煤矿供电保护接地知识的培训

矿井供电保护接地

知识培训

东滩煤矿

保护接地及其作用：

为了减少人身触电电流的非接地电气设备相对地电流的火花能量，防止电气设备事故的发生，《煤矿安全规程》第四百七十五条规定：“电压在36V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，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。”一、保护接地

在井下变压器中性点不接地供电系统中，用导体把电气设备中所有正常不带电金属外壳、构架与埋在地下的接地极连接起来，称为保护接地。

《煤矿安全规程》第四百四十条规定“严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。”

保护接地的定义无保护接地时人体触电示意图

当人身触及一相绝缘损坏而带电的设备时，电流几乎全部通过人身而入地,其触电电流的回路如图中所标。人身触电电流的大小，取决于电网的电压值、电网对地的电容值和绝缘电阻值。可以通过下式来分析：人体触电的分析人体触电的分析

当供电系统绝缘电阻值足够大时（不考虑电容电流的影响），通过人身的电流便会小于我国规定的30mA的极限电流；否则，人身电流将超过安全极限电流。例如，660伏系统，电网的绝缘阻值R=35ΚΩ，通过人身的电流为30mA。由此可知当电网绝缘值低于35ΚΩ，过人体的电流便会超过极限安全电流。当有保护接地时，见下图所示：无保护接地时人体触电的分析有保护接地时人体触电示意图

因为人体与接地构成了并联，若人身电阻为1000Ω，接地极电阻为2Ω，通过电阻并联与电流有关，则通过人身电流比较小，因而是安全的。另外，有了保护接地的良好接地，大大减少了因设备漏电时，使其外壳与地接触不良产生的电火花。从而减少了引起瓦斯、煤尘爆炸的可能性。

人体阻抗不是纯电阻，主要由人体电阻决定。人体电阻也不是一个固定的数值。一般认为干燥的皮肤在低电压下具有相当高的电阻，约10万欧。当电压在500~1000伏时，人体电阻便下降为1000欧。

《煤矿安全规程》第四百七十六条规定“任一组主接地极断开时，井下总接地网上任一保护接地点的接地电阻值，不得超过2Ω。每一移动式和手持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阻值，不得超过1Ω。”

有保护接地时人体触电的分析

井下各种电气设备装设单独的保护接地装置，并不能完全消除触电的危害。因此《煤矿安全规程》第四百七十七条规定，将井下电气设备正常不带电的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带（钢丝）、铅皮和橡套电缆的地芯线或屏蔽护套用导线与埋在地下的接地极（主接地极、局部接地极）连接起来，形成一个总接地网，如下图所示：二、井下保护接地系统井下保护接地网示意图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—中央变电所；9—采区变电所；10—配电所；11—电缆接线盒；12—连接导线；13—接地导线；14—采煤机组；15—输送机井下各个电气设备的金属外壳，铠装电缆的钢带（或钢丝）和铅包，均应通过单独的连接导线与接地母线或辅助接地母线连接。连接导线和接地导线均应采用断面不小于50mm2的镀锌扁钢（或镀锌铁线）或断面不小于25mm2的裸铜线。对于移动式电气设备，应用橡套电缆的接地芯线进行连接，并要求每台移动式电气设备与总接地网或局部接地极之间的接地电阻，不得超过1欧。移动电气设备（除供配电的专用设备）及电压等级为36V及以下安全电压或127V的照明灯、红灯、按钮及1140V、660V低压橡套电缆的接线盒等电气设备，必须通过电缆的接地线芯线与接地网络连成一体，实现接地保护，可不另设局部接地极。二、井下保护接地系统

形成接地不仅降低了接地电阻，而且也能防止不同电气设备，不同相同时碰外壳带来的危害。

井下保护接地网包括：主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线、接地导线和连接导线等。

此外，与漏电保护装置配合用的电缆屏蔽层，也应可靠接地。低于或等于127伏的电气设备的接地导线和连接导线，可采用断面不小于6mm2的裸铜线。

禁止采用铝导体作为接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线或接地导线。

二、井下保护接地系统

主接地极，一般设在主、副水仓或集水井内，但必须各段一块。其面积应不小于0.75m2，厚度用不小于5mm的钢板制成。当矿井水为酸性时，还应加大其厚度或镀耐酸金属或用耐腐蚀钢板。如果矿井水为含酸性，应采用锅炉钢板作为接地极材料。与主接地板相连的接地母线，采用截面不小于100mm2镀锌扁钢或截面不小于50mm2的裸铜线。

1、主接地极

如果矿井有多个水平时，各个水平应独立设置主接地极；若有几个水平时，不能设立主接地极的水平，应与有主接地极的水平形成接地网。为保证一个水仓的清理，两块接地极必须分设在两个水仓或两个水仓的集水井内。主接地极板安装方式如上图所示。1、主接地极2、局部接地极根据《煤矿安全规程》规定，下列地点应装设局部接地极；⑴采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。⑵装有电气设备的硐室和单独装设的高压主电气设备。⑶低压配电点或者装有3台及以上电气设备的地点。2、局部接地极⑷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（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置1个局部接地极。⑸连接高压动力电缆的金属连接装置。

局部接地极可设于巷道水沟或其他就近的潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m钢管制成。

2、局部接地极

管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并全部垂直埋入底板；也可以用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋深不得小于0.75m。便于往里灌盐水，以降低接地电阻值。局部接地极接地引线应采用断面不小50mm２的镀锌铁线或25mm２的裸铜线。2、局部接地极

⑴接地母线

连接主接地极的接地线、中央变电所、中央水泵房都必须应设置接地母线。采区变电所、采区配电点、其他机电硐室和几个水平电网的连接地线都必须应设置辅助接地母线。连接主接地极的母线，应采用截面不小于100mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2扁钢。3、接地线⑵连接地亦线励电气设寒备的外虹壳与接盏地母线粥或局部猴接地极扛的连接旁，电缆胁连接装顿置两头职的铠装劝、铅皮趟的连接脸，应采握用截面兆不小于25mm2的铜线，回或截面不郊小于50mm2的镀锌铁市线，或厚测度不小于4mm、截面掘不小于50m傲m2的扁钢。3、接地线橡套电面缆的接胞地芯，贩除用作奔监测接笨地回路堤外,不是兼作裂其他用途坊；与漏电傻保护装置肾配合使用渗的电缆屏践蔽层，应仅可靠接地盟。下禁止塘采用铝导酒体作为接阴地极、接师地母线、教辅助接地浸母线、连斥接导线和酱接地线。滥每台设备创均需用单写独的连接概导线与总昏接地网（赛包括接地该母线、辅安助接地母选线）直接傅相连。禁数止将几台车设备串联妥接地，也洪禁止将几榨个接地部的分串联。3、接地汪线接地母去线和主葱接地极览、局部烦接地极宏的连接嗓、接地罚导线直宗接与局府部接地跟极的连存接均要歉焊接。型若采用挣其他形去式的连棉接，其贸连接处画不得产俯生接触病电阻，更否则应寸采取相枝应措施绸。3、接地线《煤矿井笼下保护诊接地装丘置的安吐装、检失查、测惕定工作伏细则》第一章中母第2条规定：穴在煤矿中显禁止使用铜无接地芯葱线（或无乡丰其它可供圈接地的护紫套，如铅仇皮、铜皮哀套等）的筹橡套电缆圆或塑料电态缆。《煤矿井下痕保护接地歉装置的安兴装、检查可、测定工退作细则》第一章智中第4条规定疤：主接渣地极应费浸入水赔仓中；御主、副远水仓必舌须各设大一块。秆矿井有祥几个水灾平时，养每个水总平的总挨接地网铁都要与枕主、副柿水仓中黎的主接楼地极连百接。《煤矿井下寒保护接地辨装置的安贱装、检查娘、测定工置作细则》第一章中增第10条规定迟：每台搁设备均信必须用腊独立的子连接导指线与接姐地网（挥接地母今线、辅字助接地装母线）汗直接连叶接；禁往止将几只台设备冬串联接楼地，也姓禁止将失几个接可地部分匠串联。《煤矿井下三保护接地说装置的安敲装、检查占、测定工扯作细则》第一章中矿第13条规定：驼严禁采用六铝导体作用为接地极斩、接地母恨线、辅助汗接地母线吩、连接导督线和接地靠导线。三、接灯地装置嗓的安装叛、检查塞和测定㈠接地禽极安装1、主接地呈极安装主接地屠的构造渠及安装厦，见如增下示意党图，两误块主接保地极应弦分别设夏置在主浴、副水歉仓或集饭水井内蓄，并保魂证其工毅作时总时是浸没数在水中蛋。主接钟地极的免接地导你线必须故焊接。垃悬挂时司不得使衣接地干款线与接虾地极板缩慧连接处宪承受太杏大的拉笼力。并是应装有窝专门提锯取接地在极板的泳牵引装油置，以狡便随时岗能取出责检查。三、接段地装置相的安装俱、检查仰和测定㈠接地极该安装1—吊环；2—吊绳；3—连接螺凑栓；4—辅助母更线（4X2挽5扁钢）；5—主接地极川板；6—吊绳孔；7—接地导落线（引雾至接地久母线）1、主接御地极安哪装安装时丧，应保拦证接地刚母线和介主接地弱极连接激处不受皱较大拉辞力，并扣应设有观便于取训出主接月地极进哀行检修知、检查息的牵引获装置，畜一般使猛用专用构吊环和春吊绳。松与主接英地板相耻连的接桨地母线浸，采用趴截面不君小于100m已m2镀锌扁锤钢或截应面不小王于50m淋m2的裸铜线剖。《煤矿安全伐规程》第四百奋七十九命条规定“连接主接扶地极母线壤，应采用薯截面不小跟于50m邀m2的铜线，细或截面不炕小于10殿0mm2耐腐蚀毙的铁线漆，或厚叉度不小垂于4m牲m、截务面不小床于10尖0mm2耐腐蚀君的扁钢耕。”1、主接地透极安装采区变电厕所、配电奴点、固定哪机电硐室寸、高压接愚线盒、母冷线盒、单臭独设置的削固定高压磁配电装置辨等，都必耽须装设局花部接地极赢。但为了饱减少在工准作面设备搭的漏电流边，工作面屑移动电气倡设备不设某置局部接杠地极。体局部慌接地极最沈宜埋设在春巷道的排淋水沟中或叉其它潮湿济的地方，埋设暴在巷道识的排水晋沟中的讲局部接那地极见退如下图胁：2、局部舰接地极它的安装1—埋设在互潮湿地脂方的钢舰板接地隙极2—放在水哭沟中的若角钢接却地极3—接地导线4—局部接地清极2、局部接允地极的安充装《煤矿安全啄规程》第四百七枕十八条规坡定。“下列地点毁应装设局冠部接地极邮：（一）狂采区变富电所（典包括移音动变电饮站和移载动变压门器）。（二）宜装有电仁气设备里的硐室忘和单独塘装设的塑高压电功气设备本。（三）低布压配电点泉或装有3切台以上电费气设备的怒地点。（四）村无低压紧配电点卡的采煤请工作面质的运输追巷、回嫩风巷、遵胶带运收输巷以插及由变摧电所单锹独供电模的掘进贷工作面抖，至少最应分别兆设置1凶个局部花接地极垂。（五）域连接高菊压动力师电缆的狗金属连妙接装置可。局部接史地极可浅设置于章巷道水断沟内或蜓其他就苏近的潮五湿处。设置在水隆沟中的局淋部接地极郑应用面积象不小于0饥.6m2、厚度腥不小于墙3mm制的钢板幼或具有描同等有姿效面积涂的钢管蝴制成，仰并应平雹放于水恳沟深处离。设置在其搏他地点的刑局部接地纤极，可用与直径不小独于35m缘瑞m、长度碎不小于1曾.5m的冈钢管制成乘，管上应诞至少钻2访0个直径挎不小于5旁mm的透尸孔，并垂龟直全部埋惕入底板；唐也可用直怒径不小于伤22mm陆、长度为茅1m的2剖根钢管制熊成，每根升管上应钻译10个直帽径不小于揉5mm的蜜透孔，2礼根钢管相驻距不得小火于5m，壤并联后垂山直埋入底它板，垂直已埋深不得院小于0.毒75m。”2、局部趁接地极盟的安装局部接地否极用面积密不小于0.6m2，厚度不饱小于3mm的镀锌或袖镀锡钢板掏制成。当鸟使用铁管情作局部接游地极时，迁直径不得猴小于35m肾m。长度不惑得小于1.5工m、在管蠢子上至肉少要钻20个直径不凑小于5mm的透眼，描便于往里飘灌盐水，须以降低接冶地电阻值蛛。2、局部接狸地极的安类装采区变才电所、听机电硐倘室以及戚配电点探，都设难有辅助庆接地母杂线。将尾所有电草气设备云的金属和外壳及解铠装电发缆的铠纠装层，声用连接苏导线接除到辅助驻接地母挖线上，惩辅助接射地母线业再通过饥接地导恒线接到耍局部接众地极上问。2、局部接度地极的安掏装局部接地施极板平放萌在水沟深阅处，下面说垫一层约50m巷m厚的砂生子，上蜡面盖一括层约150以mm厚的砂、乌石混合物机。如上图举所示。铁闪管局部接垮地极应垂竹直埋入潮悄湿的地中酿。铁管的杏周围需用牛砂子、木症炭和食盐速混合物填党满。砂子泥和食盐的固比例按体竿积约为6：1。2、局部糕接地极山的安装板状局部固接地极管状局友部接地湾极管状局部柏接地极，恢必须垂直击打入潮湿须的地中（畜偏差不大腿于15度），其泼埋在地下终部分的长亿度不得小激于1.5暖m，地面竟部分应多留有100话mm以上的焊石接长度。浆外露的部碧分应留有100背mm以上，蹈以便于陷检查，体如下图刺中所示滩。2、局部亦接地极贿的安装2、局部堵接地极眉的安装双根管状掏接地极两根长胆度不得短小于0.75阳m，且垂怜直于地僵面（偏私差不得寺大于15度）埋钉设在潮负湿的地断方，两撇管之间核相距5m以上，地绒面部分应苏留有100橡mm以上的焊退接长度。展其安装见勾下图2、局部接拿地极的安宴装2、局部接行地极的安再装三、电气设堵备的接地燃方法(1)变压器胳的接地随方法用连接层导线把爪变压器狐高低压专侧铠装炎电缆的盗钢带和谎铅皮，柱分别接珍到变压贼器外壳堡专供接幕地的螺帆钉上，果然后再丹将该螺棵钉与接携地母线搏（或辅某助接地虚母线）龙相接。仗如用橡违套电缆铸时，则冶应把电徐缆的接成地芯线狱接到进即出线接请线装置沿的接地衔端子上备，然后唐再将变趁压器接今地。(1)变压器溪的接地图方法橡套电娘缆的接娇地线芯锣与接线叶盒（箱沫）内的乔接地螺浓钉连接穷，然后蛇再将电痛动机外皱壳上接魂地螺钉抗连接到童接地母湾线（或招辅助接拣地母线语）上，吓如用铠调装电缆疼时，则柏应将其窝端头的秒钢带（脚钢丝）吧和铅皮父直接同搜该接地鱼螺钉连恐接。禁止把课电动机勾的底脚利螺栓当谈作外壳榨的接地斯螺钉使谜用。(2)电动机的搭接地方法1—接线盒籍内的接微地螺钉文；2—接地螺解钉；3—橡套电缆仇的接地线块芯；4—橡套电锻缆；5—连接导线亮（接至接礼地母线或庙辅助接地统母线）；6—连接导线牛；7—铠装电昆缆(2)电动机后的接地络方法高压防桶爆开关狠的各个撇进出口厘的电缆飞头需要种接地的浓部分（霸如金属障铠装外律皮、铅旗包或接稻地线芯宏），应疫分别用雕连接导愚线汇集绑到配电云箱底架河（外壳才）的接牺地螺钉筝上，然霜后再用顿连接导体线将其箩与接地萍母线（士或辅助骂接地母描线）相肝连，也茧可将各改个电缆渐头的接弦地部分理直接与尸接地母司线（或揪辅助接慕地母线剂）相连帽，如图勾中虚线袍所示。(3)高压防序爆开关围的接地仗方法1—接地螺艘钉2—连接导线3—铠装电缆4—引至接地机母线或辅名助接地母成线(3)高压防穷爆开关骆的接地筒方法禁止将校几台设恒备串联骑接地，义也禁止漫将几个挪接地部们分串联怕。见下虾图图a为错误臭的串联渴接地方因式图b为正确烧的接地热方法。(4)几台设社备的接躲地方法a—错误的支接地方式b—正确的摩接地方式(4)几台设备情的接地方炕法电缆的松钢带和堂铅包用穿裸铜线翠绑扎或参用铁卡堵环卡紧榨时，应乌沿电缆回轴向把馒铅包二伪或三等舱分割开驴，并倒冈翻180度，把让铅皮紧阔贴在钢夺带上，丹铅皮与副钢带接针触处应杜打磨光玻洁，铁斧卡环的瞎宽度不担得小于30mm。如用裸相铜线绑扎稻时，沿电型缆轴向绑碗扎的长度叔不得小于50m轧m。(5)电缆接浪线盒的垒接地方狭法a—采用镀锌帖扁铁的连宰接方法；b—采用裸铜遵线的连接辉方法；c一铠装电垄缆接地用拌的铁卡环1—铅皮；2—钢带；3—接地导线茶；4—镀锌铁利卡环；5—镀锌扁钢抹；6—裸铜线(5)电缆接以线盒的窗接地方罢法移动变电香站的接地填，应先将恢高、低压忙侧橡套电伤缆的接地剪芯线分别腰接到进线份装置的内苍接地端子梯上，用连效接导线将住高压侧电林缆引入装闹置上的外绩接地端子躬与高压开源关箱的外另接地端子面连接牢固荣；再将高鉴、低压侧热开关箱和习干式变压梨器上的外稼接地螺钉护分别用独寸立的连接娃导线接到偏接地母线留（或辅助帽接地母线俯）上。(6)移动变电蛋站的接地暂方法(6)移动变赌电站的逗接地方便法《煤矿安退全规程》第四百七味十九条规抗定：连接坦主接地极刑的接地母说线，应采垂用截面不月小于50mm2的铜线久，或截意面不小丑于100失mm2的耐腐坐蚀铁线研，或厚忠度不小主于4m希m、截扮面不小贡于100m逃m2的耐腐简蚀扁钢么。电气设备后的外壳与漂接地母线帖或局部接饰地极的连扯接，电缆油连接装置幅两头的铠针装、铅皮蜓的连接，孤应采用截局面不小于25m雅m2的铜线，芒或截面不霸小于50m涛m2的耐腐际蚀铁线滥，或厚歪度不小巨于4m威m、截超面不小霸于50m领m2的耐腐蚀纱扁钢。(7)接地线疼的连接居和加固接地母仍线与主抗接地极前的连接淋要用焊株接。接浑地导线边和接地确母线（元或辅助堡接地母统线）的尼连接最盯好也用奋焊接，溪无条件撑时，可商用直径学不小于10m线m的镀锌螺坐栓加防松川装置（弹宗簧垫、螺贝帽）拧紧子连接。连蛙接处应镀激锡或镀锌亲。其连接野和加固的摊方法可参锅照图13、图14。用裸铜核线绑扎时英，沿接地趋母线轴向翅绑扎的长挥度不得小戒于100m严m，如图15所示。(7)接地线稠的连接作和加固(7)接地线的凑连接和加宋固图13螺栓连接勺方式1——螺栓；2——连接导辰线；3——接地母舰线；4——螺帽；5——弹簧垫(7)接地线的狡连接和加带固图14钢绞线和喉扁钢的连卸接1——螺栓；2——钢丝导版线；3——接地母线堤；4——螺帽；5——弹簧垫零；6——钢绞线接头头(7)接地线的早连接和加次固图15两条裸铜剑线的绑扎1——连接导屿线；2——接地母线亡；3——裸铜绑心线若局部接禁地极周围摄比较干燥五，应用坑俗埋式，坑胁填有砂子睬、木炭和变食盐的混惭合物，食貌盐和砂子搁的体积比董例为1：6。(8)干燥地点纸的接地方房诚法接地母拿线（辅画助接地技母线）昏采用螺重栓搭接恨时，螺炒栓松动友，搭接尝面长度拿不足,如图16所示；㈡接地装疼置检查㈡接地企装置检县查连接导恐线与接兆地母线昨（辅助允接地母袖线）搭牙接时，肺连接导们线存在佣搭接面此翘起现脾象，如耽图17、图18所示；接地母线询（辅助接蜜地母线）哀采用螺栓在搭接时，兰只采用一圆个螺栓固表定，如图19所示；㈡接地装兆置检查连接导线泪与接地母朝线（辅助蚊接地母线李）搭接时林，连接导涨线的搭接鸣面长度小悬于接地母骑线（辅助智接地母线渣