煤矿电工学井下供电安全技术

第二章井下供电安全技术电火灾及瓦斯煤尘爆炸的预防触电的危险性及其预防方法井下电气设备的保护接地井下漏电保护装置井下过流保护装置矿用电气设备的防爆

第一节电火灾及其预防

一.电火灾产生的原因

一、井下引起电火灾的主要原因①电网过流。过流时电气设备的温度很高，特别是短路电弧温度更高，从而点燃绝缘材料或瓦斯、煤尘。

②漏电火花。电网漏电点会产生电火花，引燃瓦斯和煤尘。③电路接触不良。导线、元器件接触不良会增大接触电阻，当较大的负荷电流通过时，产生高温引起火灾。

④电器散热不良。井下照明灯罩上覆盖的煤尘会使灯具散热不良，温度升高，导致煤尘燃烧而形成火灾。

⑤架线电机车电弧引燃木支护棚着火。

二.电火灾的预防措施

(1)合理选择电气设备的容量及电缆截面，防止过载。同时校验高低压开关设备及电缆的动稳定性及热稳定性。防止高低压开关断流容量不足而不能灭弧，发生弧光短路，短路电流进而引燃电缆。

(2)对输电线路和用电设备必须设过流保护，并按《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》进行整定和校验灵敏度。若开关因短路跳闸，不排除故障不许反复强行送电。(3)为了防止已着火的电缆脱离电源或火源后继续燃烧，必须采用合格的矿用阻燃橡套电缆。(4)为防止散热不良，电缆不准盘圈、成堆或压埋送电，电缆悬挂要符合《煤矿安全规程》要求。

(5)为防止接触不良，加强高压电缆接线盒、尤其是铝芯电缆接线盒的检查。铝芯接头处极易氧化，产生较大接触电阻，电流通过时使接头过热以致烧毁绝缘，甚至引起芯线相间短路，造成接线盒“放炮”，熔化起火。接线盒处不得有可燃物。

(6)

矿用变压器接线端子盒内灌注环氧树脂或沥青，防止接触不良，变压器检修时防止掉入异物所造成的高压短路。每半年进行一次变压器油的理化试验，防止变压器绝缘油失效，造成油温过热使套管炸裂，绝缘油喷出着火。(7)井下照明灯应悬挂、必须有保护罩，不准将照明灯放置在易燃物上，不准用灯泡取暖。

(8)为防止架线电机车运行时产生电弧高温引燃木棚着火，架线电机车行驶的巷道，必须是锚喷、砌碹或混凝土棚支护。

(9)变配电硐室防火。硐室应备有足够的干式灭火器和沙箱、铁锹，机电硐室不得用可燃性材料支护，并应有防火密闭铁门。

(10)严禁违章指挥、违章作业，做到十不准：

①不准带电检修。

②不准甩掉无压释放器、过流保护装置。③不准切除检漏电继电器、煤电钻综合保护和局部通风机风电闭锁装置。④不准明火操作、明火打点、明火放炮。⑤不准用铜、铝、铁丝等作熔体。

⑥停风、停电的采掘工作面，未检查瓦斯不准送电。

⑦有故障的供电线路不准强送电。⑧电气设备的保护装置失灵后不准送电。⑨失爆设备、失爆电器不准使用。⑩在井下不准拆卸矿灯。三、井下电火灾的监测利用火灾监测装置可以在电气设备或电缆发生火灾时迅速报警。电火灾监测装置火灾报警器接线端子箱终端检查器1终端检查器2终端检查器3控制电缆火灾检测线动力电缆火灾检测线被监测电缆被监测电缆火灾检测线主监控台控制电缆火灾检测线由两根具有弹性的钢琴线绞合而成，钢琴线表面覆以对热非常敏感的热塑性绝缘材料。当温度过高达到一定值时，热塑性绝缘即行软化，两钢琴线在弹性作用下接触，经控制电缆接通火灾报警器电路，发出报警信号。终端检查器为一个设在终端的短路试验按钮，按下后模拟短路，系统应发出报警。以检测系统自身的工作状态。四、井下电火灾的扑灭1.直接灭火法

2.隔绝灭火法

3.混合灭火法

1.直接灭火法用水、砂子(或岩粉)及化学灭火器等，在火源附近直接扑灭火灾或者是消灭火源。用水灭火强力水流把燃烧物的火焰压灭，使燃烧物充分浸湿而阻止其继续燃烧；水有很大的吸热能力，能使燃烧物冷却降温；水遇火蒸发成大量水蒸气，能冲淡空气中氧的浓度，并使燃烧物表面与空气隔绝。因此，水有较强的灭火作用。在井筒和主要巷道中，尤其是在胶带运输机巷道中装设水幕，当火灾发生时立即启动水幕，能很快地限制火灾的发展。用水灭火应注意如下事项：水能导电，故用水扑灭电气火灾时，应先切断电源，以防触电。水比油重，故水不能扑灭油类火灾，如带油的电气设备引发的火灾。供水量要充足，当火势旺时，应先将水流射向火源外围，不要直射火源中心。否则，高温火源会使水分解成具有爆炸性的氢和一氧化碳混合气体(又称水煤气)，带来新的危险。确保正常通风，使排除火烟和水蒸气的风路畅通。用砂子灭火把砂子(或岩粉)直接撒在燃烧物体上能隔绝空气，将火扑灭。通常用来扑灭初起的电气设备火灾与油类火灾。砂子成本低廉，灭火时操作简便，因此，在机电硐室、材料仓库、炸药库等地方均应设置防火砂箱。用化学灭火器灭火(1)

泡沫灭火器。使用时将灭火器倒置，使内外瓶中的酸性溶液和碱性溶液互相混合，发生化学反应，形成大量充满二氧化碳的气泡喷射出去，覆盖在燃烧物体上隔绝空气。为防止触电，在扑灭电气火灾时应首先切断电源，或直接采用干粉灭火器。(2)

干粉灭火器。目前矿用干粉灭火器是以磷酸铵粉为主药剂的。磷酸铵粉末的灭火作用是：分解吸热使燃烧物降温冷却；分解出氨气和水蒸气，冲淡空气中氧的浓度，使燃烧物缺氧熄灭；分解出浆糊状的五氧化二磷，覆盖在燃烧物表面上，使燃烧物与氧气隔绝而熄灭。因此，磷酸铵粉末是一种新型的灭火药剂。适合于煤矿井下使用的干粉灭火器有灭火手雷和喷粉灭火器。用高倍泡沫发生装置灭火高倍泡沫发生装置有GBP一200型和GBP一500型。泡沫剂经过引射泵被吸入高压水管与水充分混合形成均匀泡沫溶液。然后通过喷射端喷在锥形棉线发泡网上，经扇风机强力吹风，则连续产生大量泡沫。这就是空气机械泡沫。井下巷道很容易被大量泡沫所充满，形成泡沫塞推向火源，进行灭火。高倍数空气泡沫灭火作用是：泡沫与火焰接触时，水分迅速蒸发吸热，使火源温度急骤下降；生成的大量水蒸气使火源附近的空气中含氧量相对降低，当氧的含量低于16％，水蒸气含量上升到35％以上时便能够使火源熄灭；另外泡沫是一种很好的隔热物质，有很高的稳定性，所以它能阻止火区的热传导、对流和辐射等；泡沫能覆盖燃烧物，起到封闭火源的作用。2.隔绝灭火法隔绝灭火法主要是在通往火区的所有巷道中构筑密闭防火墙，阻止空气进入火区，从而使火逐渐熄灭。防火墙构筑要快，封闭要严，防火墙要少，封闭范围要小等。隔绝灭火法是在直接灭火法无效时采用的处理大面积火区，特别是控制火势发展的有效方法

3.混合灭火法先用防火墙将火区封闭，然后再采取其他灭火手段，如灌浆、调节风压和充入惰性气体等加速火的熄灭小结电火灾产生的原因：过流、漏电、接触不良等产生的电火花、散热不良产生的高温、架线电机车的电弧。电火灾的预防：防止过流、漏电、接触不良、散热不良、架线电机车巷道用不燃材料支护。电火灾的监测：采用火灾监测装置。电火灾的扑灭：1.用水、砂、灭火器等直接扑灭；2.构筑防火墙，使其自然熄灭。3.构筑防火墙，同时灌浆、注入惰性气体等加速扑灭。注意必须在断电下进行。思考题（1）电火灾产生的原因是什么？如何防止其产生？熄灭电火灾在有哪些方法，应注意什么问题？复习提问（1）电火灾产生的原因是什么？如何防止其产生？熄灭电火灾在有哪些方法，应注意什么问题？第二节矿用电气设备及其防爆矿用电气设备是指使用在煤矿井下条件的各种电气设备根据是否防爆又分为：矿用一般型电气设备（KY）矿用防爆型电气设备（Ex）矿用一般型不具有防爆性能，所以只适用于没有沼气、煤尘爆炸危险的井下。如低瓦斯矿井的井底车场、总进风巷道或主要进风巷道等处。矿用防爆型矿用防爆型设备用于井下有爆炸危险的场所,其种类较多，但使用最多的是矿用隔爆型设备和本质安全型设备。

一、隔爆型电气设备

标志ExdI

——采用隔爆外壳的电气设备隔爆外盖平面止口式隔爆接合面隔爆接线盒1.隔爆外壳的耐爆性

隔爆外壳的耐爆性，是指壳内的爆炸性气体混合物爆炸时，在最大爆炸压力的作用下，外壳不会破裂，也不会发生永久变形，因而爆炸时产生的火焰和高温气体不会直接点燃壳外的爆炸性混合物。

影响耐爆性的因素沼气浓度为9．8％左右时外壳的净容积大外壳的散热面积对其容积之比小外壳的间隙小产生的爆炸压力大外壳的形状为长方形时产生的爆炸压力最小保证耐爆性的条件必须进行强度试验，且满足下表要求：表2-3隔爆外壳的试验压力外壳容积，V／LV≤0．50．5<V≤2．02．0<V试验压力，MPa0．350．60．8防止多空腔连通造成压力叠加在A腔发生爆炸后，压力波将以声速涌入B腔，使B腔中的爆炸性气体受到预压。A腔中爆炸生成的火焰传入B腔，在B腔发生爆炸时，其爆炸压力将按B腔内预压力的大小成正比例增加，有时可达40个大气压。这一现象就称作压力重叠。

为防止压力重叠，贯穿接线盒和主腔的连接螺栓必须牢固密封，螺栓不能丢失。

2.隔爆外壳的隔爆性隔爆外壳的隔爆性又称不传爆性，即当爆炸性混合物在壳内爆炸时所产生的高温气体或火焰，通过外壳与外盖各接合面处的间隙喷向壳外时能得到足够的冷却，使之不会点燃壳外的爆炸性混合物。这种具有隔爆性的接合面，称为隔爆接合面。保证隔爆性的条件隔爆接合面的最大间隙、最小长度和最大粗糙度必须满足表2-4要求。表2-4矿用电气设备隔爆外壳接合面结构参数

mm结合面型式最小有效长度

L螺栓通孔至外壳内缘的最小长度L1结合面最大间隙W净容积V≤0.1L净容积V>O.1L平面、止口或圆筒结构①6.012.525.040.06.08.09.015.00.300.400.50——0.400.500.60带有滚动轴承的圆筒结构②6.012.525.040.0————0.400.500.60—0.400.500.600.80平面止口隔爆接合面隔爆接合面长度隔爆接合面间隙圆筒隔爆接合面隔爆接合面长度隔爆接合面间隙带有滚动轴承的圆筒结构滚动轴承

隔爆接合面间隙

二、本质安全型电气设备ExiI标志——采用本质安全电路的电气设备本质安全电路是通过限制电路的电压、电流、贮存的电能，达到限制电火花的能量，使之达不到点燃瓦斯和煤尘的温度，由于它的电火花是安全的，又称为安全火花型电路。因此可以用于有爆炸危险的场所，但电压较小、电流较小的电路。如：控制、通讯、信号等电路。降低电火花能量措施在合理选择电气元件(继电器)的基础上，尽量降低供电电压。在电路中串接限流电阻或利用导线本身电阻来限制电路的电流。电感元件两端并联二极管，消耗断开电路时电感元件释放出来的磁场能量。电容元件两端并联二极管或电阻，消耗断开电路时电容元件释放出来的电场能量。本质安全型电气设备特点与隔爆电气设备相比，具有结构简单、体积小、重量轻、制造、维修方便、费用低、安全可靠等特点，是一种比较理想的防爆设备，在技术性能满足要求的情况下，应优先考虑选用。隔爆兼本质安全型设备

标志EXdiI——将主回路放在隔爆外壳内，辅助回路采用本质安全电路。可用于有爆炸危险的场所，即可减小设备的体积、保证安全，又不受电压、电流的限制。增安型电气设备（标志为“e”）EXeI正压型电气设备（标志为“p”）EXpI充油型电气设备（标志为“o”）EXoI充砂型电气设备（标志为“q”）EXoI无火型电气设备（标志为“n”）EXnI浇封型电气设备（标志为“m”）EXmI气密型电气设备（标志为“h”）EXhI特殊型电气设备（标志为“s”）EXsI其他防爆电器标志EXI小结矿用一般型用于无爆炸危险的井下矿用电气设备工作在井下的电器矿用防爆型用于有爆炸危险的井下隔爆设备有耐爆性、隔爆性体大、笨重可用于主回路隔爆兼本质安全型主回路为隔爆外壳辅助回路用本安电路用于主回路和辅助回路本质安全型用本质安全电路体小、轻便只用于低压小电流回路思考题（3）隔爆型电气设备的主要结构特点是什么?什么是它的隔爆性及耐爆性?对此有哪些具体要求和规定?（4）什么是本质安全型电气设备和本质安全电路?如何实现本质安全电路?试说明本质安全型电气设备的基本特点及其适用范围。复习提问（3）隔爆型电气设备的主要结构特点是什么?什么是它的隔爆性及耐爆性?对此有哪些具体要求和规定?（4）什么是本质安全型电气设备和本质安全电路?如何实现本质安全电路?试说明本质安全型电气设备的基本特点及其适用范围。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事故。按电流对人体伤害的程度，触电大致分为电击和电伤。电击。指电流通过人体内部器官，使心脏、呼吸和神经系统受到损坏。电击多数可致人于死地，所以是最危险的。电伤。指电流通过人身某一局部或电弧烧伤人体造成体表器官的破坏。当烧伤面积不大或程度不深时，不致有生命危险。第三节触电的危险性及其预防方法一、触电的危险因素触电对人体的危害程度是由多种因素决定的，但流经人体电流的大小、频率及其途径是主要因素，电流的大小起决定作用。

表2-1电流对人体造成的影响电流/mA作用的情况50Hz的交流电直流电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，颤抖没有感觉5～7手部痉挛感觉痒、刺痛、灼热8～10手已难于摆脱带电体，但是还能摆脱，手指尖部到手腕有剧痛热感觉增强20～25手迅速麻痹，不能摆脱带电体，剧痛，呼吸困难热感觉增强，手部肌肉不强烈收缩30～50引起强烈痉挛，心脏跳动不规则，时间长则心室颤动热感觉增强，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，持续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，机体组织遭到电流的热破坏决定因素——触电电流的大小我国规定触电的安全极限交流值为30mA

人身电阻包括体内电阻和皮肤电阻。体内电阻较小，基本不受外界因素影响，故人身电阻主要是皮肤(角质层)电阻，其数值随人的皮肤状况、触电时间及触电电压的不同变动很大。若皮肤干燥无损时，人身电阻可达10kΩ～100kΩ，反之，人身电阻可降至0.8kΩ～1kΩ。相关因素——人体电阻井下人身电阻以1kΩ作为计算值根据欧姆定律和人体电阻、触电电流安全极限值，可知安全触电电压极限值约为30～50V，但因人体电阻与工作条件有关，我国规定安全触电电压：在条件较好的场所为65V，条件较差的场所为36V，特别危险的场所为12V。

相关因素——触电电压井下安全触电电压为36v随着触电时间的增加，人体发热出汗增加，人身电阻会逐渐减小，使触电电流逐渐增大。即使触电电流是安全电流，若持续时间过久也会造成死亡事故；反之，即使触电电流大于安全电流，若能迅速脱离电源也不致有生命危险。相关因素——触电时间井下安全电流与时间的乘积为30MAS电流通过人体内部器官，使心脏、呼吸和神经系统受到损坏。电击多数可致人于死地，所以是最危险的。电流通过人身某一局部或电弧烧伤人体造成体表器官的破坏。当烧伤面积不大或程度不深时，不致有生命危险。相关因素——电流路径电流通过人体内部器官是最危险同样电流值下交流的危险大于直流。工频交流的危险大于高频交流。相关因素——电流频率工频交流是最危险的1.避免触电

2.减少触电危险二、触电的预防（1）将裸露导体的带电设备安装在一定高度上。如井下电机车架空线的敷设高度，在行人巷道不得低于2m，不行人巷道内不得低于1.8m，井底车场内不得低于2.2m。1.避免触电

（2）将易接触(近)的电气设备置于封闭的外壳内，并设闭锁装置，以防带电打开外壳。1.避免触电

（3）将操作时需触及的电气设备加强绝缘。如煤电钻手把上再加一层绝缘套。1.避免触电

（1）对经常接触的电气设备采用低压供电。如煤电钻及井下照明、信号设备工作电压不得超过127V，开关的控制电路电压不得超过36V。2.减少触电的危险

（2）将电气设备的金属外壳接地，以减小因其内部绝缘损坏使外壳带电而对人造成的危害2.减少触电的危险

（3）向井下供电的变压器中性点严禁直接接地。2.减少触电的危险

人若触及一相带电体，人身的触电电压为相电压，对380V电网，相电压Up为220V，人体电阻Rh为1kΩ，则人身触电电流Ih为：Ih=如果660v电网呢？向井下供电的变压器中性点如果直接接地：

（4）在井下中性点不接地电网中加设漏电保护装置。2.减少触电的危险

触电急救要求把握两点，既动作迅速和救护得法。当发现有人触电时，不要惊慌失措，首先应尽快使触电者脱离电源。然后再根据触电者的具体情况尽快进行抢救。三、触电的急救（1）脱离低压触电者的电源如果触电者的附近有电源开关或插销，可以立即把开关拉下或把插销拔出，断开电源。如果触电的地点没有电源开关和插销，可以用带有绝缘柄的钳子或带有干燥木柄工具把电线砍断，也可以用其它带有绝缘的器具强行切断电源。如果是电线落压在触电者的身上，或触电者把电线压在身下，可用干燥的木棒或木板等绝缘物把电线挑开，或用干燥的衣服、手套等拉开触电者，使其脱离电源。如果触电者的衣服是干燥的，抢救者也可以用一只手直接去拉触电者的衣服，使其脱离电源。但抢救者不得触及带电者的皮肤和鞋等易导电部位，防止触电。1.快速脱离电源（2）脱离高压触电者的电源如果触及高压电源，应立即通知有关部门停电，或戴上绝缘手套，穿上绝缘靴，用相应耐压等级的绝缘棒或绝缘钳进行上述脱电工作。1.快速脱离电源（1）脱电后立即将触电者抬到空气新鲜处躺好，最迅速地检查一下触电者是否失去知觉，瞳孔有无光反射，摸摸脉搏，听听心脏是否跳动，用棉絮放在鼻孔处观察有无呼吸，按一下指甲有无血液循环。（2）根据伤害程度采用不同的救护方法。触电者还未失去知觉，可平卧继续观察；如已失去知觉，但还有呼吸，则应解开他的衣、带、以利呼吸；如已停止呼吸，或呼吸不规则，但有心跳，要迅速进行人工呼吸；如已停止呼吸和心跳，或心跳不规则，还须在人工呼吸的同时进行体外心脏挤压。2.正确实施救护（1）人工呼吸法人工呼吸法是一种用人工的方法，恢复触电者的呼吸。

(a)头部后仰(b)捏鼻张口(c)贴近吹气(d)放松换气

图2-2口对口人工呼吸2.正确实施救护(2)体外心脏挤压法它是用人工的方法在胸外挤压心脏，恢复心脏跳动。2.正确实施救护

(a)正确定位(c)向下挤压(d)迅速放松

1.触电的安全值：30mA30mAS36v2.触电的预防：避免触电：带电体高架、封装、绝缘减少触电危险：降压、外壳接地、中性点不接地、漏电保护3.触电的急救：两快：“快速断电”“快速施救”一坚持：“坚持施救”小结思考题（13）井下人体电阻、极限安全电流，安全接触电压各取何值?（14）预防触电有哪些措施?触电急救的方法有哪些？各在何种情况下采用？复习提问（13）井下人体电阻、极限安全电流，安全接触电压各取何值?（14）预防触电有哪些措施?触电急救的方法有哪些？各在何种情况下采用？第四节井下电气设备的保护接地电气设备的金属外壳及构架在正常情况下是不带电的。但如果电气设备的绝缘损坏，其金属外壳和构架就要带电。此时人若触及它们，就会发生触电事故。为了预防这一事故，重要措施之一就是对电气设备实行保护接地。一、保护接地的保护原理1.保护接地。就是把电气设备的金属外壳和构架，用导线与埋在地中的接地极连接，如图2-4b所示。2.保护原理。接地装置与人体构成并联电路，并联电压相等。保护接地装置的接地电阻RE越小，通过人体的电流将越少，因而越安全。保护接地的关键是将保护接地装置的接地电阻值降低到规定的范围内，就可以使流过人体的电流不超过安全极限电流，达到减小触电危险的目的《煤矿安全规程》规定：接地网上任一保护接地点的接地电阻不得超过2Ω。接地电阻的降低

接地电阻接地线电阻：接地体电阻：接触电阻：土壤电阻：截面足够大焊接或镀锌螺栓连接水沟或湿地保护接地系统—将各接地极经接地芯线并联而成

优点：降低接地电阻，提高保护的安全性；

互为后备，提高保护的可靠性

二、井下保护接地系统主接地极3

≥0.75m2钢板局部接地极4

≥0.6m2钢板主接地母线1

≥50mm2裸铜线或≥100mm2的镀锌扁钢电缆接地芯线7

电阻≤1欧姆辅助接地母线2连接导线12接地导线13≥25mm2裸铜线或≥50mm2的镀锌扁钢系统组成

局部接地极的设置《煤矿安全规程》规定，在下列地点应装设局部接地极采区变电所9（移动变电站和移动变压器）电气设备硐室和单独装设的高压电气设备低压配电点10或三台以上电气设备的地点采煤机14工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（大巷）10

以及由变电所单独供电的掘进工作面连接高压动力铠装电缆的连接装置11三、接地网接地电阻的检查与测定

接地网各组成部分的检查与维修（1）接地母线和接地导线的导体是否完整、平直与连续，铁质导体有无严重锈蚀、断裂或开焊现象，铜导线有无断丝或断线。如发现有损坏达到超过规程允许截面的情况，应及时进行处理或更换，并作好记录。设置在有腐蚀性环境中的接地母线与接地导线，还应定期涂防腐涂料。（2）接地母线和接地导线与金属外壳、接地极间的连接是否完整可靠，如果用螺栓连接时，是否装有弹簧垫圈、压接是否坚固可靠；如果采用焊接，其焊缝是否符合规定。若发现有连接不符合规定者，应立即进行处理，并做好记录。

三、接地网接地电阻的检查与测定

接地网各组成部分的检查（3）穿墙壁或基础的接地母线，其防护套管是否完好；与电缆，管道等交叉时，其遮盖物是否完好。（4）每年至少要将主接地极和局部接地极，从水仓或水沟提出来，详细检查一次。两个主接地极，应该轮流分别检查，不能同时提出来检查，以免影响安全。如果矿井水含酸性较大，应适当增加检查次数，如发现严重锈蚀或接触不良等情况，应立即处理。（5）对于设置在水沟以外的管状局部接地极，应经常灌注盐水，以保持良好的导电状态。三、接地网接地电阻的检查与测定

2.接地电阻值的测定井下总接地网的接地电阻值测定工作，应有专人负责，每季至少进行一次，并把测量结果记入登记簿，以便查阅。新安装的接地装置，在投入运行前，应对其接地电阻值进行测量。在有甲烷及煤尘爆炸危险的矿井内，进行接地电阻测量时，应用安全火花型仪表，如ZC—5型安全火花接地电阻测量仪。如果用普通型的测量仪表进行测定时，只准在沼气浓度为1％以下的地点进行，并采取一定的安全措施，报有关部门审批小结保护接地实现保护的关键：将接地电阻降到规定值下，才能使人的触电电流小于安全值。井下保护接地组成系统的优点：降低系统接地电阻，提高保护的安全性；互为备用，提高保护的可靠性井下保护接地系统：是由主接地极、局部接地极、主辅接地母线、连接导线、接地导线与电缆的接地芯线组成井下接地系统的接地电阻规定值：≤2欧思考题（16）说明保护接地的工作原理和保护接地实现保护的关键。（17）井下保护接地网是怎样组成的?为什么要组成井下保护接地网?复习提问（16）说明保护接地的工作原理和保护接地实现保护的关键。（17）井下保护接地网是怎样组成的?为什么要组成井下保护接地网?第四节井下漏电保护装置漏电——当电网绝缘小于漏电电阻值时，人触及后会产生触电危险。漏电危害——煤矿井下由于潮气入侵或机械损伤，引起绝缘电阻下降，导致漏电事故发生。漏电不仅会使电气设备进一步损坏，形成短路事故，而且还可导致人身触电和漏电火花引爆瓦斯、煤尘的危险。漏电保护装置作用——实现监视绝缘、漏电保护以及补偿流过人身的电容电流。井下漏电保护装置的类型按电压等级分：矿用隔爆高压漏电监视保护装置，低压1140V、660V、380V动力电网矿用隔爆检漏继电器；127V煤电钻（照明）综合保护装置。按工作原理分：有附加直流电源的漏电保护装置，有零序电流的漏电保护装置。按其保护功能分：有无选择性的漏电保护装置、有选择性的漏电保护装置及有漏电闭锁的漏电保护装置。一、无选择性漏电保护装置保护原理——采用附加直流电源原理，即给对地绝缘电阻附加直流电源，监测其直流电流的变化，达到监测绝缘电阻的目的。作用——该装置需与低压自动馈电总开关配合使用。当电网中任何地方发生漏电，都会使总开关跳闸，切除全部负荷。因此称为无选择性漏电保护。优缺点——停电范围大，而且不易判断漏电线路，但由于结构简单、工作可靠，故仍在使用。下面以我国使用数量最多的一种JY82系列检漏继电器为例作介绍。1.JY82型检漏继电器结构结构隔爆外壳图2-6JY82型检漏继电器的外壳电路芯板接线嘴观察窗试验按纽上接馈电开关下接接地极观察千欧表试验保护功能隔离开关手柄通断电源隔离开关、三相电抗器零序电抗器、直流继电器、桥式整流电路、kΩ表、监视灯、熔断器试验按钮、电阻、电容2.JY82－80检漏继电器的作用1）监测绝缘电阻－以便及时掌握绝缘状态2）漏电保护－漏电时切断电源3）漏电试验－检测检漏继电器的保护功能4）补偿人体电容电流－减少人体触电时电流3.工作原理

附加直流电源原理1.监测电网绝缘电阻合上隔离开关QS接通：电源＋→kΩ→E→大地→三相绝缘电阻RURVRW→QS→L(通直阻交)→直流继电器线圈K→电源－。附加直流I大小为：当结构一定时，电源电动势E、JY82回路电阻ΣR一定，回路电流I与三相绝缘电阻RΣ成相反变化，用电流表测得I,再换算为相应的RΣ刻度，从而读出绝缘电阻RΣ的大小而成为kΩ表。表中漏电电阻R漏电区域为红色，对于380v电网为3.5kΩ，660v电网为11kΩ，此时漏电保护应动作I3.工作原理

附加直流电源原理2.漏电保护发生漏电时，绝缘电阻RΣ＜R漏电由上式知I？：附加直流I＞I动作(继电器K)K动作，其触点K闭合，接通馈电开关的脱扣线圈1YA,使得馈电开关脱扣跳闸，切断漏电回路电源，实现保护。I请问：人触及一相电网时，漏电保护是否动作？请问：一相电网接地时，漏电保护是否动作？3.工作原理

附加直流电源原理3.漏电保护试验按下试验按纽，接通试验电阻R2（阻值为R漏电），模拟漏电发生，绝缘电阻RΣ＜R漏电附加直流I＞I动作(继电器K)如果馈电开关脱扣跳闸，说明漏电保护？如果馈电开关不跳闸，说明漏电保护？3.工作原理

附加直流电源原理4.补偿人体电容电流未发生漏电时，绝缘电阻RΣ＞R漏电，K不动作，但是电网线路较长时，对地电容较大，使人体的触电电流仍会超过安全值，还有触电危险，为此必须补偿人体电容电流IC3.工作原理

附加直流电源原理4.补偿人体电容电流在三相电抗器1L与K之间串入零序电抗器2L，产生电感电流IL流经人体，人体电流Ih中

IL与IC相量相反，相补偿，使得Ih＜30mA，保证了人身安全。ICILIhIL3.工作原理

附加直流电源原理实际电路用变压器及整流电路代替直流电源，以保证电源电动势E一定，从而防止误动和拒动。由附加电流式可知即使RΣ＞R漏电由于E↓也会使得I＞I动作，使继电器误动。图2-7JY82系列检漏继电器原理图4.JY82型检漏继电器使用图2-6JY82型检漏继电器的外壳1)接线。按要求将检漏继电器与总自动馈电开关、局部接地极和辅助接地极相连。2)试验。合上检漏继电器的隔离开关，电源指示灯亮。按下检漏继电器外盖上的试验按钮，欧姆表指向红色区域，同时所连自动馈电开关跳闸，否则说明检漏继电器动作值整定有误或保护装置及自动馈电开关有故障。3)调试。须调整检漏继电器中三相电抗器二次侧的抽头，使继电器在漏电电阻值下动作；或排除故障后再进行试验，直至保护动作，方可投入使用5.JY82型检漏继电器特点1)优点。结构简单，使用方便2)缺点。①须与总自动馈电开关配合，②无选择性。不论哪条电路发生漏电，都会使总开关跳闸，切断所有回路的电源③查找漏电故障困难。必须断开所有回路开关，然后逐条回路通电，哪条回路通电时漏电保护动作，哪条回路就发生了漏电。二、有选择性漏电保护装置可以实现有选择的漏电保护，一般与分路开关配合只有该回路发生漏电时，漏电保护才动作切断本回路电源。因此作漏电保护的主保护。无选择漏电保护作为后备保护。以前两种漏电保护均为独立装置，现在已经内置于开关中。小结一、无选择性漏电保护：JY82型检漏继电器作用：1）监测绝缘电阻；2）漏电保护

3）漏电试验；4）补偿人体电容电流特点：结构简单，使用方便，但①须与总自动馈电开关配合。②无选择性。③查找漏电故障困难。使用：作漏电的后备保护。二、有选择性漏电保护：作漏电主保护思考题（18）井下电网的漏电有什么危害?（19）说明检漏继电器的作用是什么?复习提问（18）井下电网的漏电有什么危害?（19）说明检漏继电器的作用是什么?第五节井下过流保护装置过流--电气设备的实际电流＞额定值过流原因过流保护短路保护过负荷保护断相保护动作值设定较大

,瞬时动作动作值设定小延时动作，为反时限特性

短路过负荷断相运行电流＞＞额定电流,温升迅速

电流＞额定电流,温升较慢

常用过流保护装置过流保护装置短路保护过负荷保护断相保护熔断器、电流继电器、电子继电器电流继电器与时间继电器热继电器电子继电器一、熔断器－原理

简单的一次性过流保护装置结构与原理熔体熔管低熔点金属－串入电路，过流时熔断连接熔体－接线柱等固定熔体－接线柱、插座等熄灭电弧－产气管、填石英砂图2-9cRLl型螺旋式熔断器1－瓷帽；2－熔断指示红点；3－熔管；4－瓷套；5－上接线端；6－下接线端；7－底座图2-9bRT0型熔断器结构

a－结构；b－熔体；1－滑石陶瓷外壳；2－金属盖板；3－螺栓；4－熔断指示器；5－指示熔体；6－工作熔体；7－刀形触头；8－石英砂；9－紫铜栅片；10－锡桥；11－小孔图2-9aRM10型熔断器结构

1－熔管；2－盖板；3－黄铜帽盖；4－刀形触头；5－熔体一、熔断器

－型号与电路符号型号类别号组别号RM－封闭式T－填料式L－螺旋式C－瓷插式图2-9cRLl型螺旋式熔断器1－瓷帽；2－熔断指示红点；3－熔管；4－瓷套；5－上接线端；6－下接线端；7－底座图2-9bRT0型熔断器结构

a－结构；b－熔体；1－滑石陶瓷外壳；2－金属盖板；3－螺栓；4－熔断指示器；5－指示熔体；6－工作熔体；7－刀形触头；8－石英砂；9－紫铜栅片；10－锡桥；11－小孔图2-9aRM10型熔断器结构

1－熔管；2－盖板；3－黄铜帽盖；4－刀形触头；5－熔体设计序号－数字电路符号图符文符FU一、熔断器－技术数据

熔断器的额定电流IN－熔断器壳体的载流部分，允许长时通过的最大电流。使用时电路工作电流＜IN熔体的额定电流IN′

－长时通过熔体而不使熔体熔断的最大电流。使用时，IN′≤IN。例如，在额定电流为200A的RM10系列熔断器中，可以分别装设额定电流为100、125、160和200A几种规格的熔体须根据实际需要选配。熔断器的极限断路电流Isb－熔断器所能切断的最大电流。使用时，所切断的最大短路电流≤Isb

熔断器的额定电压UN－熔断器长时所能承受的正常工作电压。使用时所接电网的电压≤UN一、熔断器－保护特性

－熔断时间与熔体电流的关系（安秒特性）

熔断器具有反时限特性可作？过载保护。但是不宜作电动机的过载保护，因为电动机过载1.5倍时，要求熔断时间不过2分钟，而此时熔体的熔断时间都远远超过2分钟。短路时熔体电流很大，熔断时间很短，故熔断器可作？电动机的短路保护。图2-10熔断器的保护特性曲线一、熔断器－使用注意事项熔断器中的熔件必须选用特制的熔丝或熔片，不能用铜丝、铝丝、铅丝和铁丝等难熔金属代替；切除三次大的短路电流后，RM型熔断器的纤维管被烧薄，机械强度和灭弧能力显著降低，因而应加以更换，否则会发生外壳爆炸或向外飞弧，引起严重事故；当熔断器中需要并联安装两个熔片时，必须选用刻有“两片”字样的熔件，并分别装在接触闸刀的两面，不能将两片重迭装在一起用，更不能在熔管外附加熔丝；井下禁止使用不合格的熔断器，也不准拆去熔管不用。二、过电流继电器

－可重复使用的过流保护装置类型电磁式（靠电磁力动作）电子式（靠电子电路动作）可以组成不同电路，实现三相短路、两相短路、过载、断相漏电、欠压、过压等多种保护电流继电器－作过流保护电压继电器－作欠压保护时间继电器－作过载保护热动式－作电动机的过载保护分立元件集成电路1.电磁式继电器－原理结构与原理电磁铁触点铁芯常开－动作后接通脱扣线圈和信号回路图2-11电磁继电器结构图

1-电磁线圈；2-铁芯；3-衔铁；4-反力弹簧；5-转轴；6-动触头；7-静触头动铁－带动触点定铁－导通磁路常闭－动作后断开接触器线圈回路反力弹簧－设定过流保护动作值只有电流大于动作值时产生的磁力＞弹力