《煤矿井下用电安全及保护.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿井下用电安全及保护.ppt（63页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、煤矿井下用电安全及保护煤矿井下用电安全及保护 永煤公司机电部 栾永春栾永春栾永春栾永春 1359832688013598326880 一、煤矿供电系统简介一、煤矿供电系统简介二、矿用电气设备二、矿用电气设备三、漏电与触电分析三、漏电与触电分析 四、井下变压器中性点禁止接地的分析四、井下变压器中性点禁止接地的分析 五、漏电保护装置五、漏电保护装置六、六、接地与接零接地与接零保护保护七、如何预防触电及电弧烧伤七、如何预防触电及电弧烧伤学学 习习 提提 纲纲一、矿山供电系统简介一、矿山供电系统简介（一）对矿山供电系统的要求（一）对矿山供电系统的要求:可靠性可靠性：保证不间断供电；：保证不间断供电；安
2、全性安全性：不发生触电、引爆瓦斯煤尘等事故；：不发生触电、引爆瓦斯煤尘等事故；优质性优质性：电压、频率稳定，谐波含量不超过允许值：电压、频率稳定，谐波含量不超过允许值 经济性经济性：在保证前三项的前提下力求低成本。：在保证前三项的前提下力求低成本。（二）电力负荷及对供电的要求（二）电力负荷及对供电的要求 1、什么是电力负荷？、什么是电力负荷？电力负荷是指设备或线路中正常运行时消耗的功电力负荷是指设备或线路中正常运行时消耗的功率与损耗的功率之和。率与损耗的功率之和。是供电系统规化、设计、设设备选型备选型以及发电、输电、变电布局的主要依据。2、电力负荷的分级、电力负荷的分级 根据对供电可靠性要求的
3、不同，也就是根据停电造成的损失或影响程度，矿山将电力负荷可分成以下三级：分成以下三级：一级负荷：一级负荷：当中断供电后，将造成当中断供电后，将造成人身伤亡人身伤亡者，或在者，或在政治、经济上造成政治、经济上造成重大重大损失者，为一级负荷。损失者，为一级负荷。二级负荷：二级负荷：当中断供电后，将在政治、经济上造成当中断供电后，将在政治、经济上造成较较大大损失者，为二级负荷。损失者，为二级负荷。三级负荷：三级负荷：除一、二级负荷外，均为三级负荷。除一、二级负荷外，均为三级负荷。3、对电力负荷的供电要求、对电力负荷的供电要求 一级负荷：一级负荷：双电源双回路双电源双回路 由于一级负荷属重要负荷，中断
4、供电后会造成十分严重的后果，因此要求应有两个独立电源供电要求应有两个独立电源供电，任何一个电源发生故障，不会影响另一个电源的供电。二级负荷：二级负荷：双回路或专用线。双回路或专用线。三级负荷：三级负荷：无要求。无要求。（三）矿山供电系统的结线方式（三）矿山供电系统的结线方式 1、供电系统的结线方式、供电系统的结线方式:放射式放射式:(单源单放单源单放、单源双回、双源双回、单源双回、双源双回)干线式干线式:(直联直联、贯穿、贯穿)环状式环状式:2、变电所常用的结线方式、变电所常用的结线方式:母线式母线式:(单母不分段单母不分段、单母分段、双母、单母分段、双母)桥式桥式:(内桥内桥、外侨、全桥、外
5、侨、全桥)线路线路-变压器组式变压器组式:（四）煤矿典型供电系统分析（四）煤矿典型供电系统分析(深井为例）深井为例）A、典型煤矿、典型煤矿地面地面供电系统（图供电系统（图1）B、典型煤矿典型煤矿井下井下供电系统（图供电系统（图2）图1图2（五）对电源与供电系统的规定（五）对电源与供电系统的规定:（煤矿安全规程（煤矿安全规程09年版）年版）双回路供电，双回路供电，不得分接负荷不得分接负荷，不得共杆架不得共杆架设设，不准装负荷定量器不准装负荷定量器。两路电源线若一用一备则必须两路电源线若一用一备则必须带电备用带电备用(我我公司要求分列运行）公司要求分列运行）。井下供电井下供电严禁中性点接地严禁中性
6、点接地。高压电网高压电网单相接地电流应单相接地电流应20A。高压下井电缆高压下井电缆严禁装设自动重合闸严禁装设自动重合闸。井上下井上下必须装设防雷电装置必须装设防雷电装置。电气操作电气操作实行工作票制度实行工作票制度,包括工作票的内容包括工作票的内容、签发与执行、签发与执行.高压停、送电制度高压停、送电制度,要遵守：要遵守：停电停电验电验电放放电电装设接地线装设接地线设置遮栏警示等程序，严禁带电设置遮栏警示等程序，严禁带电作业。作业。煤矿安全规程对电气保护设置的规定煤矿安全规程对电气保护设置的规定v井下高压电动机，动力变压器的控制设备，应具有短路、过井下高压电动机，动力变压器的控制设备，应具有
7、短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷过负荷和漏电保和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具有短路、过负荷、单护装置。低压电动机的控制设备，应具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。煤电钻必须使相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻功能的综合保护装置。和停止煤电钻功能的综合保护装置。v以上规
8、程规定的电气保护功能必须正常使用，严禁私自以上规程规定的电气保护功能必须正常使用，严禁私自甩掉保护，对于私自甩掉保护或造成保护失灵的，按公司相甩掉保护，对于私自甩掉保护或造成保护失灵的，按公司相关规定进行责任追究。关规定进行责任追究。几种特殊情况下的过流保护整定要求几种特殊情况下的过流保护整定要求v一、电动机的启动方式为变频器、串电抗情况下的上级高低压馈电开关的短路、过载保护的整定要求：v1、为变频启动的情况下的馈电开关的过载整定根据变频器的内部整定再取11.2的系数即可，即：Iz=（1-1.2）Ibv 式中Iz为馈电开关的过载整定，Ib为变频器内部的过载整定。v2、为串电抗启动情况下的馈电开
9、关的过载整定根据实际的启动电流（一般为电动机额定电流的3倍以内）再取11.2的系数，即Iz=（1-1.2）Idv式中Iz为馈电开关的过载整定，Id为串电抗启动情况下电动机的启动电流。v3、短路保护定值按能躲过电动机在此启动方式下的启动电流即可，要尽量提高可靠系数。（风机、排水等重要负荷要考虑变频器出现故障时，使用旁路直接启动的需要，故除外）。v4、直接启动的电动机的过载、短路保护按原规定执行。二、高压系统中过流保护投经电压闭锁的使用要求：二、高压系统中过流保护投经电压闭锁的使用要求：1、过流保护的动作电流是按躲过最大负荷电流整定的，在有些情况下不能满足灵敏度的要求,因此为了提高过流保护在发生短
10、路故障时的灵敏度和改善躲过最大负荷电流的条件，这种情况下可在过流保护中加装低电压闭锁，以提高过流保护的灵敏系数。例如对于两台并列运行的变压器，其中一台因检修或其它故障退出运行时，所有负荷由一台变压器负担，很可能因过负荷而使过电流保护动作掉闸。为了防止误动作，需将过电流定值提高，但是提高了定值，动作的灵敏度就要降低，采用低电压闭锁就可以解决这个矛盾，即使保护不误动，又能提高保护灵敏度。幅值一般投75%-80%。v2、在高压综合保护器受电网杂波干扰或大容量变压器投用产生励磁涌流造成短路保护误动的情况下，为避免受干扰的综合保护器误动，可投短路保护经电压闭锁，以提高其保护的准确性。可用于高压系统有选择
11、的投用。幅值可投80%90%。v3、如高压开关的短路保护是作为移变低压近端的主保护使用的，低压系统短路时短路容量仅相当于高压的十分之一，引起的电压降非常小，不可使用。三、变压器两侧不带高低压开关三、变压器两侧不带高低压开关的干变的使用要求的干变的使用要求v v 1、原则上仅限于变电所内使用，若不在此、原则上仅限于变电所内使用，若不在此限必须配合高压开关使用或使用移变。限必须配合高压开关使用或使用移变。v 2、带干变的高压开关，短路保护定值的整、带干变的高压开关，短路保护定值的整定要考虑干变低压侧近端发生短路要可靠动定要考虑干变低压侧近端发生短路要可靠动作，不能存在保护盲区。作，不能存在保护盲区
12、。任任何何供供电电系系统统都都除除技技术术和和功功能能上上满满足足要要求求外外，还还要要确确保保其其使使用用和和运运行行的的安安全全，这这里里的的安安全全指指的的是是人人身身安安全全；设设备备安安全全；煤煤矿矿井井下下由由于于电电气气事事故故引引起起的的瓦瓦斯斯爆爆炸炸。所所有有我我们们学学习习的的重重点点是是井井下下电电气气上上的的防防爆爆原原理理和和三三大大保保护护(漏漏电电保保护、保护接地、过流保护护、保护接地、过流保护)。二、矿用电气设备二、矿用电气设备:(一一)矿用电气设备的要求矿用电气设备的要求:1、井下巷道硐室和采掘工作面的空间狭窄。要、井下巷道硐室和采掘工作面的空间狭窄。要 求
13、求电气设备体积小、重量轻。电气设备体积小、重量轻。2、由于顶板压力及放炮的影响，电气设备及电、由于顶板压力及放炮的影响，电气设备及电缆易受损伤，缆易受损伤，要求电气设备有坚固的外壳、内部要求电气设备有坚固的外壳、内部之件有较强的抗震能力。之件有较强的抗震能力。3、井下空气潮湿，有滴水，电气设备易受潮，、井下空气潮湿，有滴水，电气设备易受潮，要求电气设要求电气设备防潮性能和绝缘水平要高。备防潮性能和绝缘水平要高。4、井下有瓦斯、煤尘，在一定条件下可以点燃和爆炸，、井下有瓦斯、煤尘，在一定条件下可以点燃和爆炸，要要求电气设备具有防爆性能。求电气设备具有防爆性能。5、井下电气设备启动频繁，负荷变化较
14、大，容易过载。、井下电气设备启动频繁，负荷变化较大，容易过载。要要求电气设备有较强的过负荷能力。求电气设备有较强的过负荷能力。(二二)电气设备的防爆原理电气设备的防爆原理:1、隔爆性和耐爆性：、隔爆性和耐爆性：隔爆性：隔爆性：外壳内爆炸后，高温和火焰通过接合面喷出外壳内爆炸后，高温和火焰通过接合面喷出 时，受到足够的冷却（防爆面）。时，受到足够的冷却（防爆面）。耐爆性：耐爆性：外壳内爆炸后，外壳不至于破坏（外壳的机械强外壳内爆炸后，外壳不至于破坏（外壳的机械强度）。度）。2、隔爆面的三要素：、隔爆面的三要素：间隙、宽度、光洁度间隙、宽度、光洁度(见下图见下图)(三三)常见矿用防爆电气设备常见矿
15、用防爆电气设备:(六种六种)增安型：增安型：采用适当措施，工作时不产生电弧、火花、高采用适当措施，工作时不产生电弧、火花、高温的部件，温的部件，Exe隔爆型：隔爆型：外壳具有耐爆性和隔爆性能，外壳具有耐爆性和隔爆性能，Exd 充油型：充油型：将可能产生火花、电弧、高温的部件浸在油中，将可能产生火花、电弧、高温的部件浸在油中，Exo本质安全型：本质安全型：工作时所产生的电火花和热均不能点燃瓦工作时所产生的电火花和热均不能点燃瓦斯和煤尘，斯和煤尘，Exib正压型：正压型：利用新鲜空气、惰性气体，在外壳内保持一定利用新鲜空气、惰性气体，在外壳内保持一定的正压，的正压，Exp特殊型：特殊型：除以上外，
16、均属这一种（国家确认）除以上外，均属这一种（国家确认）Exs防爆电气设备（防爆电气设备（Ex防爆总标志）防爆总标志）设备类型设备类型 标标 志志 设备类型设备类型 标标 志志隔爆型隔爆型d无火花型无火花型n本质安全型本质安全型i浇封型浇封型m增安型增安型e气密型气密型h正压型正压型p防爆特殊型防爆特殊型s充油型充油型o充砂型充砂型q (四四)防爆电气设备的选择与管理防爆电气设备的选择与管理:1、类型选择、类型选择:户用、户外型；普通型、矿用一般型、隔爆型；户用、户外型；普通型、矿用一般型、隔爆型；总开关、分开关等。总开关、分开关等。2、管理制度、管理制度:执行验证执行验证采购制度采购制度，要求
17、，要求“两证一标齐全两证一标齐全”，安全标志准用证安全标志准用证（MA），），生产许可证生产许可证，产品合产品合格证格证。3、按技术参数选择、按技术参数选择:额定电压应等于接入电网的额定电压应等于接入电网的额定电压额定电压；额定电流应大于其额定电流应大于其长时最大工作电流长时最大工作电流；按最大三相短路电流按最大三相短路电流校验其动、热稳定校验其动、热稳定。三、三、漏电与触电分析漏电与触电分析 （一）漏电：（一）漏电：1、什么是漏电：、什么是漏电：广义上讲，漏电是一种电网对地发广义上讲，漏电是一种电网对地发生生电能泄漏电能泄漏的现象，特征是电网对大地的绝缘的现象，特征是电网对大地的绝缘阻抗阻抗
18、降低降低，流入大地的，流入大地的电流增大电流增大，该现象称为，该现象称为漏电漏电。(该电流为漏电电流该电流为漏电电流)2、分类：、分类：集中性漏电集中性漏电:（某一处或某一点）机械、某点老化、（某一处或某一点）机械、某点老化、处界；处界；分散性漏电：分散性漏电：（老化）（整条线路或整个电网）；（老化）（整条线路或整个电网）；3、漏点电流回路：、漏点电流回路：如图如图3所示所示图图3变压器IRC4、漏电的危害：、漏电的危害：人身触电（外壳带电）人身触电（外壳带电）引起爆炸（煤尘、沼气）引起爆炸（煤尘、沼气）电雷管无准备引爆电雷管无准备引爆烧损电气设备（发热）烧损电气设备（发热）引起短路（更大的事
19、故）引起短路（更大的事故）影响产生（停电处理）影响产生（停电处理）（二）触电：（二）触电：1、什么是触电：、什么是触电：人身人身接触带电体接触带电体或或接近高压带电接近高压带电体体时，使人身成为电流通路的一部分，叫做时，使人身成为电流通路的一部分，叫做触电触电。触电是前面讲过的漏电的一种特殊情况，只是过渡触电是前面讲过的漏电的一种特殊情况，只是过渡电阻变成了人身电阻。电阻变成了人身电阻。触电对人体组织的破坏大体可分为两种：触电对人体组织的破坏大体可分为两种：电击电击和和电电伤。伤。电击：电击：是指触电后电流通过人体，使人体主要器官是指触电后电流通过人体，使人体主要器官（如心脏）受到损伤，有生命
20、危险，这是（如心脏）受到损伤，有生命危险，这是最危险的最危险的触电。触电。电伤：电伤：是指电弧或强电流瞬时通过人体某一局部，是指电弧或强电流瞬时通过人体某一局部，造成人体外表器官的破坏（烧伤），造成人体外表器官的破坏（烧伤），一般不至于有一般不至于有生命危险。生命危险。2、影响触电危害程度的有关因素：、影响触电危害程度的有关因素：通过人身的电流大小：通过人身的电流大小：根据实验得，根据实验得，交流交流在在1520mA以下，直流在以下，直流在50mA以下，一般以下，一般对人体伤害较轻，如果长期通过工频交流对人体伤害较轻，如果长期通过工频交流3050mA就有生命危险，超过就有生命危险，超过50mA
21、对人的生对人的生命是绝对有危险的。命是绝对有危险的。触电时间：触电时间：根据实验测定的数据，触电时间根据实验测定的数据，触电时间在在0.2s以下和以下和0.2s以上，电流对人体的危害程以上，电流对人体的危害程度是有较大差别的。如度是有较大差别的。如0.2s以下以下，400mA能能使心脏损伤，使心脏损伤，0.2s以上，以上，25mA能使心脏损伤。能使心脏损伤。电流性质：电流性质：直流和交流对人体的危害程度是不同的，直流和交流对人体的危害程度是不同的，而以而以50100Hz的交流电流对人体的危害最为严重。的交流电流对人体的危害最为严重。电流路径：电流路径：主要取决于心脏受损的程度，电流从手主要取决
22、于心脏受损的程度，电流从手到脚特别是通过心脏对人最为危险。到脚特别是通过心脏对人最为危险。体重和健康状况：体重和健康状况：健康和有病不同，情绪好和不好健康和有病不同，情绪好和不好不同，胖和搜不同，胖和搜。人身电阻：人身电阻：主要是人体表面皮肤层和体内的电阻，主要是人体表面皮肤层和体内的电阻，它随人的皮肤状况（损伤、潮湿）、触电时间、触它随人的皮肤状况（损伤、潮湿）、触电时间、触电电压高低等因素而变动，当皮肤完整干燥时，人电电压高低等因素而变动，当皮肤完整干燥时，人身电阻可达身电阻可达10100千欧触电时相对安全；当皮肤潮千欧触电时相对安全；当皮肤潮湿或有损伤，人身电阻降低到湿或有损伤，人身电阻
23、降低到1000欧左右，触电时欧左右，触电时相对危险（以后人身电阻取最小值相对危险（以后人身电阻取最小值1000欧欧）。）。触电电压：触电电压：作用于人身的电压越高，则通过人体的作用于人身的电压越高，则通过人体的电流越大，也就越危险。电流越大，也就越危险。3、安全电流、安全电压及安全值：、安全电流、安全电压及安全值：安全电流：安全电流：也就是人体触电后不会使人致死、致也就是人体触电后不会使人致死、致伤的最大电流，称为安全电流。根据上述的因素分伤的最大电流，称为安全电流。根据上述的因素分析，触电危险性取决于通过人体的电流与作用时间析，触电危险性取决于通过人体的电流与作用时间的乘积。通过对动物的实验
24、，我国提出发生心室颤的乘积。通过对动物的实验，我国提出发生心室颤动的电流动的电流50mA与时间乘积的安全值为与时间乘积的安全值为50mAS，取，取1.67倍安全系数，规定为倍安全系数，规定为30mA、美国为、美国为10 mA、英国为英国为50mA等。等。安全电压：安全电压：安全电流和人身电阻的乘积，称为安安全电流和人身电阻的乘积，称为安全电压。经常接触的电气设备，在没有高度危险的全电压。经常接触的电气设备，在没有高度危险的条件下，采用条件下，采用65v电压，有高度危险的条件，采用电压，有高度危险的条件，采用36v，在特别危险的条件下，采用，在特别危险的条件下，采用12v。安全值：安全值：安全电
25、流与触电时间的乘积，称安全值。安全电流与触电时间的乘积，称安全值。我国为我国为30 mAS。4、井下预防触电主要办法：、井下预防触电主要办法：由于矿井的情况特殊，触电的可能性较由于矿井的情况特殊，触电的可能性较大。因此，必须采取有效措施，防止触电事大。因此，必须采取有效措施，防止触电事故发生。我国从实践中总结出来预防触电的故发生。我国从实践中总结出来预防触电的方法主要有以下三点：方法主要有以下三点：变压器中性点禁止接地变压器中性点禁止接地（后面分析）（后面分析）井下电气设备采用保护接地井下电气设备采用保护接地（后面分析）（后面分析）井下电网采用漏电保护装置井下电网采用漏电保护装置（后面分析）（
26、后面分析）四、四、井下供电的变压器中性点禁止接地的分析井下供电的变压器中性点禁止接地的分析:（一）中性点接地方式分类及要求（一）中性点接地方式分类及要求:前面在介绍漏电和触电时，常提到中性点接地前面在介绍漏电和触电时，常提到中性点接地或不接地的问题，因此，这里对中性点问题进行分或不接地的问题，因此，这里对中性点问题进行分析。析。1、分类：、分类：一般分为以下四类：一般分为以下四类：不接地方式：不接地方式：又称中性点绝缘系统又称中性点绝缘系统 直接接地方式：直接接地方式：中性点直接与接地装置连接中性点直接与接地装置连接 阻抗接地方式：阻抗接地方式：中性点经过不同数值的电阻与接中性点经过不同数值的
27、电阻与接地装置连接，电阻在数十欧姆时，为低阻接地（地装置连接，电阻在数十欧姆时，为低阻接地（100 以下）；电阻在数百欧姆时，为高阻接地方式以下）；电阻在数百欧姆时，为高阻接地方式（100 以上）以上）消弧线圈接地方式：消弧线圈接地方式：中性点经电抗线圈与接地装中性点经电抗线圈与接地装置连接。置连接。后两种是为了减小接地点的电流，使电弧的能量后两种是为了减小接地点的电流，使电弧的能量减弱。减弱。2、要求：、要求：在供电系统中，什么情况（条件）下在供电系统中，什么情况（条件）下采用何种接地方式呢？我国有以下要求：采用何种接地方式呢？我国有以下要求：*363kv系统，采用中性点不接地方式；系统，采
28、用中性点不接地方式；*110kv及以上和及以上和220380v的低压系统，采的低压系统，采用中性点直接接地方式；用中性点直接接地方式；*3-10KV电网当接地电容电流大于电网当接地电容电流大于30A或或20KV以上电网当接地电容电流大于以上电网当接地电容电流大于10A时，时，采用中性点经阻抗或消弧线圈接地方式。采用中性点经阻抗或消弧线圈接地方式。(二二)中性点接地方式分析中性点接地方式分析:1、中性点接地系统：、中性点接地系统：如图如图4所示，这时人体承受电网相电压，通过人体所示，这时人体承受电网相电压，通过人体的电流可根据欧姆定律求出：的电流可根据欧姆定律求出：当取当取Rma=1000，线电
29、压为，线电压为660V时，通过人体的电时，通过人体的电流为：流为：可见，无论是线电压是可见，无论是线电压是660v供电系统，当供电系统，当中性点接地中性点接地时，通过人体的电流都远远超过时，通过人体的电流都远远超过30mA，所以是，所以是绝对危险的。绝对危险的。图图4变压器IRC2、中性点不接地系统：、中性点不接地系统：如图如图5所示，所示，变压器IRC根据基尔霍夫第一定律得：根据基尔霍夫第一定律得：a、当电容忽略时、当电容忽略时，Rma=1000，r=35000，Ux=660V，可见是安全的可见是安全的。b、当电容不忽略时、当电容不忽略时，Rma=1000，r=35000，Ux=660V，C
30、=0.5f 可见当电容不忽略时，同样不安全，但比中性可见当电容不忽略时，同样不安全，但比中性点接地系统通过人体的电流要小的多，故点接地系统通过人体的电流要小的多，故相对安全相对安全。3、结论：、结论：中性点绝缘比中点接地的人身中性点绝缘比中点接地的人身触电电流要小得多触电电流要小得多，比较安全。，比较安全。入地电流很小入地电流很小，从而使引燃瓦斯、煤尘的可能性大大减少。，从而使引燃瓦斯、煤尘的可能性大大减少。不影响线电压不影响线电压（可运行（可运行2个小时个小时）。）。以上三大优点就是井下变压器禁止中性点接地的原因。以上三大优点就是井下变压器禁止中性点接地的原因。然而，也存在一些缺点：然而，也
31、存在一些缺点：A、当电网一相接地时，往往不易发觉，、当电网一相接地时，往往不易发觉，易烧电动机易烧电动机（并不影（并不影响三相设备的短时运行）；响三相设备的短时运行）；B、如果没有漏电指示，一相接地可能长期存在，再此情况下，、如果没有漏电指示，一相接地可能长期存在，再此情况下，如人站在地上又触及另一相带电导体，如人站在地上又触及另一相带电导体，人身跨接电网线电压人身跨接电网线电压，这时通过人身的触电电流较中性点接地的供电系统还要大这时通过人身的触电电流较中性点接地的供电系统还要大0.73倍倍(660mA)，这是非常危险的。，这是非常危险的。C、其他两相电压将升高其他两相电压将升高3倍倍，容易使
32、绝缘差的地方被击穿。，容易使绝缘差的地方被击穿。为克服以上缺点，井下电网为克服以上缺点，井下电网必须装设漏电保护装置必须装设漏电保护装置。五、漏电保护装置五、漏电保护装置:（一）对漏电保护装置的要求：（一）对漏电保护装置的要求：1、保护全面：、保护全面：是指保护范围应覆盖整个供电单元，没有死角，是指保护范围应覆盖整个供电单元，没有死角，什么类型的漏电，保护都应动作。另外，有条件的话，无论什么类型的漏电，保护都应动作。另外，有条件的话，无论电气设备处在什么状态，都应起到保护作用（漏电闭锁）。电气设备处在什么状态，都应起到保护作用（漏电闭锁）。2、安全性：、安全性：从人员触电的角度考虑，要满足从人
33、员触电的角度考虑，要满足30mAS的要求，的要求，动作要速度快（不光跳闸，还要能减小人身触电电流的作用动作要速度快（不光跳闸，还要能减小人身触电电流的作用时间时间）。3、可靠性：、可靠性：一是自身的可靠性（元件质量、制造工艺），二是一是自身的可靠性（元件质量、制造工艺），二是保护性能的可靠性（该动就动、不该动就不动），不能误动保护性能的可靠性（该动就动、不该动就不动），不能误动和拒动。和拒动。4、灵敏性：、灵敏性：是指保护装置对故障的反应能力，要求最轻的漏电，是指保护装置对故障的反应能力，要求最轻的漏电，保护也能可靠动作（使用整定值的调节，不受电网电压波动保护也能可靠动作（使用整定值的调节，不
34、受电网电压波动的影响）。的影响）。5、选择性：、选择性：要求只切除故障线路而不切除非故障线路，目的是要求只切除故障线路而不切除非故障线路，目的是为了停电范围尽可能减小。为了停电范围尽可能减小。（二）漏电保护原理（二）漏电保护原理:漏电保护有很多方法来实现。目前用的最多的漏电保护有很多方法来实现。目前用的最多的有以下三种：有以下三种：附加直流电源检测方式、三相半波整附加直流电源检测方式、三相半波整流式、零序参数式流式、零序参数式等。等。1、附加直流电源检测方式：、附加直流电源检测方式：保护原理：保护原理：如图如图6所示所示。电网如果发生漏电，就意味着电。电网如果发生漏电，就意味着电网对地绝缘电阻
35、的下降。怎样检测这个电阻呢？可网对地绝缘电阻的下降。怎样检测这个电阻呢？可以设想在三相电网中加上一个独立的直流电源，作以设想在三相电网中加上一个独立的直流电源，作用于电网三相和大地之间，这样在电网的绝缘电阻用于电网三相和大地之间，这样在电网的绝缘电阻上将有一直流电流流过，该电流的大小变化直接反上将有一直流电流流过，该电流的大小变化直接反映了电网对地绝缘电阻的变化，有效地检测和利用映了电网对地绝缘电阻的变化，有效地检测和利用这一电流，就构成附加电源直流检测式地漏电保护。这一电流，就构成附加电源直流检测式地漏电保护。图图6变压器RCZJZJ 电容电流补偿：电容电流补偿：（如图（如图6所示）所示）前
36、面是以前面是以Im30mA为前提得到的，那么怎样使为前提得到的，那么怎样使Im30mA呢？呢？由于电网对地电容越大（长度），人身触电电流由于电网对地电容越大（长度），人身触电电流越大。因此，只有把电容的影响基本消除，前面的整越大。因此，只有把电容的影响基本消除，前面的整定值才能合理（前面忽略的内容）。为了解决这个问定值才能合理（前面忽略的内容）。为了解决这个问题，在电网与大地之间加上一个感性元件，用它产生题，在电网与大地之间加上一个感性元件，用它产生的电感电流与电容产生的电容电流相抵消（因相位相的电感电流与电容产生的电容电流相抵消（因相位相反），就能解决这个问题。反），就能解决这个问题。优、缺
37、点优、缺点（附加电流直流检测方式）：（附加电流直流检测方式）：优点：优点：a保护全面保护全面 b触电电流小触电电流小 c整定简单整定简单 d可靠性可靠性高高 缺点：缺点：a无选择性无选择性 b属静态补偿属静态补偿 c动作时间长动作时间长50ms d无漏电闭锁无漏电闭锁 2、三相半波整流式：、三相半波整流式：这种漏电保护原理很简单，这里只作简这种漏电保护原理很简单，这里只作简单的介绍。如图单的介绍。如图7所示，所示，U1U3接于三相电接于三相电网构成三相半波整流，其负载电阻就只有网构成三相半波整流，其负载电阻就只有Rlo+r,由于由于Rlo的电阻很小，所以回路的直的电阻很小，所以回路的直流同样取
38、决于流同样取决于r的大小，这表明这种方法的的大小，这表明这种方法的原理与前面讲的直流检测式是完全一样的，原理与前面讲的直流检测式是完全一样的，只是只是无直流附加电源无直流附加电源。但动作值受电网电压。但动作值受电网电压波动的影响较大，波动的影响较大，对整流管的反向电压要求对整流管的反向电压要求较高较高，故只用在，故只用在电压低的地方电压低的地方,如如127v煤电钻煤电钻综合保护中。综合保护中。图图7变压器RCZJ 3、选择性漏电保护装置、选择性漏电保护装置（零序参数式）：零序参数式）：如图如图8所示所示变压器RCU。I。比比比比较较较较电电电电路路路路 六、接地与接零六、接地与接零:前面我们分
39、析可知，电网对地如果有分布电容存在，前面我们分析可知，电网对地如果有分布电容存在，人体触电的触电电流远大于人体触电的触电电流远大于30mA（154mA）,而电容补而电容补偿也是有限的，为了人身的安全，采用保护接地可进一偿也是有限的，为了人身的安全，采用保护接地可进一步减小人体触电电流，将其限制在安全值以内。步减小人体触电电流，将其限制在安全值以内。(一一)分类分类:在供电系统中，各种电气设备的接地按照其作用的在供电系统中，各种电气设备的接地按照其作用的不同可以分为：不同可以分为：工作接地、保护接地、保护接零三大类工作接地、保护接地、保护接零三大类。工作接地是指变压器或互感器等根据工作的需要而采
40、用工作接地是指变压器或互感器等根据工作的需要而采用的绕组或中性点接地；保护接地是指三相三线制的电网，的绕组或中性点接地；保护接地是指三相三线制的电网，将设备正常时不带电的金属外壳与接地装置相连接。保将设备正常时不带电的金属外壳与接地装置相连接。保护接零是指三相四线制电网，将设备外壳好与零线相连护接零是指三相四线制电网，将设备外壳好与零线相连接。它们是防止人身触电的重要措施。安全规程第接。它们是防止人身触电的重要措施。安全规程第431条规定：条规定：36V以上由于绝缘损坏可能带有危险电压以上由于绝缘损坏可能带有危险电压的的电气设备金属外壳和构架，都必须设保护接地。电气设备金属外壳和构架，都必须设
41、保护接地。(二二)接地有关参数接地有关参数:1、对地电压、对地电压Vtg:如下图如下图9所示所示.2、接地电阻、接地电阻Rgr:井上井上4（工作、保护、防雷）、（工作、保护、防雷）、井下井下2（任何一点）。（任何一点）。3、接触电压、接触电压Vco 接触电压是指人体触电部分与站立点之间的接触电压是指人体触电部分与站立点之间的电位差电位差Vco。由图可见。由图可见Vco=Vtg Vsp,可见可见离离接地极越远触电电压越高接地极越远触电电压越高，这就是接地极不能设，这就是接地极不能设在离设备太远的道理。在离设备太远的道理。4、跨步电压跨步电压Vss 跨步电压是指在入地电流的流动范围内，跨步电压是指
42、在入地电流的流动范围内，人两脚间的电位差。由图可见人两脚间的电位差。由图可见Vss=V1-V2,离接离接地极越近跨步电压越高。地极越近跨步电压越高。图图9电气设备VtgVssVcoVspIgrRgr(三三)接地保护原理接地保护原理:(如图如图10所示所示)1.无保护接地时无保护接地时：电流经人体入地，再经其他两项的：电流经人体入地，再经其他两项的绝缘阻抗回到电源，这里的关键是绝缘阻抗回到电源，这里的关键是电流全部流电流全部流经人体经人体。2.有保护接地时有保护接地时：电流将通过人体电阻和接地电阻所电流将通过人体电阻和接地电阻所组成的并联支路入地组成的并联支路入地，再经过其他的两相绝缘，再经过其
43、他的两相绝缘阻抗回到电源。这就很大程度的减小了通过人阻抗回到电源。这就很大程度的减小了通过人身的电流。身的电流。3、不足：、不足：没有断电功能。没有断电功能。电网发生单相直接接电网发生单相直接接地时，无分流作用。地时，无分流作用。人接触单相电网，无分人接触单相电网，无分流作用流作用。所以。所以漏电保护和保护接地二者缺一不漏电保护和保护接地二者缺一不可。可。图图10变压器RCM机机Igr2Ima1kI（四）保护接零：（四）保护接零：如图如图11所示所示,保护接零主要用于中性点直保护接零主要用于中性点直接接地的供电系统中，一般为低压三相四线接接地的供电系统中，一般为低压三相四线制系统，由中性点引出
44、的线叫零线，也就是制系统，由中性点引出的线叫零线，也就是第四根线。第四根线。将电气设备外壳与零线连接后，当设备将电气设备外壳与零线连接后，当设备发生单相碰壳故障时，便形成单相短路，而发生单相碰壳故障时，便形成单相短路，而保护装置很快动作，切断电源，缩短故障存保护装置很快动作，切断电源，缩短故障存在的时间，减少触电的机率，这就是在的时间，减少触电的机率，这就是保护接保护接零。零。图图11变压器RCM机机Igr5Ima1kIN 保护接零分析保护接零分析:1.无保护接零时无保护接零时（如图（如图11所示）所示），如果发生单，如果发生单相碰壳而人又触及该设备外壳，则触电电流经人体相碰壳而人又触及该设备
45、外壳，则触电电流经人体电阻（电阻（1000）、大地、工作接地极电阻（）、大地、工作接地极电阻（5）构）构成回路，由于人体电阻远大于工作接地极电阻，故成回路，由于人体电阻远大于工作接地极电阻，故接触电压近似等于相电压，对人是接触电压近似等于相电压，对人是非常危险非常危险的。的。2.有保护接零时有保护接零时，情况就不一样了。它为电流，情况就不一样了。它为电流回路提供了一条更为顺利的路径，外壳回路提供了一条更为顺利的路径，外壳零线零线电电源中性点。实际上此漏电故障被变成了单相短路故源中性点。实际上此漏电故障被变成了单相短路故障，过流保护会很快动作，切断电源。又因为零线障，过流保护会很快动作，切断电源
46、。又因为零线短接了人体电阻和接地电阻，使接触电压大大减小，短接了人体电阻和接地电阻，使接触电压大大减小，对人对人相对安全相对安全。其作用如下：。其作用如下：变漏电为单相短路；变漏电为单相短路；降低人触电的机率。降低人触电的机率。3.有保护接零和保护接地共存有保护接零和保护接地共存,以免零线以免零线断开断开,形成无保护状态形成无保护状态.当发生零线断当发生零线断开时开时,保护接零就转变成了保护接地保护接零就转变成了保护接地,避免了无保护状态的发生避免了无保护状态的发生.4.总零线上不许加装任何开关和熔断器总零线上不许加装任何开关和熔断器,以免人为断开零线以免人为断开零线,造成某一相用电造成某一相
47、用电设备的损坏设备的损坏.七、如何预防电弧烧伤及触电七、如何预防电弧烧伤及触电v一、易发生电弧烧伤一、易发生电弧烧伤及触电及触电事故的时间、地点、事故的时间、地点、人员及薄弱环节。人员及薄弱环节。v1、时间：炎热的夏季；交接班期间；节假日期间；操作无人监护期间；正在操作电话响起时急于接听电话时；人员吃过班中餐或犯困时；检修分几部分，中间交替需更换检修对象时；设备出现故障抢修急于恢复生产时；任务安排重、工作紧张时；管理人员不在现场时；设备初送电时。v2、地点：高低压电气设备及线路附近；能见度低不易识别危险源的巷道；巷道内温度高、湿气大，人员因出汗而自身电阻降低；作业空间狭小，人员不方便检修及逃生
48、；现场文明施工脏、乱、差的地点；偏远的地区缺少人员监督的地点。v3、人员：工人或长期休假刚上班的时候的人员；自认为经验丰富盲目凭经验的老工人；习惯性违章操作人员；超强度、超时间作业精力匮乏人员；发生突发电气事故时，现场处理素质不够，心里准备不足，慌乱应对的作业人员；没有经过培训或培训不合格的作业人员；精力不集中或带情绪作业的人员；无人监护的班组长。v4、薄弱环节：矿井电气类制度执行走样，机电部门监督不力；电气检修措施编写不结合现场实际，措施与现场偏离；电气类制度不完善，存在漏洞或不结合实际，不好执行；电气设备检修现场无管理人员监督；高压开关推拉隔离开关作业不按倒闸操作制度执行；井下高低压电气设
49、备调试现场；管理人员工作安排不到位，对作业的重点环节没安排不到位；检修工作人员及流程安排不合理，存在漏洞；电气检修准备不充分，措施、人员、材料、工具等准备不到位就匆匆进行检修工作；检修时间不够，急于送电赶生产不按措施进行、节省步骤施工。v二、电弧烧伤二、电弧烧伤及触电及触电的预防措施的预防措施v（一）加强电气安全管理，规范人员的操作行为，杜绝违章作业，不断提高电气作业人员的业务水平。v 1、不得带电检修、搬迁电气设备，电气设备的防爆外壳必须在停上级电源后方可打开。电气检修或搬迁严格按停上级电源、闭锁、挂牌、挂证、上锁、检查瓦斯、验电、放电、打接地线的程序执行，同时执行好每一步骤的安全确认。不得
50、误碰、误入带电体或误入带电区域。严厉打击停送电操作的违章行为，动态的开展专项检查。v 2、严格执行“电气工作票”，“高压倒闸操作票”制度及停送电管理制度，杜绝误操作、误送电，检修电气设备或电焊作业时必须有人监护，防止检修人员因误操作造成电气事故或触电后无法自救。v3、电气作业人员要持证上岗，认真学习和熟练掌握相关的操作规程和制度，不断提高自身的业务水平。v4、加强电气工作人员教育，观看触电及电弧烧伤视频材料，经常讲解分析事故案例，吸取教训，做到“警钟长鸣”。v（二)提高供电设备及系统的可靠性从而预防电弧烧伤及触电事故。v1、漏电、短路保护定值设置合理，够灵敏可靠，出现电气故障，能迅速切断电源，