煤矿供电安全管理刘书平

1、欢迎学员们来到安培中心煤矿供电安全管理 主讲：刘书平主讲：刘书平电话：电话要内容主要内容 1、供电基本知识、供电基本知识 2、煤矿企业对供电的要求、煤矿企业对供电的要求 3、供电电压等级、供电电压等级 4、井下电气、井下电气 5、触电、漏电、过流、触电、漏电、过流 6、井下电气保护、井下电气保护 7、煤矿供电安全管理、煤矿供电安全管理 8、专题、专题第一节、供电基本知识 负荷分类 根据矿井用电设备在安全中的重要性及供电中断造成的危害程度，将矿山电力负荷可分为三类。1）定义：凡因突然中断供电可能造）定义：凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成成人身伤亡或重

2、大设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷。例：影响的负荷。例：矿井通风机、提矿井通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵、升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵、主排水泵、有下山排水的水泵，井主排水泵、有下山排水的水泵，井上及井下中央变电所等。上及井下中央变电所等。 2）供电要求：两个独立电源供电。）供电要求：两个独立电源供电。1）定义：凡因突然停电造成）定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷大量减产或大量废品的负荷。例：。例：煤炭集中运输与提升煤炭集中运输与提升设备、空压机、采区变电所设备、空压机、采区变电所。 2）供电：）供电：宜采用双回路供电或环

3、形供电。1）定义：指除一、二类负荷）定义：指除一、二类负荷以外的其它负荷，突然停电对以外的其它负荷，突然停电对这类用户的生产没有直接影响这类用户的生产没有直接影响。例：宿舍、地面附属车间及。例：宿舍、地面附属车间及矿井机修厂等。矿井机修厂等。 2）供电：单回路供电、多负）供电：单回路供电、多负荷共用一条输电线路。荷共用一条输电线路。 第二节：煤矿企业对供电的主要要求第二节：煤矿企业对供电的主要要求 1） 供电可靠供电可靠 年产6万吨以上的煤矿必须完善双回路供电系统，应有两个或两个以上电源，两个电源之间相互独立、无联系。 两个回路均可取自同一变电所的不同母线段。两个回路均可取自同一变电所的不同母

4、线段。 矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。荷。 矿井矿井正常情况下，矿井电源应采用分列运行正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式。一回路运行时另一回路必须带电备用，方式。一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。以保证供电的连续性。 矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。 对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房的供电线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。其余回路应能担负全部负荷。 对地面一类负荷应各有两回直接由变（配）对地面一类

5、负荷应各有两回直接由变（配）电所馈出的供电线路电所馈出的供电线路；受条件限制时，；受条件限制时，其其中的一回路可引自上述同种设备房中的一回路可引自上述同种设备房的配电的配电装置。上述供电线路应来自各自的变压器装置。上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。和母线段，线路上不应分接任何负荷。 2）供电安全）供电安全 供电安全有两个方面的意义，即防止人身触供电安全有两个方面的意义，即防止人身触电和防止由于电气设备的损坏和故障引起的电和防止由于电气设备的损坏和故障引起的电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。 严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁井下配电变

6、压器中性点直接接地。 严禁由地面中性点严禁由地面中性点直接接地直接接地的变压器或发电的变压器或发电机直接向井下供电。机直接向井下供电。 不得使用一台变压器同时对地面负荷、井下不得使用一台变压器同时对地面负荷、井下负荷供电。负荷供电。 向井下馈电的高、低压线路上必须安装短路、向井下馈电的高、低压线路上必须安装短路、过负荷、欠电压保护装置和防止人身触电的过负荷、欠电压保护装置和防止人身触电的漏电、接地保护装置。漏电、接地保护装置。 地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站

7、的高压馈电线上，必须装设有供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。 直接向井下供电的高压馈电线上，直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设严禁装设自动重合闸。手动合闸时，必须事先同井下自动重合闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。联系。 3）供电质量）供电质量 衡量供电质量技术指标衡量供电质量技术指标一是频率的稳定性，一是频率的稳定性，二是电压的偏移。二是电压的偏移。 供电频率由发电厂保证。煤矿企业对电动供电频率由发电厂保证。煤矿企业对电动机允许电压偏差范围为机允许电压偏差范围为5%，电压超过额电压超过额定电压，需采用降压措施

8、，例如：串联电定电压，需采用降压措施，例如：串联电抗器或调节变压器的调压分接头的开关。抗器或调节变压器的调压分接头的开关。4)供电经济供电经济深井供电系统矿山各级变电所常用接线方式接线方式矿山各级变电所常用接线方式接线方式隔离开关和断路器 第三节、供电电压等级 电气设备都是按照一定的标准电压设计和制电气设备都是按照一定的标准电压设计和制造的，这个标准电压称为电气设备的额定电造的，这个标准电压称为电气设备的额定电压。压。 我国煤矿企业通常使用的电压等级及用途见我国煤矿企业通常使用的电压等级及用途见下表下表低压不超过高压不超过 井下低压配电系统同时存在井下低压配电系统同时存在2种或种或2种以上电种

9、以上电压时，低压电气设备上应明显地标出其电压额压时，低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。定值。 局部通风机三专供电：局部通风机三专供电：局部通风机必须采用三专（专用开关、专用电缆、专用变压器）供电，因为因为局部通风机无专用供电线路，而与采掘工作面的动力电缆相连，由于工作面的电器设备较多，经常因超负荷而造成断电，导致局部通风机频繁停止运转，工作面频繁停风，瓦斯超限和积聚现象频繁发生，为了掘进工作面新鲜风流的连续供应，必须保证局部通风机的持续运转，供电的可靠性是关键。第四节第四节 过电流保护及电压保护过电流保护及电压保护一、过电流的基本概念过电流的基本概念1、过电流过电流2、过电流保护过电流保

10、护 过电流是指流过电气设备或线路的电流超过过电流是指流过电气设备或线路的电流超过了额定值。了额定值。短路保护短路保护过负荷保护过负荷保护断相保护断相保护3、规程规程第第455条规定：条规定： 1）井下高压）井下高压电动机、动力电动机、动力变压器的高压变压器的高压控制设备，应控制设备，应具有短路、过具有短路、过负荷、接地和负荷、接地和欠电压释放保欠电压释放保护。护。 2）井下由）井下由采区变电所、采区变电所、移动变电站或移动变电站或配电点引出的配电点引出的馈电线上，应馈电线上，应装设短路、过装设短路、过负荷和漏电保负荷和漏电保护装置。护装置。 3）低压电动）低压电动机的控制设备，机的控制设备，应

11、具备短路、应具备短路、过负荷、单相过负荷、单相断线、漏电闭断线、漏电闭锁保护装置及锁保护装置及远程控远程控制装置。制装置。二、对过电流保护装置的要求二、对过电流保护装置的要求 1选择性选择性 当电网某部分发当电网某部分发生故障时，要求生故障时，要求保护装置只切除保护装置只切除故障设备或线路故障设备或线路的电源，尽量缩的电源，尽量缩小停电范围，保小停电范围，保证无故障设备继证无故障设备继续运行续运行 。 2可靠性可靠性 保护装置本身应保护装置本身应具有较高的可靠具有较高的可靠性，随时处于可性，随时处于可靠的准备动作状靠的准备动作状态。此外，还要态。此外，还要求保护性能可靠，求保护性能可靠，不拒动

12、，也不误不拒动，也不误动作。动作。 3速动性速动性 在故障电流还没造成危害之前，保护装置应将过流在故障电流还没造成危害之前，保护装置应将过流故障切除故障切除。4灵敏性灵敏性 电气保护装置对其保护范围内发生的故障和不正常运电气保护装置对其保护范围内发生的故障和不正常运行状态的反应能力称为保护装置的灵敏性。电气保护装置行状态的反应能力称为保护装置的灵敏性。电气保护装置在其保护范围内，不论发生何种故障，也不论故障位置如在其保护范围内，不论发生何种故障，也不论故障位置如何，均应反应灵敏并保证动作。灵敏性通常用灵敏度系数何，均应反应灵敏并保证动作。灵敏性通常用灵敏度系数K。来衡量。来衡量。 三、过电流故

13、障的类型及危害三、过电流故障的类型及危害 1短路短路 短路是指供电线路的相与相之间经导体直短路是指供电线路的相与相之间经导体直接短接，电流不经负载形成回路。短路时，流接短接，电流不经负载形成回路。短路时，流过供电线路的电流称为短路电流。过供电线路的电流称为短路电流。1）短路的概念短路的概念造成短路的原因 绝缘击穿。由于绝缘老化，受潮或接线头工艺不符合要求等问题可能导致电缆绝缘击穿。 机械损伤。如对电缆或电气设备防护不当，致使其受外力作用。 误操作。如将未停电线路当成当成停电线路进行短路接地;对刚检修完毕的设备送电时，忘记拆除短路接地线。 短路电流很大，通常可达额定电流的几十短路电流很大，通常可

14、达额定电流的几十倍，甚至几百倍。其危害是：倍，甚至几百倍。其危害是： 短路电流产生大量的热，烧毁电气设备，短路电流产生大量的热，烧毁电气设备，引起火灾或瓦斯、煤尘爆炸；引起火灾或瓦斯、煤尘爆炸； 短路电流的电动力，使故障设备及其他短路电流的电动力，使故障设备及其他设备遭受机械破坏；设备遭受机械破坏； 短路引起电网电压突然下降，影响电网短路引起电网电压突然下降，影响电网中其他电气设备的正常运行等。中其他电气设备的正常运行等。2）短路电流的危害）短路电流的危害 2过负荷过负荷 过负荷又叫过载，是指流过电气设备和线路过负荷又叫过载，是指流过电气设备和线路的实际电流超过其额定电流且超过允许过负荷时的实

15、际电流超过其额定电流且超过允许过负荷时间。间。1）过负荷的概念）过负荷的概念 造成电动机过负荷的主要原因：造成电动机过负荷的主要原因： 电源电压过低。电源电压过低，会造成电动机工作电流加大。 机械性堵转。如电动机轴承损坏或电动机所带负荷被卡会造成过负荷。 重载启动。重载启动时，启动时间长，会导致电动机温度升高。 电气设备和线路出现过负荷后，其温电气设备和线路出现过负荷后，其温度将超过所用绝缘材料的最高允许值，烧度将超过所用绝缘材料的最高允许值，烧毁绝缘；毁绝缘； 过负荷故障如不及时切除，还会发展过负荷故障如不及时切除，还会发展成漏电或短路故障。成漏电或短路故障。2）过负荷的危害）过负荷的危害3

16、单相断线单相断线 三相交流供电线路或用电设备一相线断三相交流供电线路或用电设备一相线断开称为单相断线，又称断相。开称为单相断线，又称断相。1）单相断线的概念）单相断线的概念 造成断相的主要原因有： 熔断器一相熔断。 电缆与电缆或电缆与设备之间没有可靠连接。 电缆芯线中有一相断线。 在状单相断线态运行的电动机叫单相在状单相断线态运行的电动机叫单相运行。此时电动机输出的转矩比三相运行运行。此时电动机输出的转矩比三相运行时小得多，在其所带负载不变的情况下，时小得多，在其所带负载不变的情况下，工作电流增加，造成过载，可能烧毁电气工作电流增加，造成过载，可能烧毁电气设备。设备。2）单相断线的危害）单相断

17、线的危害 （3）过流保护的种类与原理 熔断器 串接于电路中，短路时熔断而断电（幅值鉴别），其熔断时间与通过电流的大小具有反时限特性。 电磁式过流继电器 线圈串接于电路中，短路时产生电磁力使接点转换，瞬时使开关跳闸（幅值鉴别）。 电子式过流保护 电流互感器信号变换幅值鉴别跳闸指令。 具有短路瞬动，过载反时限，断相保护和漏电闭锁等功能。 相敏过流保护： 根据电机起动时功率因数低，线路短 路时功率因数高的特点，采用同时检测电流的幅值和相位而构成的保护。（图126） 适用于井下长距离、重负荷低压电网，保护灵敏度高。 图126 相敏过流保护原理 四、电压保护四、电压保护 1欠电压保护欠电压保护 欠电压保

18、护也叫失压保护，是指在电网运欠电压保护也叫失压保护，是指在电网运行中，由于某种原因，出现电网电压急剧下降行中，由于某种原因，出现电网电压急剧下降或突然消失，此时，保护装置使开关跳闸自动或突然消失，此时，保护装置使开关跳闸自动切断电源，当电网电压恢复后，开关不会自动切断电源，当电网电压恢复后，开关不会自动合闸，不会自动恢复供电或用电设备不会自行合闸，不会自动恢复供电或用电设备不会自行启动的一种保护。启动的一种保护。 2过电压保护过电压保护 在供用电系统运行中，由于某种原因，会在供用电系统运行中，由于某种原因，会产生危及电气设备绝缘的电压异常升高现象，产生危及电气设备绝缘的电压异常升高现象，这种对

19、电气设备的绝缘有破坏作用的电压这种对电气设备的绝缘有破坏作用的电压(一般一般超过额定电压超过额定电压15以上以上)叫过电压。叫过电压。 1）过电压的概念）过电压的概念2）过电压）过电压大气过电压大气过电压内部过电压内部过电压 大气过电压是由雷电活动引起的。为防止大气大气过电压是由雷电活动引起的。为防止大气过电压波及到井下，经由地面引入井下的各种线过电压波及到井下，经由地面引入井下的各种线路，必须在人井处装设防雷装置，通信线路必须路，必须在人井处装设防雷装置，通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷装置。在入井处装设熔断器和防雷装置。3）大气过电压的产生与防护）大气过电压的产生与防护 （1） 煤矿井

20、下的过电压主要是内部过电压。煤矿井下的过电压主要是内部过电压。 4）内部过电压）内部过电压（2）内部过电压）内部过电压操作过电压操作过电压弧光接地过电压弧光接地过电压谐振过电压谐振过电压（3）限制内部过电压的主要措施）限制内部过电压的主要措施 a.研制低截流和低重燃的真空触头；研制低截流和低重燃的真空触头； b.在真空断路器或接触器的负荷端并联阻容吸在真空断路器或接触器的负荷端并联阻容吸收装置或压敏电阻；收装置或压敏电阻； c.在感性负载上并联电容器。在感性负载上并联电容器。 煤矿井下供电系统的漏电保护、过流保护和保护接地统煤矿井下供电系统的漏电保护、过流保护和保护接地统称为煤矿井下的三大保护

21、。称为煤矿井下的三大保护。 井下电网保护井下电网保护 在变压器中性点不接地电网中，发生单相接地在变压器中性点不接地电网中，发生单相接地(直接直接接地或经过渡阻抗接地接地或经过渡阻抗接地)或两相、三相对地的总绝缘电阻或两相、三相对地的总绝缘电阻降低到危险值的电气故障叫漏电故障，简称漏电。降低到危险值的电气故障叫漏电故障，简称漏电。第五节第五节 漏电保护漏电保护一、漏电的危害及原因一、漏电的危害及原因 1、 集中性漏电集中性漏电:指由于电网某处或某点的绝缘损指由于电网某处或某点的绝缘损伤而发生的漏电。伤而发生的漏电。 2、分散性漏、分散性漏:由于整个电网或某条线路的对地由于整个电网或某条线路的对地

22、绝缘电阻降低而发生的漏电。在井下电网中出现较绝缘电阻降低而发生的漏电。在井下电网中出现较多的是集中性漏电。多的是集中性漏电。电网漏电可分为电网漏电可分为集中性漏电集中性漏电分散性漏电分散性漏电3、井下发生漏电故障主要由以下原因造成。、井下发生漏电故障主要由以下原因造成。 (1)电缆或电气设备的绝缘受潮或进水，使绝缘电阻电缆或电气设备的绝缘受潮或进水，使绝缘电阻下降。下降。 (2)电气设备或电缆长期过负荷运行使绝缘老化。电气设备或电缆长期过负荷运行使绝缘老化。 (3)电缆与电气设备的连接不符合要求，造成接头松电缆与电气设备的连接不符合要求，造成接头松动脱落而碰金属外壳。动脱落而碰金属外壳。 (4

23、)橡套电缆的连接不符合要求，出现橡套电缆的连接不符合要求，出现“鸡爪子鸡爪子”、“羊尾巴羊尾巴”和和“明接头明接头”，或受潮气侵入。，或受潮气侵入。 (5)用金属丝吊挂橡套电缆，使其嵌入绝缘用金属丝吊挂橡套电缆，使其嵌入绝缘层内接触芯线。层内接触芯线。 (6)接线时，将导电芯线与地线接错。接线时，将导电芯线与地线接错。 (7)电缆在运行中被炮崩或受挤、压、拉、砸、电缆在运行中被炮崩或受挤、压、拉、砸、砍等机械作用而损坏绝缘。砍等机械作用而损坏绝缘。 (8)电缆因长期过度弯曲而产生裂口或缝隙，电缆因长期过度弯曲而产生裂口或缝隙，运行中受潮气或淋水侵入。运行中受潮气或淋水侵入。 (9)人体触及一相

24、带电导体。人体触及一相带电导体。 (10)在电气设备内随意增添电气元件，或检修在电气设备内随意增添电气元件，或检修时将工具等导体留在设备内，使电气间隙小于规时将工具等导体留在设备内，使电气间隙小于规定值，导致一相对外壳放电。定值，导致一相对外壳放电。 (11)操作电气设备时产生弧光对地放电。操作电气设备时产生弧光对地放电。 (12)出现严重过电压，击穿电缆或电气设备的出现严重过电压，击穿电缆或电气设备的对地绝缘。对地绝缘。漏电保护（非选择性）（漏电跳闸）漏电闭锁选择性漏电保护漏电保护方式漏电保护方式 二、漏电保护方式二、漏电保护方式 (一一)附加电源直流检测式附加电源直流检测式 在不接地电网中

25、，很在不接地电网中，很容易检测到电网各相对容易检测到电网各相对地的绝缘电阻值。若在地的绝缘电阻值。若在三相电网与大地之间附三相电网与大地之间附加一独立的直流电源，加一独立的直流电源，则在三相对地绝缘电阻则在三相对地绝缘电阻上将有一直流电流流过，上将有一直流电流流过，该电流的大小直接反应该电流的大小直接反应了电网对地绝缘电阻的了电网对地绝缘电阻的高低。附加电源直流检高低。附加电源直流检测式就是利用该电流实测式就是利用该电流实现漏电保护的。现漏电保护的。 (二二)零序功率方向式零序功率方向式 由不接地电网分析可知：当电网正常时，各相对由不接地电网分析可知：当电网正常时，各相对地电压对称，电网无零序

26、电压，也无零序电流；当发地电压对称，电网无零序电压，也无零序电流；当发生不对称漏电时，各相对地电压不再平衡，电网出现生不对称漏电时，各相对地电压不再平衡，电网出现零序电压零序电压U。，因而必有零序电流，零序功率方向式。，因而必有零序电流，零序功率方向式就是利用这两个参数实现不对称漏电保护的。它利用就是利用这两个参数实现不对称漏电保护的。它利用由环形铁心、其上所缠的二次绕组和穿过铁心的由环形铁心、其上所缠的二次绕组和穿过铁心的3根根电缆芯线组成的零序电流互感器电缆芯线组成的零序电流互感器LH作为检测元件。作为检测元件。 1基本理论基本理论1）、零序功率方向式）、零序功率方向式 利用零序电压或零序

27、电流的幅值大小来判断供电利用零序电压或零序电流的幅值大小来判断供电电网内是否发生漏电，同时利用各支路的相位关系电网内是否发生漏电，同时利用各支路的相位关系来判断、选择出故障支路，而后动作，有选择地将来判断、选择出故障支路，而后动作，有选择地将故障支路的电源切除。这种保护就是零序功率方向故障支路的电源切除。这种保护就是零序功率方向式漏电保护，因为它利用了零序电流和零序电压两式漏电保护，因为它利用了零序电流和零序电压两个参数，所以称之为零序功率方向式。个参数，所以称之为零序功率方向式。2）、放射式供电系统单相接地时的零序电流分布）、放射式供电系统单相接地时的零序电流分布 在线路正常工作时，电网的三

28、相电压对称，三相负载相同，在线路正常工作时，电网的三相电压对称，三相负载相同，则三相电流的矢量和等于零，电流互感器二次侧没有电流则三相电流的矢量和等于零，电流互感器二次侧没有电流和电压，执行继电器和电压，执行继电器J不动作。不动作。 当发生漏电故障时，三相电路不对称，必然有零序电流，当发生漏电故障时，三相电路不对称，必然有零序电流，这个零序电流通过电网对地绝缘电阻这个零序电流通过电网对地绝缘电阻r和分布电容和分布电容C构成通构成通路。当发生单相漏电故障时，在零序电流互感器上的一次路。当发生单相漏电故障时，在零序电流互感器上的一次侧中流过侧中流过3倍的零序电流，在二次侧产生电流，经二极管整倍的零

29、序电流，在二次侧产生电流，经二极管整流后，可使执行继电器了动作，带动开关跳闸。流后，可使执行继电器了动作，带动开关跳闸。同理，如图同理，如图66所示，在供电系统中各支路的每相对所示，在供电系统中各支路的每相对地电容分别用地电容分别用Cl、C2和和C3表示，如果在第一支路上发表示，如果在第一支路上发生单相漏电或接地故障，第二、三支路的零序电流互生单相漏电或接地故障，第二、三支路的零序电流互感器感器LLH2和和LLH3中的零序电中的零序电 流便分别由各支路自身流便分别由各支路自身的电容的电容C2和和C3来决定，而在来决定，而在LLH1中则流过第二、三中则流过第二、三支路电流之和，使第一支路的零序电

30、流互感器支路电流之和，使第一支路的零序电流互感器LLH1所所流过的零序电流要大于其他两条支路。如果电网的支流过的零序电流要大于其他两条支路。如果电网的支路数更多，则路数更多，则LLH1中的零序电流还要更大，因此，利中的零序电流还要更大，因此，利用零序电流的大小不同，即可使故障支路与非故障支用零序电流的大小不同，即可使故障支路与非故障支路区分开，达到选择性漏电保护的目的。路区分开，达到选择性漏电保护的目的。2保护原理保护原理保护原理框图如图所示保护原理框图如图所示 ： 5）漏电保护装置的检查与维护漏电保护装置的检查与维护 漏电保护装置的整定：漏电保护装置的整定：电压等级/V动作电阻/k闭锁电阻/

31、k电网最低绝缘电阻/k1140202X2063660112X11353803.52X3.5191271.52X1.54.3三、检漏保护装置的安装、运行、维护与检修三、检漏保护装置的安装、运行、维护与检修 (一一)井下安装井下安装 (1)检漏保护装置应接在馈电开关检漏保护装置应接在馈电开关的负荷侧；带漏电闭锁的检漏保护的负荷侧；带漏电闭锁的检漏保护装置，其电源部分应接在馈电开关装置，其电源部分应接在馈电开关的电源侧，但应有安全措施。的电源侧，但应有安全措施。 (3)在安装前，应对与检漏保护装置配合的馈电开在安装前，应对与检漏保护装置配合的馈电开关的跳闸机构进行检查。关的跳闸机构进行检查。 跳闸线

32、圈的绝缘电阻应符合：跳闸线圈的绝缘电阻应符合：1 140 V开用开用l 000 V摇表摇测不低于摇表摇测不低于lO M；660 V用用1 000 V摇表摇测不低于摇表摇测不低于10 M；380V用用500 V摇表摇测不摇表摇测不低于低于5 M；127 V用用250 V摇表摇测不低于摇表摇测不低于2M。 跳闸机构应灵活可靠。跳闸机构应灵活可靠。 开关的操作机构应无过位或卡阻现象。开关的操作机构应无过位或卡阻现象。 (二二)运行、维护与检修运行、维护与检修 (1)每天必须每天必须对低压检漏装对低压检漏装置的运行情况置的运行情况进行进行1次跳闸次跳闸试验。试验。 (2)维修维修工每月至少工每月至少应

33、对检漏保应对检漏保护装置进行护装置进行1次详细检次详细检查。查。 (3)在瓦斯检查员的配合下，对新安装的检漏保在瓦斯检查员的配合下，对新安装的检漏保护装置在首次投入运行前做护装置在首次投入运行前做1次远方人工漏电跳闸试次远方人工漏电跳闸试验。运行中的检漏保装置，每月至少做验。运行中的检漏保装置，每月至少做1次远方人工次远方人工漏电跳闸试验。有选择性的检漏保护装置做远方人漏电跳闸试验。有选择性的检漏保护装置做远方人工漏电跳闸试验时，总检漏保护装置应在分支开关工漏电跳闸试验时，总检漏保护装置应在分支开关断开后在分支开关人口处做人工漏电跳闸试验，其断开后在分支开关人口处做人工漏电跳闸试验，其余分路开

34、关应分别做余分路开关应分别做1次远方人工漏电跳闸实验。次远方人工漏电跳闸实验。 (4)检漏保护检漏保护装置每年应装置每年应升井进行升井进行1次次检修。检修。 (5)检漏保护装置检漏保护装置的维护、检修及的维护、检修及调试工作，应记调试工作，应记人专门的检漏保人专门的检漏保护装置运行记录护装置运行记录簿内。簿内。集中性漏电和分散性漏电故障的寻找方法。 集中性漏电查找：分别依次合上总开关和各分路开关，当合某一开关时，出现跳闸，则故障即在该开关与下段开关之间的范围内，然后用兆欧表查对。 分散性漏电查找：当网路绝缘水平降低，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

35、别逐个合闸的方法，并观察检漏继电器的欧姆表指数变化情况，确定是哪一支线路的绝缘水平最低，然后再用摇表摇测，检查到某设备或电缆绝缘水平太低时，则应更换。井下为什么有保护接地还要设置漏电保护？井下为什么有保护接地还要设置漏电保护？ 保护接地无断电功能，漏电故障必须断电。保护接地无断电功能，漏电故障必须断电。 发生单相直接接地时，保护接地无分流作用。发生单相直接接地时，保护接地无分流作用。 人触及刺穿电缆而外露的带电芯线或触及设备内带人触及刺穿电缆而外露的带电芯线或触及设备内带电导体时，保护接地无分流作用。电导体时，保护接地无分流作用。 （后两种情况，关键是设备并未发生单相碰壳，而保护（后两种情况，

36、关键是设备并未发生单相碰壳，而保护接地是接在外壳上，所以构不成并联关系。）接地是接在外壳上，所以构不成并联关系。）漏电故障分析漏电故障分析第六节第六节 井下电网的接地保护井下电网的接地保护 规程规程第第482条规定：电压在条规定：电压在36 V以上和由于绝缘损以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带电缆的钢带(或钢丝或钢丝)、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。 一、保护接地及其作用一、保护接地及其作用 保护接地是指用导体把电气设备中所有正常不带电保护接地是指用导体把电气设备中所

37、有正常不带电的金属部分，通过接地装置与大地连接起来。的金属部分，通过接地装置与大地连接起来。 1、保护接地的概念、保护接地的概念 它适用于中性点不接地的三相供电系统。它适用于中性点不接地的三相供电系统。 保护接地属于小电流接地系统保护接地属于小电流接地系统小于小于10 10 欧欧10001000欧以上欧以上660V660V电网电网大于大于35k35k2保护接地的作用保护接地的作用 保护接地可以大幅度降低电气设备外壳意外带电保护接地可以大幅度降低电气设备外壳意外带电时的对地电压，从而减轻人体触电的危险，减少人时的对地电压，从而减轻人体触电的危险，减少人地电火花的能量。地电火花的能量。当有保护接地

38、时，如果人身触及带电的设备外壳，电流将通当有保护接地时，如果人身触及带电的设备外壳，电流将通过接地极和人体两条并联路径入地，再经过电网其他两相对过接地极和人体两条并联路径入地，再经过电网其他两相对地绝缘电阻和分布电容流回电源。由于接地装置的分流作用，地绝缘电阻和分布电容流回电源。由于接地装置的分流作用，且电阻很小且电阻很小(不超过不超过2)，绝大部分电流通过接地装置流入大，绝大部分电流通过接地装置流入大地，使通过人身的电流大大减小，从而保证了人身安全。因地，使通过人身的电流大大减小，从而保证了人身安全。因此此规程规程规定：电压在规定：电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有以上和由于绝缘损坏可能

39、带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架及铠装电缆的钢带危险电压的电气设备的金属外壳、构架及铠装电缆的钢带(或钢丝或钢丝)、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。 3井下保护接地网井下保护接地网 当井下各种电气设备都装设单独的接地装当井下各种电气设备都装设单独的接地装置以后，并不能完全消除电网漏电所造成的置以后，并不能完全消除电网漏电所造成的危害。为此危害。为此煤矿安全规程煤矿安全规程第第484条规定：条规定：所有电气设备的保护接地装置所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线装、铅皮、接地芯线)和局部接地装置，应与和局部接地装置，应与主接

40、地极连成主接地极连成1个总接地网。个总接地网。 井下保护接地网由主接地极、局部接地极、接地母线和连接导线等几部分组成。井下保护接地网由主接地极、局部接地极、接地母线和连接导线等几部分组成。二、二、煤矿安全规程煤矿安全规程对保护接地的要求对保护接地的要求 1对主接地极的要求对主接地极的要求 第第484条：主接地极应在主、副水仓中各埋设条：主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于小于o75 mz、厚度不得小于、厚度不得小于5 mm。在钻孔中敷。在钻孔中敷设的电缆不能与主接地极连接时，应单独形成一个设的电缆不能与主接

41、地极连接时，应单独形成一个分区接地网，其接地电阻值不得超过分区接地网，其接地电阻值不得超过2 n。 2对局部接地极的要求对局部接地极的要求 第第485条：下列地点应装设局部接地极。条：下列地点应装设局部接地极。 (1)采区变电所采区变电所(包括移动变电站和移动变压器包括移动变电站和移动变压器)。 (2)装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。设备。 (3)低压配电点或装有低压配电点或装有3台以上电气台以上电气设备的地点。设备的地点。 (4)无低压配电点的采煤机工作面的无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷运输巷、回风巷、集中运输巷(胶带

42、运输胶带运输巷巷)以及由变电所单独供电的掘进工作面，以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置至少应分别设置1个局部接地极。个局部接地极。 (5)连接高压动力电缆的金属连接装连接高压动力电缆的金属连接装置。置。 3对接地母线和连接导线的要求对接地母线和连接导线的要求 第第486条：连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于条：连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50mm2的铜线，或截面不小于的铜线，或截面不小于100 mm2的镀锌铁线，或厚度不小的镀锌铁线，或厚度不小于于4 mm、截面不小于、截面不小于10 mm2的扁钢。的扁钢。 电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连电气

43、设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，应采用截面不小于接装置两头的铠装、铅皮的连接，应采用截面不小于25 mm2的铜线，或截面不小于的铜线，或截面不小于50 mm2的镀锌铁线，或厚度不小于的镀锌铁线，或厚度不小于4 mm、截面不小于、截面不小于50 mm2的扁钢。的扁钢。24其他要求其他要求 第第483条：接地网上任一保护接地点条：接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过的接地电阻值不得超过2 n 。每一移动式。每一移动式和手特式电气设备至局部接地极之间的保和手特式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电护接地用的电缆芯线和接地连

44、接导线的电阻值，不得超过阻值，不得超过l n。 第第487条：橡套电缆的接地芯线，除条：橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他用。用作监测接地回路外，不得兼作他用。三、保护接地装置的安装、检查与维护三、保护接地装置的安装、检查与维护 I安装安装其构造和安装方法如图所示其构造和安装方法如图所示(1)主接地极主接地极2检查与维护检查与维护 (1)有值班人员的机电硐室和有专职司机的有值班人员的机电硐室和有专职司机的电气设备的保护接地，交接班时必须进行电气设备的保护接地，交接班时必须进行1次次表面检查。其他电气设备的保护接地，由维表面检查。其他电气设备的保护接地，由维修人员进行每周不少于

45、修人员进行每周不少于1次的表面检查。发现次的表面检查。发现问题。应及时记人记录表内，并向有关领导问题。应及时记人记录表内，并向有关领导汇报。汇报。 2) 电气设备在每次安装或移动后，应详电气设备在每次安装或移动后，应详细检查接地装置的完善情况。对那些震动性细检查接地装置的完善情况。对那些震动性较大及经常移动的电气设备，应特别注意，较大及经常移动的电气设备，应特别注意，随时加强检查。随时加强检查。 3）检查发现接地装置有损坏时，应立即修）检查发现接地装置有损坏时，应立即修复。电气设备的保护接地装置未修复前禁止复。电气设备的保护接地装置未修复前禁止受电。受电。 4）每年至少要对主接地极和拒不接地极

46、和浸在）每年至少要对主接地极和拒不接地极和浸在水沟中的局部接地极应提出水面检查，如发现接触水沟中的局部接地极应提出水面检查，如发现接触不良或严重锈蚀等缺陷，应立即处理或更换，并应不良或严重锈蚀等缺陷，应立即处理或更换，并应测其接地电阻值。主、副水仓中的主接地极不得同测其接地电阻值。主、副水仓中的主接地极不得同时提出检查，必须保证一个工作。矿井水含酸性较时提出检查，必须保证一个工作。矿井水含酸性较大时，应适当增加检查的次数。大时，应适当增加检查的次数。 (5)井下总接地网接地电阻值的测定，要有专人井下总接地网接地电阻值的测定，要有专人负责，每个季度至少负责，每个季度至少1次；新安装的接地装置，在

47、次；新安装的接地装置，在投入运行前，应测其接地电阻值，并必须将测定数投入运行前，应测其接地电阻值，并必须将测定数据记人记录表内。据记人记录表内。 (6)在有瓦斯及煤尘爆炸危险的矿井内进行接在有瓦斯及煤尘爆炸危险的矿井内进行接地电阻测定时，应采用本质安全型接地摇表；如地电阻测定时，应采用本质安全型接地摇表；如果采用普通型仪器，只准在瓦斯浓度在果采用普通型仪器，只准在瓦斯浓度在1以下以下的地点使用，并采取一定的安全措施，报有关部的地点使用，并采取一定的安全措施，报有关部门审批。门审批。(五五)保护接零与保护接地保护接零与保护接地 1保护接零保护接零 地面低压地面低压380V220V三相四线制供电系

48、统，由于使用广泛，三相四线制供电系统，由于使用广泛，并带有生活、照明等负荷，故发生人身触电的几率较高。这并带有生活、照明等负荷，故发生人身触电的几率较高。这种供种供 电系统采用变压器中性点直接接地的运行方式，其接地电系统采用变压器中性点直接接地的运行方式，其接地的中性点的中性点 叫零点，由零点引出的线或接地中性线叫零线。所叫零点，由零点引出的线或接地中性线叫零线。所谓保护接零，就是把电气设备正常情况下不带电的金属部分谓保护接零，就是把电气设备正常情况下不带电的金属部分与电网的零线作电气连接的保护措施，其电气示意图如图与电网的零线作电气连接的保护措施，其电气示意图如图610所示。这是所示。这是T

49、NC供电系统。供电系统。保护接零的特点：保护接零的特点： (1)当变压器一次侧高压窜入低压侧时，低压绕组不会出当变压器一次侧高压窜入低压侧时，低压绕组不会出现过高的对地电压。现过高的对地电压。 (2)人员触及一相火线时，加在触电者身上的是相电压。人员触及一相火线时，加在触电者身上的是相电压。由于零线接大地和设备外壳，触电回路的阻抗较小，流过由于零线接大地和设备外壳，触电回路的阻抗较小，流过人身体的触电电流较大。人身体的触电电流较大。 (3)当电气设备发生一相碰壳故障时，通过设备外壳造成当电气设备发生一相碰壳故障时，通过设备外壳造成相线对零线的单相短路，电流超出正常工作电流的许多相线对零线的单相

50、短路，电流超出正常工作电流的许多倍能使线路上的过流保护装置迅速动作，限制了故障存倍能使线路上的过流保护装置迅速动作，限制了故障存在的时间，减少了因人员触及漏电设备外壳而发生触电的在的时间，减少了因人员触及漏电设备外壳而发生触电的几率。几率。2保护接地保护接地 为防止人、或设备因电击而造成伤亡或损坏的接地称为为防止人、或设备因电击而造成伤亡或损坏的接地称为保护接地。保护接地。 保护接地是将电气设备的外壳、构架等正常情况下不带保护接地是将电气设备的外壳、构架等正常情况下不带电的金属部位与埋设在大地中的接地极连接在一起。电的金属部位与埋设在大地中的接地极连接在一起。 中性点不接地或经高阻抗接地的系统

51、，称为中性点绝缘中性点不接地或经高阻抗接地的系统，称为中性点绝缘供电系统。供电系统。保护接地的特点：保护接地的特点： (1)保护接地系统只有很小的接地电阻。当发生人身触电时，保护接地系统只有很小的接地电阻。当发生人身触电时，它有很强的分流作用，可以使通过人体的电流降到危险值以它有很强的分流作用，可以使通过人体的电流降到危险值以下。下。 (2)在井下中性点不接地的系统中，如果发生一相接地时，在井下中性点不接地的系统中，如果发生一相接地时，供电系统仍能继续运行，但此时若有人触及非接地相线时，供电系统仍能继续运行，但此时若有人触及非接地相线时，触电者将承受线电压，增大流过人身的电流。触电者将承受线电

52、压，增大流过人身的电流。 (3)在供电系统中，当在供电系统中，当U相接地时，如果又发生相接地时，如果又发生V相或相或W相相接地，则会造成接地短路故障，使熔断器中的熔体烧断或电接地，则会造成接地短路故障，使熔断器中的熔体烧断或电磁式过流保护动作，开关跳闸。磁式过流保护动作，开关跳闸。连成总接地网的必要性 因并联支路多使总的接地电阻降低；因并联支路多使总的接地电阻降低； 消除发生异相碰壳故障时的分流死区。消除发生异相碰壳故障时的分流死区。 某一个接某一个接地电极受到损坏失去作用时，由于接地网的整体接地作用，地电极受到损坏失去作用时，由于接地网的整体接地作用，仍然可以保障与损坏接地极相连的电气设备保

53、护接地的功仍然可以保障与损坏接地极相连的电气设备保护接地的功能；能；第六节：井下电气第六节：井下电气1、矿用电气设备的类型、矿用电气设备的类型 1）分类）分类矿用一般型电气设备矿用一般型电气设备 （矿用一般型开关柜）（矿用一般型开关柜）KY 矿用防爆型电气设备（使用最多）矿用防爆型电气设备（使用最多）EX （四）使用环境分类标志：（四）使用环境分类标志： 类：煤矿井下用防爆电气设备，主要针对类：煤矿井下用防爆电气设备，主要针对甲烷（沼气）环境。甲烷（沼气）环境。煤矿常用的隔爆型电气煤矿常用的隔爆型电气设备必须在其外壳上铸（焊）明显的设备必须在其外壳上铸（焊）明显的“EX dI”标志，不得脱落标

54、志，不得脱落。 类：工厂用防爆电气设备，用于有爆炸性类：工厂用防爆电气设备，用于有爆炸性气体或可燃物的化工厂、石油炼制厂、舰船气体或可燃物的化工厂、石油炼制厂、舰船等。等。 （一）（一） 井下电气设备的选用井下电气设备的选用 按按“煤矿安全规程煤矿安全规程”444条规定选用井下电条规定选用井下电气设备气设备，（掌握），（掌握）煤矿井下所用电气设备除煤矿井下所用电气设备除低瓦斯矿井通风良好的矿井井底车场、总进低瓦斯矿井通风良好的矿井井底车场、总进风巷和主要进风巷可选用矿用风巷和主要进风巷可选用矿用一般型设备外一般型设备外，其余地点，特别是采掘工作面，煤（岩）与其余地点，特别是采掘工作面，煤（岩）

55、与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域等地方必须选瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域等地方必须选用矿用防爆型电器设备。用矿用防爆型电器设备。 地面上的一般电气设备不准在矿井下使用，地面上的一般电气设备不准在矿井下使用，工人用的工人用的矿灯，必须使用经过安全检测鉴定，矿灯，必须使用经过安全检测鉴定，并取得煤矿矿用产品安全标志的矿灯。并取得煤矿矿用产品安全标志的矿灯。 应用：矿灯、屏蔽电缆、放炮应用：矿灯、屏蔽电缆、放炮器器; 配合检漏继电器和矿用屏蔽电配合检漏继电器和矿用屏蔽电缆缆; 引燃时间引燃时间5ms，断电时间：，断电时间：2.53ms。 （三）（三） 矿用防爆型设备的类型和标志矿用防爆型设备的类型和标志

56、1、按国际电工委员会规定。防爆类电气设备总标按国际电工委员会规定。防爆类电气设备总标志是志是“Ex”。我国已采用这种标志代替以前汉语拼。我国已采用这种标志代替以前汉语拼音的音的“KB”标志。标志。 2、分类标志：、分类标志： 按国标按国标GB3836.1-2000规定防爆电气设备分为十规定防爆电气设备分为十类：类： 1）、隔爆型电气设备：代号为）、隔爆型电气设备：代号为“d“。 2）、增安型电气设备：代号为）、增安型电气设备：代号为“e”。 3）、本质安全型电气设备：代号为）、本质安全型电气设备：代号为“i”。 4）、正压型电气设备：代号为）、正压型电气设备：代号为“p”。 5）、充油型电气设

57、备：代号为）、充油型电气设备：代号为“o”，。，。 6）、充砂型电气设备：代号为）、充砂型电气设备：代号为“q” 。 7）、无火花型电器设备：代号为）、无火花型电器设备：代号为“n”。 8）、浇封性电气设备：代号为）、浇封性电气设备：代号为“m” 。 9）、气密型电气设备：代号为）、气密型电气设备：代号为“h。 10）、特殊型电气设备：代号为）、特殊型电气设备：代号为“s”。井下电气设备选用规定使用场所类别煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井和瓦斯喷出区域井底车场、总进风巷和主要进风巷 低瓦斯矿井 高瓦斯矿井 车机硐室采区进风巷总回风巷、主要回风巷、采区回风巷、工作面和工作面进回风巷 瓦斯矿井1

58、.高低压电机和电气设备矿用防爆型(矿用增安型除外)矿用防爆型(矿用增安型除外)矿用防爆型(矿用增安型除外)矿用防爆型(矿用增安型除外)矿用防爆型(矿用增安型除外)矿用防爆型(矿用增安型除外)矿用一般型矿用一般型矿用一般型矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型2.照明灯具 3.通信、自动化装置和仪表、仪器 （五）井下防爆电气设备失爆的主要现象（五）井下防爆电气设备失爆的主要现象 1、隔爆面上有宽度和深度超过隔爆面上有宽度和深度超过0.5毫米且长毫米且长度超过隔爆面宽度度超过隔爆面宽度1/3的机械伤痕时的机械伤痕时。 2、隔爆面涂刷油漆。隔爆面涂

59、刷油漆。 3、隔爆电气设备不用的接线喇叭口没用实、隔爆电气设备不用的接线喇叭口没用实心橡胶密封圈和厚度心橡胶密封圈和厚度2毫米与喇叭口等直径毫米与喇叭口等直径的圆形钢板封堵。钢板置于密封圈外面。的圆形钢板封堵。钢板置于密封圈外面。 4、橡胶密封圈破损，割开使用，、橡胶密封圈破损，割开使用，电缆与橡电缆与橡胶密封圈之间胶密封圈之间包扎其他物包扎其他物 。 5、接合面各部紧固螺栓，、接合面各部紧固螺栓，弹簧垫圈不齐全弹簧垫圈不齐全弹簧垫圈没压平。弹簧垫圈没压平。 6、接线后抽拉电缆可以窜动。、接线后抽拉电缆可以窜动。螺旋喇叭嘴松动防爆面锈蚀压叠式喇叭嘴内无金属堵板和密封圈无机械闭锁螺杆外壳变形，有

60、机械伤痕失爆种种RM10型熔断器L25mm的防爆面，间隙的防爆面，间隙0.5mmL25mm的防爆面，间隙的防爆面，间隙0.5mmBKD9-200型 （1）隔爆外壳严重变形或出现裂纹，）隔爆外壳严重变形或出现裂纹，焊缝开焊、连接螺丝不全、螺口损坏或拧焊缝开焊、连接螺丝不全、螺口损坏或拧 入深度少于规定值。入深度少于规定值。 （2）隔爆面锈蚀严重、间隙超过规定）隔爆面锈蚀严重、间隙超过规定 值，有凹坑、连接螺丝没压紧。值，有凹坑、连接螺丝没压紧。 （3）电缆进、出线不使用密封圈或使）电缆进、出线不使用密封圈或使 用不合格密封圈，闲置喇叭口不使用挡板。用不合格密封圈，闲置喇叭口不使用挡板。 （4）电