煤矿井下三大保护

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1、煤矿井下三大保护教案煤矿安全规程对井下电网的相关规定（1）井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用 的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。非煤矿用高压油断路器用于井下 时，其使用的开断电流不应超过额定值的 1/2 。（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。井下由采空区变电所、移动变电站或配电 点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷、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、单项短线、漏电闭锁保护装置及远程 控制装置。（3）井下配电网络（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

2、相短路电流校验开关设备的分 段能力和动、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。（4）矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过 20A。 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；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作 于跳闸的单相接地保护装置。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。每天必须对低压检漏装置的运行情况进行 1 次跳闸试验

3、。煤电钻必须使用设有检漏、 漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保 护装置。每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行 1 次跳闸试验。（1）直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。手动 合闸时，必须事先同井下联系。井下低压馈电线上有可靠的漏电、短路检 测闭锁装置时，可采用瞬间 1 次自动复电系统。（2）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 有保护接地。（3）接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Q。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线

4、和接地 连接导线的电阻值，不得超过1Q。（1）所有电气设备的接地保护装置（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0.75m2、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2Q。（ 2）下列地点应装设局部接地极： 采区变电所（包括移动变电站和移动变压器） 。 装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。 低压配电点或装有 3 台以上电气设备的地点。 无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷

5、（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。 连接高压动力电缆的金属连接装置。 局部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 0.6m2、厚度不小于3mm勺钢板或具有 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35mm长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至 少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不 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 5mnil勺透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入底板，垂直

6、埋深 不得小于 0.75m。(2) 连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50mm的铜线，或 截面不小于100mm的镀锌铁线，或厚度不小于 4mm截面不小于100mm 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 25mm的铜线，或截面不小 于50mm的镀锌铁线，或厚度不小于 4mm截面不小于50mm的扁钢。煤矿井下三大保护一、漏电保护随着煤矿井下用电设备数量的增多和电压的升级， 供电与用电的安全 问题日益突出。其中，漏电故障具有危害大、发生率高、突发性强、分布 范围广、不易察觉等特点，成为影响电力系统安全运行的重要因素。漏电 保

7、护设施可以监测电力系统的运行状况，一旦漏电发生，保护设施可以有效控制故障的发展和事态的恶化（一）漏电故障1 漏电的原因（1）电缆、电气设备自身的原因。现象有： 电缆在井下长期运行中，绝缘老化、受潮，导致绝缘性能下降。 电动机工作时，绕组绝缘受热膨胀，停机后的绕组绝缘冷却收缩， 长期使用的结果是绝缘材料出现缝隙，潮起容易侵入，导致对地绝缘电阻 降低。（2）操作、维修不当。现象有： 采掘机械迁移时，对电缆防护不周，导致电缆受到挤、压等外力， 影响其绝缘性能。 对检修后的电气设备送电时，由于内部残留有多余的零部件或遗 留金属工具，导致带电部分和外壳之间的电气距离过小或二者直接接触。 过载保护的动作值

8、整定不适，导致过载长期存在而使绝缘受损。（3）施工、安装不当。现象有： 电缆与设备连接时，相线与地线接反。 电缆冷补或热补时，操作工艺有误或使用的材质地下，影响绝缘 性能。 将电气设备安设在有淋水或其他易使设备受潮的地方。（4）管理不当。现象有： 购入并使用质量低劣的设备、电缆，其绝缘性能往往不能满足要 求。 电缆长期浸泡在水中或埋压，没有及时处理。2 漏电对煤矿安全生产的危害(1) 产生过电压或造成相间短路。当发生单相间歇性电弧接地时， 由于接地电流不大，往往不能产生稳定的电弧，当电流经过零点而暂时熄 弧后，在故障相的电压恢复上升道足够高的时候，电弧又立即重燃，这种 间接性电弧现象会导致电磁

9、能量的振荡和积聚， 并在鉴权相及系统中性点 间产生弧光接地过电压，危及电网与设备的绝缘。在持续过程中，单相接 地还可能发展成两相接地短路。(2) 造成人身触电。漏电故障具有隐蔽性，如果保护功能不完善， 容易导致人身触电。(3) 提前引爆雷管。当漏电发生在爆破作业场所附近，且漏电电流 足够大时，有可能提前引爆雷管，并造成严重的人员伤亡。(4) 引爆瓦斯。在660V系统中，漏电电流达到42mA时，其产生的 电火花的能量足以引爆超限的瓦斯。3 预防漏电故障的措施(1)严禁电气设备及电缆长期过负荷运行。( 2)导线连接要牢固，无毛刺，防松装置要完好，连接方式要正确。(3) 维修电器设备时要按规程操作，

10、检修结束要认真检查，严禁将 工具和材料等导体遗留在电气设备中。(4) 避免电缆、电器设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰撞、过 度弯曲、划伤、刺伤等机械损伤。(5) 不在电气设备中增加额外部件，若必须设置时，要符合有关规定的要求（6）设置保护接地装置。（7）设置漏电保护装置。漏电保护装置应能连续监测电网的绝缘状 态，并且只监视电网对地的绝缘电阻值，而不反映其内容的大小。当电网 绝缘电阻降低到规定值时，快速切断供电电源。当电网的绝缘电阻对称下 降或不对称下降时，其动作电阻值不变。其动作电阻值不应受电源电压波 动的影响，并具有自检功能。漏电保护装置的检测电路的电阻应足够大， 不应降低电网对地的阻抗和

11、不增加人身触电危险。 漏电保护装置必须灵敏 可靠，既不能拒动，也不能误动。漏电保护装置应能对电网对地电容电流 进行补偿，减小人体触电电流。漏电保护装置在电网送电之前应能对电网 的绝缘状态进行监测，一旦发现漏电，将电源开关闭锁。漏电保护装置动 作应有选择性，以缩小停电范围。将漏电保护装置与屏蔽电缆配合使用， 当相线绝缘损坏发生漏电时，由于通过屏蔽层接地，而屏蔽层外部又有绝 缘外护套保护。因此，在漏电火花还未外露之前，漏电保护装置就已经动 作，切断电源，从根本上杜绝了在空气中出现漏电火花的可能性，即实现 了超前切断。（二）漏电保护漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护之一， 在控制漏电的危 害方

12、面，其地位举足轻重。1 漏电保护方式 漏电保护技术虽然发展较快，但从漏电保护的基本原理上看，常见的 漏电保护方式主要有两种：附加直流电源保护方式和零序电流保护方式。（1）附加电流电源保护方式。 基本原理。附加直流电源原理图如图 5-1 所示。图 5-1 附加直流电源原理图 串接于漏电检测回路中的千欧表实际上是刻度为电阻的直流毫安表， 由于检测电流与总绝缘电阻有直接关系， 因此可用电流的大小来表征绝缘 电阻的大小。在图 5-1 中，电流检测回路如下： 回路中的直流检测电流的大小为I二U/（R 刀 +r刀）式中 U- 直流检测电源电压， V；RE-简陋继电器的内阻，Q。rE-三相电网对地总绝缘电阻

13、，Q。由于检测回路中三相电抗器、零序电抗器、千欧表和直流继电器的直 流电阻相对稳定， 所以检测回路中的电流大小能反映三相电网对地的绝缘 水平，电网对地绝缘情况的变化， 可用直接反映给检测回路中的检测电流。当电网中发生人身触电时，检测回路发生变化： 由于触电人体对电网对地绝缘电阻的影响， 导致电流检测电流数值增 大并使直流继电器动作，最终检漏继电器可控制开关将电源切断，实现漏 电保护。 电容电流补偿。空用低压电缆是用橡胶、聚氯乙烯塑料或其他高 分子聚合物（也成电介质）作护套。电介质在外电场得作用下会发生计划 现象，这就形成了电网分布电容。电网分布电容的大小，与电缆长度成正 比，流经交流电网分布电

14、容的电流成为电网的电容电流。当电缆长度小于1Km时，电网分布电容的影响很小，可以忽略。但手 机上，矿井中使用的电缆数量大，分布电容的影响不可忽视。检漏继电器中的零序电抗器的作用是形成感性电流， 利用容性电流与 感性电流在相位上的关系实现补偿效果。补偿方法：检查瓦斯后，断电打 开继电器盒子，在电源进线端子的任何一相与地之间接入一交流毫安表(量程0500mA和1kQ电阻。送上电源后，调节零序电抗器抽头，使毫 安表的读数逐步减小，直至最小，此时达到最佳补偿状态。上述属于静态补偿，由于补偿滞后，不能实现与电网分布电容变化的 同步，因此补偿效果不很理想。动态补偿可用克服静态补偿的不足，即利 用微机自动检

15、测和补偿。 在正常情况下， 由微机对电网分布电容进行检测。 从电网取得的分布电容信号，一路送到由反馈电路组成的细调补偿电路， 另一路送到微机检测系统的粗调补偿电路。 细调补偿电路是由反馈电路直 接去调节磁放大器的激磁电流来改变其电感， 从而适应分布电容小幅度的 变化。当电网分布电容变化超出细调范围时，微机通过指令使执行电路的 继电器动作，改变磁放大器的抽头，进行粗调补偿。( 2)零序电流保护方式。 基本原理。零序电流保护方式可可以实现对漏电故障有选择地处 理，其原理如图 5-2 所示。图 5-2 零序电流保护原理图 在变压器中性点不接地的供电系统中，正常状态下电网三相电压对 称，三相对地绝缘电

16、阻和分布电容相同，变压器中性点对地电压为零。此 时，电网中没有零序电压和零序电流产生。东那个电网中的某条支路发生 单相接地时， 接地点留由接地点通过其他两相对地绝缘电阻和分布电容返 回电网。此时，故障相对地电压为零，其他两相对地电压等于线电压。单 相接地时，电网线电压仍然平衡，不影响负荷的运行。由于三相对地电压 不平衡，电网中出现零序电压和零序电流，零序电流在正常支路和故障支 路中同时存在。其中，正常支路上的零序电流是通过本支路对地电阻抗的 零序电流，故障支路上的零序电流是本支路与正常支路的零序电流之和， 并且正常支路与故障之路上零序电流的方向相反，由此可判断出故障支 路。在零序电流保护方式的实际运用中，综合利用了零序电压和零序电流 两种采样信