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1、1,煤矿电气保护,第一节 防爆电气设备 第二节 防触电与保护接地 第三节 煤矿高压电网漏电保护 第四节 煤矿高压电网过流保护 邹有明，河南理工大学电气教授 国家安全评价员，享受国家特殊津贴。 13603894245,2,第二节 防触电与保护接地 1 人身触电及防护 触电是电网发生漏电故障的特殊形式，它直接威胁工作人员的生命安全；掌握触电机理、分析计算触电电流、了解防止触电的技术措施有重意义。 1.1 触电的概念 1.1.1 定义 人体触及带电导体或带电的电气设备金属外壳，甚至接近高压带电体而成为电流通路的现象叫触电。,3,1.1.2 种类 电击：是电流流经人体引起热化学作用、电解血液和影响人的
2、呼吸、心脏及神经系统，而造成死亡的触电。 电伤：是指人触及高电压时，强电弧对人体表面造成烧伤的触电。 1.1.3 电击死亡机理 强电流起心室颤动，收缩紊乱，失去“泵血”机能，造成血液循环中断而使人致死；电流破坏神经系统使人呼吸停止而致死。,4,1.2 影响触电程度的因素 1.2.1 触电电流 （越大越危险，与接触电压直接相关） 感知电流：1.1mA(男)，0.7mA (女)，略有麻 刺感。 反应电流：1.55mA，强烈麻刺，手臂颤抖。 摆脱电流：9mA(男)，6mA(女)，能忍受并摆脱的最大触电电流。 极限电流：2550mA，可能致死的最小触电电流。,5,1.2.2 频率 交流比直流危险，50
3、60Hz最危险。 1.2.3 人体电阻 10001500 1.2.4 触电时间（越长越危险） 1.3 人身安全电流 1.3.1 安全电流30mA 不会使人致死、致伤的通过人体的最大触电电流。,6,1.3.2 安全电压 安全电流与人体电阻的乘积。 （GB3805） 交流：42，36，24，12，6V。 直流：72，60，48，36，12，6V。 1.3.3 允许安秒值30mAs 触电电流与触电时间的乘积允许值，即 It 30mAs 。,7,1.4 人身触电电流计算 1.4.1 中性点直接接地电网 （21） 式中 Ima人身触电电流，mA； Ua 电网相电 压，V； Rma人体电阻，； RN中性点
4、接地电阻，4。,8,1.4.2 中性点不接地电网（图21） 图21 井下低压中性点不接地电网示意图,9, 求m、n之间的开路电压 变压器二次绕组中性点N的电位为零，与大地n同电位。 求m、n间的入端阻抗Zi 即 时, 从m、n两点测得的阻抗。故有： 总的入端阻抗Zi为：,10, 求外电路阻抗Zw Zw=Rma 人触及一相时的等效电路（图22） 图22 人身触及一相时的等效电路,11,触电电流 将Xc=1/c代入得,12,取有效值得 （22） 设Ua=380V, C=0.5F, r=35k（绝缘很 低），Rma=1k Ima=154mA30mA。 在公式（22）中令r，可得 （23）,13,在公
5、式（22）中令C=0，可得 （24） 将原参数代入得 Ima=30mA。 1.5 防止触电的措施 加强绝缘，保护接地与接零，屏护与间距，使用安全电压，设置触电(漏电)保护。,14,2 保护接地 2.1 保护接地的概念 保护接地是用导体把电气设备中所有正 常不带电的外露金属部分与埋在地下的金属 接地装置连接起 来，它是防止井下人身触电 和漏电火花引爆瓦斯的重要措施。,15,2.1.1电气上的“地”和对地电压（图23） 图23 接地极周围土壤电位分布,16,电气上的“地” ：距接地极20m以外的地方，电位已为零 ，即为电气上的“地”。 对地电压 ：电气设备的接地部分，与大地零电位之间的电位差叫做对
6、地电压，用UE表示。 接触电压：人体接触部分与站立点的电位差称为接触电压，接触电压UJ等于对地电压UE减去起点电压Ui。 跨步电压：在接地电流流散范围内，人两脚间的电位差叫做跨步电压Uk 。,17, 流散电阻：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流散电阻。 接地电阻：电气设备的对地电压与经接地极流入地中的接地电流之比，称为接地装置的接地电阻RE。 2.2 保护接地的作用原理分流作用 （图24）,18,图24 装有保护接地的井下电网,19, 无保护接地： 漏电电流基本全部经人 体入地， Ima30mA。 有保护接地： 漏电电流经RE和Rma 的 并联支路入地，Ima降为1mA 2
7、.3 井下对保护接地的要求 36V以上设备金属外壳等必须接有保护 接地； 任一保护接地点的接地电阻不得超过2； 井下应连接成一个总接地网。,20,2.4 连成总接地网的必要性（图25） 因并联支路多使总的接地电阻降低； 消除发生异相碰壳故障时的分流死区。 当两设备分别发生异相碰壳时，每台 设备外壳的对地电压为12线电压，危及 人身安全，此时接地网使其形成两相短路 而跳闸断电。,21,图25 异相碰壳由接地网形成两相对地短路,22,讨论题 1、井下低压电网的人身触电电流是如 何在电网中流通的？ 2、什么情况下的人身触电不属于电网 漏电的范围？ 3、井下为什么有保护接地还要设置漏 电保护？,23,
8、1、井下低压电网的人身触电电流是如何在电网中流通的？ 图26 人身触电电流回路,24,人身触电电流从Ua右端出发，由触电相 a 经人体电阻 Rma 入地，流经其它两相的对 地绝缘阻抗返回三相电网，再经变压器b、c两相的二次绕组到中性点N ，最后回到相电压Ua的左端。,25,2、什么情况下的人身触电不属于电网漏电的范围？ 电网漏电是相对地发生电能泄漏的故障。 站在绝缘体上的人，身体不同部位同时接触两相导线的触电事故， 不属于电网漏电。 因为这种触电事故在相与相之间发生，不是相对大地的故障。,26,3、井下为什么有保护接地还要设置 漏电保护？ 保护接地无断电功能，而发生漏电必须断电。 发生单相直接接地时，保护接地无分流作用。 人直接触及带电芯线或设备内带电导体时，保护接地无分流作用。,27,后两种情况，关键是设备并未发生单 相碰壳，而保护接地是接在外壳上，所以构 不成并联关系。（参阅图24） 本节结束,
