《《安全用电及保护》PPT幻灯片》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《安全用电及保护》PPT幻灯片（83页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二章 安全用电及保护,触电的危害及预防 保护接地与接零 井下漏电的危害及防护 短路电流计算 井下过流保护,第一节 触电的危害及预防,触电的危险性 触电的预防 触电后的急救,煤矿井下由于空间狭窄、照明不足、空气潮湿，以及电气设备易受砸、碰、压而使绝缘损坏，所以比地面更易发生人身触电、漏电及短路事故。如果缺乏必要和可靠的保护装置，电气设备长期过载容易引起井下火灾，漏电及短路故障容易引起瓦斯、煤尘爆炸，漏电电流的长期存在还可能使雷管超前引爆。所以，煤矿井下安全用电，就是根据井下的特殊工作条件而采取相应的措施，防止上述事故的发生和发展，确保人身和设备的安全及供电的可靠性。,一、触电的危险性,触电一般
2、对人体的伤害大致分为电击和电伤两种类型。 电击是指触电后电流通过人体，使人体内部器官受到损伤和破坏，多数情况下会致人死亡，所以是最危险的。 电伤是指强电流瞬时通过人体的某一局部，或电弧烧伤人体，造成人体外表器官的破坏，一般容易治愈，严重时可能使人致残，但不会有生命危险,1、流过人体的电流,流过人体的电流又称人体触电电流。 我国一般规定30mA为通过人体的极限安全电流值，但是因人而异。 流过人体的电流越大，对人体组织的破坏作用就越大。见表3-1.,2、人体电阻,人体电阻由体内电阻和皮肤电阻两部分组成。 体内电阻较小，不受外界影响，大约为500欧。 皮肤电阻变化较大，皮肤干燥时为10千欧， 潮湿或
3、角质皮损坏时为1000欧左右。 井下工作人员的人体电阻通常取1000欧作为计算依据。,3、人体触电电压,流过人体的电压和电流成非线性关系，这是因为人体电阻不固定。,工矿企业的安全电压采用36V。,4、触电时间,触电持续时间是指从触电瞬间开始到人体脱离电源的时间。 我国规定触电电流与触电持续时间的乘积不得超过30 mA。 触电的伤害程度还与触电方式、电流的种类、频率以及电流流经人体的路径等多种因素有关。相同的条件下，直流电的危险性比交流电小。,二、触电的预防,1、使人体不接触和不接近带电体,将带电裸导体置于一定高度或者加保护遮拦，使人体接触不到带电体。如： 井下架线式电机车的架空线，在行人巷道中
4、敷设高度距轨面不得低于2m。 矿用电气设备的外壳与手把之间设置可靠的机械闭锁装置，以保证未合上外壳，不能送电;通电后，不能打开外壳。 操作高压回路，必须戴绝缘手套、穿绝缘靴以防触电。,2、人体接触较多的电气设备采用低电压,触电机会多的设备采用低压。如： 井下手持煤电钻、照明设备工作电压不得超过127 V 。 矿用井下控制回路的电压不得超过36 V。,3、设置保护接地装置,当电气设备的绝缘损坏时，可能使正常不带电的金属外壳或支架带电，如果人体触及这些带电的金属外壳或支架，便会发生触电事故。 将正常时不带电的金属外壳和支架接地，以确保人身安全。,4、设置漏电保护装置,当电气设备或线路绝缘损坏时才有
5、触电的危险，所以设置漏电保护装置，使之能不断地监视线路的绝缘状况，在绝缘电阻下降到危险值时，自动切断电源。,5、井下及向井下供电的变压器中性点禁止直接接地,中性点直接接地系统,5、井下及向井下供电的变压器中性点禁止直接接地,中性点对地绝缘系统,考虑对地电容时，流过人体的电流，比不考虑时大，比中性点接地系统的的小。,只考虑对地电阻时,三、触电后的抢救,两快，一坚持，一慎重。,两快是指快速切断电源和快速进行抢救。 当出事地点没有电源开关时，若是380 V以下低压线路，可用木棒、绳索等绝缘物体拨开电源线或直接将触电者拉脱电源(注意与触电者的绝缘);若是高压线路，则应用相应等级的绝缘棒等物品使触电者脱
6、离电源。 一坚持是指坚持抢救 一慎重是指慎重用药,1）人工呼吸法,抢救方法：,2）心脏按摩法,第二节 保护接地与接零,工作接地 保护接地 保护接地系统 保护接零,电气设备的任何部分与大地之间作良好的电气连接，叫做接地。 用来直接与土壤接触的一个或多个金属导体，称为接地体或接地极。 电气设备接地部分与接地极连接用的导体，称为接地线。 接地极与接地线，合称为接地装置。 接地极与土壤接触时，两者之间的电阻及土壤的电阻，称为流散电阻 接地线电阻、接地体电阻及流散电阻之和，称为接地电阻。 接地按其目的和作用可分为:工作接地、保护接地、防雷接地、防静电接地、重复接地等。,相关概念,一、工作接地,当为保证电
7、力系统中电气设备在任何情况下都能安全、可靠地运行，要求系统中某一点必须用导体与接地体相连接，称为工作接地。如电源中性点的直接接地或经消弧线圈的接地等都属于工作接地。,二、保护接地,为防止人体触电事故，将电设备中所有正常时不带电、绝缘损坏时可能带电的外露金属部分接地，称为保护接地。,1）TT接地系统,2）IT接地系统,三、保护接地系统,1地面保护接地系统,接地体分为自然接地体和人工接地体。应尽量使用自然接地体，如不满足时再敷设人工接地体。 接地体的深度：垂直埋人地中的接地体一般长2 m一3m；接地体上端与地面应有0.5 m一1 m的距离。 接地体的布置：为了降低接触电压和跨步电压，接地体的布丑形
8、式要适当考虑，应尽量使电位分布均匀。因此，在环形接地网中间加装几条平行的扁钢均压带;在人员经常出人处，加装帽檐式均压带，就能较好地降低电位变化的陡度。,2、煤矿井下保护接地系统,保护接地、过流保护、漏电保护构成井下的三大保护。,煤矿井下保护接地系统地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线和接地线组成，如图3一9所示。,煤矿安全规程要求接地系统做到以下几点： (1)电压在36 V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，恺装电缆的钢带(或钢丝)、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。 (2)接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧姆。每一移动式和手持电气设备至局部接地极之间的
9、保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻位，不得超过1 欧姆。 (3)所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的恺装、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。,四、保护接零,第三节 井下漏电的危害及防护,漏电的概念 漏电的危害 漏电的原因 漏电保护方式 漏电保护装置的整定 矿用隔爆型检漏继电器,一、漏电的概念,漏电是指在电力系统中，因导体对地的绝缘阻抗降低，流入大地的电流也将会随之增大的故障现象，流人大地的电流称为漏电电流。 在煤矿井下的供电系统中，漏电故障表现为单相直接接地（由于变压器中性点不直接接地），或者单相、两相、三相对地的绝缘电阻下降至规定值。其中单相漏电约占漏电
10、故障的85%。 集中性漏电是指电网的漏电发生在某一点或某一处，其余部分的对地绝缘水平仍保持正常。 分散性漏电是指整个电网或整条电缆的绝大部分对地绝缘水平下降，多处发生漏电现象。,二、漏电的危害,煤矿井下的漏电事故会对人身、设备、矿井的安全造成很大的威胁。其危害主要有以下几个方面: 人接触到漏电设备或电缆，电流通过人体经大地与电源形成回路，造成触电伤亡事故。 漏电回路中碰地或碰壳的地方可能产生电火花，有可能引起瓦斯煤尘爆炸。 漏电回路中各点存在电位差，若电雷管引线两端接触到不同电位的两点，可能使雷管爆炸。 电气设备漏电时不及时切断电源会扩大为短路故障，烧毁设备，造成火灾。 发生一相严重漏电或接地
11、时，电动机绕组对地(外壳)电压将会升高为线电压，对绕组对地绝缘构成威胁。,三、漏电的原因,煤造成并下低压电网漏电的原因，大致有以下儿个方面： 电缆和电气设备本身的原因。 管理不当而引起的漏电。 维修操作不当引起漏电。 施工安装不当引起漏电。 意外事故引起漏电。,四、漏电保护方式,在煤矿井下，电网发生漏电是不可避免的，由于电网漏电所带来的危害是极其严重的。因此，漏电保护是煤矿井下供电系统中不可缺少的。常见的漏电保护方式： 附加直流电源检测式漏电保护。 零序电流式保护。 零序电压式。 零序功率方向保护式。 漏电闭锁式。,1、附加直流电源检测式漏电保护,电流回路 动作过程（ZJ） 工作原理（有无触电
12、时对比）,2、零序电流式保护,一次、二次侧的构成 零序电流的产生 电缆终端盒接地线穿过互感器接地,2、零序电流式保护,漏电电流为各支路总和 故障相与非故障相电流方向相反,3、零序电压式保护原理,零序电压的产生 正常时无零序电压，故障时产生 零序电压驱动保护元件动作,3、零序电压式保护原理,电抗器的结构,4、零序功率方向保护式,动作条件 故障相与非故障相的零序电流方向相反,五、漏电保护装置的整定,1、JY82型检漏继电 器结构,六、矿用隔爆型检漏继电器,组成 机械闭锁 断电才能开盖，盖开不能接通电 2L 电容补偿 中性点对地绝缘 R3 稳定负荷 HL供千欧表照明 K2比k1提前闭合 C 交流旁路
13、 R2 试验电阻 E2 辅助接地极,检测回路 漏电后的动作过程 电网对地电容补偿 试验回路,1、JY82型检漏继电器工作原理,2、JY82A型检漏继电器结构,组成 A3钢板拉伸成外壳 机械闭锁 机芯用加长杆固定 三项电抗器 多抽头 零序电抗器多抽头,2、JY82A型检漏继电器工作原理,电源电路 补偿电路 直流检测回路 控制回路 延时电路,2、JY82A型检漏继电器检修与安装,检查电压等级，按图3-5检查 按图323接线 合DW,合QS，用SB试验 调整好后下井 下井后接线，检查无误后送电 跳闸，检查漏电故障 机芯故障检测,2、JY82A型检漏继电器检修与安装,3、JY82B型检漏继电器,发光二
14、极管照明兼指示 增加电源档次见图3-6 双T滤波代替零序电抗器 滤波，延时小,3、JY82B型检漏继电器,4、BJJ3型检漏继电器,直流电源 零序电压回路 零序电流回路 直流分量取样电路 相敏电路 动作执行电路 试验电路,第四节 煤电钻综合保护装置,结构 电气原理 使用与维修,ZBZ-4Z型煤电钻综合保护装置,主回路 低压电源 控制电路 短路保护 过载保护 漏电保护 试验电路,主回路 低压电源 一路是32v,另一路是5.5v 控制电路 先导启动回路；主接触器的闭合过程；1J供电的切换 短路保护 无论煤电钻是否送电，都有有固定频率信号；频率信号的生成电路；正常时单结晶体管导通状态；低阻放电回路；
15、短路时动作过程；短路闭锁 过载保护 RJ 漏电保护 LED4绝缘阻值低指示 LED2漏电指示 试验电路,照明信号综合保护装置,结构 电气原理 使用与维护,58,第六节,矿井电网短路电流计算,59,第三章 短路电流,本章主要内容：无限大容量电力系统三相短路时的物理过程及物理量 三相短路及两相和单相短路的计算 短路电流的效应及短路校验条件,第一节 短路的原因、后果及形式,一、短路的原因,绝缘损坏、过电压、外力损伤、违反操作规程、动物造成等。,二、短路的后果,产生很大的电动力、很高温度、元器件损坏；电压骤停、影响电气设备正常运行；停电、电力系统运行的稳定性遭到破坏；不平衡电流、不平衡逆变磁场、电磁干
16、扰等出现。,三、短路的形式,三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路,60,短路的形式(虚线表示短路电流路径),61,第二节 无限大容量电力系统三相短路时的物理过程,一、无限大容量电力系统及其三相短路的物理过程,a)三相电路图 b)等效单相电路图,无限大容量电力系统中发生三相短路,62,无限大容量系统发生三相短路时的电压、电流变动曲线,电路中存在电感，发生短路后，电流不能突变，有一个过渡过程即短路暂态过程。,63,二、短路有关的物理量,1、短路电流周期分量,2、短路电流非周期分量,（波形按指数函数衰减 ）,（波形为正弦波）,3、短路全电流,4、短路冲击电流,=12 短路电流冲击系数（高压三相短路为1.8，低压为1.3）,64,高压三相短路,低压三相短路,5、短路稳态电流,（无限大容量系统）,短路电流的表示：,三相短路 、两相短路 、两相接地短路 、单相短路,65,第三节 无限大容量电力系统中短路电流的计算,短路电流计算过程：绘出计算电路图、元件编号、绘等效电路、计算阻抗和总阻抗、计算短路电流和短路容量。,计算方法：
