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1、煤矿电工学,吴小莹,南桐技工学校,第二节 井下保护接地,安全用电是保证矿井安全生产的关键之一。由于井下环境恶劣，容易发生漏电、人身触电、短路、过负荷、电火灾、电雷管提前引爆等电气事故，所以必须采用各种预防措施和设置必要的保护装置如：漏电保护、保护接地和过流保护，即井下三大保护以防止各种电气事故的发生。一旦发生电气事故，保护装置迅速切断故障电源，防止事故的扩大和恶化，确保人员、矿井和设备的安全。,南桐技工学校,1. 预防漏电、触电的主要措施,3.井下电气设备的外壳等必需进行保护接地，形成接地网。接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2（ 05煤炭安全规程-482-483-484）,1.选用的
2、井下电气设备，应符煤矿安全规程中有关规定；(05煤炭安全规程-444),2.向井下供电的变压器、发电机及井下变压器，禁止中性点接地。（05煤炭安全规程-443）,4.井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。（05煤炭安全规程-445）,南桐技工学校,1.预防漏电、触电的主要措施,5.非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。（05煤炭安全规程-446）,6.操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。（05-446）,7.手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。（05煤炭安全规程-446),8.容易碰到的、裸露的带电体及机械外
3、露的转动和传动部分必须加装护罩或遮栏等防护设施。（05-447）,9.在低压馈电线上必须装设检漏继电器控制故障发生后的跳闸时间（434条）,10.带电裸体架空线（如电机车）与地面保持一定高度。大巷 2.米，井低车场 2。2米。,11.常用电气设备采用低压。,南桐技工学校,2. 漏电保护,漏电保护的主要目的是通过切断漏电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。侧重点：控制故障发生后的跳闸时间即切断电源的时间。,2.1.漏电保护的基本要求,全面、安全、可靠、动作灵敏、选择性良好,漏电保护方式有漏电保护、选择性漏电保护、漏电闭锁。,南桐技工学校,2. 1.漏电保护的基本要求,.全面: 保
4、护应复盖整个被保护的单元，无死区。 .安全: 无论任何原因，造成了系统漏电30mA、在切断电源或发生间歇性漏电时，接地点电火花能量0.28mJ时，必须停止供电。 .可靠： 系统动作要可靠.从设备结构：元件质量、制造工艺 ;从性能上：不拒动，不误动. .动作灵敏：一但发生最轻微（临界值）漏电事故，能反映. .选择性良好: 在保护范围内，准确无误的切除故障电源，尽可能的减少停电范围。,南桐技工学校,2.2 井下低压电网的漏电分析,井下采用变压器中性点禁止接地（绝缘）的供电系统。,地面采用变压器中性点可靠接地供电系统。,r1、r2、r3-分别为三相电缆对地电阻,c1、c2、c3-分别为三相电缆对地电
5、容,南桐技工学校,2.2 变压器中性点接地供电系统,1). 当系统额定电压为380V或660V时, 人体单相触电时,触电电流Ima = ?,= 220(380)mA 30 (mA),电网 人体 大地 接地极 电网,=,Ima =,解: 电流回路：,2).当电网一相落地（单相短路）：情况很危险，产生短路电流IS，引发火灾，瓦斯、煤尘爆炸等事故。,2.2. 预防漏电、触电的主要措施,不安全,Ima,南桐技工学校,3.接地和接零煤矿安全规程第六节 井下电气设备保护接地 482487）,井下保护接地的侧重点，在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度地降低故障的严重程度。漏电保护的侧重点是故障
6、发生后的跳闸时间，一旦发生漏电或人身触电，应尽快切断电源，将故障存在的时间减少到最短。两种保护在井下电网中相辅相成，缺一不可，对井下电网的安全运行有重要作用。,保护接零主要用于地面低压三相四线制中性点直接接地的供电系统中，对防止人身触电有重要意义。,南桐技工学校,3.1. 保护接地及其作用原理,保护接地：用导体把电气设备中所有正常不带电、当绝缘损坏时可能带电的外露金属部分(电动机、变压器、电器、测量仪表的金属外壳、配电装置的金属构件、电缆终端盒与接线盒的金属外壳等)，和埋在地下的接地极连接起来。其目的：利用接地装置的分流作用来减少通过人体的电流。它是预防人身触电的一项极其重要的措施。,图2.2
7、3 保护接地作用 b有保护接地,49,南桐技工学校,3.2.无保护接地的情况：,图2-23 保护接地作用 a无保护接地,当有人触电时流过人身电流,Ima=,（2-6 ） P95,南桐技工学校,3.3.井下保护接地系统,煤矿安全规程483条规定：井下所有的接地系统要连接起来，形成接地网 .,3.1单台单独接地缺点,3.2.形成接地系统的优点,1). 浪费金属材料。 2) 无备用接地极 3). 当有两台电气设备碰壳（短路图2-25）外壳所带电的电压= VCL/2,1).节约金属材料 2).两相碰壳时（短路），保护装置一定会动作。 P129第三行 3).若某设备的接地极发生故障，可联锁保护,南桐技工
8、学校,煤矿安全规程第六节 井下电气设备保护接地回目录,第四百八十二条 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。 第四百八十三条 接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2。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1。 第四百八十四条 所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。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，其面积不得小于0.75m2、厚度不得小于5
9、mm。 在钻孔中敷设的电缆不能与主接地极连接时，应单独形成一分区接地网，其接地电阻值不得超过2。,南桐技工学校,第四百八十五条 下列地点应装设局部接地极：,（一）采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。,（二）装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。,（三）低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。,（四）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。,（五）连接高压动力电缆的金属连接装置。,局部接地极可设置于巷道水沟内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
10、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的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于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，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。,煤矿安全规程第六节 井下电气设备保护接地回目录,南桐技工学校,第四百八十六条 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100mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁钢。 电气设
11、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25mm2的铜线，或截面不小于50mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁钢。 第四百八十七条 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。,煤矿安全规程第六节 井下电气设备保护接地回目录,南桐技工学校,3.4.保护接零,P131 图2-28保护接零电气示意图,用于地面低压220380V三相四线制供电系统。这种供电系统，采用变压器中性点直接接地的运行方式，变压器中性点接地的点叫零点，由零点引出的线,或接地的中性线叫零线。,。,目的：当电气设备发生一相碰壳故障时，则通过设备
12、外壳造成相线对零线的单相短路，使保护装置迅速动作，限制了故障存在的时间，减少触电几率。若电源被切断之前恰有人触及该漏电外壳，则利用保护接零的分流作用，减少人身触电电流，降低接触电压，保证人员的安全。,43,零点,零线,南桐技工学校,2.5.4. 保护接零,注：在变压器中性点接地系统中,若保护接地和保护接零同时使用时，当一相绝缘损坏碰壳时，接地电流,(1) 不允许采用保护接地，只能采用保护接零；,Rgr：保护接地电阻4 Rgr：工作接地电阻4,此电流不足以使大容量的保护装置动作，而使设备外壳长期带电，其对地电压为110V,Ie,Rgr,Rgr,(2) 不准保护接地和保护接零同时使用,南桐技工学校,