《煤矿电工学》井下供电安全技术课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章,井下供电安全技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章,井下供电安全技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章,井下供电安全技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章,井下供电安全技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章,井下供电安全技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章,井下供电安全技术,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一章 矿井供电系统,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,煤矿电工学,第二章 井下供电安全技术,普通高等教育“十一五”国家级规划教材,煤炭工业出版社,2026/10/1,1,第二章 井下安全供电技术,第一节 电火灾及其预防,第二节 矿用电气设备及其防爆,第三节 触电及其预防,第四节 井下电气设备的保护接地,第五节 井下漏电保护装置,第六节 井下,过流,保护装置,2026/10/1,2,第二章 井下供电安全技术,第一节 电火灾及其预防,2026/10/1,3,第一节 电火灾及其预防,一、,井下引起电火灾的主要原因,二、,电火灾的预防措施,三、,井下电火灾的扑灭,2026/10/1,4,一、井下引起电火灾的主要原因,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。,漏电火花,。电网漏电点会产生电火花，引燃瓦斯和煤尘。,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。,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。,架线电机车电弧引燃木支护棚着火。,2026/10/1,5,(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,和,漏电保护,，,并按,煤矿井下低压电网短路保护装置和漏电保护的整定细则,进行整定和校验,。若开关因短路、漏电跳闸，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（不延燃）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。,2026/10/1,6,(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),井下,禁止使用带油的电气设备,，如矿用油浸式变压器、油浸纸绝缘电缆。以防油遇火引起火灾。(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。,2026/10/1,7,(10)严禁违章指挥、违章作业，做到,十不准,：不准带电检修。不准甩掉无压释放器、过流保护装置。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。不准明火操作、明火打点、明火放炮。不准用铜、铝、铁丝等作熔体。停风、停电的采掘工作面，未检查瓦斯不准送电。,有故障的供电线路不准强送电。电气设备的保护装置失灵后不准送电。失爆设备、失爆电器不准使用。在井下不准拆卸矿灯。,2026/10/1,8,（11）,采用保护接地、添加抗静电剂,可以消除静电。保护接地可以防止电荷积累，物体上的静电可以通过接地引线引入大地，避免出现高电位，减小物体对地的电位差。在普通的材料中掺人抗静电剂，例如抗静电风筒、抗静电胶带、托滚等，可以减小静电电荷量。在选择这些材料时应选择具有“煤矿矿用产品安全标志证书”的产品，这些产品都具有阻燃、抗静电性能。（12）,采用火灾自动报警装置,。目前应用在电气防火的产品主要有防漏电报警系统、防过载报警系统、电缆温度报警系统等类型，其特点是能准确地探测到电缆线路的异常状态，通过处理将信息提供给维护人员，这样可以将电气火灾的隐患消灭在萌芽状态。,2026/10/1,9,三,、井下电火灾的扑灭,电气设备着火以后往往都带电，因此不能用普通的泡沫灭火器或用水来灭火,。,首先将着火的,电气设备或电缆的电源切断,，再用沙子,和,干粉灭火器来灭火。必要时，在确知已经断开电源后，方可用,水、泡沫灭火器等普通灭火方法,来扑灭火灾。,对大面积的火区可以采用砌筑密闭防火墙隔绝空气实现灭火，还可向火区灌浆、注入惰性气体加快灭火。,2026/10/1,10,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,扑灭,：1.,采用干式灭火器和沙子灭电火灾。2.,用水、砂、灭火器等直接扑灭,，,注意必须在断电下进行,。,3.构筑防火墙，使其自然熄灭,；,同时灌浆、注入惰性气体等加速扑灭。,本节,小结,2026/10/1,11,思考题,2-,1,.,电火灾产生的原因是什么？如何防止,电火灾的,产生？,如何,熄灭电火灾，应注意什么问题？,2-2.电气方面引起瓦斯和煤尘爆炸的原因有哪些？,2026/10/1,12,第二章 井下供电安全技术,第二节 矿用电气设备及其防爆,2026/10/1,13,第二节 矿用电气设备及其防爆,一、,隔爆型电气设备,二、,本质安全型电气设备,2026/10/1,14,矿用电气设备,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）,2026/10/1,15,矿用一般型,具有,“,五防,”：,防机械损伤、防潮、防锈、防触电、防过载等功能，但,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。,2026/10/1,16,矿用防爆型,矿用防爆型设备除具有矿用一般型的功能外，还具,有防爆功能,。,故,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。,2026/10/1,17,一、隔爆型电气设备,标志,Ex dI,（点击观看）,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,2026/10/1,18,1.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。,2026/10/1,19,影响耐爆性的因素,沼气浓度为98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,2026/10/1,20,保证耐爆性的条件,必须进行强度试验，且满足下表要求：,2026/10/1,21,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。,2026/10/1,22,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,（点击观看）,2026/10/1,23,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-,2,要求。,2026/10/1,24,平面止口隔爆接合面,隔爆接合面长度 隔爆接合面间隙,2026/10/1,25,圆筒隔爆接合面,隔爆接合面长度 隔爆接合面间隙,2026/10/1,26,带有滚动轴承的圆筒结构,滚动轴承,隔爆接合面间隙,2026/10/1,27,二、本质安全型电气设备,Ex iI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，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。,2026/10/1,28,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,。,2026/10/1,29,本质安全型电气设备特点,优点：,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。,缺点：,只能用于低电压、小电流,回路。,2026/10/1,30,隔爆兼本质安全型设备,标志EX diI,将主回路放在隔爆外壳内，辅助回路采用本质安全电路。,优点：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。,缺点：,需设,本安电路与非本安电路的,隔离电路,。防止出现故障时导致非本质安全电路影响本质安全电路的安全。,2026/10/1,31,隔爆兼本质安全型设备,隔离电路,可采用,光电耦合、,变压器隔离；也采用由快速熔断器和晶体稳压二极管组成的安全栅，或由晶体管组成的限能器来加以隔离。,图2-,4,稳压二极管式安全删电路,图2-,3,隔爆兼本安型信号装置电路原理图,图2-2,三极管型光电耦合器,原理图,2026/10/1,32,增安型,电气,设备（标志为“,e,”）,EX eI,正压型电气设备（标志为“,p,”）,EX pI,充油型电气设备（标志为“,o,”）,EX oI,充砂型电气设备（标志为“,q,”）,EX oI,无火型电气设备（标志为“,n,”）,EX nI,浇封型电气设备（标志为“,m,”）,EX mI,气密型电气设备（标志为“,h,”）,EX hI,特殊型电气设备（标志为“,s,”,）,EX sI,其他防爆电器标志,EX I.,2026/10/1,33,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,本节,小结,2026/10/1,34,思考题,2-3,矿用一般型和矿用隔爆型电气设备分别适用于何种场合？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?,2-4 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。,2026/10/1,35,第二章 井下供电安全技术,第三节 触电及其预防,2026/10/1,36,第三节 触电及其预防,一、,触电的危险因素,二、,触电的预防,三、,触电的急救,2026/10/1,37,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,。,一、触电的危险因素,2026/10/1,38,一、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、作用时间,及其,途径,是主要因素，,电流的大小起决定作用。,与电流大小相关的有人体,触电电压、人体电阻,。,2026/10/1,39,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,2026/10/1,40,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10k100k，反之，人身电阻可降至0.8k1k。,相关因素人体电阻,井下人身电阻以,1k,作为计算值,2026/10/1,41,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3050V，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,2026/10/1,42,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。,主要因素触电时间,井下安全电流与时间的乘积为,30,m,A,s,2026/10/1,43,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。,主要因素电流路径,电流,通过,人体,内部器官,是最,危险,2026/10/1,44,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。,主要因素电流频率,工频,交流是最,危险,的,2026/10/1,45,1.,避免触电防止人触及带电体。,2.减少触电危险使人体的触电电流、触电时间、触电电压小于安全值。,二、触电的预防,2026/10/1,46,（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,，,井底车场内不得低于,2026/10/1,47,对短路保护装置有哪些要求?常用的短路保护装置有哪些?,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。,继电器的返回电流IRE使继电器衔铁释放的最大电流。,动式继电器技术数据,二、零序电流式与零序功率方向式漏电保护,127V煤电钻（照明）综合保护装置。,(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。,当烧伤面积不大或程度不深时，不致有生命危险。,优点：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。,动作电流值设定小，额定电流,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。,采煤机14工作面的运输巷、回风巷,优点：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。,继电器的额定电流IN继电器的载流部分，允许长时通过的最大电流。,延时动作，为反时限特性,5)补偿人体电容电流,2-11井下电网的漏电有什么危害?,（,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,2026/10/1,48,（,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,2026/10/1,49,（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,。,2026/10/1,50,（2）将电气设备的,金属外壳,接地,以减小其内部绝缘损坏使外壳带电而对人造成危害,。,2026/10/1,51,（3）,向井下,供电的,变压器中性点,严禁直接接地,。,2026/10/1,52,人若触及一相带电体，人身的触电电压为相电压，对于,380V,电网，相电压,U,p,为,220V,，人体电阻,R,h,为,1k,，则人身触电电流,I,h,为：,I,h,=,如果,660v,电网呢？,如果变压器中性点直接接地,：,2026/10/1,53,（4）在井下中性点不接地电网中加设,漏电保护装置,2026/10/1,54,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。,点击观看录像,三、触电的急救,2026/10/1,55,（1）脱离低压触电者的电源,附近有电源开关或插销，可立即断开，以切断电源,附近无电源开关和插销，可用带绝缘柄的钳子或有干燥木柄工具或其它,带有绝缘的器具,把电线砍断。,如果是电线落在身上或压在身下，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，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等易导电部位，,防止触电。,2026/10/1,56,（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。,2026/10/1,57,（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,。,2026/10/1,58,（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-,6,口对口人工呼吸,2026/10/1,59,(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。,(a)正确定位 (c)向下挤压 (d)迅速放松,2026/10/1,60,1.,触电的安全值,：,30mA 30mAS 36v,2.,触电的预防：,避免触电：,带电体,高架、封栏并闭锁、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”,两救：,“正确施救”“坚持施救”,本节,小结,2026/10/1,61,思考题,2-6,井下人体电阻、极限安全电流，安全接触电压各取何值,?,2-7 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？,2026/10/1,62,第,二,章 井下供电安全技术,第,四,节 井下电气设备的保护接地,2026/10/1,63,第四节 井下电气设备的保护接地,一、,保护接地的原理,二、,井下保护接地系统,三、,接地网接地电阻的检查与测定,四、,低压选择性漏电保护系统,2026/10/1,64,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、保护接地的原理,2026/10/1,65,一、保护接地的原理,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-,8,b所示。,2026/10/1,66,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接地电阻R,E,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,2。,2026/10/1,67,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,2026/10/1,68,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，,提高安全性；,互为后备，,提高可靠性,2026/10/1,69,二、井下保护接地系统,主接地极,3,2,钢板,局部接地极,4,2,钢板,主接地母线,1,50mm,2,裸铜线或100mm,2,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,13,25mm,2,裸铜线 或50mm,2,的镀锌扁钢,系统组成,2026/10/1,70,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）,电气设备硐室和单独装设高压电气设备,低压配电点,10,或三台以上电气设备地点,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,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,11,2026/10/1,71,三、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。,2026/10/1,72,三、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,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。,2026/10/1,73,三、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ZC5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,2026/10/1,74,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,组成,：,是由“两极”（主接地极、局部接地极）“五线”（主接地母线、辅接地母线、连接导线、接地导线、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,本节,小结,2026/10/1,75,思考题,2-9,说明保护接地的工作原理和保护接地实现保护的关键。,2-10 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?,2026/10/1,76,第二章 井下供电安全技术,第,五,节 井下漏电保护装置,2026/10/1,77,第五节 井下漏电保护装置,一、,附加直流电源漏电保护,二、,零序电流式漏电保护,三、,零序功率方向式漏电保护,2026/10/1,78,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，,此时称为漏电。,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，漏电流还会提前引爆电雷管。,漏电保护作用,实现,监视绝缘,、,漏电保护,、漏电闭锁、漏电试验,以及,补偿流过人身的电容电流,。,2026/10/1,79,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：,无选择性,的漏电保护装置、,有选择性,的漏电保护装置及,漏电闭锁,的漏电保护装置。,2026/10/1,80,1,.,保护,原理,1）监测电网绝缘电阻,接通,附加直流电源组成的,检漏回路，产生,附,加直流,I,大小为：,当结构一定时，电源电动势,V,、回路电阻,R,一定，回路,电流,I,与三相绝缘电阻,R,成相反变化,，用电流表测得,I,再换算为相应的R,刻度，从而读出绝缘电阻R,大小而成为k表。表中,漏电电阻,R,漏电,区域为红色，对于,380v电网为,，,660v电网为,11k,，,1140v电网为,20k,。,图 2-1,0,原理图,I,一、,附加直流电源,漏电保护,2026/10/1,81,2）漏电保护,发生漏电,时，绝缘电阻,R,R,漏电,由上式知,I,？,：,附加直流,II,动作,(继电器K),K,D,动作，其触点,K,D,闭,合，接通馈电开关的脱,扣线圈,YA,使得馈电开,关,断路器,QF,脱扣跳闸,，,切断漏电回路电源，实,现,保护,（点击观看）,。,1,.,保护,原理,图 2-1,0,原理图,I,2026/10/1,82,请问：,人触及一相,电网时，漏,电保护是否,动作？,2026/10/1,83,请问：,一相电网接,地时，漏电,保护是否动,作？,2026/10/1,84,3,）漏电,闭锁,如果在开关没有接通负载前，在三相电网对地绝缘电阻上附加直流电源检测漏电，如果发生漏电，通过继电器接通脱扣线圈则断路器无法合闸，这种,漏电时禁止合闸,作用称之,为漏电闭锁,。,1,.,保护,原理,图 2-1,0,原理图,I,2026/10/1,85,4,）漏电保护试验,按下试验按纽，接通试,验电阻,r,（阻值为,R,漏电,），,模拟漏电发生，,此时,绝缘,电阻,R,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,？,1,.,保护,原理,2026/10/1,86,5,)补偿人体电容电流,未发生漏电时，绝缘电阻,R,R,漏电，,K,D,不动作但是,电网线路较长时,，,对地电容较大，使,人体的电容电流,I,C,较大,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,I,C,1,.,保护,原理,2026/10/1,87,5,)补偿人体电容电流,在三相电抗器,1L,与,K,D,之间串入零序电抗器,2L,，产生电感电流,I,L,流经人体，人体电流,I,h,中,I,L,与,I,C,相量相反,，相补偿，,使得,I,h,30,mA,，保证了人身安全。,1,.,保护,原理,I,C,I,L,I,h,I,L,2026/10/1,88,2,.,保护特点,优点：,不论是对称性漏电还是不对称性漏电，只要绝缘电阻下降到一定程度，保护就可以动作。且准确可靠，安全性高。还可以补偿人身触电或单相接地电流的容性分量部分。,缺点：,无选择性，由于电网各支路绝缘电阻为并联关系，无论哪个支路绝缘电阻下降，都会使漏电动作，,结论：,所以该保护装在总开关上，故障停电范围大，且不能直接判定故障支路。,2026/10/1,89,零序电流信号由零序电流互感器TA,N,取得的。,零序电流互感器有一个环状铁芯套在被保护的电缆上，利用电缆作为一次线圈，二次线圈绕在环状铁芯上。二次线圈中的电流I,2,正比于一次线圈中的三相电流相量之和。当未发生漏电时，一次侧三相电流对称相量和为零，二次侧无电流输出当,发生漏电时,，一次侧三相电流不对称，其相量和不为零，,二次侧有零序电流输出。,图2-,11,零序电流互感器结构示意图,电缆,一次电流,铁芯,二次电流,二、零序电流式漏电保护,2026/10/1,90,2.,保护原理,对于多支路电网,一相漏电时,，各分支线路中都有零序电流通过。在,故障支路中，总零序电流的代数和是非故障支路零序电流之和,；而非故障支路中，则只流过本支路的零序电流。,零序电流式,漏电保护装置就是,根据故障线路零序电流大小与非故障线路不同来实现选择性,的,。,图2-12,多分支电路中零序电流分布,非故障支路,故障支路,二、零序电流式漏电保护,2026/10/1,91,注意：,在发生单相接地时，接地电流可能沿着铠装电缆的钢铠外皮（接地线）流动，这部分电流不仅降低故障线路漏电保护的灵敏度，有时还会造成漏电保护装置的误动作。故此应将电缆终端接线盒的接地线穿过零序电流互感器的铁芯，如图所示。使铠装电缆外皮流过的零序电流，再经接线盒的接地线回流穿过零序电流互感器，从而使穿过互感器的外皮流过的零序电流和为零，防止引起漏电保护的误动作。,图2-,11,零序电流互感器结构示意图,电缆外皮,终端 接线盒,接地线,外皮电流,二、零序电流式漏电保护,2026/10/1,92,二、零序电流式漏电保护,3.,保护,特点,优点：,具有横向选择性,。,缺点：,三相绝缘电阻同时降低发生漏电，电网中无零序电流，失去保护功能。,不能补偿人身触电电容电流。,如果同一母线只有2支路，则 两支路零序电流大小相等，无法区分，从而失去选择性。,图2-12,多分支电路中零序电流分布,非故障支路,故障支路,2026/10/1,93,三,、零序,功率方向,式漏电保护,电压,取样装置,零序,电压,信号由零序,电压,互感器T,V,N,取得的。,零序电压互感器一次侧三相绕组与电网星形连接，二次绕组为开口三角形连接，根据变压器原理可知，二次侧开口端电压U正比于三相电压相量和，未发生不对称漏电时，其相量和为0，,即,无电压输出；一旦发生不,对称漏电或单相接地，则,有电压输出，此电压即为零序电压。,2026/10/1,94,2.,保护原理,当电网中某支路发生不对称漏电时，由零序电流互感器、零序电压互感器提供,的,信号，经放大整形,、,相位比较电路来判断该支路零序电流相位滞后于零序电压，输出信号使继电保护动作，切断该支路电源,，反之非故障支路相位关系不符合动作条件、保护不动作，,从而实现有选择性漏电保护。,图2-12,多分支电路中零序电流分布,非故障支路,故障支路,三,、零序,功率方向,式漏电保护,2026/10/1,95,二、零序,功率方向,式漏电保护,3.,保护,特点,优点：,具有横向选择性,且两支路时也可选择性保护。,缺点：,三相绝缘电阻同时降低发生漏电，电网中无零序电流，失去保护功能。不能补偿人身触电电容电流。需增加零序电压互感器和相位比较电路。,图2-12,多分支电路中零序电流分布,非故障支路,故障支路,2026/10/1,96,四、低压选择性漏电保护系统,分开关装设有瞬时动作的有选择性零序功率方向漏电保护，总开关装设有延时动作的附加直流电源式漏电保护。当分开关以下发生漏电故障时，有选择性地切除故障支路；若漏电故障是对称的，或分开关失灵拒动时，总开关,经短暂延时,动作，,实现后备保护，,确保可靠性。,2026/10/1,97,本节,小结,一、,附加直流电源,漏电保护,作用：,1）监测绝缘电阻；2）漏电保护,；,3）,漏电闭锁；,4）,漏电试验；,5,）补偿人体电容电流,特点：,结构简单，使用方便，但,设在,总,自动馈电,开关,。,无选择性，,停电范围大,。,查找漏电回路困难,。,适用：,作漏电的,后备,保护,。,二、,零序电流式与零序功率方向式,漏电保护,作用：,当开关所控线路发生漏电时，该开关动作。,特点：,设在,分路开关,；,有选择性，,停电范围小,易查找漏电回路,。,适用,：作漏电,主,保护,三、低压漏电保护系统,总开关：,设附加直流电源式漏电保护，,分开关,：设零序电流保护或零序功率方向保护,2026/10/1,98,思考题,2-11井下电网的漏电有什么危害?,2-12漏电保护的类型及其作用是什么?低压电网漏电保护系统是如何组成的？,2026/10/1,99,第二章 井下供电安全技术,第,六,节 井下,过流,保护装置,2026/10/1,100,第六节 井下过流保护装置,一、,熔断器,二、,过流继电器,三、,热继电器,2026/10/1,101,第,六,节 井下过流保护装置,与保护接地、漏电保护并称井下三大保护,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,动作电流值,设定较,大，对电动机应,启动电流；,瞬时动作,动作电流值,设定,小，额定电流,延时动作,，为反时限特性,（动作时间与动作电流成反比）,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,2026/10/1,102,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,2026/10/1,103,一、熔断器,简单的一次性过流保护装置,1.,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,RLl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,RT0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,RM10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,2026/10/1,104,一、熔断器,型号,类别号,组别号,R,M,封闭式,T,填料式,L,螺旋式,C,瓷插式,设计序号,数字,电路符号,图符,文符,FU,2026/10/1,105,一、熔断器,2.,技术数据,熔断器的额定电流,I,N,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,I,N,工作,电流,熔体的额定电流,I,N,长时通过熔体而不使熔体熔断的最大电流。,使用时，,I,N,I,N,。,如在额定电流为,200A,的熔断器中，可分别装额定电流为,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,I,sb,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,I,sb,熔断器的额定电压,U,N,熔断器长时