煤矿井下供电系统的三大保护课件

1、 煤矿井下供电系统的 三大保护 （一）触电的危害（一）触电的危害 电流对人体的作用电流对人体的作用 煤矿井下空间狭小、潮湿、有淋水、矿尘煤矿井下空间狭小、潮湿、有淋水、矿尘 大，容易造成电气设备漏电。因此，煤矿井下大，容易造成电气设备漏电。因此，煤矿井下 发生触电事故可能性较大。发生触电事故可能性较大。 触电事故是指人体触及带电体，或人体触电事故是指人体触及带电体，或人体 接近高压带电体时有电流流过人体而造成的人接近高压带电体时有电流流过人体而造成的人 身伤害事故。身伤害事故。 按电流对人体伤害的程度，触电可分为按电流对人体伤害的程度，触电可分为 电击和电伤两种。电击和电伤两种。 安全用电有关

2、知识安全用电有关知识 电击是指电流流过人体内部，造成人体电击是指电流流过人体内部，造成人体 内部器官损坏，而导致残废或死亡。内部器官损坏，而导致残废或死亡。 电伤是指强电流瞬间通过人体的某一局电伤是指强电流瞬间通过人体的某一局 部或电弧对人体表面造成的烧伤、灼伤。部或电弧对人体表面造成的烧伤、灼伤。 在触电死亡事故中，大多数是电击死在触电死亡事故中，大多数是电击死 亡事故。因此，触电事故主要是指电击事故。亡事故。因此，触电事故主要是指电击事故。 电击是电流对人体内部组织造成的伤害。电击是电流对人体内部组织造成的伤害。 仅仅50mA50mA的电流即可使人的神经系统受到电流的电流即可使人的神经系统

3、受到电流 强烈刺激，引起呼吸中枢衰竭，呼吸麻痹，强烈刺激，引起呼吸中枢衰竭，呼吸麻痹， 严重时导致心室纤维颤动，以至引起昏迷和严重时导致心室纤维颤动，以至引起昏迷和 死亡。死亡。 按照人体触及带电体的方式和电流通过按照人体触及带电体的方式和电流通过 人体的途径，电击触电可分为三种情况：人体的途径，电击触电可分为三种情况： （1 1）单相触电）单相触电 单相触电是指人体接触一相带电体，这时触单相触电是指人体接触一相带电体，这时触 电的危险程度取决于电网中性点是否接地和触电环电的危险程度取决于电网中性点是否接地和触电环 境。对于高电压人体虽然没有触及，但因超过了安境。对于高电压人体虽然没有触及，但

4、因超过了安 全距离，高压电对人体产生电弧放电，也属于单相全距离，高压电对人体产生电弧放电，也属于单相 触电。单相触电的危害程度与电网的运行方式有关，触电。单相触电的危害程度与电网的运行方式有关， 一般情况下，接地电网的单相触电比不接地电网的一般情况下，接地电网的单相触电比不接地电网的 危害大。危害大。 单相触电单相触电 a中性点接地；中性点接地；b中性点绝缘中性点绝缘 电网中性点接地时，通过人体的电流为电网中性点接地时，通过人体的电流为 I= UI= U/R/R R R= = U U/ R/ R 式中式中 U U 相电压相电压 R R 电网中性点接地电阻，一电网中性点接地电阻，一 般具有几欧，

5、远远小于人体电阻般具有几欧，远远小于人体电阻R R，可以，可以 忽略；忽略； R R 人体触电电阻人体触电电阻 中性点绝缘时，各项导线对地电阻中性点绝缘时，各项导线对地电阻 为绝缘电阻，由于各项导线分布电容的为绝缘电阻，由于各项导线分布电容的 存在，还应考虑分布电容的作用。因此存在，还应考虑分布电容的作用。因此 人体触电电阻为人体电阻与各项导线对人体触电电阻为人体电阻与各项导线对 地阻抗串联的结果。这就是说，当电网地阻抗串联的结果。这就是说，当电网 电压一定的情况下，中性点不接地系统电压一定的情况下，中性点不接地系统 对触电的危险较小。对触电的危险较小。 （）两相触电。（）两相触电。 两相触电

6、是指人体两处同时触及两相带电体两相触电是指人体两处同时触及两相带电体 而发生的触电事故。无论电网的中性点接地与而发生的触电事故。无论电网的中性点接地与 否，其危害性都比较大否，其危害性都比较大。 （）跨步电压触电。（）跨步电压触电。 当电网或电气设备发生接地事故时，流入大当电网或电气设备发生接地事故时，流入大 地中的电流在土壤中形成电位，地表面也形成地中的电流在土壤中形成电位，地表面也形成 以接地点为圆心的径向电位差分布。如果人行以接地点为圆心的径向电位差分布。如果人行 走时前后两脚间（一般按走时前后两脚间（一般按0.8m0.8m计算计算) )电位差达电位差达 到危险电压造成触电，称为跨步触电

7、。到危险电压造成触电，称为跨步触电。 人离接地点越近，跨步电压越高，人离接地点越近，跨步电压越高， 危险性越大。一般在距接地点危险性越大。一般在距接地点20m20m以外，以外， 可以认为地电为零。在高压故障接地处可以认为地电为零。在高压故障接地处 或有大电流流过接地装置附近，都可能或有大电流流过接地装置附近，都可能 出现较高的跨步电压，所以井下不存在出现较高的跨步电压，所以井下不存在 跨步电压的危险。跨步电压的危险。 非接触触电 非接触触电是指当人靠近高 压带电体，距离小于或等于放电距 离时，人与高压带电体之间产生放 电而引起的触电。这时，通过人体 的电流虽然很大，但人会被迅速击 倒而脱离电源

8、，有时不会导致死亡， 但会造成严重烧伤。 2.对人体作用电流的划分 对于工频交流电，按照通过人体的电流大小 而使人体呈现不同的状态，可将电流划分为三 级： （1）感知电流。引起人的感觉的最小电流称 感知电流。人接触这样的电流会有轻微麻感。 实验表明，成年男性平均感知电流有效值约为 1.1mA，成年女性约为0.7mA。感知电流一般不 会对人造成伤害，但是接触时间长，表皮被电 解而电流增大时，感觉增强，反应变大，可能 造成坠落等间接事故。 （2）摆脱电流。电流超过感知电流并不断 增大时，触电者会因肌肉收缩、发生痉挛而紧 握带电体，不能摆脱电源。人体触电后能自行 摆脱电源的最大电流称为摆脱电流。一般

9、成年 男性平均摆脱电流为16mA，成年女性约为 10.5mA。儿童较成年人小。摆脱电流是人体可 以忍受而不会造成危险的电流。若通过人体的 电流超过摆脱电流时间过长，会造成昏迷、窒 息 甚至死亡。因此，人摆脱电源能力随着触电 时间的延长而降低。 （3）致命电流。在较短时间内危及 生命的电流，称为致命电流。电流达到 50mA以上，就会引起心室颤动，有生命 危险，100mA以上的电流，则足以致死。 而接触30mA以下的电流通常 通常不会 有生命危险。 电电 流流 mA 作作 用用 的的 情情 况况 50Hz的交流电的交流电直直 流流 电电 0.6-1.5开始有感觉，手指有麻刺开始有感觉，手指有麻刺没

10、有感觉没有感觉 2-3手指有强烈麻刺，颤抖手指有强烈麻刺，颤抖没有感觉没有感觉 5-7手部痉挛手部痉挛感觉痒、刺痛、灼热感觉痒、刺痛、灼热 8-10手已难于摆脱带电体，但是还能摆脱，手已难于摆脱带电体，但是还能摆脱， 手指尖部到手腕有剧痛手指尖部到手腕有剧痛 热感觉增强热感觉增强 20-25手迅速麻痹，不能摆脱带电体，剧痛，手迅速麻痹，不能摆脱带电体，剧痛， 呼吸困难呼吸困难 热感觉增强较大，手部肌热感觉增强较大，手部肌 肉不强烈收缩肉不强烈收缩 50-80呼吸麻痹，心房开始震颤呼吸麻痹，心房开始震颤有强烈热感觉，手部肌肉有强烈热感觉，手部肌肉 收缩，痉挛，呼吸困难收缩，痉挛，呼吸困难 90-

11、100呼吸麻痹，持续呼吸麻痹，持续3S或更长时间，则心或更长时间，则心 脏麻痹，心室颤动脏麻痹，心室颤动 呼吸麻痹呼吸麻痹 300及及 以上以上 作用时间作用时间0.1S以上，呼吸和心脏麻痹，以上，呼吸和心脏麻痹， 机体组织遭到电流的热破坏机体组织遭到电流的热破坏 电流对人体造成的影响电流对人体造成的影响 3. 3. 影响触电伤害的因素影响触电伤害的因素 触电对人身的伤害程度主要由以下因素决定：触电对人身的伤害程度主要由以下因素决定： 1 1）流经人体电流的大小：）流经人体电流的大小： 电流对人体的危险电流电流对人体的危险电流50mA50mA。安全电流井下。安全电流井下 30 mA30 mA。

12、一般认为：通过人体的电流超过。一般认为：通过人体的电流超过50 mA50 mA时，时， 就有生命危险；超过就有生命危险；超过100 mA100 mA时，只要很短时就会使时，只要很短时就会使 人停止呼吸，失去知觉而死亡。人停止呼吸，失去知觉而死亡。 2）.人体的电阻大小： 人体的电阻由体内电阻（500） 和皮肤电阻（65010K）组成。 3）.作用与人体的电压值： 安全电压取决于人体电阻和安 全电流的大小。对于干燥而触电危险性 较小的环境，其安全电压一般不大于40 伏。但对于潮湿而触电危险性较大的环 境，其安全电压不应大于12伏。 其他因素对触电危险性的影响 触电危险性主要取决于流经人体的电流，

13、 但触电时间、触电电流流经人体的途径、触 电电流的频率和人的精神状态及健康状态对 触电的危险性也有影响。 1）触电时间越长，人体出汗就越多，人体 电阻就越小，流过人体的电流就越大。 2）触电电流流经人体的途径也直接影响着 触电的危险性。 3）触电电流的工作频率对触电的后果也有 较大影响，25Hz300 Hz的交流电对心脏的 影响较大，大于2000 Hz的交流电对心脏的 影响较小，直流电对人身触电的危险性比交 流电小。 4）人的精神状态和健康状态对触电危险性 也有影响。当触电人身体疲劳、注意力不集 中喝酒以后，由于反应迟钝，触电后不能及 时脱开带电体。具有心脏病、精神病的人触 电后所受到的伤害要

14、大于正常人。 （二）人体触电的原因及预防措施（二）人体触电的原因及预防措施 1.人体触电的原因 （1）作业人员违反章程、操作规 程有关规定、带电作业、带电安装、带 电检查、修理、处理障碍；忘记停电、 停错电、不验电、放电等。 （2）不执行停、送电制度，停电开关 没闭锁；没按要求悬挂“有人工作，严 禁送电”警示牌，执行谁停电谁送电安 全作业制度不严，误送电。 （3 3）没设可靠的漏电保护、漏电保护失效）没设可靠的漏电保护、漏电保护失效 或甩掉不用；漏电保护失效接地网断线或甩掉不用；漏电保护失效接地网断线 的情况下人触及带电的设备外壳。的情况下人触及带电的设备外壳。 （4 4）不按要求使用绝缘用具

15、、带电拉隔离）不按要求使用绝缘用具、带电拉隔离 开关等误操作导致人体触电。开关等误操作导致人体触电。 （5 5）不按要求携带较长的导电材料，在有）不按要求携带较长的导电材料，在有 架线的巷道行走时触及架线。架线的巷道行走时触及架线。 （6 6）工作中，触及破损电缆、裸露带电体）工作中，触及破损电缆、裸露带电体 等。等。 2.2.人体触电的预防措施人体触电的预防措施 （1 1）使人体不能触及或接近带电体。）使人体不能触及或接近带电体。 （2 2）设置保护接地。）设置保护接地。 （3 3）在井下高、低压供电系统中，）在井下高、低压供电系统中， 装设漏电保护装置，防止供电系统装设漏电保护装置，防止供

16、电系统 漏电造成人身触电和引起瓦斯或煤漏电造成人身触电和引起瓦斯或煤 尘爆炸尘爆炸。 煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接 地保护统称为煤矿井下的三大保护。 第一节第一节 过电流保护过电流保护 一、过电流故障的危害及原因一、过电流故障的危害及原因 过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过额 定值。其故障有短路、过负荷和断相。 煤矿井下三大保护 1.短路 短路是指电流不流经负载，而是两根或三根导线直 接短接形成回路。这时电流很大，可达额定电流的 几倍、几十倍，甚至更大，其危害是能够在极短的 时间内烧毁电气设备，引起火灾或引起瓦斯、煤尘 爆炸事故。短路电流还会产生很大的电动力，使电 气设备遭到机

17、械损坏，也会引起电网电压急剧下降， 影响电网中的其他用电设备的正常工作。造成短路 的主要原因是绝缘受到破坏，因而应加强对电气设 备和电缆绝缘的维护和检查，并设置短路保护装置。 2.过负荷 过负荷是指流过电气设备和电路的实际电流超过其额定 电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现 过负荷后，温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度， 损坏绝缘，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容量选择过小，致使正常工作时负 荷电流超过了额定电流；二是对生产机械的误操作，例 如在刮

18、板输送机机尾压煤的情况下，连续点动起动，就 会在起动电流的连续冲击下引起电动机过热，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 断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一 相绕组断线。 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。 二、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则 （一）、一般规定 1、短路电流的计算方法 1）选择短路保护装置的整定电流时，需要计算两相短路电流值， = （1） 式中： -两相短路电流，A。 -

19、短路回路内一相电阻，电抗值总和，。 Xx -根据三相短路容量计算的系统电抗值, 。 R1、X1 -高压电缆的电阻、电抗值，。 Kb -矿用变压器变比。 Rb、Xb -矿用变压器的电阻、电抗值，。 R2、X2 -低压电缆的电阻、电抗值，。 UN2 -变压器二次侧额定电压，V。 XXK X Xbb x X 2 2 1 RRKRbb R 2 2 1 22 2 2 XR UN Id ) 2( X R、 Id ) 2( 利用公式计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰 减，短路回路的接触电阻和电弧电阻值也忽略不计。 若需计算三相短路电流值，可按公式计算： 式中： -三相短路电流，A。 2）两相短路

20、电流亦可利用计算图(或表)查出。 2、短路保护装置 1）馈出线的电源端均需加装短路保护装置。低压电动机应具备 短路、过负荷、单相断线的保护装置。 2）当干线上的开关不能同时保护分支线路时，则应在靠近分支 点处另行加装短路保护装置。 3）各类短路保护装置均应按本细则进行计算、整定、校验，保 证灵敏可靠，不准甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保护装置。 Id )3( IIdd )2()3( 15. 1 2、短路保护装置 1）馈出线的电源端均需加装短路保护装置。低压电 动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护装置。 2）当干线上的开关不能同时保护分支线路时，则应 在靠近分支点处另行加装短路保护装置。 3

21、）各类短路保护装置均应按本细则进行计算、整定、 校验，保证灵敏可靠，不准甩掉不用，并禁止使用 不合格的短路保护装置。 （二）、电缆线路的短路保护 1、电磁式过流继电器的整定 1）1200V及以下馈电开关过流继电器的整定值，按下列规 定选择。 对保护电缆干线的装置按公式选择： 式中：IZ -过流保护装置的电流整定值，A。 IQC -容量最大的电动机的额定起动电流，A。 Ie-其余电动机的额定电流之和，A。 KX -需用系数，取0.51。 IKIIeXQCZ （二）、电缆线路的过流保护 1、电磁式过流继电器的整定 1）1200V及以下馈电开关过流继电器的整定值，按下列 规定选择。 对保护电缆干线的

22、装置按公式选择： 式中：IZ -过流保护装置的电流整定值，A。 IQC -容量最大的电动机的额定起动电流，A。 Ie-其余电动机的额定电流之和，A。 KX -需用系数，取0.51。 IKIIeXQCZ 保护电缆支线的装置按公式选择： IZIQC 式中：IZ、IQC的含义同公式。 目前某些隔爆磁力起动器装有限流热继电器，其热元件按公式 整定： IZIe 式中：IZ、Ie的含义同公式。 2）按第1条规定选择出来的整定值，还应用两相短路电流值进行 校验，应符合公式的要求： /IZ 1.5 式中： -被保护电缆干线或支线距变压器最远点 的两相短路电流值，A。 Iz-过流保护装置的电流整定值，A。 1.

23、5-保护装置的可靠动作系数。 Id )2( 若线路上串联两台及以上开关时(其间无分支线路)，则 上一级开关的整定值，也应按下一级开关保护范围最远 点的两相短路电流来校验，校验的可靠动作系数应满足 1.21.5的要求，以保证双重保护的可靠性。 若经校验，两相短路电流不能满足公式时，可采取以 下措施： 加大干线或支线电缆截面。 设法减少低压电缆长度。 采用相敏保护器或软起动等新技术提高可靠动作系数。 换用大容量变压器或采取变压器并联。 增设分段保护开关。 采用移动变电站或移动变压器。 2、电子保护器的电流整定 1）馈电开关中，电子保护器的短路保护整定原则，按 公式进行计算、选择、整定，按公式进行校

24、验，其 整定范围为(310) Ie；其过载长延时保护电流整定值 按实际负载电流值整定，其整定范围为(0.41) Ie。 Ie为馈电开关的额定电流。 2）电磁起动器中，电子保护器的过流整定值，按公式 选择： IzIe 式中：Iz -电子保护器的过流整定值，取电机额定 电流近似值，A。 Ie -电动机的额定电流，A。 当运行中电流超过Iz值时，即视为过载，电子保护器延 时动作；当运行中电流达到Iz值的8倍及以上时，即视 为短路，电子保护器瞬时动作。 3）按公式计算选择出的整定值，也应以两相短路电流值进行 校验，应符合公式的要求： 1.2 式中：8Iz-电子保护短路保护动作值。 1.2-保护装置的可

25、靠动作系数。 3、熔断器熔体额定电流的选择 1）1200V及以下的电网中，熔体额定电流可按下列规定选择。 对保护电缆干线的装置，按公式选择： 式中： IR-熔体额定电流，A。 IQC、Ie-含义同公式。 1.82.5-当容量最大的电动机起动时，保证熔 体不熔化系数。对不经常启动和轻载起动的可取2.5;对于频繁起 动和带负载起动的则可取 1.82。 I I Ie QC R 5 . 28 . 1 II zd8 )2( 对保护电缆支线的装置按公式选择： 式中 ：IQC 、IR 、1.82.5-含义同公式。 对保护照明负荷的装置，按公式(11)选择： IRIe (11) 式中：Ie -照明负荷的额定电

26、流，A。 选择熔体的额定电流应接近于计算值。 2）选用的熔体，应按公式(12)进行校验： 47(12) 式中： -含义公式。 47-为保证熔体及时熔断的系数，当电压1140V、660V、 380V，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7；电流为125A时， 系数取6.4；电流为160A时，系数取5；电流为200A时，系数取4； 当电压为127V时，系数一律取4。 5 . 28 . 1 I I QC R IIRd )2( （三）变压器的保护（三）变压器的保护 1、动力变压器在低压侧发生两相短路时，采用高压配 电装置中的过流保护装置来保护，对于电磁式保护装置， 其一次电流整定值Iz按公式(13)

27、选择： Iz (13) 式中： Kb-变压器变压比 1.21.4-可靠系数 对于电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电 流值(5A)的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分级整定， 其整定值按公式(14)选择： n (14) 式中： n-互感器二次额定电流(5A)的倍数。 Ige-高压配电装置额定电流，A。 IKI K eXQC b 4 . 12 . 1 IK IKI geb eXQC 对Y/Y接线的变压器，按公式(13)计算出的整定 值，按公式(15a)检验： 1.5 (15a) 对于Y/接线的变压器，按公式(13)计算出的整 定值，按公式(15b)校验： 1.5 (15b) 式中：

28、-Y/接线变压器的二次两相短路 电流折算到一次侧的系数。 1.5 -保证过流保护装置可靠动作的系 数。 IKIZbd )2( IKIZ b d3 )2( 2、动力变压器的过负荷保护反映变压器正常运行时的过载情况，通常为三相 对称，一般经一定延时作用于信号。高压配电装置中保护整定原则如下： 电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定。 电磁式动作时间为1015s，起动电流按躲过变压器额定电流来整定： Iz=kIeb/Kf (16) 式中：Iz -含义同前。 K -可靠系数，取1.05。 Kf -返回系数，一般为0.85。 Ieb -变压器额定电流。 3、照明、信号综合保护装置和煤电钻综合

29、保护装置中变压器由下式校验： 47 式中： -变压器低压侧两相短路电流，A。 Kb-变压比。 -Y/接线变压器二次侧两相短路电流折算到一次侧的系数，当 为/接线时此系数取1。 )3( )2( IKIRbd （四）管理制度（四）管理制度 1、生产矿井(或采区)应有专人负责低压电气设备和高 压配电装置过流保护装置的整定和管理工作，矿机电部 门应加强对此项工作的检查和指导。 2、新投产的采区，在作采区供电设计时，应对保护装 置的整定值进行计算、校验，机电安装人员应按设计要 求进行安装整定、调整。 当电气设备涉及的电网及负荷状况发生变化时，矿井机 电技术人员应及时进行计算，经机电副井长（机电副矿 长）

30、审批后，由专职的电气维修工负责调整。 3、运行中的电气设备的保护装置，由电气维修工负责 定期检查，如发现有误动作或整定值选择有差错时，应 查明原因，由机电技术人员或机电副井长(机电副矿长) 根据实际情况作必要的改动，其他人员不得任意变更。 4、生产矿井(或采区)应备有实际的供电系统图(或计算 机辅助管理系统)，其上注明电气设备型号、容量、电 缆线路规格、长度、短路电流值和保护装置的整定值。 此图由生产矿井(或采区)机电队和机电技术人员负责管 理并随时修改补充。供电系统图每季报矿机电部门一次。 5、为了便于检查，设备应挂标志牌，牌上注明设备的 编号、型号、整定值、两相短路电流值、整定日期、供 电

31、范围等情况。 6、检修后的高、低压开关，必须对其保护装置进行校 验，使之符合要求，以便在井下使用时，可以根据其刻 度正确地调整。 7、备用开关设备(含新的、检修完的)及单独保护器， 在入井前，应由持合格证的防爆检查员检查其电气保护 及防爆安全性能，取得合格证后，方可入井安装。 8、开关在井下使用超过6个月时，应对其过流保护装置 进行一次检验和调整。 ( (五）安全检查重点五）安全检查重点 （1）电气设备额定电压与所在电网的额定电 压是否适应。 （2）电气设备额定电流应大于或等于它的长时最 大实际工作电流。 （3）电缆截面的选择是否符合设备容量的要求。 （4）高、低压开关设备切断短路电流的能力，

32、即 开关的额定断流容量是否大于或等于线路可能产生 的最大三相短路电流。 （5）电气设备安装前后测量其绝缘电阻值是否合 格，使用中是否定期测试电气设备的绝缘。 （6）安装地点能否使电气设备免遭碰撞、砸和淋水的 影响。 （7）电缆的敷设电气设备和连接遵守规程规定的 要求，不得将电缆浸泡在水沟里，要防止砸、碰、 压电缆，发现问题及时处理。 （8）熔断保护中的熔丝是否用铜丝、铁丝代替。 （9）继电保护整定是否合理，能否切断最小短路电流。 漏电：当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及 一相带电体时，电源和大地形成回路，有电流流 过的现象，称为漏电。 井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性 漏电两类。

33、集中性漏电是指漏电发生在电网的某一处或某一 点，其余部分的对地绝缘水平仍保持正常。 分散性漏电是指某条电缆或整个网络对地绝缘水 平均匀下降或低于允许绝缘水平。 一、一、 漏电的危害及原因漏电的危害及原因 1、 漏电的危害主要有四个方面 （1）人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤 亡事故。 （2）漏电回路中碰地碰壳的地方可能产生电火 花，有可能引起瓦斯煤尘爆炸。 （3）漏电回路上各点存在电位差，若电雷管引 线两端接触不同电位的两点，可能使雷管爆炸。 （4）电气设备漏电时不及时切断电源会扩大为 短路故障，烧毁设备，造成火灾。 2、漏电的原因 （1）电缆和电气设备长期过负荷运行，使绝缘老化而 造成漏

34、电。 （2）运行中的电气设备受潮或进水，造成对地绝缘电 阻下降而漏电。 （3）电缆与设备连接时，接头不牢，运行或移动时接 头松脱，某相碰壳而造成漏电。 （4）电气设备内部随意增加电气元件，使外壳与带电 部分之间电气间隙小于规定值，造成某一项对外壳造成 放电而发生接地漏电。 （5）橡套电缆受车辆或其他器械挤压、碰砸等，造成 相线和地线破皮或护套损坏，芯线裸露而发生漏电。 （6）铠装电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或 缝隙，长期受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。 （7）电气设备内部遗留导电物体，造成某一相碰壳 而发生漏电。 （8）设备接线错误，误将一相火线接地或接头毛刺 太长而碰壳，造成漏电。

35、 （9）移动频繁的电气设备的电缆反复弯曲使芯线部 分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。 （10）操作电气设备时，产生弧光放电造成一相接 地而漏电。 （11）设备维修时，因停、送电操作失误，带电作 业或工作不慎，造成人身触及一相而漏电。 3、预防措施 （1）严禁电气设备及电缆长期过负荷。 （2）导线连接要牢固，无毛刺，防松装置好，接线正确。 （3）维修电气设备时要按规程操作，严禁将工具和材料等导体 遗留在电气设备中。 （4）避免电缆、电气设备浸泡在水里，防止电缆的机械损伤。 （5）不在电气设备中增加额外部件，必须设置时，必须符合有 关规定的要求。 （6）设置保护接地装置。 （7）设置漏

36、电保护装置。 二、漏电保护的目的、要求和保护方式 1、目的是通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引 爆瓦斯煤尘。 2、漏电保护与过流等保护一样，都属于继电保护的范围，所以它 应该满足快速性、可靠性、选择性和灵敏性等基本要求。 3、保护方式有： 附加直流电源检测式漏电保护：电网发生漏电故障，最 容易检测到电网各相对地绝缘电阻的下降。通过在电网上附加一 直流电源的方式，检测电网对地的绝缘阻抗，判断是否发生漏电 故障。 利用三个整流管的漏电保护：结构简单，不需要另设直 流电源，即可获得直流检测式漏电保护所具有的保护特性。另外 具有较高的直流电压，所以能够较真实反应电网的绝缘水平。 零序电压

37、式漏电保护：利用漏电时零序电压的大小，来反应电 网对地的绝缘程度，当零序电压达到一定程度时即认为发 生漏电，使馈电开关跳闸。 零序电流式漏电保护：在电网中发生非对称性漏电故障时， 如果存在零序回路，则在回路中出现零序电流。通过零序 电流互感器检测出该零序电流的大小，在超过整定值时使 继电器动作，切断故障线路电源。利用各支路零序电流的 方向的不同，可实现放射式电网的横向选择性漏电保护。 既可在中性点不接地系统中应用，中性点接地系统中也可 应用。 零序功率方向式漏电保护：利用零序电流或零序电压的幅值 大小来判断供电系统是否发生漏电，同时利用各支路的零 序电流与零序电压的相位关系判断故障支路，然后切

38、除故 障支路，实现有选择性切除故障的保护方式。有较强的横 向选择性，当支路发生漏电时，停电范围很小。 旁路接地式漏电保护：当电网发生单相接地或人身触及一 相线时，由检测选相器确认故障相并迅速输出动作信号， 执行继电器13KD迅速将故障相旁路接地，利用专设的接 地极电阻Rgr的分流作用，降低人身触电电流或经漏电点 的电流，而不影响电网的正常运行。故障支路跳闸后，旁 路接地装置复位。 六种漏电保护的特点比较 保护方式全面性选择性动作值 应用 附加直流 电源检测 （供电单元 内任意地点、 任意类型的漏 电故障） 固定低压供电单元 保护总后备 用三个整 流管检测 固定127V煤电钻综 合保护器采用 零

39、序电压（只能检测 非对称性漏电 故障， 不能检测三相 对称性漏电故 障） 不固定 6kV、10kv中性 点不直接接地 系统 零序电流/ 零序功率 方向 （横向 选择性） 中性点接地/不 接地/不直接接 地系统 旁路接地（只能检测 单相漏电故障 ） （可检 测故障相 ） 不固定 低压供电单元 漏电保护系统 三、漏电保护动作、闭锁电阻值如下：三、漏电保护动作、闭锁电阻值如下： 动作电阻动作电阻 /k/k 电压等级电压等级/k/k 闭锁电阻闭锁电阻/k/k 20 1140 2 20 1140 22020 11 660 2 11 660 21111 3.5 380 2 3.5 380 2 3.5 3.

40、5 1.5 127 2 1.5 127 2 1.51.5 四、故障的判断与寻找 ： 1、集中性漏电 （1）长期集中性漏电 这种漏电，可能是电网内 的某台设备或电缆，由于绝缘击穿或导体碰及外壳所造 成。 （2）间歇的集中性漏电 这种漏电，大部分发生 在电网内某台设备（主要是电动机）或负荷端电缆，由 于绝缘击穿或导体碰击外壳，在设备运转时产生漏电； 还可能由于针状导体刺入负荷侧电缆内产生漏电。 （3）瞬间的集中性漏电 这种漏电，主要是由于 工作人员或其他物体偶尔触及带电导体或电气设备和电 缆的绝缘破裂部分，使之与地相连；还可能在操作电气 设备时产生对地弧光放电所致。 2、分散性漏电 （1）某几条线

41、路及设备的绝缘水平降低所致。 （2）整个电网的绝缘水平降低所致。 3、发生漏电故障后，应根据设备、电缆新旧程度、下 井使用时间的长短、周围环境（如潮湿、积水、淋水等） 和设备运转情况，首先判断漏电性质，估计漏电大致范 围，然后进行细致检查，找出漏电点。 根据不同的检漏保护装置判断漏电点，如找不到漏 电点，应与瓦斯检查员联系，对可能产生瓦斯积聚的地 区（如单巷掘进、通风不良的采掘工作面等）进行瓦斯 检查，如无瓦斯积聚（瓦斯浓度小于1%）时，可用下列 方法进行寻找： 发生漏电故障后，将各分路开关分别单独合闸，如发生 跳闸（或闭锁），为集中性漏电。如不跳闸（或不闭 锁），但各分路开关全部合上时则跳闸

42、，一般为分散性 漏电。 4、集中性漏电的寻找方法 （1）漏电跳闸后，试合总馈电开关，如能合上，可能 是瞬间的集中性漏电。 （2）试合总馈电开关，如不能合上，再拉开全部分路 开关，试合总馈电开关，如仍不能合上，则漏电点在电 源线上，然后用摇表摇测，确定在哪一条线路上。 （3）拉开全部分路开关，试合总馈电开关，如能合上， 再将各分路开关分别逐个合闸，如在合某一开关时跳闸， 则表示分路有集中性漏电。 5、分散性漏电的寻找方法 若电网绝缘水平降低，在尚未发生一相接地时，继电器 动作跳闸，可以采取拉开全部分路开关，再将各分路开 关分别逐个合闸的办法，确定是哪一条线路的绝缘水平 最低，然后用摇表摇测。检查

43、到某设备或电缆绝缘水平 太低时，则应更换。 一、井下保护接地网的作用一、井下保护接地网的作用 1 1、井下保护接地网的作用 保护接地对保证人身触电安全是非常重要的。由 于接地电阻的数值被控制在煤矿安全规程规 定的范围内，因此，通过接地装置的有效分流作 用，就可以把流经人身的触电电流降低到安全值 以内，确保人身的安全。此外，由于装设了保护 接地装置，带电导体碰壳处的漏电电流经接地装 置流入大地，即使设备外壳与大地接触不良而产 生电火花，但由于接地装置的分流作用，可以使 电火花能量大大减小，从而避免了引爆瓦斯、煤 尘的危险。保护接地如图35所示。 图3-5 保护接地 二、煤矿井下保护接地装置的安装

44、、检查、测定工作细则二、煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则 （一）总则 1、电气设备绝缘损坏时，在设备金属外壳上和电缆的钢带(或钢 丝)上会产生危险电压，人若接触上，就会发生触电事故。保护 接地就是为了避免人身触电事故的发生。 2、36V以上的电气设备的金属外壳，构架、铠装电缆的钢带(或 钢丝)、铅皮和橡套(塑料)电缆的接地芯线或屏蔽护套等均必须 接地。 在矿井中禁止使用无接地芯线(或无其它可供接地的护套，如铅 皮、铜皮等)的橡套或塑料电缆。 3、所有必须接地的设备和局部接地装置，都要和总接地网连接。 4、主接地极应浸入水仓中，主、副水仓必须各设一块。矿井有 几个水平时，每个水平的

45、总接地网都要与主、副水仓中的主接地 极连接。 5、在下列地点应装设局部接地极： 每个采区变电所(包括移动变电站和移动变压器)。 每个装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。 每个低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。 无低压配电点的采煤工作面的机巷、回风巷、集中运 输巷以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少要分别 装设一个局部接地极。 连接动力铠装电缆的每个接线盒以及高压电缆连接装 置。 6、局部接地极最好设在巷道水沟内，无水沟时 应埋设在潮湿的地方。设在巷道水沟内的局部接 地极及接地引线，不得影响水的正常通过和水沟 清理。 7、矿井内部所有需要接地的设备，均通过接地 用的连接导线直接与

46、接地母线(或辅助接地母线) 或铠装电缆的钢带(或钢丝)、铅皮套或橡套电缆 的接地芯线(或接地护套)相连接。而接地母线 (或辅助接地母线)与连接在一起的所有电缆的接 地部分，又均通过各接地导线同各局部接地极相 连接，最后都直接汇接到主接地极上，从而构成 一个全矿井内容完整的不间断的总接地网。如图 3-6所示。 图3-6井下接地网示意图 1-接地母线；2-辅 助接地母线；3-主 接地极；4-局部接 地极;5-漏电保护辅 助接地极;6-电缆;7- 电缆接地层;8-井下 主变电所;9-采区变 电所;10-配电点;11- 电缆接线盒;12-连 接导线;13-接地导 线;14-电缆连接 器;15-煤电钻综

47、合 保护装置;16-采煤 机;17-带式输送机 8、矿井内分区从井上独立供电者，可以单独在井下或井上设置 分区的主接地极，但其总接地网的接地电阻不得超过2。 9、严禁井下配电变压器中性点直接接地，严禁由地面上中性点 直接接地的变压器或发电机向井下供电，但专供井下架线电机车 变流设备用的专用变压器不在此限。 10、每台设备均必须用独立的连接导线与接地网(接地母 线、辅助接地母线)直接相连。禁止将几台设备串联接地，也禁 止将几个接地部分串联。 11、接地母线及变电所的辅助接地母线，应采用断面不小于 50mm2的裸铜线、断面不小于100mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm、 断面不小于100mm2的镀

48、锌扁钢。采区配电点及其它机电硐室的辅 助接地母线，应采用断面不小于25mm2的裸铜线、断面不小于 50mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于50mm2的镀锌扁 钢。 12、连接导线、接地导线应采用断面不小于25 mm2的裸 铜线、断面不小于50mm2的镀锌铁线或厚度不小于4mm、 断面不小于50mm2的镀锌扁钢。额定电压低于或等于 127V的电气设备接地导线、连接导线，可采用断面不不 小于6mm2的裸铜线。 13、严禁采用铝导体作为接地极、接地母线、辅助接地 母线、连接导线和接地导线。 14、未镀锌的铠装电缆的钢带(或钢丝)要定期进行防腐 处理，12年应涂刷一次。 15、从任意一个局部

49、接地装置处所测得的总接地电网的 电阻值，不得超过2。 每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地 用的电缆芯线(或其它相当接地导线)的电阻值，都不得 超过1。 16、本细则仅适用于煤矿井下的保护接地系统。 （二）井下接地装置的安装（二）井下接地装置的安装 1、保护接地的接地极 1）主接地极 主、副水仓的主接地极和分区的主接地极、均应采用面积 不小于0.75 m2，厚度不小于5mm的钢板。如矿井水为酸性时， 应视其腐蚀性情况适当加大其厚度或镀上耐酸金属或采用其 他耐腐蚀钢板。 安装主接地时，应保证接地母线和主接地极连接处不承受 较大拉力，并应设有便于取出主接地极进行检查的牵引装置。 其装设

50、方法可参照图3-7所示进行。 图3-7 主接地极构造及安装示意图 1-吊环;2-吊绳;3-连接螺栓;4-辅助母线(425扁 钢);5-主接地极板; 6-吊绳孔;7-接地导线(引至接地母线) 2）局部接地极 埋设在巷道水沟或潮湿地方的局部接地极，可采用面积不小于0.6 m2，厚度不小于3mm的钢板。其装设方法可参照图3-8所示进行。 图3-8 局部接地极的构造及安装示意 a-埋设在潮湿地方的钢板接地极;b-放入水沟中的角铁接地极 1-接地导线;2-局部接地极 埋设在其它地点的局部接地极，可采用镀锌铁 管。铁管直径不得小于35mm，长度不得小于1.5m。 管子上至少要钻20个直径不小于5mm的透眼

51、，铁管 垂直于地面，并必须埋设在潮湿地方。如果埋设 有困难时，可用两根长度不得小于0.75m，直径不 得小于22mm的镀锌铁管。每根管子上至少要钻10 个直径不小于5mm的透眼，两根铁管均垂直于地面， 并必须埋设在潮湿的地方。两管之间相距5m以上， 且在与接地网连接前，必须实测由两根铁管经连 接导线和接地导线连接后组成的局部接地极的接 地电阻，接地电阻值不得大于80。其装设方法 可参照图3-9所示进行。 埋设在其它地点的局部接地极，可采用 镀锌铁管。铁管直径不得小于35mm，长度 不得小于1.5m。管子上至少要钻20个直径 不小于5mm的透眼，铁管垂直于地面，并必 须埋设在潮湿地方。如果埋设有

52、困难时， 可用两根长度不得小于0.75m，直径不得小 于22mm的镀锌铁管。每根管子上至少要钻 10个直径不小于5mm的透眼，两根铁管均垂 直于地面，并必须埋设在潮湿的地方。两 管之间相距5m以上，且在与接地网连接前， 必须实测由两根铁管经连接导线和接地导 线连接后组成的局部接地极的接地电阻， 接地电阻值不得大于80。其装设方法可 参照图3-9、图3-0所示进行。 图3-9 单根管状局部接地极的 构造及安装示意图 图3-10 双根管状局部接地极的 构造及安装示意图 2、固定电气设备的接地方法 1）变压器的接地，应将高、低压侧的铠装电 缆的钢带、铅皮用连接导线分别接到变压器外 壳上的专供接地的螺

53、钉上。如用橡套电缆时， 将电缆的接地芯线接到进出线装置的内接地端 子上，然后将变压器外壳的接地螺钉用连接导 线接到接地母线(或辅助接地母线)上。其装设 方法可参照图3-11所示进行。 图3-11 变压器的接地示意图 2）电动机的接地，可直接将其外壳的接地螺 钉接到接地母线(或辅助接地母线)上。橡套电 缆应将专用接地芯线与接线箱(盒)内的接地螺 钉连接。如用铠装电缆时，应将端头的铠装钢 带(钢丝)、铅皮同外壳的接地螺钉连接。禁止 把电机的底脚螺栓当作外壳的接地螺钉使用。 其装设方法可参照图3-12所示进行。 图3-12 电动机的接地示意图 a-带像套电缆的接地; b-带铠装电缆的接地 3）高压配电装置的接地，应将各进、出口的 电缆头接地部分(铠装、铅皮或接地芯线头)分 别用独立的连接导线连接到配电装置的接地螺 钉上，然后用连接导线将进口电缆头接地螺钉 与底架接地螺钉相连接，最后连接到接地母线 (或辅助接地母线)上，也可将电缆头的接地部 分直接与接地母线(或辅助接地母线)相连