煤礦電氣安全學習資料
一.礦山企業對供電提出以下基本要求：1，供電可靠供電可靠就是要求供電不間斷。在礦山企業中，各種電力負荷對供電可靠性的要求是不同的，為了能在技術經濟合理的前提下滿足不同負荷對供電可能性的要求，把電力負荷分為三類1)一類負荷凡因突然中斷供電，可能造成人身傷亡02manbetx.com 或重大設備損壞，給國民經濟造成重大損失的或在政治上產生不良影響的負荷，均屬一類負荷。如礦井的主通風設備一旦停電，可能導致瓦斯爆炸及井下人身傷亡等重大02manbetx.com 。一類負荷中影響人身與設備安全的負荷又叫保安負荷。對一類負荷應由兩個獨立電源供電;對有特殊要求的一類負荷，兩個獨立電源應來自不同地點，以保證供電的絕對可靠2)二類負荷凡因突然停電，造成大量減產或生產大量廢品的負荷。如礦井集中提煤設備、空壓機及采區變電所等3)三類負荷三類負荷是指除一類、二類負荷外的其他負荷，如礦山企業的附屬車場。對三類負荷供電一般采用單回路供電方式，不考慮備用電源，根據需要各負荷還可用一條輸電線路。對電力負荷分類的目的是為了便於合理地供電。在供電係統運行，確保一類負荷的供電不間斷;保證二類負荷的用電;而對三類負荷則更多地考慮供電的經濟性。因此，當電力係統因故障必須拉閘限電時，首先停三類負荷，必要時再停二類負荷，但必須保證一類負荷的用電。2，供電安全供電安全就是在電能的分配、供應和使用過程中，不應發生人身觸電02manbetx.com 和設備02manbetx.com ，也不致引起電火災和爆炸事故。尤其是礦井井下，工作環境特殊，特別容易發生上述事故。因此，必須嚴格按照《煤礦安全01manbetx 》的有關規定執行，確保安全供電。煤礦安全供電的三大任務是防爆、防火、防觸電。3，供電質量用電設備在額定參數下運行時性能最好。因此，要向用戶供應質量合格的電能，其電壓和頻率必須穩定。對於額定頻率為50Hz的交流電，其頻率偏差不允許超過-50～+50Hz。供電頻率由發電廠保證，用電企業無法改變。4，供電經濟供電的經濟性一般考慮三個方麵：盡量降低企業變電所與電網的基本建設投資;盡可能降低設備、材料及有色金屬的消耗量;盡量降低供電係統的電能損耗及維護費用。
二.1礦井供電線路和變電、配電設備組成的係統。礦井對供電係統的主要要求是安全可靠。2地麵供電係統 包括地麵變電所和高、低壓配電網。地麵變電所有兩回路電源進線，任一回路因故障停止供電時，另一回路應仍能擔負礦井的全部負荷，以保證可靠供電。進線電壓一般為35kV和6kV(或10kV),大型礦井也有110kV的。變電所內一般設主變壓器兩台,一台停止運行時，另一台必須保證安全生產的用電負荷。在高壓繞阻側，采用橋式接線方式，低壓繞阻側采用單母線分段，以保證提升機、主扇、井下中央變電所等重要負荷的供電。地麵高壓配電電壓為 6kV，低壓為380/220V。在大型礦井和選礦廠，正在發展高壓10kV和低壓660V供電。在工業廣場內的高低壓配電網，一般采用電纜。遠離工業廣場的用戶，如扇風機房，采用架空線供電。
1、礦井供電的類型1)礦井供電方式的決定因素：井田範圍、煤層開采深度、開采方法、年產量、湧水量、負荷大小等綜合因素進行。2)分類：深井和淺井兩種類型。A、特點：設立中央變電所。 B、決定因素：煤層深，井下負荷大、湧水量大等。如平煤各生產礦。C、組成：地麵變電所、井下中央變電所和采區變電所。D、供電回路數：兩路或兩路以上。
井下供電係統 包括井下中央變電所、采區變電所、工作麵配電點或移動變電站和高低壓電纜網。
井下中央變電所 由兩回路或更多高壓電纜供電，並引自地麵變電所的不同母線段。任一回路停止供電時，其餘回路能擔負全部負荷。饋電電纜一般沿副井井筒敷設，使用鋼絲鎧裝不滴流電纜。中央變電所一般設在井底車場附近靠水泵房的硐室內,經高壓配電箱,用橡套電纜向井下水泵房、變流站、采區變電所供電,並經降壓變壓器供應車場附近的低壓動力及照明。井下多水平開采時，需在每一水平設一中央變電所。
2、井下中央變電所
1)井下中央變電所的結線：(1)單母線分段結線：可靠性高，負荷大(獨立雙電源)：對一二類負荷供電.獨立電源：對二三類負荷供電.(2)運行方式：母線采用分列運行。(3)適用情況;可靠性高、負荷大(獨立雙電源)、對一二類負荷供電。
2)井下中央變電所的位置和硐室布置(1)位置選擇原則：負荷中心、通風、交通、運輸、進出線、頂板、無淋水等。(2)硐室要求：耐火材料、尺寸、大小、通道、20%餘地。出口、柵欄門、防火門、外開門、標高等。
3)設備布置原則：安全、方便、留有餘地。B、布置方式：①高壓、低壓設備分開②留有檢修間距③留有備用設備餘地是總回路數量的20%。
三 采區變電所 一般設在靠近采區的上山或石門運輸巷(見礦山井巷)中。變電所硐室內設有高壓防爆配電箱、變壓器和低壓饋電開關，向采區各低壓負荷供電。
3、采區變電所
任務：接受中央變電所高壓電能、變壓、配出低壓電能。
1)采區變電所的結線
考慮因素：電源回路數、負荷大小、變壓器台數等。
(1)單電源進線。適用於：負荷小的工作麵，炮采工作麵。(2)雙電源進線。接線、分列運行。適用對象;綜采工作麵或下山采區、有排水泵的采區變電所。
2)采區變電所的位置和硐室布置與井下中央變電所的位置和硐室布置類同。
四 工作麵配電點 在回采工作麵附近，負荷比較集中，一般設工作麵配電點，以便於操作、移動並少用橡套電纜，從采區變電所到配電點一般采用低壓橡套電纜，經總的饋電開關和各自的防爆磁力起動器用橡套電纜分頭向各負荷供電。對裝備容量大的采掘工作麵，可借助移動變電站將6kV高壓直接深入負荷中心,縮短低壓供電距離，改善供電電壓質量。移動變電站放在工作麵附近的平巷裏，它由高壓開關、幹式變壓器和低壓饋電開關組成，可借助軌道或單軌吊車沿平巷移動。高壓側用屏蔽電纜、高壓電纜連接器和進線連接，移動時拆裝方便。高低壓的屏蔽電纜都配有漏電保護裝置，確保供電安全。采用移動變電站的采區供電係統見上頁圖煤礦采區供電係統示意圖。在負荷較小、井深較淺的礦井，可通過井筒或鑽孔直接向井下供低壓電。
4、綜采工作麵供電與工作麵配電點
1)綜采工作麵供電。①高壓深入負荷中心②組成：采區配電所—移動變電站—工作麵。③設備布置。
2)工作麵配電點 ①引入：停送電方便，設備多或距離采區變電所較遠。②組成：采區變電所---工作麵配電點方式。
五.按變壓器中性點接法不同，井下供電分：①中性點直接接地係統:單相接地故障電流大,容易引起火災、瓦斯爆炸和人身觸電危險，煤礦中不宜采用;②中性點經阻抗接地係統：可將單相接地電流限製在適當值內，英、美、加、澳等國采用;③中性點絕緣不接地係統：發生單相接地或人身觸電時，電流自電源經接地點或人身流入大地，再經其他兩相的對地絕緣電阻和分布電容回到電源。分布電容較小和絕緣電阻較高時,接地電流小,安全性較好。但容易產生單相接地過電壓，導致嚴重的相間短路，故須采用適當的漏電保護，及時切除單相接地事故。當前，中國井下低電壓等級有36、127、380、660、1140V。架線電機車的直流供電電壓一般為660V和275V。
六.電氣照明技術的基本概念：1、照明分類：自然照明：太陽;人工照明：電燈。2、照明的幾個基本概念： 1)光：光是一種電磁波。可見光波長380nm ～780nm.人眼對各種波長的可見光具有不同的敏感性。2)光通：光源在單位時間內向周圍空間輻射出的使人眼產生光感的能量。
二、電光源與照明燈具
1、電光源類型：1)熱輻射光源：如白熾燈、碘鎢燈。2)氣體放電光源：如日光燈、高壓汞燈。
2、礦用照明燈具：1)礦用一般型照明燈 2)礦用防爆增安型照明燈：應用於有瓦斯的礦井中通風良好的巷道或機電硐室、井底車場等場所作固定式連續照明。3)礦用隔爆型照明燈4)礦用隔爆型熒光燈
三、井下照明係統：1、井下井底車場及其附近巷道的照明電源由設在井下中央變電所硐室的照明變電器供給。2、井下采區照明包括工作麵照明和順槽照明。3、采區照明線路設備及接線方式。
一.礦用電氣設備的特點：適應於在井下環境工作。
二、防爆原理
1、隔爆外殼：1)耐爆性(機械強度8個大氣壓、7.4)。2)隔爆性符合國標：GB3836-83
2、本質安全型電路：2)引爆瓦斯最小能量：0.28mJ。3)火花能量：0.02mJ。
4)限製火花能量的主要方法：P101。5)應用：低電壓、小電流，如：礦井通訊、信號、測量、控製等。6)特點：體積小、重量輕、安全可靠等。
3、超前切斷電源和快速斷電係統：1)應用：礦燈、屏蔽電纜、放炮器等2)配合檢漏繼電器和礦用屏蔽電纜。3)快速斷電係統：工作原理：引燒時間≥5ms，斷電時間：2.5～3ms。小於引燃時間即可。
四、礦用電氣設備的類型
類型：礦用一般型、礦用防爆型。
1、礦用一般型(總標誌KY)P101應用(非防爆設備)在無瓦斯、煤塵場所，如：符合條件的中央變電所。
2、礦用防爆型：(總標誌EX) P1011)屬І類設備 2)類型：防爆型電氣設備、安全型電氣設備、本質安全型電氣設備、防爆本質安全型電氣設備等。
五 礦用防爆電氣設備 係指按GB3836.1-2000標準生產的專供煤礦井下使用的防爆電氣設備。01manbetx 中采用的礦用防爆型電氣設備，除了符合GB3836.1-2000的規定外，還必須符合專用標準和其他有關標準的規定，其型式包括：1. 隔爆型電氣設備d 具有隔爆外殼的防爆電氣設備，該外殼既能承受其內部爆炸性氣體混合物引爆產生的爆炸壓力，又能防止爆炸產物穿出隔爆間隙點燃外殼周圍的爆炸性混合物。2. 增安型電氣設備e 在正常運行條件下不會產生電弧、火花或可能點燃爆炸性混合物的高溫的設備結構上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和認可的過載條件下出現這些現象的電氣設備。3. 本質安全型電氣設備i 全部電路均為本質安全電路的電氣設備。所謂本質安全電路，是指在規定的試驗條件下，正常工作或規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃規定的爆炸性混合物的電路。4. 正壓型電氣設備p 具有正壓外殼的電氣設備。即外殼內充有保護性氣體，並保持其壓力(壓強)高於周圍爆炸性環境的壓力(壓強)，以阻止外部爆炸性混合物進入的防爆電氣設備。5. 充油型電氣設備o 全部或部分部件浸在油內，使設備不能點燃油麵以上的或外殼外的爆炸性混合物的防爆電氣設備。6. 充砂型電氣設備q 外殼內充填砂粒材料，使之在規定的條件下殼內產生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或砂粒材料表麵的過熱溫度，均不能點燃周圍爆炸性混合物的防爆電氣設備。7. 澆封型電氣設備m將電氣設備或其部件澆封在澆封劑中，使它在正常運行和認可的過載或認可的故障下不能點燃周圍的爆炸性混合物的防爆電氣設備。8. 無火花型電氣設備n 在正常運行條件下，不會點燃周圍爆炸性混合物，且一般不會發生有點燃作用的故障的電氣設備。9. 氣密型電氣設備h 具有氣密外殼的電氣設備。10. 特殊型電氣設備s 異於現有防爆型式，由主要部門製訂暫行規定，經國家認可的檢驗機構檢驗證明，具有防爆性能的電氣設備。該型防爆電氣設備須報國家技術監督局備案。
一.礦用隔爆型高壓配電箱1、應用場所：有瓦斯、煤塵爆炸危險的煤礦井下。 2、控製對象：作為配電開關用來控製和保護變壓器及高壓電動機。3、類型：PB3-EGA。DB6-6和BGP等係列。
第四節 礦用隔爆型低壓自動饋電開關
一、用途與結構1、應用場合：有瓦斯煤塵爆炸危險的場所、井下變電所或配電點。2、控製對象：作用配電開關，控製保護低壓供電網絡。3、作用：在正常操作時手動分、合閘，當被保護線路發生短路或漏電時，自動跳閘，起到保護作用。
還具有過載、短路、過電壓、欠電壓、漏電和漏電閉鎖保護;具有斷路器故障測試、保護功能自檢測、係統自檢、網絡通訊等功能;具有電源、通訊狀態、運行、過載預告、故障等指示燈和液晶屏信號指示。
一、礦用油浸式動力變壓器(KS7)P120。
1、 屬於礦用一般型電氣設備。2、應用：井下無瓦斯、煤塵的中央變電所。
二、礦用隔爆型幹式變壓器 (1)適用環境：用於井下有爆炸危險的場所。(2)應用設備：煤電鑽照明和動力兩種。
第六節 電纜線路
一、電纜的結構
分類：紙絕緣電纜、橡膠絕緣電纜、塑料絕緣電纜。
1、紙絕緣電纜
1)分類：鉛護套、銅線芯、鋁線芯，油浸紙絕緣、幹絕緣、不滴流。
在有火災、爆炸危險的場所嚴禁使用鋁芯電纜和鉛包電纜。(井下禁用鉛包電纜)無鎧裝電纜、鎧裝電纜。
2、橡膠絕緣電纜
.二、電纜的選用①必須選用經檢驗合格的，並取得煤礦礦用產品安全標誌的阻燃電纜。嚴禁采用鋁包電纜。②由於鉛皮紙絕緣鎧裝電纜敷設的水平差，當超過允許值後，將出現接頭漏油或鉛皮變形，影響電纜壽命。因此，規定電纜實際鋪設地點的水平差，應與電纜規定的允許敷設水平差相適應。 ③—般鉛皮鎧裝電纜的鉛皮和其鎧裝，均可作為保護接地的導體。但采用塑料和橡套絕緣的電纜，必須有單獨的足夠截麵的導體供接地之用，以便連接接地網絡。電纜應帶有供保護接地用的足夠截麵的導體，即保證作保護接地用的電纜芯線，其電阻值應不超過規定值。用於移動式和手持電氣設備的電纜芯線的電阻值、作保護接地用的電纜芯線電阻，都不得超過1Ω;其他電氣設備用的電纜、作保護接地用的電纜芯線電阻值，不得超過2Ω。④對固定敷設的高壓電纜應注意以下幾點。a.在立井井筒或傾斜45°及其以上的井巷內，由於機械強度的要求，規定要采用鋼絲鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜，鋼絲鎧裝交聯聚乙烯絕緣電纜，鋼絲鎧裝氯乙烯絕緣電纜或鋼絲鎧裝鉛包紙絕緣電纜或鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜，交聯聚氯乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜。如果電纜敷設的高差超過電纜允許的要求時，應在中間沒堵油接頭，以保證電纜能長期穩定使用。b.從經濟安全出發，在水平巷道或傾角在45°以下的井巷內，應采用鋼帶鎧裝不滴流鉛包紙絕緣電纜，聚氯乙烯絕緣鋼帶或細鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜，交聯聚氯乙烯鋼帶或細鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜。⑤非固定敷設的高壓電纜必須采用符合MT818標準的橡套軟電纜。⑥鋁芯電纜：在進風斜井、井底車場及其附近、井下中央變電所至采區變電所之間的電纜可采用鋁芯電纜，其他地點的電纜必須采用銅芯電纜⑦由於移動變電站在工作中經常移動，且使用地點接近工作麵，所以對移動變電站的供電電纜，應采用監視型屏蔽橡膠電纜。⑧低壓動力電纜：固定敷設的電纜應采用MVV鎧裝或非鎧裝電纜，或對應電壓等級的移動橡套軟電纜。非固定敷設的低壓電纜，必須采用符合MT818標準的橡套軟電纜。移動式和手持式電氣設備應使用專用橡套電纜。照明、通信、信號和控製用電纜應采用鎧裝或非鎧裝通信電纜、橡套電纜或MVV型塑力纜。
注意：采區低壓電纜嚴禁采用鋁芯電纜。 發現鋁芯電纜的接線盒溫度較高時，必須停電處理。接地線不能使用鋁芯電纜。
三、電纜截麵的選擇
井下高壓動力電纜截麵的選擇原則如下：①按經濟電流密度確定電纜截麵。②按長時允許電流校驗電纜截麵。③按電纜通過正常負荷電流時，電網允許的電壓損失校驗電纜截麵。④按最大運行方式下發生三相短路故障，校驗電纜的熱穩定性。⑤當電纜通過最小兩相短路電流時，必須滿足過電流保護裝置最小靈敏度要求。
井下低壓動力支線電纜截麵的選擇原則如下：①按機械強度選擇電纜截麵，其芯線截麵應不小於各種用電設備按機械強度要求所規定的最小截麵。②按電纜實際通過的最大工作電流，不超過電纜長時允許電流進行校驗。③當用熔斷器作短路保護時，熔斷器中熔件的額定電流應與所選電纜截麵相配合。
井下低壓動力幹線電纜截麵的選擇原則如下：①按低壓係統允許電壓損失選擇電纜主芯線截麵。②按電纜的長時允許電流校驗電纜截麵。③按啟動條件校驗所選電纜截麵，校驗時，距電源最遠、容量最大的一台電動機啟動而其餘電動機正常運行時的電壓損失應小於電網的允許電壓損失。④當電纜通過最小兩相短路電流時，應滿足過電流保護裝置最小靈敏度的要求。
一、觸電的危險性
電擊：指電流通過人體內部，造成人體內部器官的損傷和破壞。
電傷：指電流瞬間通過人體的某一部位或電弧對人體表麵的燒壞。
電流對人體的危害程度，與通過人體電流大小，持續時間、途徑、電流種類及人體狀況等多種因素有關，特別是電流的大小和持續時間。
電擊:通常所說的觸電事故指的是電擊，它是指電流通過人體內部，使肌肉非自主地發生痙攣性收縮造成的傷害;嚴重時會破壞人的心髒、肺部以及神經係統的工作，直至危及生命的傷害。
電傷 :電傷即指電流的熱效應、化學效應、機械效應給人體造成的傷害，往往在肌體表麵留下傷痕，造成電傷的電流比較大。電傷包括電燒傷、電烙印、皮膚金屬化、機械損傷、電光眼等。
(1).直接接觸電擊和間接接觸電擊(2).直接接觸電擊是指人體有意或無意與危險的帶電部分直接接觸導致的電擊。(3).間接接觸電擊是指故障狀態下的電擊。
1、流過人體的電流(人體觸電電流)工頻交流的極限安全電流值為30mA。
2、人體電阻通常人體的平均電阻1000歐姆作為計算依據。
3、人體接觸電壓1)人體電阻不是固定不變的。2)安全接觸電壓：根據安全電流和人體電阻的乘積。3)一般煤礦企業安全電壓采用36V。
4、1)觸電持續時間：指從觸電瞬間開始到人體脫離電源的時間。2)我國規定：觸電電流與觸電時間的乘積不得超過30mA.s。3)從左手到腳的觸電電流路徑最危險。4)工頻交流電對人體危害最大，直流電比工頻交流電危害小，交流電的頻率越高，危害越小。
二、觸電的預防方法1、使人體不能接觸和接近帶電導體。2、人體接觸較多的電氣設備采用低電壓。3、設置保護接地或接零裝置。4、設置漏電保護裝置。5、井下及向井下供電的變壓器中性點嚴禁直接接地。(6)為了有效地防止觸電事故，可采用安全電壓、絕緣、屏護、安全間距、保護接地或接零、漏電保護等項技術或措施。
防止直接接觸電擊(絕緣、防護、安全距離):(1)絕緣是用絕緣材料把帶電體封閉起來，借以隔離帶電體或不同電位的導體，使電流能按一定的通路流通。良好的絕緣是保證電氣設備和線路正常運行的必要條件，也是防止觸電事故的重要措施。(2)防護，采用遮欄、護罩、護蓋等將帶電體育外界隔離。護欄高度不應低於1.7m，下部邊緣距地麵不應超過0.1m.金屬屏護裝置應采取接零或接地保護措施(3)安全距離，保證帶電體與地麵、帶電體與其他設備、帶電體與人、帶電體之間有必要的安全距離。間距可以用來防止人體、車輛或其他物體觸及或過分接近帶電體，間距還有利於檢修安全和防止電氣火災及短路等各類事故。間距的大小與電壓高低、設備類型、環境條件及安裝方式等有關。
防止間接接觸電擊(保護接地、工作接地、重複接地、保護接零、速斷保護)
保護接地：把正常工作時不帶電而在絕緣或意外情況下可能帶電的電工設備的金屬外殼接地。是最基本的電氣防護措施，
工作接地：正常情況下有電流通過，利用大地代替導線的接地。變壓器或發電機的中性點的接地。
重複接地：零線上除工作接地以外的其它點的再次接地，以提高TN係統的安全性。
保護接零：指電氣設備正常情況不帶電的金屬部分與配電網中性點之間金屬性連接。用於三相四線製配電。即保護接零是用於中性點直接接地的體統。
速斷保護：通過切斷電路達到保護的目的的措施，常用的有融斷器和電流脫扣器。
防止直接和間接接觸電擊(雙重絕緣、加強絕緣、安全電壓、電氣隔離、漏電保護)
(1)雙重絕緣：兼有工作絕緣和保護絕緣的絕緣。用“回”符號表示。
(2)加強絕緣：在絕緣強度和機械性能上具備雙重絕緣同等能力的單一絕緣。
(3)安全電壓：通過限製作用於人體的電壓，抑製通過人體的電流，保證觸電使處於安全狀態。
(4)漏電保護：不僅可以防止直接和間接接觸電擊還可以防止因漏電引起的火災。
三、觸電的急救
1、兩快：快速切斷電源和快速進行搶救(人工呼吸法、心髒擠壓法) 2、一堅持：堅持對失去知覺的觸電者持久連續的進行人工呼吸與心髒擠壓。3、一慎重：慎重使用藥物。
第四章 礦山地麵供電安全技術
一、煤礦企業對供電的基本要求:供電可靠,供電安全,有良好的供電質量
二、電力用戶的分類(上麵)
三、礦井供電電壓等級
《煤礦安全01manbetx 》第四百四十八條：井下各級配電電壓和各種電氣設備的額定電壓等級，應符合下列要求(一)高壓，不超過10000V(二)低壓，不超過1140V。(三)照明、信號、電話和手持式電氣設備的供電額定電壓，不超過127V。(四)遠距離控製線路的額定電壓，不超過36V。采區電氣設備使用3300V供電時，必須製定專門的安全措施。
四、煤礦供電係統
(一)礦井供電係統
1、深井供電係統
地麵變電所 井下中央變電所 采區變電所 工作麵配電點
2、淺井供電係統
地麵變電所 采區變電所 工作麵配電點
《煤礦安全01manbetx 》第四百四十一條 ：礦井應有兩回路電源線路。當任一回路發生故障停止供電時，另一回路應能擔負礦井全部負荷。年產60000t以下的礦井采用單回路供電時，必須有備用電源;備用電源的容量必須滿足通風、排水、提升等的要求。礦井的兩回路電源線路上都不得分接任何負荷。正常情況下，礦井電源應采用分列運行方式，一回路運行時另一回路必須帶電備用，以保證供電的連續性10kV及其以下的礦井架空電源線路不得共杆架設。
礦井電源線路上嚴禁裝設負荷定量器。
《煤礦01manbetx 》第四百四十二條：對井下各水平中央變(配)電所、主排水泵房和下山開采的采區排水泵房供電的線路，不得少於兩回路。當任一回路停止供電時，其餘回路應能擔負全部負荷。主要通風機、提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵等主要設備房，應各有兩回路直接由變(配)電所饋出的供電線路;受條件限製時，其中的一回路可引自上述同種設備房的配電裝置。本條上述供電線路應來自各自的變壓器和母線段，線路上不應分接任何負荷。
本條上述設備的控製回路和輔助設備，必須有與主要設備同等可靠的備用電源。
《煤礦01manbetx 》第四百五十條：礦井必須備有井上、下配電係統圖，井下電氣設備布置示意圖和電力、電話、信號、電機車等線路平麵輻射示意圖，並隨著情況變化定期填繪。圖中應注明：(一)電動機、變壓器、配電設備、信號裝置、通信裝置等裝設地點。(二)每一設備的型號、容量、電壓、電流種類及其他技術性能。(三)饋出線的短路、過負荷保護的整定值，熔斷器熔體的額定電流值以及被保護幹線和支線最遠點兩相短路電流值(四)線路電纜的用途、型號、電壓、截麵和長度。(五)保護接地裝置的安設地點。
(二)采區供電係統
采區變電所高、低壓接線方式
掘進工作麵供電的特殊要求： “三 專”：專用變壓器、專用開關、專用線路
“兩閉鎖”：風電閉鎖與瓦斯電閉鎖
(二)、造成人觸電危險的主要因數1)流過人體的電流的大小2)觸電時間的長短3)觸電電壓的高低4)人體電阻5)電流頻率
極限安全電流：30 mA.s
人體電阻：800～1000Ω
(三)、觸電的一般預防方法
1、供電係統結構及保護要合理①井下配電變壓器及向井下供電的變壓器或發電機，中性點禁止直接接地②電氣設備必須有保護接地。③變電所的高壓饋電線及低壓饋電線，應裝設漏電保護裝置。④供電係統應有完善的過電流保護裝置。2、防止人身接觸或接近帶電導體①將電氣設備的裸露帶電部分安裝在一定高度，或圍以遮攔。如電機車架空導線的高度從軌道平麵算起，井下不得低於2米，井底車場不得低於2.2米。②各種電氣設備的導電部分都必須封閉在堅固的外殼中，並在操作手柄和蓋子之間設置機械閉鎖裝置，保證電氣設備接通電源後不能打開蓋子，蓋子打開後，不能接通電源。井下電纜敷設應符合《規程》規定，電纜破損必須及時更換或進行冷、熱補。電纜連接須經隔爆接線盒，堅決消滅“雞爪子”、“羊尾巴”、明接頭③各變(配)電所的入口或門口都懸掛“非工作人員，禁止入內”警示牌;無人值班的變(配)電所，必須關門加鎖，井下硐室內有高壓電氣設備時，入口處和室內都應在明顯地點加掛“高壓危險”警示牌。3、降低使用電壓：對人員經常接觸的電氣設備，采用降低的工作電壓。例如井下照明、手持式電氣設備的額定電壓和電話、信號裝置的額定供電電壓，都不應超過127V，控製回路電壓不應超過36V等 4、嚴格遵守各項安全用電作業製度①不得帶電檢修、搬遷電氣設備。檢修或搬遷前，必須切斷電源，並用同電源電壓相適應的驗電筆檢驗;檢驗無電並對地放電後，才允許檢修或搬遷。放電前必須先檢查周圍環境的瓦斯，隻有當其巷道風流中的瓦斯濃度在1%以下時，方可將導體對地完全放電②在切斷電源後，應將開關操作手柄閉鎖，並懸掛“有人工作，不準送電”的警示牌。隻有執行這項停電操作的工作人員，才有權取下此牌並送電。即在進行停送電操作時，必須嚴格執行誰停電就由誰送電的停送電製度，中間不得換人。嚴禁采用約時停送電③非專職或值班電氣人員，不得擅自操作電氣設備;操作高壓電氣設備主回路時、操作人員必須戴絕緣手套，穿電工絕緣靴或站在絕緣台上;操作千伏級電氣設備主回路時，操作人員必須戴絕緣手套或穿電工絕緣靴。④ 127V手持式電氣設備的操作手柄和工作人員必須接觸的部分，應有良好絕緣。⑤電工必須經過培訓，持證上崗。嚴禁非電氣作業人員操作或擺弄電氣設備。嚴禁醉酒上崗，疲勞上崗。
一、電氣保護裝置的任務
二、井下電氣保護的類型
1)過電流保護。包括短路保護、過流(過負荷)保護。2)漏電保護。包括選擇性和非選擇性漏電保護、漏電閉鎖。3)接地保護。包括局部接地保護、保護接地係統4)電壓保護。包括欠電壓保護、過電壓保護。5)單相斷線(斷相)保護。6)風電閉鎖、瓦斯電閉鎖。7)綜合保護。電動機綜保和煤電鑽(照明)綜保等。
三、對電氣保護裝置的要求1、選擇性2、快速性3、靈敏性4、動作可靠性
什麼叫漏電：當三相變壓器的中性點不接地時，如果發生一相火線接地，這時，變壓器接地一相中流過的電流就不是短路電流，而是比正常工作電流還小的漏電電流，它不會使熔絲熔斷，也不會使過流繼電器動作;並且當發生這種故障時，電動機還會照常轉動，這種故障就叫做漏電。
人身觸及由於絕緣損壞而漏電的一相火線的帶電部分或已經帶電的設備金屬外殼時，流過人身的電流雖然也是不太大的漏電電流，但是，對電壓為127伏及以上電壓等級的電網而言，這時流過人身的電流一般都大於30至50毫安，完全可能使人觸電傷亡，因而是十分危險的。在煤礦井下發生漏電故障的機會較多，人身與電纜線或電氣設備金屬外殼隨時都可能接觸。許多礦井也都有因漏電而觸電傷亡的記載。所以，向井下供電380伏或660伏係統，都要安裝漏電繼電器;127伏電煤鑽要使用綜合保護裝置。
漏電保護
礦山供電，從安全角度考慮，無論采取哪種接地方式，高壓和低壓電網都必須裝設漏電保護裝置。我國《煤礦01manbetx 》規定，礦井變電所的高壓饋電線上應裝設選擇性的檢漏保護裝置;井下低壓饋電線上應裝設帶有漏電閉鎖的檢漏保護裝置。漏電保護的目的是通過切斷電源來防止人身觸電傷害和漏電電流引發的電氣事故。
漏電保護的主要作用是：防止人身觸電;不間斷地監視井下采區低壓電網的絕緣狀態，以便及時采取措施，防止其絕緣進一步惡化;減少漏電電流引起瓦斯、煤塵爆炸的危險。防止漏電電流引爆電雷管;防止短路電流所產生的電弧燒穿隔爆型電氣設備的外殼，或使其外殼的溫度升高超過危險值，引起瓦斯、煤塵爆炸;預防電纜和電氣設備因漏電引起的相間短路故障;選擇性漏電保護裝置的使用，將會縮短漏電的停電範圍，並便於尋找漏電故障，及時排除，從而縮短了漏電停電時間。
一、地麵低電壓電網的漏電保護
1、漏電保護器的種類：1)按結構和保護功能分：分裝式漏電保護器、組裝式漏電保護器和漏電保護插座三大類。2)按動作原理分：電壓動作型、電流動作型、電壓電流動作型、交流脈衝型和直流動作型。
二、礦用漏電設備保護裝置種類：JY82係列、JL係列、BJJ係列、JJKB30型等。
一、 變壓器常見故障、不正常運行狀態及保護配置
變壓器常見故障、不正常運行狀態
內部故障：繞組相間短路、匝間短路、單相接地短路。
外部故障：絕緣套管及引出線各種相間短路、單相接地短路。
變壓器不正常運行狀態：過負荷、油箱漏油造成的油麵降低、表麵油溫過高、外部短路引起的過電流、電壓降低或頻率升高引起的變壓器過勵磁。
保護配置：反應變壓器油箱內部的各種故障及油麵降低(瓦斯保護)變壓器引出線、套管及繞組的相間短路(縱差動保護或電流速斷保護 )外部相間短路引起的變壓器過電流 (過電流保護)變壓器高壓繞組接地(接地保護)過負荷(過負荷保護)過勵磁(過勵磁保護)
第三節 保護接地與接零(重要)
一、接地的基本概念
1、接地和接地裝置：接地、接地體、接地線、接地裝置、接地網、散流電阻、接地電阻。
接地：將電氣裝置的某些金屬部分用導體(接地線：包括接地幹線、接地支線和接地引下線)與埋設在土壤中的金屬導體(接地體或接地極)相連接，並與大地做可靠的電氣連接。
接地體(接地極)：埋入地中並直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體或接地極。其又可分為自然接地體和人工接地體。自然接地體：專門為接地而人為裝設的接地體。人工接地體：兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬管道及建築物的鋼筋混凝土基礎等。
接地線：連接於接地體與電氣設備接地部分之間的金屬導線。接地線又分為接地幹線、接地支線和接地引下線。
接地裝置：接地線與接地體合稱為接地裝置。
接地網：由若幹接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體，稱為接地網。
中性點和零點：發電機、變壓器、電動機等電器的繞組中以及串聯電源回路中有一點，它與外部各接線端間的電壓絕對值相等，這一點就成為中性點。當中性點接地時，該點則稱為零點。
中性線與零線：由中性點引出的導線叫做中性線。由零點引出的導線叫做零線(又分為工作零線和保護零線)
流散電阻和接地電阻：接地電流流入地下以後，就通過接地體向大地作半球形散開，這一接地電流就叫做流散電流。
流散電流：在土壤中遇到的全部電阻叫做流散電阻
接地電阻：是接地裝置的電阻與接地體的流散電阻的總和。數值等於接地裝置對地電壓與接地電流之比。接地裝置的電阻一般很小，可以忽略不計。因此，可以近似認為流散電阻就是接地電阻。
地和對地電壓：在距單根接地極或碰地處20m以外的地方，呈半球形的球麵已經很大，電阻很小，不再有什麼電壓降，該處的電位已接近於零。這電位等於零的““電氣地””稱為““地電位””。電氣設備的接地部分(如接地的外殼和接地體等)，與零電位的““大地””之間的電位差，就稱為接地部分的對地電壓
接觸電勢：是指接地電流自接地體流散，在大地表麵形成不同電位時，設備外殼、構架或牆壁與水平距離0.8m處之間的電位差。
接觸電壓：是指設備絕緣損壞時，在身體可同時觸及的兩部分之間出現的電位差。如人在發生接地故障的設備旁邊，手觸及設備的金屬外殼，則人手與腳之間所呈現的電位差，即為接觸電壓，接觸電壓通常按人體離開設備0.8m考慮。如下圖所示，a的接觸電壓為Uc，故障設備對地，電壓為Ud
跨步電勢：是指地麵上水平距離為0.8m(人的跨(距)的兩點之間的電位差。
跨步電壓：是指人站立在流過電流的大地上，加於人的兩腳之間的電壓，如上圖中的Ub1、Ub2。人的跨步一般按0.8m考慮。緊靠接地體位置，承受的跨步電壓最大;離開了接地體，承受的跨步電壓小一些，對於垂直埋設的單一接地體，離開接地體20m以外，跨步電壓接近於零。
接地分類
電氣裝置的接地按用途可分為工作接地、保護接地、保護接零、防雷接地和防靜電接地。 ���工作接地：(又稱為“電力係統中性點接地”)為了保證電氣設備在正常或發生故障情況下都能可靠地工作而進行的接地。���保護接地為保證工作人員接觸時的人身安全，將一切正常工作時不帶電而在絕緣損壞時可能帶電的金屬部分接地。
保護接零：在中性點直接接地的低壓電網中，把電氣設備的外殼與零線(即接地中性線)直接連接，以實現對人身安全的保護作用。它與保護接地相比，能在更多的情況下保證人身安全，防止觸電事故。 ���防雷接地：(又稱為“過電壓保護接地”)為防止雷擊和過電壓對電氣設備及人身造成危害，通過雷電保護裝置向大地泄放雷電流而設的接地。
防靜電接地：為防止靜電對易燃油、天然氣貯罐和管道等的危險作用而設的接地。
工作接地的分類
工作接地也稱為電力係統中性點接地。電力係統的中性點是指星形連接的三星變壓器繞組或發電機繞組的公共點。電力係統中性點運行方式如下：
小電流接地：中性點不接地;中性點經消弧線圈接地;中性點經大電阻接地
大電流接地：中性點直接接地;中性點經小電阻接地
1.正常運行情況中性點的電壓為零，中性點沒有電流流過。
2.單相接地故障由於接地相直接通過大地與電源構成單相回路，形成單相短路故障，則短路電流很大，繼電保護裝置立即動作，斷路器斷開，迅速切除故障部分。
優缺點：優點：單相接地短路時，故障相對地電壓為零，非故障相的對地電壓仍為相電壓。設備和線路對地絕緣按相電壓設計，降低了造價。電壓等級愈高，節約投資的經濟效益愈顯著。���
缺點：中性點直接接地係統供電可靠性較低。中性點直接接地係統的線路上，通常都裝設有自動重合閘裝置。���單相接地時的短路電流很大，必須選用較大容量的開關設備。���單相接地時，對附近通信線路將產生電磁幹擾。為了減少電磁幹擾，電力線路應盡量避免和通信線路平行架設。
中性點經電阻接地的電力係統：
適用範圍：配網係統(與中性點經消弧線圈接地、不接地比較)
在我國城市配網係統中：全電纜出線變電站的單相接地故障電容電流超過30A時采用中性點經電阻接地;���全架空線路出線變電站的單相接地故障電流超過10A時，采用中性點經消弧線圈接地;���對電纜與架空線混合線路的單相接地故障電容電流超過10A時，可采用中性點經消弧線圈接地或采用中性點
1.中性點經大電阻接地的電力係統適用於接地故障電流小於10A的係統
特點(與中性點不接地方式比較)���保持了中性點不接地係統發生單相接地故障時仍能維持短時供電的優點���解決了中性點不接地係統存在的電弧接地過電壓問題
2.中性點經小電阻接地的電力係統適用於接地故障電流控製在100~1000A的係統
特點(與中性點不接地方式和大電阻接地方式比較)���保證繼電保護的快速選擇性要求，迅速切除故障線路���可消除電弧接地過電壓���避免中性點不接地係統中經常出現的由電磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振現象
中性點不直接接地係統
1、中性點直接接地係統存在的問題
《煤礦01manbetx 》第四百四十三條 嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地。嚴禁由地麵中性點直接接地的變壓器或發電機直接向井下供電。
三、保護接地
定義：將電氣裝置正常情況下不帶電的金屬部分與接地裝置連接起來，以防止該部分在故障情況下突然帶電而造成對人體的傷害。
保護接地：是通過限製帶電外殼對地電壓或減小通過人體的電流來達到保證人身安全的目的。適當選擇接地裝置的接地電阻RE，就可以保證人身的安全。
保護接地的基本原理���如果電氣設備的外殼不接地當電氣設備絕緣損壞，發生一相碰殼時，設備外殼電位將上升為較高的電壓(大於相電壓的一半)，人接觸設備時，故障電流IE將全部通過人體流入地中，這顯然是很危險的。
保護接地及其作用
為了減少人身觸電電流的非接地電氣設備相對地電流的火花能量，防止電氣設備事故的發生，《煤礦安全規程》規定：“36V以上和由於絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、構架、鎧裝電纜的鋼帶或鋼絲、鉛皮或屏蔽護套等必須有保護接地。”
無保護接地時人體觸電的03manbetx ：當供電係統絕緣電阻值足夠大時(不考慮電容電流的影響)，通過人身的電流便會小於我國規定的30mA的極限電流;否則，人身電流將超過安全極限電流。例如，660伏係統，電網的絕緣阻值R=35ΚΩ，通過人身的電流為30mA。由此可知當電網絕緣值低於35ΚΩ，過人體的電流便會超過極限安全電流。
有保護接地時人體觸電的03manbetx ：因為人體與接地構成了並聯，而人身電阻為1000Ω，接地極電阻為2Ω，通過電阻並聯與電流有關，則通過人身電流比較小，因而是安全的。另外，有了保護接地的良好接地，大大減少了因設備漏電時，使其外殼與地接觸不良產生的電火花。從而減少了引起瓦斯、煤塵爆炸的可能性。
四、低壓配電係統接地形式
低壓配電係統按電氣設備的接地方式不同分：IT;TT;TN,其中TN包括TN-C;TN-S;TN-C-S
第一個字母表示電源的對地關係(工作接地情況)
T：中性點直接接地
I：中性點不接地或經阻抗接地
第二個字母表示電氣裝置外殼的對地關係
T：獨立於電力係統接地點而直接接地(保護接地)
N：與電力係統接地點進行電氣連接(保護接零)
第三個字母表示中性導體與保護導體的組合情況
S：中性導體和保護導體是分開的
C：中性導體和保護導體是合一的
IT係統：電源端的中性點不接地或有一點通過阻抗接地，電氣裝置的外露可導電部分直接接地。
TT係統：電源端的中性點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立於電源端的接地點。
TN係統：電源端的中性點直接接地，電氣裝置的外露可導電部分通過保護中性線或保護線連接到此接地點。根據中性線和保護線的組合情況，TN係統的型式有以下三種：TN-S、TN-C和TN-C-S。
配電係統導線代號：
中性線：代號(N)保護線：代號(PE)保護中性線：代號(PEN)
1.TN-S係統：整個係統的中性線和保護線是分開的。保護線上沒有電流流過，設備外殼不帶電，廣泛用於中小企業以及民用生活中。
2.TN-C係統：整個係統的中性線和保護線是合一的的。通常適用於三相負荷比較平衡且單相負荷容量較小的場所。
3.TN-C-S係統：整個係統中的中性線與保護線部分是合一的，局部采用專設的保護線。
五、保護接零
定義：將電氣裝置正常情況下不帶電的金屬部分與係統零線連接起來，以防止該部分在故障情況下突然帶電而造成對人體的傷害。
保護接零的基本原理：沒有保護接零措施時，在電氣設備的某一相絕緣損壞以後，運行人員接觸設備的金屬的結構或外殼時形成電流流過人體回路，導致觸電。有保護接零措施時，某一相絕緣損壞時，單相接地短路電流IK則通過該相和零線構成回路，使線路上的保護裝置迅速動作，從而將漏電設備與電源斷開，消除了觸電危險，並使低壓係統迅速恢複正常工作，從而起到保護作用。
保護接零的注意事項1.嚴禁在保護零線上安裝熔斷器或單獨的斷流開關;2.在由同一台配電變壓器或同一段母線供電的低壓配電係統中，保護接零和保護接地不能混用;3.重複接地——零線的一處或多處通過接地體與地作良好的金屬連接。
保護接零和保護接地不能混用：1.係統並存保護接地和保護接零時，當部分設備實行保護接零，則另一某台接地設備發生某相碰殼對地短路，該設備的容量較大、熔體的熔斷電流也較大時，碰殼所產生的短路電流將不足以使熔斷器熔斷，導致電源不能切斷。2.接地短路電流產生的壓降，將使電網中性線的對地電壓升高到電源相電壓的一半或更高，從而所有接零電氣設備的外殼均帶有該升高的電壓。此時，人體接觸運行中的接零電氣設備的外殼，便會發生觸電事故。
六、重複接地：無重複接地時，當零線發生斷線的同時，電動機一相絕緣損壞碰殼，這時，在斷線處前麵的電動機外殼上的電壓接近於零值，而在斷線處後麵的電動機失去保護，外殼上的電壓接近於相電壓值。有重複接地時，在斷線處前電動機外殼上的電壓接近於零值，斷線處後的電動機其保護方式變成保護接地，其外殼上的電壓降低，所以提高了保護接零的安全性。
重複接地的設置原則：1.零線重複接地：架空線路的幹線和分支線的首終端;無分支的架空線路的沿線每1km處;電纜和架空線在引入屋內的進線處;車間內零幹線的終端處;零幹線很長時其中間的適當部位處。2.屋內設備接地時，將零線與所有低壓開關等設備及控製屏的接地裝置連接。3.低壓線路零線每一重複接地裝置的接地電阻不應大於10Ω。4.在電力設備接地裝置的接地電阻允許達到10Ω的電力網中，每一重複接地裝置的接地電阻不應超過30Ω，重複接地不應少於三處。
第四節 過電壓保護(重要)
低壓電網電壓保護
1、欠電壓保護：煤礦井下高低壓防爆開關都具有欠電壓保護功能。磁力起動器的控製回路就兼有欠電壓裝置的功能
2、過電壓保護1)內部過電壓保護：主要采用壓敏電阻(高壓隔爆配電箱)、阻容吸收裝置(饋電開關、磁力起動器)進行防護。2)外部過電壓保：主要采用避雷針、避雷器、接地等措施進行防護。
《煤礦安全規程》第四百五十九條：井上、下必須裝設防雷電裝置，並遵守下列規定：(一)經由地麵架空線路引入井下的供電線路和電機車架線，必須在入井處裝設防雷電裝置。(二)由地麵直接入井的軌道及露天架空引入(出)的管路，必須在井口附近將金屬體進行不少於2處的良好的集中接地。(三)通信線路必須在入井處裝設熔斷器和防雷電裝置。
一、過電壓的原因及危害1、過電壓：超過正常的工作要求的電壓。
2、分類：內部過電壓、大氣過電壓。1)內部過電壓：操作過電壓、諧振過電壓、電弧接地過電壓。2)大氣過電壓：直接雷擊過電壓、感應過電壓、反擊過電壓。
二、大氣過電壓：
1、直接雷擊過電壓：1)“電容器”。2)雷電先導。3)迎雷先導。4)主放電階段。5)直接雷擊過電壓。6)對於直接雷擊過電壓，一般采用避雷針或避雷線進行防護。
2、感應過電壓：1)感應過電壓。2)感應過電壓的保護，一般采用避雷器進行防護。
3、反擊過電壓：1)反擊過電壓。2)反擊過電壓的保護。
應使避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分或接地網之間的距離符合要求。
一、避雷針和避雷線的保護作用
1、避雷針1)作用：防止建築物(如水塔、樓房等)免遭直接雷擊的侵襲。2)組成;接閃器、接地引下線、接地極。
2、避雷線1)作用：防止架空線路(35kV及以上架空線路)免遭直接雷擊的侵襲。2)設置：位於架空導線的上方。3)材質：35mm2鍍鋅鋼絞線。
防止直接雷擊(架空線路、建築物)
應用舉例：高壓線35kV以上、水塔、樓房等。
*4)雷電的形成：雲的摩擦。
二、避雷針和避雷線的保護範圍
1、避雷針的保護範圍 1)避雷針的保護範圍:能防護直擊雷的空間。2)確定保護範圍的方法：“滾球法”。
避雷器：1、作用：防止電氣設備因感應雷擊過電壓而造成的絕緣擊穿損壞。2、接線：一端接被保護設備，另一端接地。3、要求;對地放電電壓低於被保護設備的絕緣水平。4、種類：保護間隙、管型避雷器、閥型避雷器、壓敏避雷器等。
變電所的防雷保護：一、直擊雷的防護
1、防護方法：避雷針。2、避雷針的設置要求
二、雷電入侵波的防護
1防護方法：母線段上的閥型避雷器2、避雷器的設置要求：避雷器有一定的有效保護距離。
三、進出線的防雷保護
1、35～110kV變電所進出線段的防雷保護
內部過電壓及防護：一、內部過電壓產生的原因
1、操作過電壓：1)切斷空載線路或並聯電容器組時：可能出現LC震蕩，從而產生過電壓。2)切斷空載變壓器時;可能出現磁能轉化為電能。
2、電弧接地過電壓。
3、諧振過電壓：LC參數，出現LC諧振，從而引起過電壓。
內部過電壓與電力網的結構、參數、中性點接地方式、斷路器的性能、操作方式等因素有關。
二、防護措施
1、閥型避雷器2、壓敏電阻3、阻容吸收裝置4、調節電路參數5、裝設電容器—破壞諧振。
繼電保護：一、繼電器保護裝置的作用與要求
1、繼電保護裝置的作用1)不正常運行狀態：過負荷、一相斷線、一相接地。2)故障：短路。3)繼電保護裝置及作用：
不正常運行狀態時，發出信號，提醒工作人員及時采取措施;故障時，控製斷路器跳閘。
2、對繼電保護裝置的要求。1)選擇性：切除故障部分，防止越級跳閘。2)速動性：盡快速切斷故障，減少故障存在的時間。 3)靈敏性：指對故障或不正常運行狀態的反映能力。
用靈敏係數來反映4)可靠性
不拒動、不誤動。具體：有所偏重、如：線路保護偏重選擇性、井下偏重速動性。
二、常用保護繼電器
1、作用：用來接通或斷開控製或保護回路。2、區別(與接觸器)： 主回路(I≥5A)、繼電器多用於控製電路(I≤5A)。輸入信號(電量、非電量)=輸出信號(電信號)。3、種類：電磁式繼電器、感應式繼電器、晶體管繼電器。
1)電磁式電流繼電器①作用：當電流超過某一整定值時繼電器動作。
2)電磁式中間繼電器(1)作用：A、提供足夠數量的觸點以便同時控製不同的電路。B、增加觸點容量，以便接通斷開較大的電流回路(如跳閘回路)。C、提供必要的延時特性，以滿足保護及自動裝置的要求。
三、微機保護裝置
1、微機保護的優越性1)電力係統微機保護。2)微機保護的優點。
2、微機保護的硬件組成
電網的接地保護：一、絕緣監視裝置：1、作用：監視電網的對地絕緣。2、絕緣監視裝置的原理接線圖及工作原理。 3、組成：一個三相五柱式電壓互感器、三個電壓表和一個電壓繼電器。4、信號顯示：音響、燈光和掉牌。5 、缺點：動作無選擇性
二、零序電流保護
零序電流保護是利用故障線路零序電流比非故障線路零序電流大的特點，實現有選擇性的保護。
第五章 井下供電與照明安全技術
煤礦井下供電三大保護
(一 )礦井低壓電的電流保護
一、常見過電流故障的類型
低壓電網運行中，常見的過電流故障有短路、過負荷(過載)和單相斷線三種情況。
短路是指供電線路的相與相之間經導線直接逢接成回路。短路時，流過供電線路的電流稱為短路電流。在井下中性點不接地的供電係統中，短路分為三相、兩相兩種，而單相接地不屬於短路，但可發展為短路。
⑴短路故障發生的原因①線路與電氣設備絕緣破壞。例如，絕緣老化、絕緣受潮，接線(頭)工藝不合格，設備內部的電氣缺陷和電纜質量低及大氣過電壓等。②受機械性破壞。例如，受到運輸機械的撞擊，片幫、冒頂物的砸傷，炮崩，電纜敷設半徑過小等。③誤接線、誤碼操作。例如，相序不同線路的並聯，帶電進行封裝接地線與帶封裝接地線送電，局部檢修送電等。④嚴重隱患點。例如，“雞爪子”、“羊尾巴”處。⑤帶電檢修電氣設備。⑥帶電移挪電氣設備。
⑵短路故障的危害：短路事故是煤礦常見的惡性事故之一，它產生的電流很大，在短路點電弧的中心溫度一般在2500℃~ 4000℃，可在極短的時間內燒毀線路或電氣設備，甚至引起火災。在遇瓦斯、煤塵時，可以引起燃燒或爆炸.短路可使電網電壓急劇下降，影響電氣設備的正常工作。
2、過負荷：過負荷也稱為過載，是指實際流過電氣設備的電流超過其額電流，又超過了允許的過流時間。從過流和時間兩個量來說，都是相對量，必須具備過流和超時這兩個條件，才稱為過負荷。
過負荷常燒壞井下電氣設備，造成過負荷的原因有：電源電壓過低;重載起動;機械性堵轉和單相斷相。其共同表現是：電氣設備超允許時間的過電流，設備的溫升超過其允許溫升，有時會引起線路著火，甚至擴大為火災或重大事故。
3、斷相：供電線路或用電設備一相斷開時稱為斷相。電動機的此種運轉狀態叫單相運行。斷相時產生於供電線路，有時產生於設備內部，其斷相的原因有：電纜與電纜的連接、電纜與用電設備的連接不牢，鬆動脫落或一相虛接而燒斷;熔斷器有一相熔斷;電纜芯線受外力作用而斷開。其危害主要表同為過負荷，即電動機電流增加，轉矩下降，溫度升高，甚至燒毀電動機。
二、低壓電網短路電流的計算
低壓電網短路電流計算的目的，其一是接最大短路電流選擇開關設備，使開關的遮斷電流大於所保護電網發生的最大三相短路電流;其二是接保護線路最末端的兩相短路電流校驗其保護裝置的靈敏度，從而達到保護裝置的要求。
短路電流的計算，應根據井下低壓電網的實際情況，力求計算過程簡單，並設定一些條件。
㈠計算低壓電網短路電流的設定條件⑴低壓共電係統的容量為無窮大時,變壓器二次空載電壓維持不變。⑵計算線路阻抗時，電纜的電阻值若小於其電抗值的三分之一，可忽略電纜的電阻。⑶計算低壓電網短路電流可不計算高壓電網阻抗。忽略開關的接觸電阻和弧光電阻。
㈡低壓電網短路電流的計算
短路電流的計算，有公式法和圖表法兩種。圖表法使用簡單，但不如公式法準確。
三、低壓電網過流保護裝置的整定
過流保護裝置是煤礦井下電氣設備使用最普遍的保護裝置之一。《煤礦安全規程》規定：井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控製設備應具有短路、過負荷、接地和欠壓保護功能;井下由采區變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，應裝設短路、過負荷和漏電保護裝置;低壓電動機的控製設備應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控製裝置。另外，通信線路必須在入井處裝設熔斷器和防雷裝置。由此可見看出過流保護裝置在使用中的重要性，所以井下電氣工作人員必須學會過流保護 。低壓電動機的控製設備應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控製裝置。另外，通信線路必須在入井處裝設熔斷器和防雷裝置。由此可見看出過流保護裝置在使用中的重要性，所以井下電氣工作人員必須學會過流保護的整定和校驗，確保供電安全。
3、電磁式過電流繼電器的整定
低壓電網中使用的電磁式過電流繼電器是一種直接動作的一次式過電流繼電器，多數裝在礦用饋電子表開關中，作為變壓器二次側饋出線的總保護。另一種是裝在礦用磁力開關中的限流熱繼電器的電磁元件，主要用於支線和電動機的保護。它們都是電磁式的，如果作為短路保護使用時，無選擇性。低壓電網中電磁式過流繼電器動作電流的整定應滿足如下兩個基本要求：一是被保護設備通過正常最大工作電流時，保護不應動作;二是被保護設備發生最小兩相路時，保護應能可靠動作。
4、電子保護器的電流整定
電子保護器同時具有過負荷延時保護、短路瞬時動作等性能，是煤礦井下電氣保護的發展方向。
(二)漏電保護
一、井下漏電故障的類型及原因和危害1、漏電和漏電故障
漏電是指在電網對地電壓的作用下，電流沿電網對地的絕緣電阻和分布電容流入大地，這一電流稱為電網對地的漏電電流，簡稱漏電。
在變壓器中性點不接地的供電係統中，當電網中的任何一相，不論什麼原因，使其絕緣遭到破壞，出現漏電時，它對電網的平衡影響很小，不會影響電動機正常運轉。這種漏電隱患在供電中長期存在下去的現象，稱為漏電故障。
2、漏電故障的類型
漏電故障是低壓供電係統工程中的常見故障。若供電係統中某一處或某一點的絕緣受到時破壞，其絕緣阻值低於規定值，而供電係統中其餘部分的對地絕緣仍保持正常時，叫做集中性漏電;若供電係統網絡或某條線路的對地絕緣阻值均勻下降到規定值以下時，稱為分散性漏電故障。在井下供電中遇到的大多數漏電故障是集中性漏電故障類型，分散性漏電故障類型極為少見。
3、常見漏電故障的致因
井下工作環境較差，供電係統對地絕緣極容易受到破壞，常導致漏電故障的發生。歸納起來主要有如下幾方麵的原因。⑴電纜和設備長期過負荷運行，促絕緣老化;⑵電纜芯線接頭鬆動後碰到金屬設備外殼;⑶運行中的電纜和電氣設備受潮或進水，使供電係統絕緣性能降低.⑷在電氣設備內部隨意增設電氣元件，使元器件間的電氣間隙小於規定值，導致放電而接地⑸導線芯線與地線錯接;⑹電纜和電氣設備受到機械性衝擊或炮崩電纜;⑺人身直接觸及一相導電芯線
4、漏電故障的危害
漏電故障會給人身和礦井的安全帶來很大的威脅，因而必須進行嚴格的管理。當漏電電流的電火花能量達到瓦斯、煤塵最小點燃能量時，如果漏電處的瓦斯濃度在5%~16%時，即能引起瓦斯、煤塵燃燒或爆炸;當漏電電流超過50mA時，可能引起電雷管的超前引爆，導致人員傷亡;當漏電故障不能及時發現和排除時，就可能擴大為相間短路事故;若人身觸及一相帶電導體或漏電設備外殼時，流經人身電流超過30mA的極限電流時，就有傷亡的危險。由此可見，漏電故障的危害是十分嚴重的，必須采取措施加以預防。
二、低壓檢漏保護裝置
《煤礦安全規程》規定：“井下低壓饋電電線上，應裝設檢漏保護裝置或有選擇性的漏電保護裝置，保證自動切斷漏電的饋電線路”。漏電保護裝置還能經常監視電網的絕緣狀態，以便進行預防性檢修。加外，還能對電網對地的電容電流進行補償。所以說，設置漏電保護裝置是井下安全供電的有效措施。
㈠漏電保護裝置的動作電阻值
漏電保護裝置的動作電阻是以電網係統的總的絕緣電阻值為基礎。電網係統總的絕緣電阻值規定為：1140V時不低於80kΩ;660V時不低於50kΩ;380V時不低於30kΩ;127V時不低於15kΩ。
㈡電網對地電容電流的補償
井下低壓供電係統是中性點絕緣的供電係統，電網對地分布電容產生的電容電流往往會大超過極限安全電流。例如，當供電線路長為1000米左右時，在電網絕緣處於正常狀態下，容性電流可達380m A左右，顯然是很危險的，不進行補償就會危及人身和礦井的安全。對電容電流的補償，可使用電抗器，產生感性電流來抵消電網對地的電容電流。補償有三種情況，其一是完全補償，但實際電網對地分布電容介變化的，不可能做到完全補償;其二是欠補償;其三是不用過補償。
㈢漏電保護方式
煤礦井下變壓器中性點絕緣的供電係統最常見的漏電保護方式有附加電源直流檢測式、零序電流方向式、旁路接地式、自動複電式等幾種。
2、旁路接地式漏電保護旁路接地式漏電保護原理：當人身觸電功率或網路漏電後，饋電開關即切斷供電線路電源,此時該漏電保護能夠減少電動機及反電勢以及電網分布電容在人體觸及電網鎳的電流.其原因是通過選相電路選擇出故障相,通過執行電路(1KD~3KD)，使故障相接地，直接分流人體或漏電處的絕大部電流，實現檢測後斷電，選相後旁路，確保人身和礦井安全。
3、零序電流方向式漏電保護
在變壓器中性點不接地的放射式電網中，可以安裝選擇性漏電保護繼電器。
(三)接地保護
一、保護接地及其作用
為了減少人身觸電電流的非接地電氣設備相對地電流的火花能量，防止電氣設備事故的發生，《煤礦安全規程》規定：“36V以上和由於絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、構架、鎧裝電纜的鋼帶或鋼絲、鉛皮或屏蔽護套等必須有保護接地。”
在井下變壓器中性點不接地供電係統中，用導體把電氣設備中所有正常不帶電金屬外殼、構架與埋在地下的接地極連接起來，稱為保護接地
二、井下保護接地係統
井下各種電氣設備裝設單獨的保護接地裝置，並不能完全消除觸電的危害。因此《煤礦安全規程》規定，將井下電氣設備正常不帶電的金屬外殼、構架、鎧裝電纜的鋼帶(鋼絲)、鉛皮和橡套電纜的地芯線或屏蔽護套用導線與埋在地下的接地極(主接地極、局部接地極)連接起來，形成一個總接地網。形成接地不僅降低了接地電阻，而且也能防止不同電氣設備，不同相同時碰外殼帶來的危害。
井下保護接地網包括：主接地極、局部接地極、接地母線、輔助接地母線、接地導線和連接導線等。
1、主接地極
主接地極，一般設在主、副水倉或集水井內，但必須各段一塊。其麵積應不小於0.75mm2，厚度用不小於5mm的鋼板製成。當礦井水為酸性時，還應加大其厚度或鍍耐酸金屬或用耐腐蝕鋼板。如果礦井有多個水平時，各個水平應獨立設置主接地極;若有幾個水平時，不能設立主接地極的水平，應與有主接地極的水平形成接地網。為保證一個水倉的清理，兩塊接地極必須分設在兩個水倉或兩個水倉的集水井內。
2、局部接地極
根據《煤礦安全規程》規定，下列地點應裝設局部接地極;
⑴采區變電所(包括移動變電站和移動變壓器)。
⑵裝有電氣設備的硐室和單獨裝設的高壓主電氣設備。
⑶低壓配電點或者裝有3台以上電氣設備的地點。
⑷無低壓配電點的采煤機工作麵的運輸巷、回風巷、集中運輸巷(膠帶運輸巷)以及由變電所單獨供電的掘進工作麵，至少應分別設置1個局部接地極。
⑸、連接高壓動力電纜的金屬連接裝置。
局部接地極可設於巷道水溝或其他就近的潮濕處。設置在水溝中的局部接地極應用麵積不小於0.6mm2、厚度不小於3mm的鋼板或具有同等有效麵積的鋼管製成，並應平放於水溝深處。設置在其他地點的局部接地極，可用直徑不小於35mm、長度不小於1.5m鋼管製成，管上應至少鑽20個直徑不小於5mm的透孔，並全部垂直埋入底板;也可以用直徑不小於22mm、長度為1m的2根鋼管製成，每根管上應鑽10個直徑不小於5mm的透孔，2根鋼管相距不得小於5m，並聯後垂直埋深不得小於0.75m。
3、接地線
⑴接地母線
連接主接地極的接地線、中央變電所、中央水泵房都必須應設置接地母線。采區變電所、采區配電點、其他機電硐室和幾個水平電網的連接地線都必須應設置輔助接地母線。
連接主接地極的母線，應采用截麵不小於100mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小於4mm、截麵不小於100mm2扁鋼。
⑵連接地線
電氣設備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應采用截麵不小於25mm2的銅線，或截麵不小於50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小於4mm、截麵不小於50mm2的扁鋼。
橡套電纜的接地芯，除用作監測接地回路外，不是兼作其他用途;與漏電保護裝置配合使用的電纜屏蔽層，應可靠接地。
禁止采用鋁導體作為接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導線和接地線。每台設備均需用單獨的連接導線與總接地網(包括接地母線、輔助接地母線)直接相連。禁止將幾台設備串聯接地，也禁止將幾個接地部分串聯。接地母線和主接地極、局部接地極的連接、接地導線直接與局部接地極的連接均要焊接。若采用其他形式的連接，其連接處不得產生接觸電阻，否則應采取相應措施。
三、接地裝置的安裝、檢查和測定
㈠ 接地極安裝
1、主接地極安裝
主接地的構造及安裝：安裝時，應保證接地母線和主接地極連接處不受較大拉力，並應設有便於取出主接地極進行檢修、檢查的牽引裝置，一般使用專用吊環和吊繩。
2、局部接地極的安裝
局部接地極一般設置於水溝或潮濕的地方，對於其他地點的管狀局部接地極，必須垂直打入地中，地中的長度不得小於1.5m，外露的部分應留有100mm以上，以便於檢查，若局部接地極周圍比較幹燥，應用坑埋式，坑填有砂子、木炭和食鹽的混合物，食鹽和砂子的體積比例為6：1。
㈡ 接地裝置檢查
有值班人員的機電硐室和有專職司機的電氣設備的保護接地，每班交接班時必須進行一次表麵檢查。其他電氣設備的保護接地，由維修人員進行每周不少於一次的表麵檢查。每年至少對主接地極和將浸在水溝中的局部接地極提出來，進行詳細檢查一次。礦井水含酸性較大時，應適當增加檢查次數。進行檢查時，應著重檢查連接情況和鏽蝕情況。發現問題，應及時處理。對那些震動性較大及經常移動的電氣設備，應隨時加強檢查。檢查後或複查後要隨時做好記錄，並向有關領導彙報。需要特別注意的是，凡電氣設備的保護接地，因損壞而未修複以前，禁止向其送電。
㈢接地電阻的測定：井下接地電阻的測量，由電氣管理人員(專人)負責，每季度對接地網接地電阻值至少測定一次，並記錄，以備查閱。新安裝的接地裝置，使用前要進行測量。 在進行接地電阻測量時，一般使用便攜式儀表，若在有瓦斯及煤塵爆炸的礦井測量，應使用本質安全儀表。否則必須采取一定的安全技術措施。
(四)礦井電纜截麵的選擇
一、礦井電纜截麵的選擇原則:1、首先要保證電纜不發熱，也就是說負荷的電流不能超過電纜的允許電流，否則電纜將會發熱，造成電纜損壞，甚至引起短路事故2、按電纜長期允許負荷電流預選電纜截麵:
(五)電壓保護：電壓保護包括欠電壓保護和過電壓保護。欠電壓保護也叫做失壓保護，它是指在供電過程中，由於某種原因，出現電網電壓突然消失或急劇降低30%~40%，此時，保護裝置使開關跳閘，自動切斷電源。當電網電壓恢複後，開關不會自動跳閘，不會自動恢複供電或用電設備自起動的一種保護裝置。煤礦井下高壓防爆開關和低壓防爆磁力起動開關都具有欠電壓保護的功能。高壓防爆開關內裝設有欠電壓釋放裝置，通常叫做無壓釋放裝置。低壓防爆磁力起動開關的接觸器在失壓或欠壓的情況下，接觸器電磁吸合力不能保持吸合狀態而釋放，其起動控製回路中的自保節點已打開，隻有電壓恢複後人工重新起動，起動器才能送電。所以，磁力器起動的控製回路就兼有欠電壓裝置的功能，能夠起到防止電動機低壓運行時被燒毀和電動機自起動造成事故的作用。過電壓是指在供電係統的運行過程中，產生危及電氣設備絕緣的電壓升高，稱為過電壓。一般超過額定電壓15%以上。
電氣設備的安全運行，主要取決於設備的絕緣水平和作用於絕緣上的電壓，而各種形式的過電壓都有可能破壞電氣設備的絕緣、燒毀供電線路，造成供電係統長時間停電的重大事故。依照過電壓產生的來源，其可分為內部過電壓和大氣過電壓兩類。經由地麵架線引入井下的供電線路和電機車架線，為防止大氣過電壓波及到井下，應在該線路的入井處裝設防雷電裝置，通信線路還應裝有熔斷保護器。煤礦井下的過電壓主要是內部過電壓，按其性質可分為操作過電壓、弧光接地過電壓和諧振過電壓等幾種。供電係統中的誤操作、一相接地和短路故障等是引起內部過電壓的直接原因。
減少過電壓的技術措施⑴研製低截流和低重燃率的真空觸頭(其截流值為0.5A~1A)。⑵在感性負載上並聯電容器或在10KV及其以下的母線上裝設一中性點接地的星形接線電容器組。⑶負載端並聯電阻—電容，可以有效地降低截流過電壓和減少或阻止電弧重燃。
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