矿井电网中保护接地系统及原理

合集下载

矿井供电保护接地课件

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。
电气设备无保护接地时（见下图），
无保护接地时人体触电示意图
人体触电的分析
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：
井下保护接地系统
• 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。
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。
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。

浅谈煤矿井下电气设备的接地保护技术

１接地保护的原理或线路不接零，需要设置继电保护装置，以便在发生故障后可以自动切所谓接地保护就是将电气设备的金属外壳连接在接地系统中，金除。属外壳不带电，一旦设备出现故障，可以将其漏电电压控制在安全范围３煤矿井下电气设备接地保护措施内。下面两个图分别说明了无接地保护与有接地保护时，人体接触漏电３．１电缆接地线的制作与连接电气设备的模型：由于高压电缆头与高压电缆线直接进行保护接地连接，因此要做好电缆接地线的制作与连接。在制作高压电缆接地线选择电缆线路材质时，铜线、镀锌铁线、扁钢线是首选，并且电缆材质属性不同，对电缆接地线的截面面积也不相同：如果选择铜线，要保证其截面积至少大于２５ｍｍ；选择镀锌铁线则要求其截面积至少大于５０ｍｍ￣；而选择扁钢线是不仅要求其截面积大于５０ｍｍ￣，而且其厚度至少要大于４ｍｍ。此外，电气设备金属外壳部件一定要与接地芯线可靠连接，如有必要可以加长接地芯线的长度，最大程度上防止由于电缆接头脱落而导致接地芯线脱落。３．２主接地极与主接地母线的制作安装图１无接地保护人体接触漏电电气设备模型首先在选材时，主接地极的主要制造材料要优先选择钢板原材，且要求钢板的板材厚度至少大于５ｍｍ，截面积至少在０．７５ｍ；由于煤矿井下作业环境恶劣，因此要保证主接地极制作板材的耐腐蚀陛，通常采用镀锌或镀锡的方法提高材料的耐腐蚀性。主接地极安装过程要特别注意井下￣－ｙｅ￣位置的安装作业，比如井下主水仓位置及副水仓位置等，从而在清仓作业环境中，也能保证主接地极的性能得以正常发挥。其次，通常以铜线、镀锌铁线、扁钢线等材料制作母线线路，其中如果选择铜线，要保证其截面积至少大于５０ａｒｍｚ，选择镀锌铁线材料，其截面积至少大于ｌＯＯｍｍ￣，选择扁钢线则要求其截面积至少大于ｌＯＯｍｒｎ￣，并且材料厚度至少大于４ｍｍ。并且：在连接主接地母线与电气设备时，必须采取焊接工艺，如果无法实施焊接，则要采用弹簧垫、双螺帽等紧固件图２有接地保护人体接触漏电电气设备模型做紧固处理。由上图１可以看出，如果电气设备处于无接地保护的情况下，一旦３＿３局部性接地的制作安装其金属外壳接触了电源，那么接地电流Ｉ就会通过人体及电网形成闭般隋况下煤矿井巷巷道水沟位置会采用局部接地的方法，在选合回路。计算证明过程中，假设各相对地绝缘阻抗为相等值以便于计择接地极的制作原料时，可以选择钢板原材，保证其应用面积至少大于算，则漏电设备的对地电压表达如下：Ｏ￣６ｍ２且厚度不得小于３ｍｍ；接地极的制作长度至少大于１．３５ｍ，可以Ｕ￣３ＵＲ／１３Ｒｒ＋ＺＩ选择钢管原材，并保证其有效应用直径不得小于３５ｍｍ。此外，在选择上式中，Ｕ表示电网相电压；ｔｒ表示人体电阻；ｚ则表示电网每相局部接地安装位置时，为便于后期的检修维护，要尽量选择直观可见的对地绝缘阻抗。由于绝缘阻抗为绝缘电阻与分布电流的并联阻抗，所以位置。在电网分布范围较小、电气设备较少、绝缘电阻较高的情况下，漏电设３．４其它管理保护措施备可能不会产生过高的对地电压，但是一旦扩大电网分布范围，增加较首先，如果井下硐室设置有电气设备，则要求在每班交接时对保护多的电气设备，就会对绝缘电阻产生明显影响，导致其大幅下降。接地做一次详细的表面检查；每周至少针对无人员值守硐室或者其它而在图２模型中，由于电路中加入了接地保护，接地电流通过人设备的保护接地做一次全面的表面检查，以保证保护接地的可靠性与体电阻、接地电阻、电网对地绝缘阻抗形成一个回路，其中接地电阻和有效性。其次，上述水仓及水沟等特殊位置的主接地极或局部接地，其人体电阻互相关联，此时漏电设备的对地电压可表达如下：检查周期为每年一次，对其做全面、详细、深入的检查；要逐一检查主接Ｕ’ ａ＝３ＵＲ，／１３Ｒａ＋ＺＩ地极；如果主接地极处于矿井水酸『生较大的位置，则要适当提高检查频由于上式中Ｒｄ＜＜园，因此大大降低了设备的对地电压，此时只需率。最后，针对管状接地极，可以采用灌注盐水的方法降低其接地电阻对Ｒ进行适当控制就能保证漏电设备的对地电压处于安全值以内，最值，保证其处于良好的导电状态；电气设备每次安装、检修或迁移等，均大程度上防止发生人体触电事故。要对其接地装置进行详细检查，保证其可靠接地。参考文献２保护接地的范围及要求１］余淑梅．煤矿井下电气设备保护接地．煤炭技术，２０１１（６）．对于煤矿井下电气设备而言，除非有特殊要求，否则下列金属部【２］朱克一．煤矿供电中的电气保护与接地系统叨．中国西部科技，２０１０件均需接地或接零，包括：电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动［

煤矿系统电气保护及接地措施论文

煤矿系统电气保护及接地措施的探析摘要：电气系统是负责煤矿机械或机电设备电力调控的部分，已经成为煤矿机电一体化生产体系中关键的调控模式。

顾及到市场对煤矿资源需求量的大幅度增加，传统煤矿系统呈现出了多方面的功能缺陷，尤其是在电源分配方面常受到外界因素的干扰，导致电气设备运行的故障率扩大。

无论是从现场安全或采矿收益角度考虑，企业都要制定相对应的电气保护及接地方案，减小电气系统故障造成的不利印象。

本文分析了煤矿系统电气保护及接地措施的相关问题。

关键词：煤矿系统电气保护接地措施电气设备是自动采煤系统极为核心的组成部分，与机械设备共同建成了现代化的采煤作业模式。

科学技术推动了煤矿开采效率的成倍增长，但也使企业过度依赖于机电一体化作业方式，这给机电设备本身造成了许多功能方面的隐患。

据统计，每年一个小型煤矿企业需要为电气设备支出的维修费用高达20-50万，显然成为了采矿生产的成本负担。

注重煤矿系统电气保护及接地方案的执行，有助于煤矿作业管理目标的实现。

一、煤矿系统面临的隐患煤矿系统是针对旧采矿模式提出的先进方案，引用了大量的电气设备、机械设备为生产工具，极大地降低了过去煤矿工程开采的难度。

另一方面，需求量增多对煤矿系统运行造成了巨大的故障隐患，调控不当往往使煤矿系统面临着诸多的异常隐患。

1、安全方面。

安全问题一直以来都是制约采矿行业发展的关键因素，发生安全事故对整个煤炭经济都是极为不利的。

从组成结构来说，煤矿开采系统由机械、电气等两部分构成，两大系统在实际运行阶段均存在着较大的安全隐患。

具体情况：一是机械设备，机械设备主要负责矿井的挖掘、筛选、洗矿等操作，当其承受的作业荷载超出标准，势必造成机械事故；二是电气设备，机械自动化操作要由电气控制系统进行调节，电气系统失调容易引发漏电事故，对现场采矿人员及设备均造成了极大的危害。

2、功能方面。

可操作功能是保障煤矿系统顺利运行的基本要求，以也是企业大笔投资自动采煤建设的最终目标。

煤矿井下高低压供电系统及保护

煤矿井下高低压供电系统及保护摘要：随着科学技术的进步，煤矿供电有着电压越来越高、负荷功率越来越大、线路越来越复杂、供电保护越来越精确的趋势。

那么煤矿井下供电系统的优劣直接影响到电网的安全性、可靠性、合理性和经济性。

尤其煤矿井下采掘机械化程度的提高，生产工作面不断向前延伸、扩大，给煤矿井下安全供电带来了许多不利的影响。

文章首先对井下特殊环境进行了分析，然后对煤矿企业井下供电提出了基本要求，最后就预防井下电气火灾的安全检查措施给出了一些措施。

关键词：煤矿井下；低压供电；保护措施引言：煤炭资源在我国各种能源中占据相当高的地位。

我国的煤炭资源存储量相较于其他能源要多的多，因此，煤炭的需求很大。

随着我国经济水平的不断提升，我们对煤炭的需求量日益增加。

需求量的增加必然导致煤矿开采量的增加。

煤矿的安全问题也越来越被人们重视。

对于一个煤矿矿井而言，它的结构非常复杂，开采煤矿也受到很多因素的影响。

而低压供电系统的复杂性更多，难以安全稳定运行。

因此对煤矿井下低压供电系统进行保护就显得尤为重要。

低压供电系统的安全稳定运行是煤矿正常开采的保障条件。

目前，我国对煤矿井下低压供电系统的保护措施的研究还不够成熟，导致煤矿发生火灾的情况问题频发。

为此，相关部门专门拨款用于研究低压供电系统的保护措施。

一、供电系统的现状电力是煤矿生产的主要能源。

对煤矿井下进行可靠、安全、经济合理的供电，对提高产品质量，提高经济效益及保证安全生产等方面都有十分重要的意义。

为确保安全和正常生产的需要，合理优化井下供电系统就显得更为重要。

当今，随着矿井供电电压等级的不断提高，井下低压供电系统的范围也在不断扩大。

对于供电路径而言，由地面110kV（或35kV）变电站到井下中央变电所，再由井下中央变电所到采区变电所，再由采区变电所到采掘工作面移动配电点。

对于高压来说，所用电压等级35kV/6kV。

井下供电高压采用10kv或6kV。

就高产高效综采工作面而言，若工作面供电电源引自采区变电所6000V分段母线上，则工作面就存在6000V，3300V，1140V和660V等4种动力电压等级。

煤矿供电三大保护

煤矿井下供电三大保护（一）矿井低压电的电流保护一、常见过电流故障的类型低压电网运行中，常见的过电流故障有短路、过负荷（过载）和单相断线三种情况。

什么是短路电流？我们首先通过一个简单的实例来说明这一问题：在正常情况下流过导线、灯的电流为：I=V/R=220/（R1+R2+R3）=220/50.48=4.36A如果在灯头处两根导线相互碰头等于灯泡电阻没有接入，此时流过导线的电流则为：I=V/R=220/（R2+R3）=220/2.08=105.5A1、短路是指供电线路的相与相之间经导线直接逢接成回路。

短路时，流过供电线路的电流称为短路电流。

在井下中性点不接地的供电系统中，短路分为三相、两相两种，而单相接地不属于短路，但可发展为短路。

⑴短路故障发生的原因①线路与电气设备绝缘破坏。

例如，绝缘老化、绝缘受潮，接线（头）工艺不合格，设备内部的电气缺陷和电缆质量低及大气过电压等。

②受机械性破坏。

例如，受到运输机械的撞击，片帮、冒顶物的砸伤，炮崩，电缆敷设半径过小等。

③误接线、误码操作。

例如，相序不同线路的并联，带电进行封装接地线与带封装接地线送电，局部检修送电等。

④严重隐患点。

例如，“鸡爪子”、“羊尾巴”处。

⑤带电检修电气设备。

⑥带电移挪电气设备。

⑵短路故障的危害短路事故是煤矿常见的恶性事故之一，它产生的电流很大，在短路点电弧的中心温度一般在2500℃~4000℃，可在极短的时间内烧毁线路或电气设备，甚至引起火灾。

在遇瓦斯、煤尘时，可以引起燃烧或爆炸.短路可使电网电压急剧下降，影响电气设备的正常工作。

2、过负荷过负荷也称为过载，是指实际流过电气设备的电流超过其额电流，又超过了允许的过流时间。

从过流和时间两个量来说，都是相对量，必须具备过流和超时这两个条件，才称为过负荷。

过负荷常烧坏井下电气设备，造成过负荷的原因有：电源电压过低；重载起动；机械性堵转和单相断相。

其共同表现是：电气设备超允许时间的过电流，设备的温升超过其允许温升，有时会引起线路着火，甚至扩大为火灾或重大事故。

矿井安全供电及三大保护

七、煤矿常用电缆截面及安全电流经验值

电缆载流量：电缆载流量是指一条电缆线路在输送电能时所通过的电流量,在热稳定条件下,当电缆导体达到长期允许工作温度时的电缆载流量称为电缆长期允许载流量。
电缆选取原则： 1、按长时间允许载流量选择电缆；

2、按经济电流密度校验； 3、按正常工作时允许电压损失校验； 4、按电机启动时，电机端电压不低于额定电压的 75%校验； 5、按最远端两相短路情况下，保护的灵敏系数校验； 6、按机械强度校验。
矿井安全供电及三大保护
刘全福
一、煤矿井下为什么采用中性点不接地系统？

《煤矿安全规程》第四百四十三条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。

中性点：三相交流电→三相绕组→变压器，发电
机、电动机的每个绕组有一点，此点与另外两相绕组接线端间电压绝对值相等，此点就是中性点。电力系统中，中性点用符号“N”表示。

一、低压馈电开关的整定
1、过载（过负荷）保护：馈电开关的过载保护整定原则：是按实际负载电流值进行整定，即同一线路可能同时在线运行电机额定电流之和。保证当该供电线路用电负荷全部投入情况下，可靠供电，电机都能可靠启动运行。 IZg≤ΣIe
式中： IZg –- 过载保护电流整定值，A ΣIe -- 该供电线路中所有投用电机的额定电流之和，A；其整定范围为（0.2～1.2）Ie；Ie为馈电开关的额定电流值（具体档位因开关厂家不同而有差异）。
三、煤矿供电的电压等级
《煤矿安全规程》第四百四十八条井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：（一）高压，不超过10000V。（二）低压，不超过1140V。（三）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。（四）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。

矿井供电三大保护

A
对Y/Y接线的变压器，按公式(13)计算出的整定值，按公式(15a)检验：
B
≥1.5 ．．．．．．(15a)
C
对于Y/△接线的变压器，按公式(13)计算出的整定值，按公式(15b)校验：
D
≥1.5 ．．．．．．(15b)
E
式中： ----Y/△接线变压器的二次两相短路电流折算到一次侧的系数。
第一节过电流保护
②对保护电缆支线的装置按公式⑽选择：．．．．．．．．⑽ 式中：IQC 、IR 、1.8～2.5----含义同公式⑼。 ③对保护照明负荷的装置，按公式(11)选择： IR≈Ie ．．．．．．(11) 式中：Ie ----照明负荷的额定电流，A。选择熔体的额定电流应接近于计算值。 2）选用的熔体，应按公式(12)进行校验： ≥4～7．．．．．．(12) 式中： ----含义公式⑹。 4～7----为保证熔体及时熔断的系数，当电压1140V、660V、380V，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7；电流为125A时，系数取6.4；电流为160A时，系数取5；电流为200A时，系数取4；当电压为127V时，系数一律取4。
第一节过电流保护
断相
断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。
造成断相原因有：熔断器有一相熔断；电缆与电动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落；电缆芯线一相断线；电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落等。
3
2
1
第一节过电流保护
第一节过电流保护
二、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则（一）、一般规定 1、短路电流的计算方法 1）选择短路保护装置的整定电流时，需要计算两相短路电流值，可按公式（1）计算： = （1）式中： ----两相短路电流，A。 ----短路回路内一相电阻，电抗值总和，Ω。 Xx ----根据三相短路容量计算的系统电抗值, Ω。 R1、X1 ----高压电缆的电阻、电抗值，Ω。 Kb ----矿用变压器变比。 Rb、Xb ----矿用变压器的电阻、电抗值，Ω。 R2、X2 ----低压电缆的电阻、电抗值，Ω。 UN2 ----变压器二次侧额定电压，V。

煤矿井下电气设备的接地与漏电保护

工业技术INDUSTRY TECHNOLOGY由于矿山开采环境恶劣，井下电气设备在潮湿的环境中极易产生故障。

影响了煤矿井下工作的安全进行，严重时还会造成雷管提前引爆等重大安全事故，给井下工作人员的生命安全造成了巨大威胁。

本文，笔者针对煤矿井下电气设备的运行问题，介绍了煤矿井下电气设备常出现的安全事故，并提出了相应的接地和漏电保护措施。

一、煤矿井下电气设备的接地保护1.接地保护的原理。

接地保护主要是将电气设备不带电部分的金属外壳同接地系统之间做良好的电气连接，将故障设备上的漏电电压控制在安全范围之内。

无接地保护人体接触漏电电气设备模型如图1所示，有接地保护人体接触漏电电气设备的模型如图2所示。

在图1情况下，未采用接地保护，当电源与电气设备的金属外壳相接触时，接地电流I d 通过人体和电网形成闭合回路，为简化计算，假设各相对地绝缘阻抗均相等，那么漏电设备对地电压U d 为U d =3UR r /|3R r +Z |。

（1）式（1）中，U 为电网相电压，R r 为人体电阻，Z 为电网每相对地绝缘阻抗。

由于绝缘阻抗是绝缘电阻与分布电流的并联阻抗，所以当电网分布范围不大，接用电气设备不多、且绝缘电阻较高时，漏电设备对地电压不高；但当电网分布范围大，接用电气设备较多时，绝缘电阻将明显下降。

在图2情况下，采用了接地保护，在电路中，接地电流通过人体电阻以及接地电阻R d 以及电网对地绝缘阻抗形成回路，其中接地电阻与人体电阻相关联，漏电设备的对地电压U d 为U d =3UR d /|3R d +Z |。

（2）式（2）中，R d <<|Z |，所以设备对地电压大大减小，只需要适当的控制R d ，就可以将漏电设备的对地电压控制在安全范围内，从而防止人体触电。

2.接地保护在煤矿井下电气设备中的应用。

对于井下的电气设备主要是通过将井下的各供电点的接地极用公共母线连接起来，形成保护接地网。

在该系统中，公共母线主要采用铠装的电缆金属钢带帮铅套，接地总线主要采用橡套电缆。

矿山低压配电系统的接地保护与接零保护

矿山低压配电系统的接地保护与接零保护矿山保护地线概述矿山保护地线作用：电力系统接地一般为中性点接地，中性点的接地电阻很小，因此中性点与地间的电位差接近于零。

当相线碰壳或接地时，其他两相对地电压，在中性点绝缘的系统中将升高为相电压的根号下3倍，而在中性点接地的系统中则接近于相电压，因此中性点接地将有利于系统的稳定运行，防止系统振荡，且系统中的电气设备和线路只需按相电压来考虑其绝缘水平，可降低电气设备的制造成本和线路的建设费用。

中性点接地的系统，还可以保证继电保护的可靠动作。

所以说矿山保护地线系统是矿山安全的重要保障。

保护接地，是为防止因绝缘损坏而使人员遭受触电的危险，将电气设备正常情况下不带电的电器金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)或构架用导线与接地体可靠连接起来的一种保护接线方式。

保护接地主要应用于三相三线制电网，用于配电变压器中性点不直接接地(三相三线制)的供电系统中，如电气设备绝缘损坏而使金属外壳带电时，人体若触及设备外壳，电流会通过人体与大地和电网之间的阻抗构成回路而造成触电。

接地保护就是将电气设备正常情况下不带电的电器金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)或构架用导线与接地体可靠连接起来，来保护人身安全，使漏电时产生的对地电压不超过安全范围。

变电所保护接地系统的电阻值在中性点不接地系统中要求小于4欧。

矿山采矿区保护地线要求。

采区变电所、配电点及其他机电硐室则应设置辅助接地母线。

接地母线应采用厚度不小于4mm、断面不小于100mm2的扁钢(或镀锌铁线)，或断面不小于50mm2的裸铜线。

采区配电点及其他机电硐室的辅助接地母线应采用厚度不小于4mm、断面不小于50mm2的扁钢(或镀锌铁线)，或断面不小于25mm2的裸铜线。

接地母线和辅助接地母线均应分别和主接地极、局部接地极连接。

辅助接地母线连接;接地母线和辅助接地母线，通过接地导线与接地极相连。

连接导线和接地导线均应采用断面不小于50mm2的扁钢(或镀锌铁线)，或断面不小于25mm2的裸铜线。

煤矿井下保护接地细则

第1条电气设备绝缘损坏时，在设备金属外壳上和电缆的钢带（或铁丝）上会产生危险电压，人若接触上，就会发生触电事故。

保护接地就是为了避免人身触电事故的发生。

第2条 36V 以上的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮和橡套（塑料）电缆的接地芯线或屏蔽护套等均必须接地。

在矿井中禁止使用无接地芯线（或无其他可供接地的护套，如铅皮、铜皮套等）的橡套电缆或塑料电缆。

第3条所有必须接地的设备和局部接地装置，都要和总接地网连接。

第4条主接地极应浸入水仓中；主、副水仓必须各设一块。

矿井有几个水平时，每个水平的总接地网都要与主、副水仓中的主接地极连接。

第5条在下列地点应装设局部接地极：1. 每个采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。

2. 每个装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。

3. 每个低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。

4. 无低压配电点的采煤工作面的机巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输行）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少要装设一个局部接地极。

5. 连接动力铠装电缆的每个接线盒以及高压电缆连接装置。

第6条局部接地极最好设于巷道水沟内，无水沟时应埋设在潮湿的地方。

第7条矿井内所有需要接地的设备，均通过接地用的连接导线直接与接地母线（或辅助接地母线）或铠装电缆的钢带（钢丝）、铅皮套或橡套（塑料）电缆的接地芯线（或接地护套）相连接。

而接地母线（或辅助接地母线）与连接在一起的所有电缆的接地部分，又均通过各接地导线同各局部接地极相连接，最后都直接汇接到主接地极上，从而构成一个全矿井内完整的不间断的总接地网，如图1所示。

第8条矿井内分区从井上独立供电者（包括钻孔供电），可以单独在井下或井上设置分区的主接地极，但其总接地网的接地电阻应满足第15条的要求。

第9条严禁井下配电变压器中性点直接接地；严禁由地面上中性点直接接地的变压器或发电机向井下供电。

但专供井下架线电机车变流设备用的专用变压器不在此限。

浅析铁矿井下供配电变压器中性点不接地与保护接地

ＡＢＣ
图１中性点接地情况下单相触电示意图如上图１所示．当有人员发生一项触
电时，事故电流经过人体和变压器的工作接地构成回路。其大小为：ＩＲ＝Ｕ／Ｒｒ＋Ｒｏ式中的Ｕ为２２０Ｖ相电压；Ｒｒ为人体电阻；Ｒ。为工作接地电阻。这样一来，工作接地电阻Ｒ。通常在４欧姆以下。比人体电阻Ｒｒ要小得多，可以忽略不计。而人体的电阻如果按１０００欧姆考虑的话。则通过人体的电流就为ＩＲ＝２２０／１０００＝０．２２安＝２２０毫安。已知２０—２５毫安以上的工频电流对人体就有危险了。而１００毫安的电流就足以使人致命。这里的２２０毫安的电流给人带来的危险就更可想而知了。所以。在变压器的中性点直接接地的系统中，发生人身一相对地触电是极度危险的，并且中性点直接接地方式不适用于对连续供电要求较高的场合。
１．２非直接接地中性点非直接接地是指电力系统中性点不接地或经消弧线圈、电压互感器、高电阻与接地装置相连接。中性点不接地可以减小人身触电时流经人体的电流，降低设备外壳对地电压。单相接地故障电流也很小，且接地时三相线电压大小不变，故障一般不需要停电。发生单相接地时，一般允许２ｈ时间内可继续用电。发生接地故障时接地相对地电压下降。而非故障的另外两相对地电压升高．最高可达１．７３倍。为此要求用电设备的绝缘水平应按照线电压考虑。从而提高了设备造价。二、井下电力负荷分类与接地方式２．１井下电力负荷矿井一级负荷有主要通风机、井下主排水设备、向下开采的采区排水设备、升降人员的立井提升机。一级负荷如果供电突然中断，可造成人员伤亡或使重要设备损坏并在短时间内难以修复。给矿井造成
关键词：井下供配电；变压器；中性点不接地；保护接地
近年来，随着露天铁矿资源的大量开采．露天矿藏已经越来越少，很多铁矿逐渐转入地下开采，新建的地下矿也逐渐增多。井下供配电是地下开采的必备条件．根据《金属非金属矿山安全规程》（ＧＢｌ６４２３— ２００６）中规定：井下电气设备不应接零。井下应采用矿用变压器．若用普通变压器。其中性点不应直接接地，变压器二次侧的中性点不应引出载流中性线（Ｎ线）。下面。对其中的原因进行分析。

浅谈矿井电网中接地保护的原理及效果分析

为了预防人身触电事故的发生，《矿安全规程》第煤四百八十二条规定： “ ６以上和由于绝缘损坏可能带有危３Ｖ
３井下保护接地系统的组成３１主接地极．
主要设置在煤矿井下主、副水仓或水平水仓各一块，面积不得小于０７ｍ，厚度不低于５ｍ用耐腐蚀钢板或锅．５ｍ，炉钢板做成。
地网。
就会有危险。例如，在６０系统中，电网绝缘只要低于６Ｖ
３ＫＱ，通过人体的电流就会超过安全电流。所以，无接地５系统不安全。有接地保护时，当人触及一相因绝缘损坏而带电的设备
４接地极接地电阻的理论分析由于主接地极规格较为简单，在这里不做分析。ａ接Ｍ
ห้องสมุดไป่ตู้
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。”保护接地就是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。
３２局部接地极．
（）设置在巷道水沟或潮湿地点，用面积不得小于１０６厚度不低于３ｍ钢板做成。（）用直径不小于．ｍ，ｍ的２３ｒ、长度不小于１５的钢管制成，管上至少钻２个直径５ｍａ．ｍ０不小于５ｍ透孔，并垂直全部埋入底板。（）用直径不ｍ的３

煤矿中性点接地方式选择及特点

中性点电抗接地等值为阻抗接地系统 E C
E B E
A
r/3
3C
RN LN
Rjd Ijd
中性点接地方式分析
我国中压电网均采用非有效接地，即属于
小电流接地系统。采用最多的是不接地和谐振接地，也有部分容阻接地。近年来，出现了一些中性点经低电阻接地，主要是解决接地保护困难及过电压问题，即绝缘配合。[一般中压电网的绝缘配合不会给系统带来太多的经济负担]。
一、概述
电网中性点接地方式是影响配电可靠性和
安全性的一个主要因素：它影响着接地电流的大小，过电压的高低，跨步电压的大小，对通讯和电能质量的影响等。电网中性点接地方式决定着配电网的接地保护。它是电力系统研究的一个主要课题。
一、概述
中性点接地方式有：
直接接地经低阻抗接地电阻电抗电阻经高阻抗接地电感电容不接地 (属大电流接地系统,有效接地) (属大电流接地系统,有效接地)
多短路漏抗值接地变压器式消弧线圈的特点
无需接地变压器的消弧线圈
我国6-10kV电网变压器几乎都是三角形联
结，没有中性点，而消弧线圈要安装在电网中性点和地之间，因此，为了安装消弧线圈，不得不安装一个比消弧线圈更为昂贵的接地变压器。
X 01
.
X m0
' X 02.3
' X 02.2
多短路阻抗值接地变压器式消弧线圈
谐波含量及补偿后残流
1.
2.
控制该消弧线圈补偿电流中的谐波大小有两条思路：增加滤波电路，滤去某些次谐波。谐波电流的成分主要是3次（13.87%）和5次（5.04%）。在二次并联一滤波电路，为谐波电流提供一个通路，就可以消除补偿电流中的谐波。高阻抗短路变压器消弧线圈采用了这种思路。尽量少产生谐波。可有两种方法：

煤矿供电系统中的接地

朱庄矿第一期技师培训班
大家好！
2013-10-29
煤矿供电系统中的接地
电气接地
一、电气接地的基本概念
▉ 接地与接地装置 ▉ 接地电流与接地短路电流 ▉ 流散电阻与接地电阻 ▉ 对地电压 ▉ 接触电压和跨步电压 ▉ 中性点、零点、和中性线、零线 ▉ 接地线和接地（工作接地、保护接地和重复接地） ▉ 接地系统
接地电流与接地电阻的乘积。
接地体电位随距离变化的曲线图
▉ 接触电压
接触电压是指设备绝缘损坏时，在身体可同时触及的两部分之间出现的电位差。如人在发生接地故障的设备旁边，手触及设备的金属外壳，则人手与脚之间所呈现的电位差，即为接触电压，接触电压通常按人体离开设备0.8m考虑。如图所示，a的接触电压为Uc，故障设备对地电压为Ud。
地方球面越大，所以流散电阻越小。一般认为在距离接地体
20m以上，电流就不再产生电压降了。或者说，至距离接地体 20m处，电压已降为零。电工上通常所说“地”就是这里的地。通常所说的对地电压，即带电体同大地之间的电位差。也是指离接地体20m以外的大地而言的。简单说，对地电压就是
带电体与电位为零的大地之间的电位差。显然对地电压等于
3）中性点直接接地性点不接地）优点：单相接地时，其他两相对地电压不会升高。接地电流大，提高了保护装置的可靠性。缺点：单相接地时，构成短路，电流大（称为大接地电流系统）。（2）适用： A．110kV 及以上电压等级的电网上（绝缘只按相电压考虑）。 B．地面 380/220V 三相四线制供电系统，获得两种电压等级。
有保护接地时人体触电示意图
接地保护原理图
有保护接地时人体触电的分析
因为人体与接地构成了并联，而人身电阻为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。

矿井供电系统及井下供电安全

矿井供电系统及井下供电安全
演讲人
01.
矿井供电系统
02.
03.
目录
井下供电安全
采区电网保护
矿井供电系统
供电方式
交流供电：使用交流电作为电源，通过变压器将电压降低到合适的水平
01
直流供电：使用直流电作为电源，通过整流器将交流电转换为直流电
02
混合供电：同时使用交流供电和直流供电，以满足不同设备的需求
保护装置通过控制断路器实现故障切除，确保电网安全稳定运行。
保护装置具有自检功能，定期检查保护装置是否正常工作，确保保护系统可靠运行。
保护设备
漏电保护器：防止漏电事故发生
01
接地保护器：防止设备接地故障
03
过流保护器：防止过电流损坏设备
02
短路保护器：防止短路事故发生
04
过电压保护器：防止过电压损坏设备
03
接地不良：井下供电设备接地不良可能导致设备损坏、人员触电等事故
04
设备老化：井下供电设备老化可能导致设备故障、人员触电等事故
05
操作失误：井下供电设备操作失误可能导致设备损坏、人员触电等事故
06
环境因素：井下环境恶劣可能导致设备损坏、人员触电等事故
安全培训
01
培训内容：包括井下供电系统的基本原理、安全操作规程、应急处理措施等
05
绝缘监测装置：监测设备绝缘状况，防止绝缘故障
06
保护策略
采用分级保护：设置不同级别的保护装置，确保电网安全
采用快速保护：设置快速保护装置，提高电网的响应速度
采用自适应保护：根据电网运行情况，自动调整保护参数，提高保护效果
采用选择性保护：根据电网结构，选择合适的保护装置，避免误动作

谈煤矿井下电气网络三大保护之保护接地

谈煤矿井下电气网络三大保护之保护接地煤矿井下防止触电保护有：变压器中性点禁止接地、完善的保护接地系统、灵敏的漏电保护。

对保证煤矿低压电气设备的安全运行，避免各类事故的发生发挥着重要作用。

保护接地、漏电保护、过流保护，通常称为煤矿井下电气网络的三大保护。

这里主要谈谈保护接地有关知识。

什么是保护接地呢？肯定有人说，保护接地就是由金属线把电气设备外壳和大地连接。

这仅是片面的理解。

保护接地就是用导体把电气设备中所有正常不带电部分的外露金属部分和埋在地下的接地电极连接起来，以防止人身触电的一项极其重要的措施。

井下电气设备电压在36伏以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电器设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带等必须有保护接地。

保护接地的主要形式有：保护接地网、主接地极、局部接地极、接地母线、连接导线与接地导线。

保护接地有什么重要作用呢？从触电安全保护和直接短路两个方面来解释保护接地的重要作用。

1、有保护接地和没有保护接地情形下，设备外壳带电，如果人触及带电外壳的情形分析：没有保护接地：这是触电电流全部经过人体流入大地，形成回路，非常危险，可能导致触电身亡。

有保护接地：人体电阻为1000欧姆，规程规定接地电阻不得超过2欧姆，由于人体电阻远远大于接地极的电阻，因此只有接地电流的一小部分流经人体，大部分则从接地装置流过。

两者比较可以看出，有保护接地的情况下，人体在触及带电设备时相对安全多了。

2、若两台井下电气设备碰壳漏电，两相对地短路，如果短路电流不能使继电器动作，就存在危险电压。

若将所有的电器设备的接地极都连接起来，形成接地网，此时就不是接地短路，而是直接短路，短路电流增大，从而使保护装置动作，切除故障。

我们再来谈谈保护接地网的构成。

井下电气设备比较分散，而且供电距离又远，很难有一个集中的接地装置来满足保护接地的需要。

因此，除井下中央变电所设置接地极外，沿途供电线路还埋设了许多局部接地极。

利用铠装电缆的铅皮、钢带以及橡套电缆的接线，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（36伏以上）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（局部接地极）也并联起来，从而形成一个井下保护接地系统，这就是井下保护接地网。

矿井三大保护的讲解

矿井三大保护的讲解矿井三大保护是指中国矿山企业对井下高压供电、井下主排水、矿井提升运输系统的简称。

是保证矿山安全生产的重要措施。

一、高压供电保护1. 保护名称：井下变压器中性点接地保护。

2. 保护作用：当变压器绝缘击穿时，保护装置应可靠动作，将故障点短接，避免单相接地或相间短路，避免人身触电和设备的进一步损坏。

3. 整定原则：按照《煤矿安全规程》的规定，井下变压器中性点接地电阻值应不大于4Ω，单台移动变压器中性点接地电阻值应不大于10Ω。

在上述规定值下，考虑到电网对地电容电流的大小和继电保护动作的配合，一般将接地保护整定为10-20ms的延时。

4. 实现方式：一般采用零序电流保护实现。

即通过采集变压器中性点电流信号，计算出零序电流，当零序电流超过整定值时，保护装置动作，发跳闸指令，断开机房配电馈电开关，并闭锁重合闸。

二、主排水系统保护1. 保护名称：井下主排水泵无压自动启动保护。

2. 保护作用：当井下主排水泵因故障或其他原因不能自动运行时，保护装置应可靠动作，将故障点短接，启动备用泵，保证矿井排水系统的正常运行，避免水患的发生。

3. 整定原则：按照《煤矿安全规程》的规定，井下主排水泵应能自动切换到备用泵运行，保证在发生水患时能够及时排水。

考虑到主排水泵的启动时间和运行稳定性，一般将无压自动启动保护整定为10-15s的延时。

4. 实现方式：一般采用压力传感器和水位传感器实现。

即通过在主排水泵房设置压力传感器和水位传感器，当水位达到一定高度且压力低于正常值时，保护装置动作，发跳闸指令，断开机房配电馈电开关，并闭锁重合闸。

同时启动备用泵。

三、提升运输系统保护1. 保护名称：提升机电气制动保护。

2. 保护作用：当提升机在运行过程中出现电气故障或其他原因导致停机时，保护装置应可靠动作，将故障点短接，启动备用电机或备用制动装置，保证提升机的安全运行，避免发生事故。

3. 整定原则：按照《煤矿安全规程》的规定，提升机应具备可靠的电气制动和机械制动装置，并能在停机后自动投入使用。