第五章井下供電與照明

第五章井下供電與照明第一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四主要教學(xué)內(nèi)容及要求：1、井下供電，2、井下安全供電技術(shù)概述，3、井下安全供電及保護(hù)裝置，4、井下電氣保護(hù)，5、井下低壓電網(wǎng)可能造成的危害及預(yù)防，6、井下保護(hù)接地，7、礦井下電網(wǎng)漏電保護(hù)，8、井下過(guò)流保護(hù)。第二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)熟悉井下安全供電技術(shù)，井下安全供電及保護(hù)裝置，井下電氣保護(hù)，掌握井下三大保護(hù)措施。難點(diǎn)是井下保護(hù)接地、漏電保護(hù)、過(guò)流保護(hù)，即井下三大保護(hù)措施。第三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、電氣保護(hù)裝置的任務(wù)二、井下電氣保護(hù)的類型1）過(guò)電流保護(hù)。包括短路保護(hù)、過(guò)流（過(guò)負(fù)荷）保護(hù)。2）漏電保護(hù)。包括選擇性和非選擇性漏電保護(hù)、漏電閉鎖。3）接地保護(hù)。包括局部接地保護(hù)、保護(hù)接地系統(tǒng)。4）電壓保護(hù)。包括欠電壓保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)。5）單相斷線（斷相）保護(hù)。6）風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖。7）綜合保護(hù)。電動(dòng)機(jī)綜保和煤電鉆（照明）綜保等?！叭蟊Ｗo(hù)”井下電氣保護(hù)第四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四煤礦井下供電三大保護(hù)第五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四電流保護(hù)第六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、常見過(guò)電流故障的類型

低壓電網(wǎng)運(yùn)行中，常見的過(guò)電流故障有短路、過(guò)負(fù)荷（過(guò)載）和單相斷線三種情況。什么是短路電流？

我們首先通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例來(lái)說(shuō)明這一問(wèn)題：

第七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四在正常情況下流過(guò)導(dǎo)線、燈的電流為：

I=V/R=220/（R1+R2+R3）=220/50.48=4.36A

如果在燈頭處兩根導(dǎo)線相互碰頭等于燈泡電阻沒(méi)有接入，此時(shí)流過(guò)導(dǎo)線的電流則為：

I=V/R=220/（R2+R3）=220/2.08=105.5A第九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、短路是指供電線路的相與相之間經(jīng)導(dǎo)線直接逢接成回路。

短路時(shí)，流過(guò)供電線路的電流稱為短路電流。在井下中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)中，短路分為三相、第十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四兩相兩種，而單相接地不屬于短路，但可發(fā)展為短路。

⑴短路故障發(fā)生的原因

①線路與電氣設(shè)備絕緣破壞。例如，絕緣老化、絕緣受潮，接線（頭）工藝不合格，設(shè)備內(nèi)部的電氣缺陷和電纜質(zhì)量低及大氣過(guò)電壓等。第十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四②受機(jī)械性破壞。例如，受到運(yùn)輸機(jī)械的撞擊，片幫、冒頂物的砸傷，炮崩，電纜敷設(shè)半徑過(guò)小等。

③誤接線、誤碼操作。例如，相序不同線路的并聯(lián)，帶電進(jìn)行封裝接地線與帶封裝接地線送電，局部檢修送電等。第十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四④嚴(yán)重隱患點(diǎn)。例如，“雞爪子”、“羊尾巴”處。

⑤帶電檢修電氣設(shè)備。

⑥帶電移挪電氣設(shè)備。

第十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑵短路故障的危害

短路事故是煤礦常見的惡性事故之一，它產(chǎn)生的電流很大，在短路點(diǎn)電弧的中心溫度一般在2500℃~4000℃，可在極短的時(shí)間內(nèi)燒毀線路或電氣設(shè)備，甚至引起火災(zāi)。在遇瓦斯、煤塵時(shí)，可以引起燃燒或爆炸.短路可使電網(wǎng)電壓急劇下降，影響電氣設(shè)備的正常工作。第十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、過(guò)負(fù)荷

過(guò)負(fù)荷也稱為過(guò)載，是指實(shí)際流過(guò)電氣設(shè)備的電流超過(guò)其額電流，又超過(guò)了允許的過(guò)流時(shí)間。從過(guò)流和時(shí)間兩個(gè)量來(lái)說(shuō)，都是相對(duì)量，必須具備過(guò)流和超時(shí)這兩個(gè)條件，才稱為過(guò)負(fù)荷。第十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四過(guò)負(fù)荷常燒壞井下電氣設(shè)備，造成過(guò)負(fù)荷的原因有：電源電壓過(guò)低；重載起動(dòng)；機(jī)械性堵轉(zhuǎn)和單相斷相。其共同表現(xiàn)是：電氣設(shè)備超允許時(shí)間的過(guò)電流，設(shè)備的溫升超過(guò)其允許溫升，有時(shí)會(huì)引起線路著火，甚至擴(kuò)大為火災(zāi)或重大事故。第十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、斷相

供電線路或用電設(shè)備一相斷開時(shí)稱為斷相。電動(dòng)機(jī)的此種運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)叫單相運(yùn)行。第十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四斷相時(shí)產(chǎn)生于供電線路，有時(shí)產(chǎn)生于設(shè)備內(nèi)部，其斷相的原因有：電纜與電纜的連接、電纜與用電設(shè)備的連接不牢，松動(dòng)脫落或一相虛接而燒斷；熔斷器有一相熔斷；電纜芯線受外力作用而斷開。其危害主要表同為過(guò)負(fù)荷，即電動(dòng)機(jī)電流增加，轉(zhuǎn)矩下降，溫度升高，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)。第十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、低壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算

低壓電網(wǎng)短路電流計(jì)算的目的，其一是接最大短路電流選擇開關(guān)設(shè)備，使開關(guān)的遮斷電流大于所保護(hù)電網(wǎng)發(fā)生的最大三相短路電流；其二是接保護(hù)線路最末端的兩相短路電流校驗(yàn)其保護(hù)裝置的靈敏度，從而達(dá)到保護(hù)裝置的要求。第十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四短路電流的計(jì)算，應(yīng)根據(jù)井下低壓電網(wǎng)的實(shí)際情況，力求計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)單，并設(shè)定一些條件。

㈠計(jì)算低壓電網(wǎng)短路電流的設(shè)定條件

⑴低壓共電系統(tǒng)的容量為無(wú)窮大時(shí),變壓器二次空載電壓維持不變。

⑵計(jì)算線路阻抗時(shí)，電纜的電阻值若小于其電抗值的三分之一，第二十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四可忽略電纜的電阻。

⑶計(jì)算低壓電網(wǎng)短路電流可不計(jì)算高壓電網(wǎng)阻抗。忽略開關(guān)的接觸電阻和弧光電阻。第二十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四㈡低壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算

短路電流的計(jì)算，有公式法和圖表法兩種。圖表法使用簡(jiǎn)單，但不如公式法準(zhǔn)確。

1、公式計(jì)算法

利用公式計(jì)算短路電流，其實(shí)質(zhì)是歐姆定律的應(yīng)用。第二十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四ΣR—短路回路內(nèi)一相電阻值的總和，Ω

ΣX—短路回路內(nèi)一相電抗值的總和，Ω

ΣR=R1/Kb2+Rb+R2

ΣX=Xx+X1/Kb2+Xb+X2

Xx—根據(jù)三相短路容量計(jì)算的系統(tǒng)電抗值，Ω

R1、X1—高壓電纜的電阻、電抗值，Ω第二十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四Kb—礦用變壓器的變比，若一次電壓為6000伏，二次電壓為400伏、690伏、1200伏時(shí)，變比依次為15、8.7、5

Rb、Xb—變壓器的電阻、電抗值，Ω

R2、X2—低壓電纜的電阻、電抗值，Ω第二十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑵用公式法計(jì)算兩相短路電流的準(zhǔn)備工作：

①原始資料的搜集。包括低壓供電圖；電網(wǎng)電壓等級(jí)；所用變壓器型號(hào)；分段電纜的型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度；開關(guān)型號(hào)。

②保護(hù)范圍內(nèi)兩相短路點(diǎn)的選定。

③對(duì)查表找（見《電工手冊(cè)》變壓器數(shù)據(jù)表）或計(jì)算變壓器和每段電纜的電阻、電抗值；第二十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四求出短路回路內(nèi)一相電阻值、電抗值的總和，便于利用公式計(jì)算。

以上前兩項(xiàng)內(nèi)容可標(biāo)注在低壓供電系統(tǒng)圖上。

2）三相短路電流的計(jì)算第二十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第二十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、用圖表法計(jì)算兩相短路電流

用圖表法計(jì)算兩相短路電流雖比不上公式法計(jì)算得準(zhǔn)確，但也能滿足要求。其步驟如下：第三十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑴搜集原始資料.同公式法步驟.

⑵確定每臺(tái)開關(guān)的范圍.

⑶將實(shí)際使用電纜的截面長(zhǎng)度換算為標(biāo)準(zhǔn)電纜截面為50mm2的電纜長(zhǎng)度.換算方法是：實(shí)際電纜長(zhǎng)度乘以換算系數(shù)。第三十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑷計(jì)算短路點(diǎn)至變壓器

⑸查表求出該點(diǎn)的兩相短路電流值。查表求Id（2）時(shí)應(yīng)注意：

①變壓器的型號(hào)、容量和運(yùn)行方式要相符。

②實(shí)際電壓要與表中電壓等級(jí)相符。

⑹根據(jù)Id（2）與Id（3）的關(guān)系，算出三相短路電流。第三十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、短路電流的計(jì)算實(shí)例

如下圖所示：第三十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四解：

⑴L1的換算電纜長(zhǎng)度為L(zhǎng)1h=600m（屬于標(biāo)準(zhǔn)截面電纜）。L2的換算長(zhǎng)度為：L2h=150×1.91=286.5m

⑵d1點(diǎn)至變壓器之間的電纜換算長(zhǎng)度之和為:

L1h+L2h=600+286.5=886.5m

⑶查表可知d1點(diǎn)的兩相短路電流為:Id1(2)=681A

⑷該點(diǎn)的三相短路電流為:

Id1(3)=1.15Id1(2)=783A第三十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第三十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、低壓電網(wǎng)過(guò)流保護(hù)裝置的整定

過(guò)流保護(hù)裝置是煤礦井下電氣設(shè)備使用最普遍的保護(hù)裝置之一。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：井下高壓電動(dòng)機(jī)、動(dòng)力變壓器的高壓控制設(shè)備應(yīng)具有短路、過(guò)負(fù)荷、接地和欠壓保護(hù)功能；井下由采區(qū)變電所、移動(dòng)變電站或配電點(diǎn)引出的饋電線上，應(yīng)裝設(shè)短路、過(guò)負(fù)荷和漏電保護(hù)裝置；第四十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四低壓電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備應(yīng)具備短路、過(guò)負(fù)荷、單相斷線、漏電閉鎖保護(hù)裝置及遠(yuǎn)程控制裝置。另外，通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和防雷裝置。由此可見看出過(guò)流保護(hù)裝置在使用中的重要性，所以井下電氣工作人員必須學(xué)會(huì)過(guò)流保護(hù)。第四十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四低壓電動(dòng)機(jī)的控制設(shè)備應(yīng)具備短路、過(guò)負(fù)荷、單相斷線、漏電閉鎖保護(hù)裝置及遠(yuǎn)程控制裝置。另外，通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和防雷裝置。由此可見看出過(guò)流保護(hù)裝置在使用中的重要性，所以井下電氣工作人員必須學(xué)會(huì)過(guò)流保護(hù)的整定和校驗(yàn)，確保供電安全。第四十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑴根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的正常負(fù)荷和起動(dòng)電流大小來(lái)選擇?？紤]合適的倍數(shù)，一般熔體額定電流應(yīng)為被保設(shè)備額定電流的1.8~2.6倍。

⑵根據(jù)供電電路中，上下級(jí)之間保護(hù)整定值的配合要求選擇防止越級(jí)保作。

⑶根據(jù)設(shè)備起動(dòng)時(shí)重載還是輕載來(lái)?yè)瘛?/p>

⑷根據(jù)被保護(hù)設(shè)備的重要性、數(shù)量及起動(dòng)特點(diǎn)來(lái)選擇。第四十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、熔體的選擇

⑴作為電力干線保護(hù)時(shí)，熔體的選擇：

第四十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四式中：IR—熔體額定電流，A

IQe—容量最大的電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流，對(duì)于有數(shù)臺(tái)電動(dòng)機(jī)同時(shí)起動(dòng)的工作機(jī)械，若其總功率大于單臺(tái)起動(dòng)的容量最大的電動(dòng)機(jī)功率時(shí)，IQe則為這幾臺(tái)同時(shí)起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)之和，A

ΣIe—其余電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，A

1.8~2.5——當(dāng)容量最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，保證熔體不熔化系數(shù)，對(duì)于不經(jīng)常起動(dòng)和輕載起動(dòng)的可取2.5；對(duì)于頻繁起動(dòng)和帶負(fù)載起動(dòng)的可取1.8~2.5。第四十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四如果電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)電壓損失較大，則起動(dòng)電流比額定起動(dòng)電流小得多，其所取的不熔化系數(shù)比上述數(shù)值可略大一些，但不能將熔體的額定電流取得太小，以免在正常工作中由于起動(dòng)電流過(guò)大燒壞熔體，導(dǎo)致單相運(yùn)轉(zhuǎn)。

第四十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第四十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第四十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四伏，熔體額定電流為100A及以下時(shí)，系數(shù)取7；電流為125A時(shí)，系數(shù)取6.4；電流為160A時(shí)，系數(shù)取5；電流為200A時(shí)，系數(shù)取4；當(dāng)電壓為127伏時(shí)，不論熔體額定電流大小，系數(shù)一律取4。第四十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、電磁式過(guò)電流繼電器的整定

低壓電網(wǎng)中使用的電磁式過(guò)電流繼電器是一種直接動(dòng)作的一次式過(guò)電流繼電器，多數(shù)裝在礦用饋電子表開關(guān)中，作為變壓器二次側(cè)饋出線的總保護(hù)。另一種是裝在礦用磁力開關(guān)中的限流熱繼電器的電磁元件，主要用于支線和電動(dòng)機(jī)的保護(hù)。第五十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四它們都是電磁式的，如果作為短路保護(hù)使用時(shí)，無(wú)選擇性。低壓電網(wǎng)中電磁式過(guò)流繼電器動(dòng)作電流的整定應(yīng)滿足如下兩個(gè)基本要求：一是被保護(hù)設(shè)備通過(guò)正常最大工作電流時(shí)，保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作；二是被保護(hù)設(shè)備發(fā)生最小兩相路時(shí)，保護(hù)應(yīng)能可靠動(dòng)作。第五十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑴用于保護(hù)電纜干線的電磁過(guò)流保護(hù)的整定：

低壓饋電開關(guān)中的這保護(hù)和部分隔爆磁力起動(dòng)器的限流電磁元件接下式選擇：

IZ≥IQe+KxΣLe第五十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四式中：IZ——過(guò)流保護(hù)裝置的整定值，A

Kx——需用系數(shù)，取0.5~1

IQe、ΣLe同熔體選擇中含義.

⑵用于保護(hù)電動(dòng)機(jī)或電纜支線的裝置接下式選擇:

IZ≥IQe

另外,對(duì)于過(guò)負(fù)荷所使用的熱繼電器接照Iz≤Ie選擇,其可靠性按電子保護(hù)器的校驗(yàn)方法進(jìn)行校驗(yàn).第五十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四煤礦井下常駐機(jī)構(gòu)用電動(dòng)機(jī)的額定起動(dòng)電流的選值：對(duì)于繞線型電機(jī),其近似值可用1.5乘以額定電流;對(duì)于鼠籠式電動(dòng)機(jī),其近似值可用額定電流乘以6；對(duì)于某些大容量電動(dòng)機(jī)，其IQe最好用實(shí)際起動(dòng)電流進(jìn)行計(jì)算。第五十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第五十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四當(dāng)線路上串聯(lián)兩臺(tái)及兩臺(tái)以上開關(guān)時(shí)（其間設(shè)有分支線路），則上一級(jí)開關(guān)的整定值，也應(yīng)按下一級(jí)開關(guān)保護(hù)范圍最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相拓路電流來(lái)校驗(yàn)，其靈敏度過(guò)應(yīng)滿足1.2~1.5的要求，以保證雙重保護(hù)的可靠性。第五十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四若經(jīng)上式校驗(yàn)，不能滿足要求時(shí)，可采取調(diào)整Id（2）的措施：

①雖大干線或支線電纜截面。

②采用移動(dòng)變電站或移動(dòng)變壓器，減少低壓電纜的長(zhǎng)度。

③采用變壓器并聯(lián)或更換大容量變壓器。

④采用相敏保護(hù)器或軟起動(dòng)技術(shù)。

⑤增設(shè)開關(guān)，進(jìn)行分段保護(hù)。第五十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四

4、電子保護(hù)器的電流整定

電子保護(hù)器同時(shí)具有過(guò)負(fù)荷延時(shí)保護(hù)、短路瞬時(shí)動(dòng)作等性能，是煤礦井下電氣保護(hù)的發(fā)展方向。第五十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑴饋電開關(guān)中電子保護(hù)器的短路保護(hù)整定原則、計(jì)算方法和校驗(yàn)與電磁式過(guò)流保護(hù)相同。整定保護(hù)范圍大，為3~10倍的饋電開關(guān)額定電流；其過(guò)載長(zhǎng)延時(shí)保護(hù)電流整定值按實(shí)際負(fù)荷電流整定，其整定范圍為0.4~1倍的饋電開關(guān)額定電流。第五十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑵磁力起動(dòng)器中電子保護(hù)器的過(guò)流整定。其整定公式為：

Iz≤Ie

式中：Iz——電子保護(hù)器的過(guò)流整定值，為電動(dòng)機(jī)額定電流的近似值，A

Ie——電動(dòng)機(jī)的額定電流，A第六十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四當(dāng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)電流大于整定值時(shí)，電動(dòng)機(jī)即出現(xiàn)過(guò)載，電子保護(hù)器將延時(shí)動(dòng)作；當(dāng)運(yùn)行中電流達(dá)到整定電流的8倍及其以上時(shí)，即躲過(guò)了起動(dòng)電流，電子保護(hù)實(shí)現(xiàn)短路瞬時(shí)動(dòng)作。

磁力起動(dòng)器中電子保護(hù)器過(guò)流整定值的校驗(yàn)，應(yīng)滿足下式要求。即第六十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第六十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四井下低壓電網(wǎng)的漏電保護(hù)第六十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四一、井下漏電故障的類型及原因和危害：

1、漏電和漏電故障

漏電是指在電網(wǎng)對(duì)地電壓的作用下，電流沿電網(wǎng)對(duì)地的絕緣電阻和分布電容流入大地，這一電流稱為電網(wǎng)對(duì)地的漏電電流，簡(jiǎn)稱漏電。第六十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四在變壓器中性點(diǎn)不接地的供電系統(tǒng)中，當(dāng)電網(wǎng)中的任何一相，不論什么原因，使其絕緣遭到破壞，出現(xiàn)漏電時(shí)，它對(duì)電網(wǎng)的平衡影響很小，不會(huì)影響電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這種漏電隱患在供電中長(zhǎng)期存在下去的現(xiàn)象，稱為漏電故障。第六十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、漏電故障的類型

漏電故障是低壓供電系統(tǒng)工程中的常見故障。若供電系統(tǒng)中某一處或某一點(diǎn)的絕緣受到時(shí)破壞，其絕緣阻值低于規(guī)定值，而供電系統(tǒng)中其余部分的對(duì)地絕緣仍保持正常時(shí)，叫做集中性漏電；若供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)或某條線路的對(duì)地絕緣阻值均勻下降到規(guī)定值以下時(shí)，稱為分散性漏電故障。在井下供電中遇到的大多數(shù)漏電故障是集中性漏電故障類型，分散性漏電故障類型極為少見。第六十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、常見漏電故障的致因

井下工作環(huán)境較差，供電系統(tǒng)對(duì)地絕緣極容易受到破壞，常導(dǎo)致漏電故障的發(fā)生。歸納起來(lái)主要有如下幾方面的原因。第六十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑴電纜和設(shè)備長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，促絕緣老化；

⑵電纜芯線接頭松動(dòng)后碰到金屬設(shè)備外殼；

⑶運(yùn)行中的電纜和電氣設(shè)備受潮或進(jìn)水，使供電系統(tǒng)絕緣性能降低.

⑷在電氣設(shè)備內(nèi)部隨意增設(shè)電氣元件，使元器件間的電氣間隙小于規(guī)定值，導(dǎo)致放電而接地；第六十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑸導(dǎo)線芯線與地線錯(cuò)接；

⑹電纜和電氣設(shè)備受到機(jī)械性沖擊或炮崩電纜；

⑺人身直接觸及一相導(dǎo)電芯線。第六十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四4、漏電故障的危害

漏電故障會(huì)給人身和礦井的安全帶來(lái)很大的威脅，因而必須進(jìn)行嚴(yán)格的管理。當(dāng)漏電電流的電火花能量達(dá)到瓦斯、煤塵最小點(diǎn)燃能量時(shí)，如果漏電處的瓦斯?jié)舛仍?%～16%時(shí)，即能引起瓦斯、煤塵燃燒或爆炸；當(dāng)漏電電流超過(guò)50mA時(shí)，可能引起電雷管的超前引爆，導(dǎo)致人員傷亡；第七十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四當(dāng)漏電故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除時(shí)，就可能擴(kuò)大為相間短路事故；若人身觸及一相帶電導(dǎo)體或漏電設(shè)備外殼時(shí)，流經(jīng)人身電流超過(guò)30mA的極限電流時(shí)，就有傷亡的危險(xiǎn)。由此可見，漏電故障的危害是十分嚴(yán)重的，必須采取措施加以預(yù)防。第七十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、低壓檢漏保護(hù)裝置

《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：“井下低壓饋電電線上，應(yīng)裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選擇性的漏電保護(hù)裝置，保證自動(dòng)切斷漏電的饋電線路”。漏電保護(hù)裝置還能經(jīng)常監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，以便進(jìn)行預(yù)防性檢修。加外，還能對(duì)電網(wǎng)對(duì)地的電容電流進(jìn)行補(bǔ)償。所以說(shuō)，設(shè)置漏電保護(hù)裝置是井下安全供電的有效措施。第七十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四㈠漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電阻值

漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電阻是以電網(wǎng)系統(tǒng)的總的絕緣電阻值為基礎(chǔ)。電網(wǎng)系統(tǒng)總的絕緣電阻值規(guī)定為：1140V時(shí)不低于80kΩ；660V時(shí)不低于50kΩ；380V時(shí)不低于30kΩ；127V時(shí)不低于15kΩ。第七十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四當(dāng)?shù)蛪弘娋W(wǎng)絕緣阻值下降到危險(xiǎn)值時(shí)，漏電保護(hù)裝置應(yīng)動(dòng)作，切斷電源。該絕緣阻值即為漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作值。

當(dāng)不考慮電網(wǎng)對(duì)地分布電容時(shí)，動(dòng)作絕緣電阻值可由下式求出。即

Rd=Uφ/Ir—Rr（Ω）第七十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四式中：Rd—電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻值，即漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作值，Ω

Uφ—電網(wǎng)相電壓，380伏時(shí)為220伏，660伏時(shí)為380伏，1140伏時(shí)為660伏。

Ir—人身極限安全電流，0.03A；

Rr—人身電阻值（定值），1000Ω第七十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第七十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四㈡電網(wǎng)對(duì)地電容電流的補(bǔ)償

井下低壓供電系統(tǒng)是中性點(diǎn)絕緣的供電系統(tǒng)，電網(wǎng)對(duì)地分布電容產(chǎn)生的電容電流往往會(huì)大超過(guò)極限安全電流。例如，當(dāng)供電線路長(zhǎng)為1000米左右時(shí)，在電網(wǎng)絕緣處于正常狀態(tài)下，容性電流可達(dá)380mA左右，顯然是很危險(xiǎn)的，不進(jìn)行補(bǔ)償就會(huì)危及人身和礦井的安全。第七十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四對(duì)電容電流的補(bǔ)償，可使用電抗器，產(chǎn)生感性電流來(lái)抵消電網(wǎng)對(duì)地的電容電流。補(bǔ)償有三種情況，其一是完全補(bǔ)償，但實(shí)際電網(wǎng)對(duì)地分布電容介變化的，不可能做到完全補(bǔ)償；其二是欠補(bǔ)償；其三是不用過(guò)補(bǔ)償。第七十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四㈢漏電保護(hù)方式

煤礦井下變壓器中性點(diǎn)絕緣的供電系統(tǒng)最常見的漏電保護(hù)方式有附加電源直流檢測(cè)式、零序電流方向式、旁路接地式、自動(dòng)復(fù)電式等幾種。

1、附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)

附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)器的型號(hào)較多，現(xiàn)結(jié)合JY82型檢漏繼電器予以說(shuō)明。

⑴JY82型檢漏繼電器電氣原理及接線圖如下：第七十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第八十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑵整定方法主要有：

①測(cè)量各主要元件的直流值及直流電壓值。其值包括：直流繼電器ZJ線圈的電阻RJ；試驗(yàn)電阻值RY；整流器的正反向值及電流、電壓值；測(cè)量繼電器ZJ（繼電器的動(dòng)作電流值設(shè)計(jì)為5mA，該值與銜鐵間的間隙及繼電器的性能有關(guān)，銜鐵間隙一般為4mm~5mm，并可調(diào)）。第八十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四②網(wǎng)路切斷電阻值R切的校對(duì)：

R切=（E/IJ）—（R3+R0+RJ）

式中：R切—繼電器的動(dòng)作電阻，E——整流器的直流輸出電壓，V

IJ——繼電器動(dòng)作電流，mA

R3——三相電抗器的電阻，kΩ

R0——零序電抗器的電阻,kΩRJ——繼電器線圈的電阻，kΩ第八十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四整定方法：將整流器接線端子接于26V（380V系統(tǒng)）或54.8V(660V系統(tǒng))，在端子A、B、C（即D1、D2、D3端子）與檢漏繼電器外殼之間依次接入6kΩ（380V）或15kΩ（660V）可調(diào)電阻器，接入電源，調(diào)節(jié)電阻器，即可確定繼電器ZJ的動(dòng)作電阻值。從上式可看出，R3、R0、RJ、IJ都為定值，調(diào)節(jié)E可改變切斷電源的動(dòng)作電阻值（R切），但對(duì)于380伏系統(tǒng)，R切應(yīng)大于或等于3.5kΩ；對(duì)于660伏系統(tǒng)，R切應(yīng)大于或等于11kΩ。第八十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第八十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四調(diào)節(jié)JY82型檢漏繼電器對(duì)電網(wǎng)電容電流的補(bǔ)償， 先在電源進(jìn)線端子的任何一相與地之間接入交流毫安表mA（量程在0~500mA）和1kΩ電阻R，然后送上電源，調(diào)節(jié)零序電抗器線圈抽頭，使毫安表的讀數(shù)達(dá)到最小為止。暫時(shí)便達(dá)到了對(duì)電網(wǎng)電容電流的最佳補(bǔ)償狀態(tài)。第八十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、旁路接地式漏電保護(hù)旁路接地式漏電保護(hù)原理：

（見下圖）第八十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第八十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四當(dāng)人身觸電功率或網(wǎng)路漏電后，饋電開關(guān)即切斷供電線路電源,此時(shí)該漏電保護(hù)能夠減少電動(dòng)機(jī)及反電勢(shì)以及電網(wǎng)分布電容在人體觸及電網(wǎng)鎳的電流.其原因是通過(guò)選相電路選擇出故障相,通過(guò)執(zhí)行電路(1KD~3KD)，使故障相接地，直接分流人體或漏電處的絕大部電流，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)后斷電，選相后旁路，確保人身和礦井安全。第八十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、零序電流方向式漏電保護(hù)

在變壓器中性點(diǎn)不接地的放射式電網(wǎng)中，可以安裝選擇性漏電保護(hù)繼電器，見下圖所示：第八十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第九十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四當(dāng)某一支路發(fā)生不對(duì)稱漏電故障時(shí)，所有的支路都有零序電流通過(guò)，非故障相序電流方向由母線流向線路，經(jīng)線路對(duì)地電容入地流向故障點(diǎn)，而故障相是由故障點(diǎn)經(jīng)線路流向母線。從方向看故障相與非故障相正好相反，從量上看故障零序電流為各正常支路零序電流之和，即前者電流遠(yuǎn)大于后者。因此，利用零序電流互感器感出的電流大小與方向就可實(shí)現(xiàn)選擇性的保護(hù)。第九十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四接地保護(hù)第九十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四漏電保護(hù)的側(cè)重點(diǎn)是故障發(fā)生后的跳閘時(shí)間，一旦發(fā)生漏電或人身觸電，應(yīng)盡快切斷電源，將故障存在的時(shí)間減少到最短。（被動(dòng)保護(hù)）井下保護(hù)接地的側(cè)重點(diǎn)，在于限制裸露漏電電流和人身觸電電流的大小，最大限度的降低故障的嚴(yán)重程度。（主動(dòng)保護(hù)）兩種保護(hù)在井下電網(wǎng)中相輔相成，缺一不可，對(duì)井下電網(wǎng)的安全運(yùn)行有重要作用。第九十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四

一、保護(hù)接地及其作用

為了減少人身觸電電流的非接地電氣設(shè)備相對(duì)地電流的火花能量，防止電氣設(shè)備事故的發(fā)生，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：“36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架、鎧裝電纜的鋼帶或鋼絲、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地?！钡诰攀捻?yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四保護(hù)接地，就是用導(dǎo)體把電氣設(shè)備中所有正常不帶電、當(dāng)絕緣損壞時(shí)可能帶電的外露金屬部分（電動(dòng)機(jī)、變壓器、電器、測(cè)量?jī)x表的金屬外殼、配電裝置的金屬構(gòu)件、電纜終端盒與金屬外殼等），和埋在地下的接地極連接起來(lái)。是預(yù)防人身觸電的一項(xiàng)極其重要的措施。第九十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四保護(hù)接地及其作用原理沒(méi)有裝保護(hù)接地時(shí)的情況。當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而使一相帶電體碰殼時(shí)，若人接觸此外殼，則電流經(jīng)過(guò)人體入地，在經(jīng)過(guò)其它兩相對(duì)地絕緣阻抗回到電源。當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地絕緣阻抗較低時(shí)，則通過(guò)人身的電流將遠(yuǎn)超過(guò)安全值（見前面的計(jì)算）。同時(shí)，碰殼處出現(xiàn)的漏電電流還可能引起沼氣煤塵爆炸。第九十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四保護(hù)接地及其作用原理有保護(hù)接地時(shí)的情況。這時(shí)，當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而使一相帶電體碰殼時(shí)，若人接觸外殼，電流將通過(guò)人體電阻與接地裝置的接地電阻所構(gòu)成的并聯(lián)支路入地，在通過(guò)其它兩相對(duì)地絕緣阻抗回到電源。由于接地裝置的分流作用，通過(guò)人身的電流便大大減少。第九十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四保護(hù)接地及其作用原理通過(guò)人身的電流與通過(guò)接地的電流關(guān)系：

Rgr——接地極的接地電阻，一般Rgr<=2Ω；Igr——流過(guò)接地極的電流，A。第九十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四保護(hù)接地及其作用原理對(duì)于中性點(diǎn)絕緣的660V低壓電網(wǎng)，單相接地電流不大于1A。據(jù)公式可得

Ima=2×1000mA/1000=2mA<<30mA可見，保護(hù)接地對(duì)人身觸電安全是非常重要的。另外，接地電阻Rgr越小，則流經(jīng)人體的電流Ima就越小，電流大部分由接地極入地。第九十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四將接地電阻的數(shù)值控制在規(guī)程規(guī)定的范圍以內(nèi)，就可以使通過(guò)人身的電流降到反應(yīng)電流以內(nèi)，確保人身安全。由于裝設(shè)了保護(hù)接地裝置，碰殼處的漏電電流大部分將經(jīng)接地極入地。即使設(shè)備外殼與大地接觸不良而產(chǎn)生火花，但由于接地裝置的分流作用，使電火花能量大大減小，從而避免引爆瓦斯、煤塵的危險(xiǎn)。保護(hù)接地及其作用原理第一百頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼，接地電流經(jīng)接地極入地。距接地極越近，電流越小，反之越大。在電流擴(kuò)散的方向上選同長(zhǎng)的一段，可見距接地極越近，半球面表面積越小，電阻越大，反之越小。離接地極20m以外的地方，近似為零。電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生壓降，距接地極越近的地方，單位長(zhǎng)度上的電壓降越大；反之也就越小。在20m以外的土壤中，幾乎沒(méi)有電壓降，因而認(rèn)為該處的電位為零，即通常所說(shuō)的電氣上的“地”。接地回路中任何一點(diǎn)對(duì)“地”的電位差稱為對(duì)地電壓。保護(hù)接地及其作用原理第一百零一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四接地極附近土壤中的電位分布曲線如圖第一百零二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四接地極的對(duì)地電壓與經(jīng)接地極流入地中的接地電流之比稱為接地極的流散電阻；電氣設(shè)備接地部分的對(duì)地電壓與接地電流之比稱為接地裝置的接地電阻，它等于接地線的電阻與接地極的流散電阻之和。因?yàn)榻拥鼐€的電阻很小，可略去不計(jì)，故一般認(rèn)為接地電阻等于流散電阻。保護(hù)接地及其作用原理第一百零三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四跨步電壓的概念：當(dāng)接地極有電流流過(guò)時(shí)，在離接地極20m的圓內(nèi)，地面上具有不同的電位分布。當(dāng)人的兩腳站在這種帶有不同電位的地面時(shí)，兩腳間的電位差叫做跨步電壓。在計(jì)算時(shí)，一般取步距0.8m，即取0.8m間的電位差為跨步電壓。由圖可知，距接地極越近，跨步電壓越大，反之越小。保護(hù)接地及其作用原理第一百零四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)（1）井下各種電氣設(shè)備裝設(shè)了單獨(dú)的保護(hù)接地裝置，并不能完全消除觸電的危險(xiǎn)。第一百零五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四當(dāng)電動(dòng)機(jī)M1發(fā)生單相碰殼（如L3相），則其外殼帶電；如電網(wǎng)沒(méi)有絕緣監(jiān)視或絕緣監(jiān)視失靈，這一接地故障將長(zhǎng)期存在。此時(shí)假設(shè)電動(dòng)機(jī)M2的另一相（如L1相）絕緣擊穿碰殼，這時(shí)電網(wǎng)就發(fā)生了兩相對(duì)地短路，短路電流如圖所示。第一百零六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四如果這一短路電流不足以使過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作，這一故障將長(zhǎng)期存在下去，這時(shí)電氣設(shè)備外殼將帶有危險(xiǎn)的電壓。

兩電動(dòng)機(jī)外殼對(duì)地電壓的大小，與兩電動(dòng)機(jī)的接地電阻成正比。若電動(dòng)機(jī)M1和M2的接地電阻大小相等，則兩電動(dòng)機(jī)外殼對(duì)地電壓相等，為電網(wǎng)電壓的一半，即380V電網(wǎng)對(duì)地電壓為190V；660V電網(wǎng)對(duì)地電壓為330V。這時(shí)如果人觸及該電動(dòng)機(jī)外殼時(shí)，是非常危險(xiǎn)的。二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)（2）第一百零七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四解決方案：通常利用供電的高、低壓鎧裝電纜的金屬外皮（鉛包和金屬鎧裝層）和橡套（塑料）電纜的接地芯線或屏蔽護(hù)套，把分布在井底車場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、采區(qū)變電所以及工作面配電點(diǎn)的電氣設(shè)備（36V以上）的金屬外殼在電氣上連接起來(lái)，這樣就使各處埋設(shè)的接地極（或稱局部接地極）也并連起來(lái)，形成一個(gè)井下保護(hù)接地系統(tǒng)（或稱總接地網(wǎng)）。這樣做既降低接地電阻，也可防止不同電氣設(shè)備的不同相同時(shí)碰殼（接地）所帶來(lái)的危險(xiǎn)。二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)（3）第一百零八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四如圖所示。因?yàn)榻拥鼐W(wǎng)電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于接地極電阻，這時(shí)兩相短路電流主要通過(guò)接地網(wǎng)流通，因而提高了兩相短路電流的數(shù)值，保證過(guò)流保護(hù)裝置可靠動(dòng)作。

第一百零九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四井下保護(hù)接地系統(tǒng)

井下保護(hù)接地系統(tǒng)有主接地極、局部接地極、接地母線、輔助接地母線、接地導(dǎo)線和連接導(dǎo)線組成。設(shè)置在井底主、副水倉(cāng)或集水井內(nèi)的接地極稱為主接地極。主接地極要用面積不小于0.75m2，厚度不小于5mm的鋼板做成。如礦井水為酸性時(shí)，應(yīng)視其腐蝕性情況適當(dāng)加大其厚度，或鍍上耐酸金屬，或采用其它耐腐蝕鋼板。一般在主、副水倉(cāng)內(nèi)各設(shè)一個(gè)主接地極，以保證一個(gè)水倉(cāng)清理或檢修接地極時(shí)，另一個(gè)起保護(hù)作用。有幾個(gè)水平的礦井，每個(gè)礦井的總接地網(wǎng)都要與主接地極連接。礦井內(nèi)分區(qū)從井上獨(dú)立供電者（包括鉆眼供電）,可以單獨(dú)在井下或井上設(shè)置分區(qū)的主接地極。第一百一十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四為加強(qiáng)接地系統(tǒng)的可靠性，在裝有電氣設(shè)備的地點(diǎn)獨(dú)立埋設(shè)的接地極成為局部接地極。需要裝設(shè)局部接地極的地點(diǎn)有：（1）每個(gè)裝有固定電氣設(shè)備的峒室和單獨(dú)的高壓配電裝置；（2）采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電所）和至少有3臺(tái)開關(guān)的低壓配電點(diǎn)；（3）連接動(dòng)力鎧裝電纜內(nèi)的每個(gè)接線盒；（4）采煤工作面的機(jī)巷、回風(fēng)巷以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少要分別設(shè)置一個(gè)局部接地極。井下保護(hù)接地系統(tǒng)第一百一十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四局部接地極可用面積不小于0.6m2，厚度不小于3mm的鋼板；如礦井水為酸性時(shí)，應(yīng)采取與主接地極相同的措施。局部接地極應(yīng)放在巷道的水溝中。無(wú)水溝的地方埋設(shè)局部接地極時(shí)，可以用直徑不小于35mm，長(zhǎng)度不小于1.5m的鍍鋅鋼管，鉆直徑不小于5mm的透孔20個(gè)以上，鋼管必須埋設(shè)于潮濕的地方。井下保護(hù)接地系統(tǒng)第一百一十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四連接井底主、副水倉(cāng)內(nèi)主接地極的母線成為接地母線。井下各機(jī)電峒室、配電點(diǎn)、采區(qū)變電所內(nèi)與局部接地極、電氣設(shè)備外殼、電纜的接地部分連接的母線稱為輔助接地母線。接地母線及變電所輔助接地母線應(yīng)采用截面不小于100mm2的鍍鋅扁鋼（或鍍鋅鋼絞線）或截面不小于50mm2的裸銅線。采區(qū)配電點(diǎn)及其他機(jī)電峒室的輔助接地母線應(yīng)采用截面積不小于50mm2的鍍鋅扁鋼（或鍍鋅鋼絞線），或截面積不小于25mm2的裸銅線。井下保護(hù)接地系統(tǒng)第一百一十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四從接地網(wǎng)或輔助接地母線引向電氣設(shè)備（包括電纜）的接地部分的導(dǎo)線稱連接導(dǎo)線（或接地引線）。從局部接地極引出的導(dǎo)線稱接地導(dǎo)線。連接導(dǎo)線、接地導(dǎo)線應(yīng)采用截面不小于50mm2的鍍鋅扁鋼（或鍍鋅鋼絞線）或截面不小于25mm2的裸導(dǎo)線。電壓為127V及以下的電氣設(shè)備的接地導(dǎo)線、連接導(dǎo)線可采用截面積不小于6mm2的裸銅線。禁止采用鋁導(dǎo)體作為接地極、接地母線，輔助接地母線、連接導(dǎo)線和接地導(dǎo)線。接地母線與主接地極、局部接地級(jí)的連接要用焊接。接地導(dǎo)線和接地母線（或輔助接地母線）的連接最好也采用焊接。無(wú)條件時(shí)，可用直徑不小于10mm的鍍鋅螺栓加防松裝置（彈簧墊、雙螺帽）擰緊連接，連接處還應(yīng)鍍錫或鍍鋅。井下保護(hù)接地系統(tǒng)第一百一十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四采掘工作面的移動(dòng)機(jī)械以及不便裝設(shè)固定接地極的設(shè)備，它們的外殼應(yīng)利用六芯或四芯橡套軟電纜中的接地芯線來(lái)接地。這時(shí)接地總線的一段接移動(dòng)設(shè)備外殼，另一段接采區(qū)配電點(diǎn)設(shè)備外殼。巷道內(nèi)固定照明接線盒，可以每隔100m左右作局部接地一次。對(duì)礦井接地系統(tǒng)的總接地電阻，一般可不進(jìn)行計(jì)算，但必須定期測(cè)定。要求從任意一個(gè)局部接地裝置處所測(cè)的接地系統(tǒng)總接地電阻不得超過(guò)2Ω。每一移動(dòng)式電氣設(shè)備與接地系統(tǒng)或局部接地極之間的接地芯線的電阻，不得超過(guò)1Ω。井下保護(hù)接地系統(tǒng)第一百一十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一百一十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、井下接地電阻的測(cè)定《煤礦安全規(guī)程》第449條規(guī)定，井下接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)測(cè)得的接地電阻值，不得超過(guò)2Ω。此外，在有沼氣及煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井內(nèi)進(jìn)行接地電阻測(cè)量，應(yīng)采用本質(zhì)安全性測(cè)量?jī)x表。1.電流、電壓表法2.用ZC-18型本質(zhì)安全性接地電阻測(cè)量?jī)x測(cè)量第一百一十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一百一十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四

井下各種電氣設(shè)備裝設(shè)單獨(dú)的保護(hù)接地裝置，并不能完全消除觸電的危害。因此《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，將井下電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼、構(gòu)架、鎧裝電纜的鋼帶（鋼絲）、鉛皮和橡套電纜的地芯線或屏蔽護(hù)套用導(dǎo)線與埋在地下的接地極（主接地極、局部接地極）連接起來(lái)，形成一個(gè)總接地網(wǎng)，如下圖所示：

第一百一十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一百二十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四1、主接地極

主接地極，一般設(shè)在主、副水倉(cāng)或集水井內(nèi)，但必須各段一塊。其面積應(yīng)不小于0.75mm2，厚度用不小于5mm的鋼板制成。當(dāng)?shù)V井水為酸性時(shí)，還應(yīng)加大其厚度或鍍耐酸金屬或用耐腐蝕鋼板。第一百二十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四如果礦井有多個(gè)水平時(shí)，各個(gè)水平應(yīng)獨(dú)立設(shè)置主接地極；若有幾個(gè)水平時(shí)，不能設(shè)立主接地極的水平，應(yīng)與有主接地極的水平形成接地網(wǎng)。為保證一個(gè)水倉(cāng)的清理，兩塊接地極必須分設(shè)在兩個(gè)水倉(cāng)或兩個(gè)水倉(cāng)的集水井內(nèi)。第一百二十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、局部接地極根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極；⑴采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器）。⑵裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓主電氣設(shè)備。⑶低壓配電點(diǎn)或者裝有3臺(tái)以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。第一百二十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑷無(wú)低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷（膠帶運(yùn)輸巷）以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置1個(gè)局部接地極。

⑸、連接高壓動(dòng)力電纜的金屬連接裝置。第一百二十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四局部接地極可設(shè)于巷道水溝或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積不小于0.6mm2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長(zhǎng)度不小于1.5m鋼管制成，

第一百二十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并全部垂直埋入底板；也可以用直徑不小于22mm、長(zhǎng)度為1m的2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋深不得小于0.75m。第一百二十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四3、接地線

⑴接地母線

連接主接地極的接地線、中央變電所、中央水泵房都必須應(yīng)設(shè)置接地母線。采區(qū)變電所、采區(qū)配電點(diǎn)、其他機(jī)電硐室和幾個(gè)水平電網(wǎng)的連接地線都必須應(yīng)設(shè)置輔助接地母線。

連接主接地極的母線，應(yīng)采用截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2扁鋼。第一百二十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑵連接地線

電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。第一百二十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四橡套電纜的接地芯，除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不是兼作其他用途；與漏電保護(hù)裝置配合使用的電纜屏蔽層，應(yīng)可靠接地。

禁止采用鋁導(dǎo)體作為接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導(dǎo)線和接地線。每臺(tái)設(shè)備均需用單獨(dú)的連接導(dǎo)線與總接地網(wǎng)（包括接地母線、輔助接地母線）直接相連。禁止將幾臺(tái)設(shè)備串聯(lián)接地，也禁止將幾個(gè)接地部分串聯(lián)。第一百二十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四接地母線和主接地極、局部接地極的連接、接地導(dǎo)線直接與局部接地極的連接均要焊接。若采用其他形式的連接，其連接處不得產(chǎn)生接觸電阻，否則應(yīng)采取相應(yīng)措施。第一百三十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四三、接地裝置的安裝、檢查和測(cè)定

㈠接地極安裝

1、主接地極安裝

主接地的構(gòu)造及安裝，見如下示意圖，第一百三十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一百三十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四安裝時(shí)，應(yīng)保證接地母線和主接地極連接處不受較大拉力，并應(yīng)設(shè)有便于取出主接地極進(jìn)行檢修、檢查的牽引裝置，一般使用專用吊環(huán)和吊繩。第一百三十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四2、局部接地極的安裝

局部接地極一般設(shè)置于水溝或潮濕的地方，見如下圖：第一百三十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一百三十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四對(duì)于其他地點(diǎn)的管狀局部接地極，必須垂直打入地中，地中的長(zhǎng)度不得小于1.5m，外露的部分應(yīng)留有100mm以上，以便于檢查，如下圖中所示。第一百三十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一百三十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四若局部接地極周圍比較干燥，應(yīng)用坑埋式，坑填有砂子、木炭和食鹽的混合物，食鹽和砂子的體積比例為6：1。第一百三十八頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四㈡接地裝置檢查

有值班人員的機(jī)電硐室和有專職司機(jī)的電氣設(shè)備的保護(hù)接地，每班交接班時(shí)必須進(jìn)行一次表面檢查。其他電氣設(shè)備的保護(hù)接地，由維修人員進(jìn)行每周不少于一次的表面檢查。第一百三十九頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四每年至少對(duì)主接地極和將浸在水溝中的局部接地極提出來(lái)，進(jìn)行詳細(xì)檢查一次。礦井水含酸性較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加檢查次數(shù)。

進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查連接情況和銹蝕情況。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)處理。對(duì)那些震動(dòng)性較大及經(jīng)常移動(dòng)的電氣設(shè)備，應(yīng)隨時(shí)加強(qiáng)檢查。第一百四十頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四檢查后或復(fù)查后要隨時(shí)做好記錄，并向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。

需要特別注意的是，凡電氣設(shè)備的保護(hù)接地，因損壞而未修復(fù)以前，禁止向其送電。第一百四十一頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四㈢接地電阻的測(cè)定

井下接地電阻的測(cè)量，由電氣管理人員（專人）負(fù)責(zé)，每季度對(duì)接地網(wǎng)接地電阻值至少測(cè)定一次，并記錄，以備查閱。新安裝的接地裝置，使用前要進(jìn)行測(cè)量。

在進(jìn)行接地電阻測(cè)量時(shí)，一般使用便攜式儀表，若在有瓦斯及煤塵爆炸的礦井測(cè)量，應(yīng)使用本質(zhì)安全儀表。否則必須采取一定的安全技術(shù)措施。第一百四十二頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四（四）礦井電纜截面的選擇

一、礦井電纜截面的選擇原則:

1、首先要保證電纜不發(fā)熱，也就是說(shuō)負(fù)荷的電流不能超過(guò)電纜的允許電流，否則電纜將會(huì)發(fā)熱，造成電纜損壞，甚至引起短路事故。

銅芯電纜允許電流值見下表：第一百四十三頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四第一百四十四頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四選擇電纜截面一般采用經(jīng)濟(jì)電流計(jì)算，即實(shí)際流過(guò)電纜的工作電流必須小于或等于所允許的長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流。其計(jì)算公式為：第一百四十五頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四Ig≤Iy

式中：Ig—實(shí)際流過(guò)電纜的工作電流，A

Iy—空氣溫度為+25℃時(shí)，電纜長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流，A第一百四十六頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四電纜實(shí)際工作電流的計(jì)算如下：

⑴向單臺(tái)或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的電纜的選擇。向單臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的電纜，其實(shí)際工作電流為單臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流。向兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的電纜，其實(shí)際工作電流為兩臺(tái)額定電流之和。第一百四十七頁(yè)，共一百六十七頁(yè)，編輯于2023年，星期四⑵向三臺(tái)或三臺(tái)以上電動(dòng)機(jī)供電的干線電纜的選