煤矿井下电工培训教材

山西******煤业有限公司煤矿电工培训教材

*****机电科

二零一六年

第一章矿井供电电网保护

一、矿井电气保护的任务.类型及对电气保护装置的要求

（一）矿井电气保护的任务

煤矿为地下作业。井下开采阴暗潮湿、自然灾害严重、环境恶劣及有限的空间等因素影响，对矿井电气设备有着特殊的要求，井下电网必须实现漏电保护、过流保护和保护接地.即“三大保护”。三大保护是保证井下供电安全的重要措施。

矿井电气保护的任务：一是采取“三大”保护措施，防止人身触电事故，以及防止电火花引起的煤尘、瓦斯爆炸事故；二是采取“三大”保护措施，防止因供电电源故障而损坏或烧毁电气设备，确保电气设备处于安全、高效、正常的良好的工作状态。

(二)电气保护类型

(1)电流保护.包括短路保护.过流(过负荷)保护

(2)漏电保护.包括非选择性.选择性漏电保护和漏电闭锁

(3)保护接地.包括系统接地.局部保护接地

(4)电压保护.包括欠电压保护.过电压保护

(5)单相断线保护

(6)风电.瓦斯与电闭锁

(7)综合保护.有电动机.煤电钻.照明综合保护

（三）电气保护装置的要求

（1）地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；

供移动变电站高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。

矿井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。

（2）井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。

井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷、接地和漏电保护装置。

低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置和远程控制装置。

（3）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采取保护接地措施。

（4）在选择和使用过流保护装置时，应满足具有选择性、可靠性、快速性、灵敏性的基本要求。

（5）井下配电网路（变压器馈出线路、电动机等）均应装设过流、短路保护装置；必须用该配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必须正确选择熔断器的熔体。必须用最小两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数。保护装置必须保证配电网路中最大容量的电气

设备或同时工作成组的电气设备能够启动。

（6）对井下电气设备和电缆设置保护装置，严格按要求进行整定，并加强对电气设备和电缆绝缘的维护与检查。

（7）煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻功能的综合保护装置。

（8）井下照明和信号装置，应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置。

（9）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。

（10）局部接地极可设置于巷道水沟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得小于0.6m²厚度不得小于

3mm的钢板或具有同等效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。（11）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100mm²扁钢。

二、漏电保护

（一）漏电

在变压器中性点不接地电网中，发生单相接地（直接接地或经过渡阻抗接地）或两相、三相对地的总的绝缘电阻降到危险值的电气故障叫漏电故障，简称漏电。人体触及一相带电导体的情况，

是单相经过渡电阻接地，也属于漏电。

电网按性质分为集中性漏电和分散性漏电两大类。其中，分散性漏电是由于整个电网或某条线路的对地绝缘电阻降低而发生的漏电。集中性漏电则是由于电网某处或某点的绝缘损伤而发生的漏电。

1、漏电的危害

（1）当漏电电流的电火花能量达到点燃瓦斯、煤尘的最小能量时，可能引起瓦斯、煤尘爆炸。

（2）长期漏电，会使绝缘发热、老化，还可能烧毁电气设备，引发相间短路和电气灾害事故。

（3）如果漏电发生在爆破作业地点附近，由于漏电电流在它流经的路径的路径上会产生电压降，当电雷管两端的引线接触漏电路径上具有电位差的两点时，可能造成电雷管提前引爆。

2、漏电保护装置的作用

连续监视电网对地的绝缘状态，当人体触及一相带电导体或电网发生漏电时迅速切断电源，防止漏电事故发生。

3、漏电的原因

（1）运行中的电缆或电气设备受潮或进水，使绝缘电阻下降。（2）电气设备或电缆长期过负荷运行使绝缘老化。

（3）电缆与电气设备的连接不符合要求，造成接头松动脱落碰触金属外壳。

（4）橡套电缆的连接不符合要求，出现“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头，并受潮气侵入。

（5）用金属丝吊挂橡套电缆，使其嵌入绝缘层内接触芯线。（6）接线时，将导电芯与地线接错。

（7）橡套电缆在运行中被炮崩或受挤、压、拉、砸、砍等机械作用而使护套绝缘层破坏。

（8）电缆因长期过度弯曲而产生裂口或缝隙，运行机制中受潮气或淋水侵入。

（9）带电作业，人体接触一相带导体。

（10）在电气设备内随意增添电气元件，或检修时将工具等导体留在设备内，使电气间隙小于规定值，导致一相对外壳放电（11）操作电气设备时产生弧光对地放电。

（12）出现严重过电压、击穿电缆或电气设备的对地绝缘。(二)漏电保护

常用的漏电保护方式一非选择性漏电保护. 选择性漏电保护. 漏电闭锁

目前，使用的漏电保护装置总体上分为两大类：

一类是安装在各种开关中的具有漏电跳闸、漏电闭锁和选择性漏电保护功能的电子插件、微电脑综合控制保护器和漏电继电器；另一类是具有独立隔爆外壳必须与馈电开关配合使用诉检漏继电器。

漏电保护按原理不同可分为附加直流电源式、零序电流方向式，