍，為迅速尋找故障創造了條件。

當饋電開關或電磁起動器在斷電位置時，從漏電閉鎖單元輸出直流檢測電源，對饋出支路的對地絕緣電阻進行檢測。若對地絕緣電阻值低於設定值時，保護動作閉鎖住合閘迴路，併發出故障顯示。直到排除故障，絕緣恢愎，才能對開關進行操作。

通常在每一獨立系統中，統一設立一漏電繼電器，實現漏電保護。但這種方法使任何處漏電必將造成全系統停電的後果，為了更好地鑒別漏電點，以縮短處理事故的時間，目前常用的做法是在開關中增加漏電閉鎖。從安全形度來說，漏電閉鎖的重要性不亞於漏電保護。

漏電閉鎖為漏電保護的一種補充手段，它的作用在於：

①防止向漏電故障支路合閘送電，以避免漏電故障擴大。

②由於漏電閉鎖的作用，使漏電故障支路不能送電，而無漏電故障支路可以送電。據此可以作為漏電保護引起總開關跳閘后，逐一合閘查出漏電故障支路的一種方法。

煤礦井下的低壓電動機的控制設備，應具有短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護設置及遠程控制裝置。

漏電閉鎖功能可以通過漏電閉鎖繼電器來實現。當主電路的對地絕緣電阻降低到下表動作值時，應實現漏電閉鎖，當對地絕緣電阻上升到動作值1.5倍時，應解除漏電閉鎖。

對中性點不接地系統實行有選擇的漏電保護是很困難的，目前大都只設置漏電閉鎖，也能部分地達到漏電的有選擇保護。

為了對系統絕緣水平進行可靠的監視，為了儘可能對各種漏電事故都能進行可靠的檢測和閉鎖，正確地設計檢測電源是必要的。

對檢測電源的原則要求是要有一定的電壓和足夠高的內阻。目前國內通用的電壓為10-40伏，也有採用100伏的，檢測電壓過高往往無法做到安全火花，而檢測靈敏度一般和檢測電壓無關。試驗證明，絕緣受潮絕緣值均勻下降的情況下，絕緣電阻大小基本和檢測電壓無關，因此採用低電壓進行漏電檢測是可取的。要求有足夠高的電源電阻，也是為了減少檢測電流，以保安全。

漏電閉鎖檢測電路是在開關不工作時接通的。通常在開關主觸點分斷同時投入，但由於主觸點分斷時尚有電弧接通，或者所帶電動機因繼續轉動在1-3秒內會有剩磁電勢，如果與此同時投入漏電閉鎖檢測電路，那麼上述高電壓就會竄入檢測電路，造成不應有的損壞。為此通常採用：a，加一延時繼電器，使漏電檢測電路延時投入，通常延時時間為2-3秒；b檢測電路設計具有自保護功能，當高壓竄入時可以抑制或阻擋高電壓，從而保護自身電路元件不受損壞。這兩種方法都有採用，後者可以節省一個延時繼電器，但對電路設計要求較高。

在電磁起動器中加裝漏電閉鎖只需要單相檢測，因為被檢測對象一般包括三相電動機，通過定子繞組三相是接通的，特別對直流檢測電壓來說更相當於直接短接，所以無需三相檢測。對於在饋電開關中裝設的漏電閉鎖仍應考慮進行三相檢測。

考慮到在一台漏電繼電器保護的供電系統範圍內可能同時有2-3處設備絕緣電阻降低。為了保證設備開關閉鎖后仍然能投上漏電繼電器，必須使閉鎖電阻值確定為漏電繼電器動作電阻值（即上述絕緣電阻危險值）的2-3倍。當然，如果井下機電管理水平較高，能經常保持較高的絕緣水平時，閉鎖電阻值可以適當提高，反之只能相應降低一些，否則開關經常閉鎖，設備無法正常運轉，也會影響生產。