煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件

煤矿井下供电系统三大保护

煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第1页（一）触电危害１．电流对人体作用煤矿井下空间狭小、潮湿、有淋水、矿尘大，轻易造成电气设备漏电。所以，煤矿井下发生触电事故可能性较大。触电事故是指人体触及带电体，或人体靠近高压带电体时有电流流过人体而造成人身伤害事故。按电流对人体伤害程度，触电可分为电击和电伤两种。安全用电相关知识煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第2页

电击是指电流流过人体内部，造成人体内部器官损坏，而造成残废或死亡。电伤是指强电流瞬间经过人体某一局部或电弧对人体表面造成烧伤、灼伤。

在触电死亡事故中，大多数是电击死亡事故。所以，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伤害。仅50mA电流即可使人神经系统受到电流强烈刺激，引发呼吸中枢衰竭，呼吸麻痹，严重时造成心室纤维颤动，以至引发昏迷和死亡。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第3页

按照人体触及带电体方式和电流经过人体路径，电击触电可分为三种情况：（1）单相触电

单相触电是指人体接触一相带电体，这时触电危险程度取决于电网中性点是否接地和触电环境。对于高电压人体即使没有触及，但因超出了安全距离，高压电对人体产生电弧放电，也属于单相触电。单相触电危害程度与电网运行方式相关，普通情况下，接地电网单相触电比不接地电网危害大。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第4页

单相触电a—中性点接地；b—中性点绝缘煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第5页电网中性点接地时，经过人体电流为I=U/R₀Rｒ=U/Rｒ式中U—相电压R₀

—电网中性点接地电阻，普通含有几欧，远远小于人体电阻R，能够忽略；

Rｒ—人体触电电阻煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第6页

中性点绝缘时，各项导线对地电阻为绝缘电阻，因为各项导线分布电容存在，还应考虑分布电容作用。所以人体触电电阻为人体电阻与各项导线对地阻抗串联结果。这就是说，当电网电压一定情况下，中性点不接地系统对触电危险较小。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第7页（２）两相触电。

两相触电是指人体两处同时触及两相带电体而发生触电事故。不论电网中性点接地是否，其危害性都比较大。（３）跨步电压触电。

当电网或电气设备发生接地事故时，流入大地中电流在土壤中形成电位，地表面也形成以接地点为圆心径向电位差分布。假如人行走时前后两脚间（普通按0.8m计算)电位差到达危险电压造成触电，称为跨步触电。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第8页

人离接地点越近，跨步电压越高，危险性越大。普通在距接地点20m以外，能够认为地电为零。在高压故障接地处或有大电流流过接地装置附近，都可能出现较高跨步电压，所以井下不存在跨步电压危险。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第9页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发触电。这时，经过人体电流即使很大，但人会被快速击倒而脱离电源，有时不会造成死亡，但会造成严重烧伤。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第10页

2.对人体作用电流划分对于工频交流电，按照经过人体电流大小而使人体展现不一样状态，可将电流划分为三级：（1）感知电流。引发人感觉最小电流称感知电流。人接触这么电流会有轻微麻感。试验表明，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。感知电流普通不会对人造成伤害，不过接触时间长，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。

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（2）摆脱电流。电流超出感知电流并不停增大时，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最大电流称为摆脱电流。普通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。摆脱电流是人体能够忍受而不会造成危险电流。若经过人体电流超出摆脱电流时间过长，会造成昏迷、窒息甚至死亡。所以，人摆脱电源能力伴随触电时间延长而降低。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第12页

（3）致命电流。在较短时间内危及生命电流，称为致命电流。电流到达50mA以上，就会引发心室颤动，有生命危险，100mA以上电流，则足以致死。而接触30mA以下电流通常通常不会有生命危险。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第13页

电流mA作用情况50Hz交流电直流电0.6-1.5开始有感觉，手指有麻刺没有感觉2-3手指有强烈麻刺，颤动没有感觉5-7手部痉挛感觉痒、刺痛、灼热8-10手已难于摆脱带电体，不过还能摆脱，手指尖部到手腕有剧痛热感觉增强20-25手快速麻痹，不能摆脱带电体，剧痛，呼吸困难热感觉增强较大，手部肌肉不强烈收缩50-80呼吸麻痹，心房开始震颤有强烈热感觉，手部肌肉收缩，痉挛，呼吸困难90-100呼吸麻痹，连续3S或更长时间，则心脏麻痹，心室颤动呼吸麻痹300及以上作用时间0.1S以上，呼吸和心脏麻痹，机体组织遭到电流热破坏

电流对人体造成影响

煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第14页3.影响触电伤害原因

触电对人身伤害程度主要由以下原因决定：1）流经人体电流大小：电流对人体危险电流50mA。安全电流井下30mA。普通认为：经过人体电流超出50mA时，就有生命危险；超出100mA时，只要很短时就会使人停顿呼吸，失去知觉而死亡。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第15页2）.人体电阻大小：人体电阻由体内电阻（500Ω）和皮肤电阻（650Ω~10KΩ）组成。3）.作用与人体电压值：安全电压取决于人体电阻和安全电流大小。对于干燥而触电危险性较小环境，其安全电压普通小于40伏。但对于潮湿而触电危险性较大环境，其安全电压不应大于12伏。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第16页其它原因对触电危险性影响

触电危险性主要取决于流经人体电流，但触电时间、触电电流流经人体路径、触电电流频率和人精神状态及健康状态对触电危险性也有影响。

1）触电时间越长，人体出汗就越多，人体电阻就越小，流过人体电流就越大。2）触电电流流经人体路径也直接影响着触电危险性。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第17页

3）触电电流工作频率对触电后果也有较大影响，25Hz~300Hz交流电对心脏影响较大，大于Hz交流电对心脏影响较小，直流电对人身触电危险性比交流电小。4）人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，因为反应迟钝，触电后不能及时脱开带电体。含有心脏病、精神病人触电后所受到伤害要大于正常人。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第18页（二）人体触电原因及预防办法

1.人体触电原因（1）作业人员违反《章程》、操作规程相关要求、带电作业、带电安装、带电检验、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“有些人工作，禁止送电”警示牌，执行谁停电谁送电安全作业制度不严，误送电。

煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第19页（3）没设可靠漏电保护、漏电保护失效或甩掉不用；漏电保护失效接地网断线情况下人触及带电设备外壳。（4）不按要求使用绝缘用具、带电拉隔离开关等误操作造成人体触电。（5）不按要求携带较长导电材料，在有架线巷道行走时触及架线。（6）工作中，触及破损电缆、裸露带电体等。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第20页2.人体触电预防办法（1）使人体不能触及或靠近带电体。（2）设置保护接地。（3）在井下高、低压供电系统中，装设漏电保护装置，预防供电系统漏电造成人身触电和引发瓦斯或煤尘爆炸。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第21页

煤矿井下供电系统过流保护、漏电保护、接地保护统称为煤矿井下三大保护。第一节过电流保护一、过电流故障危害及原因过电流是指流过电气设备和电缆电流超出额定值。其故障有短路、过负荷和断相。煤矿井下三大保护煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第22页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，可达额定电流几倍、几十倍，甚至更大，其危害是能够在极短时间内烧毁电气设备，引发火灾或引发瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流还会产生很大电动力，使电气设备遭到机械损坏，也会引发电网电压急剧下降，影响电网中其它用电设备正常工作。造成短路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维护和检验，并设置短路保护装置。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第23页2.过负荷过负荷是指流过电气设备和电路实际电流超出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，温度将超出所用绝缘材料最高允许温度，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、小型电动机主要原因之一。引发电气设备和电缆过负荷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出了额定电流；二是对生产机械误操作，比如在刮板输送机机尾压煤情况下，连续点动起动，就会在起动电流连续冲击下引发电动机过热，甚至烧毁。另外，电源电压过低或电动机机械性堵转都会引发电动机过负荷。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第24页3.断相断相是指三相交流电动机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。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第25页二、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则（一）、普通要求1、短路电流计算方法1）选择短路保护装置整定电流时，需要计算两相短路电流值，

=（1）

式中：----两相短路电流，A。----短路回路内一相电阻，电抗值总和，Ω。Xx----依据三相短路容量计算系统电抗值,Ω。R1、X1----高压电缆电阻、电抗值，Ω。Kb----矿用变压器变比。Rb、Xb----矿用变压器电阻、电抗值，Ω。R2、X2----低压电缆电阻、电抗值，Ω。UN2----变压器二次侧额定电压，V。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第26页利用公式⑴计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量衰减，短路回路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⑵计算：．．．．．．⑵式中：----三相短路电流，A。2）两相短路电流亦可利用计算图(或表)查出。2、短路保护装置1）馈出线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、单相断线保护装置。2）当干线上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，确保灵敏可靠，不准甩掉不用，并禁止使用不合格短路保护装置。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第27页2、短路保护装置1）馈出线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、单相断线保护装置。2）当干线上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，确保灵敏可靠，不准甩掉不用，并禁止使用不合格短路保护装置。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第28页（二）、电缆线路短路保护1、电磁式过流继电器整定1）1200V及以下馈电开关过流继电器整定值，按以下要求选择。①对保护电缆干线装置按公式⑶选择：．．．．．．⑶式中：IZ----过流保护装置电流整定值，A。IQC----容量最大电动机额定起动电流，A。∑Ie----其余电动机额定电流之和，A。KX----需用系数，取0.5～1。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第29页（二）、电缆线路过流保护1、电磁式过流继电器整定1）1200V及以下馈电开关过流继电器整定值，按以下要求选择。①对保护电缆干线装置按公式⑶选择：．．．．．．⑶式中：IZ----过流保护装置电流整定值，A。IQC----容量最大电动机额定起动电流，A。∑Ie----其余电动机额定电流之和，A。KX----需用系数，取0.5～1。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第30页②保护电缆支线装置按公式⑷选择：IZ≥IQC．．．．．．⑷式中：IZ、IQC含义同公式⑶。当前一些隔爆磁力起动器装有限流热继电器，其热元件按公式⑸整定：IZ≤Ie⑸式中：IZ、Ie含义同公式⑶。2）按第1条要求选择出来整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合公式⑹要求：/IZ≥1.5⑹式中：----被保护电缆干线或支线距变压器最远点两相短路电流值，A。Iz----过流保护装置电流整定值，A。1.5----保护装置可靠动作系数。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第31页若线路上串联两台及以上开关时(其间无分支线路)，则上一级开关整定值，也应按下一级开关保护范围最远点两相短路电流来校验，校验可靠动作系数应满足1.2～1.5要求，以确保双重保护可靠性。若经校验，两相短路电流不能满足公式⑹时，可采取以下办法：①加大干线或支线电缆截面。②设法降低低压电缆长度。③采取相敏保护器或软起动等新技术提升可靠动作系数。④换用大容量变压器或采取变压器并联。⑤增设分段保护开关。⑥采取移动变电站或移动变压器。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第32页2、电子保护器电流整定1）馈电开关中，电子保护器短路保护整定标准，按公式⑶进行计算、选择、整定，按公式⑹进行校验，其整定范围为(3～10)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(0.4～1)Ie。Ie为馈电开关额定电流。2）电磁起动器中，电子保护器过流整定值，按公式⑺选择：Iz≤Ie⑺式中：Iz----电子保护器过流整定值，取电机额定电流近似值，A。Ie----电动机额定电流，A。当运行中电流超出Iz值时，即视为过载，电子保护器延时动作；当运行中电流到达Iz值8倍及以上时，即视为短路，电子保护器瞬时动作。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第33页3）按公式⑺计算选择出整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合公式⑻要求：≥1.2⑻式中：8Iz----电子保护短路保护动作值。1.2----保护装置可靠动作系数。3、熔断器熔体额定电流选择1）1200V及以下电网中，熔体额定电流可按以下要求选择。①对保护电缆干线装置，按公式⑼选择：⑼式中：IR----熔体额定电流，A。IQC、∑Ie----含义同公式⑶。1.8～2.5----当容量最大电动机起动时，确保熔体不熔化系数。对不经常开启和轻载起动可取2.5;对于频繁起动和带负载起动则可取1.8～2。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第34页②对保护电缆支线装置按公式⑽选择：．．．．．．．．⑽式中：IQC、IR、1.8～2.5----含义同公式⑼。③对保护照明负荷装置，按公式(11)选择：IR≈Ie．．．．．．(11)式中：Ie----照明负荷额定电流，A。选择熔体额定电流应靠近于计算值。2）选取熔体，应按公式(12)进行校验：≥4～7．．．．．．(12)式中：----含义公式⑹。4～7----为确保熔体及时熔断系数，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。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第35页（三）变压器保护1、动力变压器在低压侧发生两相短路时，采取高压配电装置中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)选择：Iz≥．．．．．．(13)式中：Kb----变压器变压比1.2～1.4----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)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)倍数。Ige----高压配电装置额定电流，A。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第36页对Y/Y接线变压器，按公式(13)计算出整定值，按公式(15a)检验：≥1.5．．．．．．(15a)对于Y/△接线变压器，按公式(13)计算出整定值，按公式(15b)校验：≥1.5．．．．．．(15b)式中：----Y/△接线变压器二次两相短路电流折算到一次侧系数。1.5----确保过流保护装置可靠动作系数。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第37页2、动力变压器过负荷保护反应变压器正常运行时过载情况，通常为三相对称，普通经一定延时作用于信号。高压配电装置中保护整定标准以下：①电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定。②电磁式动作时间为10～15s，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，普通为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保护装置中变压器由下式校验：≥4～7

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系数，当为△/△接线时此系数取1。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第38页（四）管理制度1、生产矿井(或采区)应有专员负责低压电气设备和高压配电装置过流保护装置整定和管理工作，矿机电部门应加强对此项工作检验和指导。2、新投产采区，在作采区供电设计时，应对保护装置整定值进行计算、校验，机电安装人员应按设计要求进行安装整定、调整。当电气设备包括电网及负荷情况发生改变时，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）审批后，由专职电气维修工负责调整。3、运行中电气设备保护装置，由电气维修工负责定时检验，如发觉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)依据实际情况作必要改动，其它人员不得任意变更。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第39页4、生产矿井(或采区)应备有实际供电系统图(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、为了便于检验，设备应挂标志牌，牌上注明设备编号、型号、整定值、两相短路电流值、整定日期、供电范围等情况。6、检修后高、低压开关，必须对其保护装置进行校验，使之符合要求，方便在井下使用时，能够依据其刻度正确地调整。7、备用开关设备(含新、检修完)及单独保护器，在入井前，应由持合格证防爆检验员检验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、开关在井下使用超出6个月时，应对其过流保护装置进行一次检验和调整。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第40页

(五）安全检验重点（1）电气设备额定电压与所在电网额定电压是否适应。（2）电气设备额定电流应大于或等于它长时最大实际工作电流。（3）电缆截面选择是否符合设备容量要求。（4）高、低压开关设备切断短路电流能力，即开关额定断流容量是否大于或等于线路可能产生最大三相短路电流。（5）电气设备安装前后测量其绝缘电阻值是否合格，使用中是否定时测试电气设备绝缘。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第41页（6）安装地点能否使电气设备免遭碰撞、砸和淋水影响。（7）电缆敷设电气设备和连接恪守《规程》要求要求，不得将电缆浸泡在水沟里，要预防砸、碰、压电缆，发觉问题及时处理。（8）熔断保护中熔丝是否用铜丝、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。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第42页漏电：当电气设备或导线绝缘损坏或人体触及一相带电体时，电源和大地形成回路，有电流流过现象，称为漏电。井下常见漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类。集中性漏电是指漏电发生在电网某一处或某一点，其余部分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。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第43页一、漏电危害及原因1、漏电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地方可能产生电火花，有可能引发瓦斯煤尘爆炸。（3）漏电回路上各点存在电位差，若电雷管引线两端接触不一样电位两点，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。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第44页2、漏电原因（1）电缆和电气设备长久过负荷运行，使绝缘老化而造成漏电。（2）运行中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要求值，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它器械挤压、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分弯曲而产生裂口或缝隙，长久受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第45页（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。（9）移动频繁电气设备电缆重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。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第46页3、预防办法（1）禁止电气设备及电缆长久过负荷。（2）导线连接要牢靠，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，禁止将工具和材料等导体遗留在电气设备中。（4）防止电缆、电气设备浸泡在水里，预防电缆机械损伤。（5）不在电气设备中增加额外部件，必须设置时，必须符合相关要求要求。（6）设置保护接地装置。（7）设置漏电保护装置。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第47页二、漏电保护目标、要求和保护方式1、目标是经过切断电源操作来预防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，最轻易检测到电网各相对地绝缘电阻下降。经过在电网上附加一直流电源方式，检测电网对地绝缘阻抗，判断是否发生漏电故障。利用三个整流管漏电保护：结构简单，不需要另设直流电源，即可取得直流检测式漏电保护所含有保护特征。另外含有较高直流电压，所以能够较真实反应电网绝缘水平。

煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第48页零序电压式漏电保护：利用漏电时零序电压大小，来反应电网对地绝缘程度，当零序电压到达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，假如存在零序回路，则在回路中出现零序电流。经过零序电流互感器检测出该零序电流大小，在超出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方向不一样，可实现放射式电网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。

煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第49页零序功率方向式漏电保护：利用零序电流或零序电压幅值大小来判断供电系统是否发生漏电，同时利用各支路零序电流与零序电压相位关系判断故障支路，然后切除故障支路，实现有选择性切除故障保护方式。有较强横向选择性，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快速输出动作信号，执行继电器1~3KD快速将故障相旁路接地，利用专设接地极电阻Rgr分流作用，降低人身触电电流或经漏电点电流，而不影响电网正常运行。故障支路跳闸后，旁路接地装置复位。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第50页

六种漏电保护特点比较煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第51页三、漏电保护动作、闭锁电阻值以下：

动作电阻/kΩ

电压等级/kΩ

闭锁电阻/kΩ2011402×20116602×113.53802×3.51.51272×1.5煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第52页四、故障判断与寻找：

1、集中性漏电（1）长久集中性漏电这种漏电，可能是电网内某台设备或电缆，因为绝缘击穿或导体碰及外壳所造成。（2）间歇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，因为绝缘击穿或导体碰击外壳，在设备运转时产生漏电；还可能因为针状导体刺入负荷侧电缆内产生漏电。（3）瞬间集中性漏电这种漏电，主要是因为工作人员或其它物体偶然触及带电导体或电气设备和电缆绝缘破裂部分，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。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第53页2、分散性漏电（1）某几条线路及设备绝缘水平降低所致。（2）整个电网绝缘水平降低所致。3、发生漏电故障后，应依据设备、电缆新旧程度、下井使用时间长短、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，预计漏电大致范围，然后进行细致检验，找出漏电点。依据不一样检漏保护装置判断漏电点，如找不到漏电点，应与瓦斯检验员联络，对可能产生瓦斯积聚地域（如单巷掘进、通风不良采掘工作面等）进行瓦斯检验，如无瓦斯积聚（瓦斯浓度小于1%）时，可用以下方法进行寻找：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，普通为分散性漏电。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第54页4、集中性漏电寻找方法（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一合闸，如在合某一开关时跳闸，则表示分路有集中性漏电。5、分散性漏电寻找方法若电网绝缘水平降低，在还未发生一相接地时，继电器动作跳闸，能够采取拉开全部分路开关，再将各分路开关分别逐一合闸方法，确定是哪一条线路绝缘水平最低，然后用摇表摇测。检验到某设备或电缆绝缘水平太低时，则应更换。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第55页一、井下保护接地网作用1、井下保护接地网作用保护接地对确保人身触电安全是非常主要。因为接地电阻数值被控制在《煤矿安全规程》要求范围内，所以，经过接地装置有效分流作用，就能够把流经人身触电电流降低到安全值以内，确保人身安全。另外，因为装设了保护接地装置，带电导体碰壳处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，但因为接地装置分流作用，能够使电火花能量大大减小，从而防止了引爆瓦斯、煤尘危险。保护接地如图3—5所表示。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第56页图3-5保护接地煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第57页二、煤矿井下保护接地装置安装、检验、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。保护接地就是为了防止人身触电事故发生。2、36V以上电气设备金属外壳，构架、铠装电缆钢带(或钢丝)、铅皮和橡套(塑料)电缆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(或无其它可供接地护套，如铅皮、铜皮等)橡套或塑料电缆。3、全部必须接地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，每个水平总接地网都要与主、副水仓中主接地极连接。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第58页5、在以下地点应装设局部接地极：①每个采区变电所(包含移动变电站和移动变压器)。②每个装有电气设备硐室和单独装设高压电气设备。③每个低压配电点或装有3台以上电气设备地点。④无低压配电点采煤工作面机巷、回风巷、集中运输巷以及由变电所单独供电掘进工作面，最少要分别装设一个局部接地极。⑤连接动力铠装电缆每个接线盒以及高压电缆连接装置。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第59页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地方。设在巷道水沟内局部接地极及接地引线，不得影响水正常经过和水沟清理。7、矿井内部全部需要接地设备，均经过接地用连接导线直接与接地母线(或辅助接地母线)或铠装电缆钢带(或钢丝)、铅皮套或橡套电缆接地芯线(或接地护套)相连接。而接地母线(或辅助接地母线)与连接在一起全部电缆接地部分，又均经过各接地导线同各局部接地极相连接，最终都直接汇接到主接地极上，从而组成一个全矿井内容完整不间断总接地网。如图3-6所表示。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第60页图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-煤电钻综合保护装置;16-采煤机;17-带式输送机煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第61页8、矿井内分区从井上独立供电者，能够单独在井下或井上设置分区主接地极，但其总接地网接地电阻不得超出2Ω。9、禁止井下配电变压器中性点直接接地，禁止由地面上中性点直接接地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专用变压器不在此限。10、每台设备均必须用独立连接导线与接地网(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、接地母线及变电所辅助接地母线，应采取断面大于50mm2裸铜线、断面大于100mm2镀锌铁线或厚度大于4mm、断面大于100mm2镀锌扁钢。采区配电点及其它机电硐室辅助接地母线，应采取断面大于25mm2裸铜线、断面大于50mm2镀锌铁线或厚度大于4mm、断面大于50mm2镀锌扁钢。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第62页12、连接导线、接地导线应采取断面大于25mm2裸铜线、断面大于50mm2镀锌铁线或厚度大于4mm、断面大于50mm2镀锌扁钢。额定电压低于或等于127V电气设备接地导线、连接导线，可采取断面不大于6mm2裸铜线。13、禁止采取铝导体作为接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线和接地导线。14、未镀锌铠装电缆钢带(或钢丝)要定时进行防腐处理，1～2年应涂刷一次。15、从任意一个局部接地装置处所测得总接地电网电阻值，不得超出2Ω。每一移动式和手持式电气设备同接地网之间保护接地用电缆芯线(或其它相当接地导线)电阻值，都不得超出1Ω。16、本细则仅适合用于煤矿井下保护接地系统。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第63页（二）井下接地装置安装1、保护接地接地极1）主接地极①主、副水仓主接地极和分区主接地极、均应采取面积大于0.75m2，厚度大于5mm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取其它耐腐蚀钢板。②安装主接地时，应确保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验牵引装置。其装设方法可参考图3-7所表示进行。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第64页图3-7主接地极结构及安装示意图1-吊环;2-吊绳;3-连接螺栓;4-辅助母线(4×25扁钢);5-主接地极板;6-吊绳孔;7-接地导线(引至接地母线)煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第65页2）局部接地极①埋设在巷道水沟或潮湿地方局部接地极，可采取面积大于0.6m2，厚度大于3mm钢板。其装设方法可参考图3-8所表示进行。图3-8局部接地极结构及安装示意a-埋设在潮湿地方钢板接地极;b-放入水沟中角铁接地极1-接地导线;2-局部接地极煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第66页②埋设在其它地点局部接地极，可采取镀锌铁管。铁管直径不得小于35mm，长度不得小于1.5m。管子上最少要钻20个直径大于5mm透眼，铁管垂直于地面，并必须埋设在潮湿地方。假如埋设有困难时，可用两根长度不得小于0.75m，直径不得小于22mm镀锌铁管。每根管子上最少要钻10个直径大于5mm透眼，两根铁管均垂直于地面，并必须埋设在潮湿地方。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局部接地极接地电阻，接地电阻值不得大于80Ω。其装设方法可参考图3-9所表示进行。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第67页②埋设在其它地点局部接地极，可采取镀锌铁管。铁管直径不得小于35mm，长度不得小于1.5m。管子上最少要钻20个直径大于5mm透眼，铁管垂直于地面，并必须埋设在潮湿地方。假如埋设有困难时，可用两根长度不得小于0.75m，直径不得小于22mm镀锌铁管。每根管子上最少要钻10个直径大于5mm透眼，两根铁管均垂直于地面，并必须埋设在潮湿地方。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局部接地极接地电阻，接地电阻值不得大于80Ω。其装设方法可参考图3-9、图3-0所表示进行。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第68页图3-9单根管状局部接地极结构及安装示意图图3-10双根管状局部接地极结构及安装示意图煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第69页2、固定电气设备接地方法1）变压器接地，应将高、低压侧铠装电缆钢带、铅皮用连接导线分别接到变压器外壳上专供接地螺钉上。如用橡套电缆时，将电缆接地芯线接到进出线装置内接地端子上，然后将变压器外壳接地螺钉用连接导线接到接地母线(或辅助接地母线)上。其装设方法可参考图3-11所表示进行。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第70页图3-11变压器接地示意图煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第71页2）电动机接地，可直接将其外壳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)内接地螺钉连接。如用铠装电缆时，应将端头铠装钢带(钢丝)、铅皮同外壳接地螺钉连接。禁止把电机底脚螺栓看成外壳接地螺钉使用。其装设方法可参考图3-12所表示进行。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第72页图3-12电动机接地示意图a-带像套电缆接地;b-带铠装电缆接地煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第73页3）高压配电装置接地，应将各进、出口电缆头接地部分(铠装、铅皮或接地芯线头)分别用独立连接导线连接到配电装置接地螺钉上，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，最终连接到接地母线(或辅助接地母线)上，也可将电缆头接地部分直接与接地母线(或辅助接地母线)相连。其装设方法可参考图3-13所表示进行。煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第74页图3-13高压配电装置接地示意图煤矿井下供电系统的三大保护讲义课件第75页4）井下各机电硐室、各采区变电所(包含移动变电站和移动变压器)及各配电点电气设备接地，除经过电缆铠装层、屏蔽层或接地芯