煤矿供电设备接地细则

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煤矿供电设备接地细则
《煤矿安全规程》规定
• 第 485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)低压配电点或装有三台以上电气设备的地点。 • (四)无低压配电点的采煤工作面的运输巷、回风巷、集
煤矿供电设备接 地细则
煤矿供电设备接地细则
培训内容
第一部分:接地与保护接地的概念 第二部分:保护接地的原理 第三部分:煤矿保护接地的规定和 作用 第四部分:煤矿保护接地细则管理
煤矿供电设备接地细则
第一部分
接地与保护接地的概念
煤矿供电设备接地细则
接地和接地方式
• 接地:出于不同的目的将电气装置中某一部 位经接地线和接地体与大地作良好的电气连 接。
• 分类:工作接地和保护接地。
1. 工作接地:为运行需要而将电力系统或设备的某一点 接地。如变压器中性点接地,避雷器的接地等。
2. 保护接地:为安全目的在设备、装置或系统上设置的 一点或多点接地;
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• 中性点接地方式 1. 中性点不接地系统—适用于3~60kV系统; 2. 中性点经消弧线圈接地系统—适用于3~60kV,
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煤矿安全规程
• 第487条:橡套电缆的接地芯线,除用作监 测接地回路外,不得兼做他用。
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井下保护接地系统
• 井下各种电气设备装设了单独的保护接地装置,
并不能完全消除触电的危险。
L3
L2
L1 T
M1
M2
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• 当电动机M1发生单相碰壳(如L3相),则其外壳带 电;如电网没有绝缘监视或绝缘监视失灵,这一接 地故障将长期存在。此时假设电动机M2的另一相 (如L1相)绝缘击穿碰壳,这时电网就发生了两相 对地短路,短路电流如图所示。 L3 L2 L1 T
保护接地及其作用原理
• 保护接地,就是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、 电缆终端盒与金属外壳等),和埋在地下 的接地极连接起来。是预防人身触电的一 项极其重要的措施。
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保护接地及其作用原理
1. 通过单相负载的工作电流; 2. 通过三相电路中的不平衡电流; 3. 使不平衡三相负载上的电压均等; 4. 当设备金属外壳与之相连之后,能防止人体间接触电;
• 保护导体PE ―以防触电为目的的而用来与设备或
线路的金属外壳、接地母线、接地端子、接地极、 接地金属部件等作电气连接的导线或导体称之为保 护导体。
➢由于装设了保护接地装置,碰壳处的漏电电流大
部分将经接地极入地。即使设备外壳与大地接触不 良而产生火花,但由于接地装置的分流作用,使电 火花能量大大减小,从而避免引爆瓦斯、煤尘的危 险。
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保护接地及其作用原理
•电气设备发生单相碰壳,接地电流经接地极入地。距 接地极越近,电流越小,反之越大。 •在电流扩散的方向上选同长的一段,可见距接地极越 近,半球面表面积越小,电阻越大,反之越小。离接 地极20m以外的地方,近似为零。 •电流通过电阻时产生压降,距接地极越近的地方,单 位长度上的电压降越大;反之也就越小。在20m以外 的土壤中,几乎没有电压降,因而认为该处的电位为 零,即通常所说的电气上的“地”。接地回路中任何 一点对“地”的电位差称为对地电压。
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井下保护接地系统
•解决方案:通常利用供电的高、低压铠装电缆的金 属外皮(铅包和金属铠装层)和橡套(塑料)电缆 的接地芯线或屏蔽护套,把分布在井底车场、运输 大巷、采区变电所以及工作面配电点的电气设备 (36V以上)的金属外壳在电气上连接起来,这样就 使各处埋设的接地极(或称局部接地极)也并连起 来,形成一个井下保护接地系统(或称总接地网)。 这样做既降低接地电阻,也可防止不同电气设备的 不同相同时碰壳(接地)所带来的危险。
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保护接地及其作用原理
•跨步电压的概念:当接地极有电流流过时, 在离接地极20m的圆内,地面上具有不同的 电位分布。当人的两脚站在这种带有不同电 位的地面时,两脚间的电位差叫做跨步电压。 在计算时,一般取步距0.8m,即取0.8m间的 电位差为跨步电压。由图可知,距接地极越 近,跨步电压越大,反之越小。
• 没有装保护接地时的情况。 当电气设备内部绝缘损坏 而使一相带电体碰壳时, 若人接触此外壳,则电流 经过人体入地,在经过其 它两相对地绝缘阻抗回到 电源。当电网对地绝缘阻 抗较低时,则通过人身的 电流将远超过安全值。同 时,碰壳处出现的漏电电 流还可能引起沼气煤尘爆 炸。
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保护接地及其作用原理
• 可见,保护接地对人身触电安全是非常重要的。 另 外 , 接 地 电 阻 Rgr 越 小 , 则 流 经 人 体 的 电 流 Ima就越小,电流大部分由接地极入地。
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保护接地及其作用原理
➢将接地电阻的数值控制在规程规定的范围以内,
就可以使通过人身的电流降到反应电流以内,确保 人身安全。
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• 1. TN系统
电源端有一点直接接地,电气装置的外露 可导电部分通过保护中性导体或保护 导体连接到此接地点。
根据中性导体和保护导体的组合情况, TN系统的型式有以下三种:
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1)TN-S系统
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2)TN-C系统
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3)TN-C-S系统
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• 如图所示。因为接地网电阻远远小于短路电流的数值,保证过流保
护装置可靠动作。
T
L3
N
L2
L1
Is(2)
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2. T T系统 电源端有一点直接接地,电气装置的外露可导电部 分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接
地点。
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3. I T系统
电源端的带电部分不接地或有一点通过 阻抗接地,电气装置的外露可导电部分
直接接地。
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第二部分
电气设备保护接地的原理
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。
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《煤矿安全规程》规定
• 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0.6平方米、 厚度不小于3毫米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35毫米、长度不小于1.5米的钢管制成,管 上应至少钻20个直径不小于5毫米的透孔,并垂直全部埋 入底板;也可用直径不小于22毫米、长度为1米的2根钢管 制成,每根管上应钻10个直径不小于5毫米的透孔,2根钢 管相距不得小于5米,并联后垂直埋入底板,垂直埋深不 的小于0.75米。
安全的。
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IT系统
人体触及带电设备外壳时,人体所承受的电压很低,不会有 危险。
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结论
• 保护(直接)接地主要应用于中性点 不接地或不直接接地的电网中(IT系 统)。
• 保护(通过PE或PEN)接地,主要低 压中性点直接接地的电网中(TN系 统)。
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• 保护中性导体PEN―当中性导体N与保护 导体PE共为一体,同时具有中性导体和 保护导体两种功能的导体。
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系统接地的型式
• 系统接地型式以拉丁字母作代号,其意义为: 第一个字母表示电源端与地的关系: T―电源端有一点直接接地; I―电源端所有带电部分不接地或有一点通过阻抗接 地。 第二个字母表示电气装置的外露可导电部分与地的 关系: T―电气装置的外露可导电部分直接接地,此接地点 在电气上独立于电源端的接地点; N―电气装置的外露可导电部分与电源端接地点有直 接电气连接。短横线(-)后的字母用来表示中性导 体与保护导体的组合情况: S―中性导体和保护导体是分开的; C―中性导体和保护导体是合一的;
可避免电弧过电压的产生;(当系统容量大, 线路距离较长,致使单相接地短路电流大于 某一数值时,接地电弧不能自行熄灭。为了 降低单相接地电流,常采用消弧线圈接地方 式。 3. 中性点直接接地系统—适用于11kV以上, 380V以下低压系统。
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名词解释
• 中性导体N―引自电源中性点的导体。其功能:
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第三部分
煤矿保护接地系统
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煤矿安全规程相关规定
《煤矿安全规程》第482条规定:电压在 36V以上和由于绝缘破坏可能带有危险电 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。
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煤矿安全规程规定
• 483条:接地网上任一保护接地点的接地电 阻值不得超过2欧姆。移动或手持电气设备 至局部接地极的电阻值不得超过1欧姆.
• 有保护接地时的情况。 这时,当电气设备内 部绝缘损坏而使一相 带电体碰壳时,若人 接触外壳,电流将通 过人体电阻与接地装 置的接地电阻所构成 的并联支路入地,在 通过其它两相对地绝 缘阻抗回到电源。由 于接地装置的分流作 用,通过人身的电流 便大大减少。
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保护接地及其作用原理
M1
M2
Is(2)
Is(2)
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井下保护接地系统
•如果这一短路电流不足以使过流保护装置动作, 这一故障将长期存在下去,这时电气设备外壳将 带有危险的电压。 •两电动机外壳对地电压的大小,与两电动机的接 地电阻成正比。若电动机M1和M2的接地电阻大小 相等,则两电动机外壳对地电压相等,为电网电 压的一半,即380V电网对地电压为190V;660V 电网对地电压为330V。这时如果人触及该电动机 外壳时,是非常危险的。
• 通过人身的电流与通过接地的电流关系:
IgrRma ImaRgrIgr
Ima Rgr
Rma
Rgr ——接地极的接地电阻,一般Rgr<=2Ω; Igr——流过接地极的电流,A。
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保护接地及其作用原理
• 对于中性点绝缘的660V低压电网,单相接地电 流不大于1A。
• 据公式可得
Ima=2×1000mA/1000=2mA<<30mA
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• 接地极附近土壤中的电位分布曲线如图
V
M Rgr
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Vtg=RgrIgr
Vss V2 V1
Igr
Vsp Vcd=Vtg-Vsp
保护接地及其作用原理
接地极的对地电压与经接地极流入地中的接地 电流之比称为接地极的流散电阻;电气设备接地部 分的对地电压与接地电流之比称为接地装置的接地 电阻,它等于接地线的电阻与接地极的流散电阻之 和。因为接地线的电阻很小,可略去不计,故一般 认为接地电阻等于流散电阻。
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煤矿安全规程
• 第486条:连接主接地极的接地母线,应采用截 面不小于50平方毫米的铜线,或截面不小于100 平方毫米的镀锌铁线,或厚度不小于4毫米、截面 不小于100平方毫米的扁钢。
• 电气设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25平方毫米的铜线,或截面不小于50平 方毫米的镀锌铁线,或厚度不小于4毫米、截面不 小于50平方毫米的扁钢。
煤矿供电设备接地细则
煤矿安全规程规定
第484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、 75㎡、厚度不得小于5mm。
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2Ω。
煤矿供电设备接地细则
TN系统 漏电→单相短路→单相短路电流ISS→单相短路保护元件动
作→迅速切断电源→实现保护。
煤矿供电设备接地细则
错误做法
煤矿供电设备接地细则
TT系统
电源端有一点直接接地,电气装置的外露可导电部分直 接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点。 (其实也就是TN系统中的错误做法),一般情况下是不
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