礦山電工學(xué)安全

礦山電工學(xué)安全第1頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~2漏電與觸電

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4-1漏電與觸電一、漏電：

1、什么是漏電：廣義上講，漏電是一種電網(wǎng)對地發(fā)生電能泄漏的現(xiàn)象，特征是電網(wǎng)對大地的絕緣阻抗降低，流入大地的電流增大，該現(xiàn)象稱為漏電。(該電流為漏電電流)2、分類：

集中性漏電:（某一處或某一點(diǎn)）機(jī)械、某點(diǎn)老化、處界；

分散性漏電：（老化）（整條線路或整個電網(wǎng)）；

3、漏電電流回路：如圖4-1所示P164。

4、漏電的原因：P87-895、漏電的危害：①人身觸電（外殼帶電）；②引起爆炸（煤塵、沼氣）；③電雷管無準(zhǔn)備引爆；④燒損電氣設(shè)備（發(fā)熱）；如下圖⑤引起短路（更大的事故）；⑥影響產(chǎn)生（停電處理）。礦山電工學(xué)4-1第2頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月圖變壓器IRCM礦山電工學(xué)4-1第3頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~2漏電與觸電

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二、觸電：1、什么是觸電：人身接觸帶電體或接近高壓帶電體時，使人身成為電流通路的一部分，叫做觸電。觸電是前面講過的漏電的一種特殊情況，只是過渡電阻變成了人身電阻。觸電對人體組織的破壞大體可分為兩種：電擊和電傷。

電擊：是指觸電后電流通過人體，使人體主要器官（如心臟）受到損傷，有生命危險，這是最危險的觸電。

電傷：是指電弧或強(qiáng)電流瞬時通過人體某一局部，造成人體外表器官的破壞（燒傷），一般不至于有生命危險。*觸電電流：發(fā)生人身觸電時流過人身的電流叫做觸電電流。表4－1所示P167。礦山電工學(xué)4-1第4頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~2漏電與觸電

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2、影響觸電危害程度的有關(guān)因素：①通過人身的電流大小：根據(jù)實(shí)驗(yàn)得，交流在15－20mA以下，直流在50mA以下，一般對人體傷害較輕，如果長期通過工頻交流30－50mA就有生命危險，超過50mA對人的生命是絕對有危險的。②觸電時間：根據(jù)實(shí)驗(yàn)測定的數(shù)據(jù)，觸電時間在0.2s以下和0.2s以上，電流對人體的危害程度是有較大差別的。如0.2s以下，400mA能使心臟損傷，0.2s以上，25mA能使心臟損傷。③電流性質(zhì)：直流和交流對人體的危害程度是不同的，而以50－100Hz的交流電流對人體的危害最為嚴(yán)重。礦山電工學(xué)4-1第5頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月④電流路徑：主要取決于心臟受損的程度，電流從手到腳特別是通過心臟對人最為危險。⑤體重和健康狀況：健康和有病不同，情緒好和不好不同，胖和搜。⑥人身電阻：主要是人體表面皮膚層和體內(nèi)的電阻，它隨人的皮膚狀況（損傷、潮濕）、觸電時間、觸電電壓高低等因素而變動，當(dāng)皮膚完整干燥時，人身電阻可達(dá)10－100千歐觸電時相對安全；當(dāng)皮膚潮濕或有損傷，人身電阻降低到1000歐左右，觸電時相對危險（以后人身電阻取最小值1000歐）。⑦觸電電壓：作用于人身的電壓越高，則通過人體的電流越大，也就越危險。礦山電工學(xué)4-1第6頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3、安全電流、安全電壓及安全值：①安全電流：也就是人體觸電后不會使人致死、致傷的最大電流，稱為安全電流。根據(jù)上述的因素分析，觸電危險性取決于通過人體的電流與作用時間的乘積。通過對動物的實(shí)驗(yàn)，我國提出發(fā)生心室顫動的電流50mA與時間乘積的安全值為50mA·S，取1.67倍安全系數(shù)，規(guī)定為30mA、美國為10mA、英國為50mA等。②安全電壓：安全電流和人身電阻的乘積，稱為安全電壓。經(jīng)常接觸的電氣設(shè)備，在沒有高度危險的條件下，采用65V電壓，有高度危險的條件，采用36V，在特別危險的條件下，采用12V。③安全值：安全電流與觸電時間的乘積，稱安全值。我國為30mA·S。礦山電工學(xué)4-1第7頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~2漏電與觸電

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~4、觸電的預(yù)防辦法：①變壓器中性點(diǎn)禁止接地②井下電氣設(shè)備采用保護(hù)接地③井下電網(wǎng)采用漏電保護(hù)裝置（要求有一定的選擇性）④把帶電裸導(dǎo)線安裝在一定的高度，如井下電機(jī)車的架空線（大巷2米以上，井底車場2.2米以上）⑤將各種礦用電器設(shè)備、電纜接頭等都封閉在堅(jiān)固的外殼內(nèi)，并加閉鎖裝置（電氣閉鎖、機(jī)械閉鎖）⑥加強(qiáng)電動工具把手的絕緣⑦對于接觸機(jī)會非常多的電氣設(shè)備，采用較低的工作電壓（電鉆127v控制36v）⑧加強(qiáng)維護(hù)，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。5、救護(hù)：擺脫電、搶救。礦山電工學(xué)4-1第8頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~2漏電與觸電

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本節(jié)小結(jié)：一、漏電：1、什么是漏電：

2、分類：

3、漏點(diǎn)電流回路：

4、漏電的危害：二、觸電：1、什么是觸電：

2、影響觸電危害程度的有關(guān)因素：3、安全電流、安全電壓及安秒值：4、觸電的預(yù)防辦法：5、救護(hù)：

礦山電工學(xué)4-1第9頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月1-3井下供電的變壓器中性點(diǎn)禁止直接接地的分析

一、中性點(diǎn)接地方式分類及要求

1、分類：一般分為以下四類：

①不接地方式、②直接接地方式、③阻抗接地方式、④消弧線圈接地方式。

2、要求：*3－63kv系統(tǒng)，采用中性點(diǎn)不接地方式；*110kv及以上和220∕380v的低壓系統(tǒng)，采用中性點(diǎn)直接接地方式；*但是，當(dāng)3-10KV電網(wǎng)當(dāng)接地電容電流大于30A或20KV以上電網(wǎng)當(dāng)接地電容電流大于10A時，采用中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地方式。

礦山電工學(xué)1-3第10頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~3井下供電的變壓器中性點(diǎn)禁止接地的分析

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二、中性點(diǎn)接地方式分析:

1、中性點(diǎn)接地系統(tǒng)：當(dāng)人觸及一相帶電導(dǎo)體時（忽略分布電容）：如圖1-18所示P26，這時人體承受電網(wǎng)相電壓，通過人體的電流可根據(jù)歐姆定律求出：當(dāng)取Rma=1000?，線電壓為660V時，通過人體的電流為：當(dāng)線電壓為380V時:

可見，無論是線電壓380v還是660v供電系統(tǒng)，當(dāng)中性點(diǎn)接地時，通過人體的電流都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過30mA，所以是絕對危險的。礦山電工學(xué)1-3第11頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月圖4變壓器IRC礦山電工學(xué)1-3第12頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~3井下供電的變壓器中性點(diǎn)禁止接地的分析

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2、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)：如圖1-20所示P26，若人體觸及一相帶電導(dǎo)體時，該電流經(jīng)過其他兩相的電阻和電容形成通路，根據(jù)基爾霍夫第一定律得：

a、當(dāng)電容忽略時，Rma=1000?，r=35000?，Ux=660V:

可見是安全的。礦山電工學(xué)1-3第13頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2、中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)：如圖所示，變壓器IRC礦山電工學(xué)1-3第14頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~3井下供電的變壓器中性點(diǎn)禁止接地的分析

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b、當(dāng)電容不忽略時，Rma=1000?，r=35000?，Ux=660V，C=0.5μF:

可見當(dāng)電容不忽略時，同樣不安全，但比中性點(diǎn)接地系統(tǒng)通過人體的電流要小的多，故相對安全。礦山電工學(xué)1-3第15頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~3井下供電的變壓器中性點(diǎn)禁止接地的分析

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3、結(jié)論：①中性點(diǎn)絕緣比中點(diǎn)接地的人身觸電電流要小得多，比較安全。②入地電流也很小，從而使引燃瓦斯、煤塵的可能性大大減少。③不影響線電壓（可運(yùn)行2個小時）。以上三大優(yōu)點(diǎn)就是井下變壓器禁止中性點(diǎn)直接接地的原因。缺點(diǎn)：A、當(dāng)電網(wǎng)一相接地時，往往不易發(fā)覺；

B、其他兩相電壓將升高√3倍；

C、不能控制開關(guān)跳閘。故：井下電網(wǎng)必須裝設(shè)漏電保護(hù)裝置。礦山電工學(xué)1-3第16頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~3井下供電的變壓器中性點(diǎn)禁止接地的分析

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本節(jié)小結(jié)：1、中性點(diǎn)接地方式分類及要求分類：

要求：

2、中性點(diǎn)接地方式分析中性點(diǎn)接地系統(tǒng)：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)：3、結(jié)論：

礦山電工學(xué)1-3第17頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4~2漏電保護(hù)

定義：漏電保護(hù)是指當(dāng)電網(wǎng)漏電時，通過切斷電源來防止人身觸電傷亡和漏電電流所引爆瓦斯、煤塵的一種措施。(目的）

一、對漏電保護(hù)的要求：

1、保護(hù)全面：是指保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋整個供電單元；

2、安全性：要滿足30mA·S，動作要速度快；

3、可靠性：一是自身的可靠性，二是保護(hù)的可靠性；

4、靈敏性：是指保護(hù)裝置對故障的反應(yīng)能力，要求最輕的漏電，保護(hù)也能可靠動作；

5、選擇性：要求只切除故障線路而不切除非故障線路。

礦山電工學(xué)4-2第18頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~4漏電保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~二、漏電保護(hù)原理：目前用的最多的有以下四種：附加電源直流檢測方式、三相半波整流式、零序參數(shù)式（三種）、旁路接地式等，主要介紹廣泛應(yīng)用的前三種。

1、附加電源直流檢測方式：①保護(hù)原理：如圖4-10所示P180；②動作值的確定：我國660V實(shí)際規(guī)定值為：11k?、22k?、33k?，其他電壓等級地規(guī)定見表4－2所示P181。③電容電流補(bǔ)償：加電抗器來減小人身觸電電流。礦山電工學(xué)4-2第19頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

④特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)：a、保護(hù)全面；b、觸電電流小；

c、整定簡單；d、可靠性高。缺點(diǎn)：a、無選擇性；b、屬靜態(tài)補(bǔ)償；

c、動作時間長＞50ms；d、無漏電閉鎖。變壓器RCZJKΩ礦山電工學(xué)4-2第20頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~4漏電保護(hù)

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2、三相半波整流式：這種漏電保護(hù)原理很簡單，這里只作簡單的介紹。如圖4－13（a）P184所示，U1～U3接于三相電網(wǎng)構(gòu)成三相半波整流，其負(fù)載電阻就只有Rlo+r∑,由于Rlo的電阻很小，所以回路的直流同樣取決于r∑的大小，這表明這種方法的原理與前面講的直流檢測式是完全一樣的，只是無直流附加電源。礦山電工學(xué)4-2第21頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月特點(diǎn)：

無直流附加電源。但動作值受電網(wǎng)電壓波動的影響較大，對整流管的反向電壓要求較高，故只用在電壓低的地方,如127v綜合保護(hù)中和漏電閉鎖用。變壓器RCZJ礦山電工學(xué)4-2第22頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3、零序電壓式：礦山電工學(xué)4-2特點(diǎn)：①動作值不固定；②無選擇性；③不能保護(hù)對稱性漏電；④一般用于6kV及以上電網(wǎng)。變壓器RCU0第23頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

4、零序電流式：（如圖4-14所示P185）特點(diǎn)：①具有橫向選擇功能（圖4-15所示P186）；②動作值不固定；③不能保護(hù)對稱性漏電；④不能補(bǔ)償人身觸電電流。

變壓器RCI。礦山電工學(xué)4-2第24頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦山電工學(xué)4-2第25頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

5、零序功率方向式：

特點(diǎn)：①具有橫向選擇功能；②動作值不固定；③不能保護(hù)對稱性漏電；④不能補(bǔ)償人身觸電電流。

變壓器RCU。I。比較電路礦山電工學(xué)4-2第26頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月6、旁路接地式：（圖4-17所示P187）特點(diǎn)：①只能保護(hù)單相漏電；②無選擇性；③人為增加故障點(diǎn)；④不能保護(hù)對稱性漏電。礦山電工學(xué)4-2變壓器RC檢漏選相器漏第27頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~4漏電保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~三、無選擇性漏電保護(hù)裝置

1、功能特點(diǎn)：①功能

a、隨時監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣電阻；

b、當(dāng)電網(wǎng)漏電時，能使低壓總開關(guān)跳閘；

c、能補(bǔ)償電網(wǎng)對地的電容電流。②優(yōu)、缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：a、動作時間長（50ms（保護(hù)動作時間）＋100ms（開關(guān)動作時間））；b、無選擇性（一處漏電所有與其有關(guān)的開關(guān)都跳閘）；c、無漏電閉鎖。優(yōu)點(diǎn)：簡單可靠，動作值準(zhǔn)確，所以一直用到今天。礦山電工學(xué)4-2第28頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~4漏電保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2、電路中主要元件和作用：如圖4-18所示P188。3、各保護(hù)功能的動作過程：（原理）①監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣水平：（監(jiān)視回路）

VC(+)→K?→1PE（2PE）→大地→r∑→電網(wǎng)→QS→1L→2L→KD→VC(－)K?就可以持續(xù)指示電網(wǎng)對地絕緣水平（數(shù)值）。②漏電保護(hù)回路動作情況：

L2→QA→YA→QS→KD1→QS→QA→L3

于是總開關(guān)QA跳閘，實(shí)現(xiàn)了漏電和觸電保護(hù)。礦山電工學(xué)4-2第29頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第30頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~4漏電保護(hù)

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③可靠性試驗(yàn)：

主要是用模擬的漏電故障來試驗(yàn)繼電器的動作可靠性，當(dāng)按下試驗(yàn)按鈕SB時，便接通了實(shí)驗(yàn)回路。即：

VC（+）→K?→1PE(局部)→2PE→SB→R3→2FU→L2→1L→2L→KD→VC(－)

我國規(guī)程規(guī)定每個班應(yīng)試驗(yàn)一次。

④電網(wǎng)對地電容電流的補(bǔ)償：電網(wǎng)→（r∑＋C∑）→大地→1PE（2PE）→C2→2L→1L→電網(wǎng)上述回路中主要是C∑和2L，在起作用。礦山電工學(xué)4-2第31頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~4漏電保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~四、選擇性漏電保護(hù)裝置：1、定義：是指保護(hù)裝置動作時僅將發(fā)生漏電故障線路的電源切斷，保障系統(tǒng)其余部分正常工作。2、分類：①縱向選擇性：是指上下級線路之間的關(guān)系，用動作時限差來實(shí)現(xiàn)的（上長下短）。②橫向選擇性：是指同一級線路之間的關(guān)系，用零序參數(shù)（零序電流或零序功率）的原理來實(shí)現(xiàn)的。③選擇性分級：可分三級和兩級，煤礦井下一般多采用三級中用兩級選擇性漏電保護(hù)裝置（如：總開關(guān)、分支總開關(guān)、配電點(diǎn)開關(guān)）。礦山電工學(xué)4-2第32頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~4漏電保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3、XL-I型礦用低壓選擇性漏電保護(hù)裝置：①組成：KXL-I-JY和KXL-I-DW組件形成總開關(guān)和分支總開關(guān)兩級選擇性漏電保護(hù)裝置。②組件介紹：

a、KXL-I-DW如圖4-22所示P195。

b、

KXL-I-JY如圖4-23所示P196。③工作原理：a、選擇性漏電保護(hù)

b、漏電閉鎖

c、接地實(shí)驗(yàn)

d、總漏電保護(hù)礦山電工學(xué)4-2第33頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月第35頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~4漏電保護(hù)

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本節(jié)小結(jié)：一、對漏電保護(hù)的要求：

二、漏電保護(hù)原理：三、無選擇性漏電保護(hù)裝置：四、選擇性漏電保護(hù)裝置：

礦山電工學(xué)4-2第36頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4~3接地與接零保護(hù)

一、分類：按照其作用的不同可以分為：工作接地、保護(hù)接地、保護(hù)接零三大類。二、接地有關(guān)參數(shù)：如圖4-26所示P203。

1、對地電壓Vtg：

2、接地電阻Rgr：

3、接觸電壓Vco：

4、跨步電壓Vss：礦山電工學(xué)4-3第37頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

圖2-24電氣設(shè)備VtgVssVcoVspIgrRgr礦山電工學(xué)4-3洗衣機(jī)、距離、兩個接地極第38頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~5接地與接零

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三、接地保護(hù)原理：

1、無保護(hù)接地時：如圖4-25a所示.P2022、有保護(hù)接地時：如圖4-25b所示.P2023、要求：一般井下保護(hù)接地電阻小于2Ω

4、不足：①沒有斷電功能；②電網(wǎng)發(fā)生單相直接接地時，無分流作用；③人接觸單相電網(wǎng)，無分流作用。所以漏電保護(hù)和保護(hù)接地二者缺一不可。礦山電工學(xué)4-3第39頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~5接地與接零

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圖2-23變壓器RCM機(jī)機(jī)Igr2ΩIma1kΩI礦山電工學(xué)4-3第40頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~5接地與接零

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四、井下保護(hù)接地系統(tǒng)：

井下接地系統(tǒng)是利用電纜的金屬外殼或接地芯線與井下各處的電氣設(shè)備外殼及各種接地極連接起來所構(gòu)成。

1、接地極聯(lián)網(wǎng)的必要性：①單獨(dú)的保護(hù)接地，動作有死區(qū)：圖4-27、28所示；P203、204

②因并聯(lián)支路多而總的Rgr降低：一般單獨(dú)的接地極，在井下能達(dá)到30Ω是很不容易的，但是若有20個接地極并聯(lián)起來，總的Rgr就會變的很小?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：在井下任何一個接地點(diǎn)所測量得的接地網(wǎng)總接地電阻不得超過2Ω。

礦山電工學(xué)4-3第41頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~5接地與接零

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2、井下接地網(wǎng)的組成：（如圖4-29所示P205）①主接地極（主、付水倉）；②局部接地極；

③接地母線；④輔助接地母線；⑤接地導(dǎo)線；⑥連接導(dǎo)線等。五、保護(hù)接零：（補(bǔ)充）

保護(hù)接零主要用于中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng)中，一般為低壓三相四線制系統(tǒng)，由中性點(diǎn)引出的線叫零線，也就是第四根線。

1、保護(hù)接零的原理：（如下圖所示P131）其作用如下：①變漏電為短路；②減小人觸電的幾率。礦山電工學(xué)4-3第42頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦山電工學(xué)4-3第43頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

變壓器RCM機(jī)機(jī)Igr4ΩIma1kΩIN礦山電工學(xué)4-3第44頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月①保護(hù)接零和保護(hù)接地共存；②總零線上不許加裝任何開關(guān)和熔斷器。ABCN礦山電工學(xué)4-3燒家電、零線帶電第45頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~5接地與接零

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2、重復(fù)接地：沿著零線把多點(diǎn)再次接地，稱為重復(fù)接地。其作用是當(dāng)零線斷線時，將接零保護(hù)變?yōu)榻拥乇Ｗo(hù)。為了安全起見，零線應(yīng)盡量避免斷線，因此，一般在零線上不允許裝設(shè)開關(guān)或熔斷器。六、井下接地電阻的測定：

1、規(guī)定：井下任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻不得超過2Ω.2、方法：①電壓、電流法：如圖2-31所示P133

②ZC-18型接地電阻測量儀：如圖2-33所示P136礦山電工學(xué)4-3第46頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

①電壓、電流法：如圖

AV220VTABABC＞20m＞20m礦山電工學(xué)4-3第47頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

②ZC-18型接地電阻測量儀：

a.原理：如圖（電橋原理）

b.測量方法：AUXEPC20m20m礦山電工學(xué)4-3第48頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~5接地與接零

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~七、接地裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算：1、單根接地體的接地電阻計(jì)算：

RE(1)=ρ/L

式中：RE(1)——單根接地體的接地電阻；Ωρ——土壤的電阻率；Ω·mL——接地體的長度（1.5-2.5米）；2、多根接地體的接地電阻計(jì)算：

RE=RE(1)/n·ηE

或(n=RE(1)/ηE·RE)

式中：n--接地體的根數(shù)；ηE—利用系數(shù)（查手冊），RE—總的接地電阻（井下2Ω、井上4Ω）。礦山電工學(xué)4-3第49頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~5接地與接零

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本節(jié)小結(jié)：一、分類：二、接地有關(guān)電壓：三、接地保護(hù)原理：四、井下保護(hù)接地系統(tǒng)：五、保護(hù)接零：

六、井下接地電阻的測定：

七、接地裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算：

礦山電工學(xué)4-3第50頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月4-4井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

含義：凡是流過電氣設(shè)備或線路的電流，超過其額定值或允許值，都叫過電流。如：短路、過負(fù)荷、缺相運(yùn)行等。

一、對過流保護(hù)的要求：

1、快速性：盡量快。

2、可靠性：不誤動，不拒動。

3、靈敏性：對故障的反應(yīng)能力。

4、選擇性：縱向、橫向。另外：5、應(yīng)有后背保護(hù)：

6、必須與保護(hù)對象配合：（表4-7P217）礦山電工學(xué)4-4第51頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~二、過流保護(hù)元件介紹：（一）井下低壓保護(hù)元件：1、低壓熔斷器：（1）定義：熔斷器是串接在主電路中，當(dāng)線路發(fā)生短路或是嚴(yán)重過負(fù)荷時，熔件發(fā)熱熔斷，切斷線路電源，從而保證了線路和設(shè)備的安全。（2）熔斷器的選擇：有幾個基本參數(shù)如下：a.額定電壓：Ve；b.額定電流：（熔斷器Ie，熔體Iet，要求Iet小于等于Ie）；c.極限分?jǐn)嗄芰Γ阂驣max大于Is。（3）保護(hù)特性：反時限特性，及電流越大熔斷時間越短，電流越小，熔斷時間越長。（4）符號含義：R—熔斷器；M—無填料；T—有填料（石英砂）；L—螺旋式；C—磁插式；S--插刀式；1—單組熔體（無1時為多組）；0—封閉式；Z—自復(fù)式等。

礦山電工學(xué)4-4第52頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月FU磁插式熔斷器

圖符

磁插式熔斷器結(jié)構(gòu)如圖所示。因?yàn)榇挪迨饺蹟嗥骶哂薪Y(jié)構(gòu)簡單、價廉、外形小、更換熔絲方便等優(yōu)點(diǎn)，所以它被廣泛地用于中、小容量的控制系統(tǒng)中。磁插式熔斷器的型號為RC1A系列。

礦山電工學(xué)4-41-熔絲；2-動觸點(diǎn)；3-瓷蓋；4-靜觸點(diǎn)；5-瓷體

第53頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

螺旋式熔斷器的外形和結(jié)構(gòu)如圖所示。在熔斷管內(nèi)裝有熔絲，并填充石英砂，作熄滅電弧之用。熔斷管口有色標(biāo)，以顯示熔斷信號。當(dāng)熔斷器熔斷的時候，色標(biāo)被反作用彈簧彈出后自動脫落，通過瓷帽上的玻璃窗口可看見。螺旋式熔斷器的型號有RL1、RL7等系列。螺旋式熔斷器

1-瓷帽；2-熔斷管；3-瓷套；4-上接線盒；5-下接線盒；6-瓷座礦山電工學(xué)4-4第54頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

管式熔斷器分為有填料式和無填料式兩類。有填料管式熔斷器的結(jié)構(gòu)如圖所示。有填料管式熔斷器是一種分?jǐn)嗄芰^大的熔斷器，主要用于要求分?jǐn)噍^大電流的場合。常用的型號有RT12、RT14、RT15、RT17等系列。另外：圖4-33所示P210，為RM1型。管式熔斷器

圖有填料管式熔斷器

(a)外形；(b)結(jié)構(gòu)礦山電工學(xué)4-4第55頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦山電工學(xué)4-4第56頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

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2.低壓電磁式過流繼電器：

又叫過流脫扣器，如下圖所示，是利用電流增大，產(chǎn)生的電磁力直接或間接使開關(guān)跳閘，而達(dá)到保護(hù)的目的。直接繼電器：線圈串在通過主回路中，直接使開關(guān)跳閘。間接繼電器：線圈通過電流互感器與主回路相連，只是其一個觸點(diǎn)串在跳閘回路中。

礦山電工學(xué)4-4第57頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月3.低壓過流-過熱繼電器：它是由熱繼電器和電磁式過流繼電器組合而成，是過負(fù)荷和短路的復(fù)合式保護(hù)裝置，其保護(hù)的關(guān)鍵元件是一個熱膨脹系數(shù)不同的雙金屬片（如圖4-35所示P212）。利用受熱變形，頂開相應(yīng)的常閉接點(diǎn)，使主開關(guān)跳閘，實(shí)現(xiàn)過負(fù)荷保護(hù)；而電磁式過流繼電器實(shí)現(xiàn)短路保護(hù)。4.*低壓感應(yīng)式繼電器：（簡單了解）礦山電工學(xué)4-4第58頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦山電工學(xué)4-4第59頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~5.*低壓電子式保護(hù)裝置：（圖4-37所示P214）正常時，三個互感器都有電壓輸出，電子開關(guān)全部導(dǎo)通，各個集電極輸出全是低電位。因此或門關(guān)閉，輸出低電位，可控硅V7截止，繼電器KD不得電，開關(guān)不會跳閘。若某一相斷開，如L1相，則TA3無輸出，VT3截止，集電極輸出高電壓，結(jié)果或門輸出高電位使可控硅V7導(dǎo)通，KD得電，KD1打開，線圈KM失電，開關(guān)跳閘。流程如下：正常時：TA1-3有輸出→VT1-T3導(dǎo)通→或門關(guān)閉→V7截止→KD無電→KD1閉合→不跳閘。

L1斷相時：TA3無輸出→VT3截止→或門開→V7導(dǎo)通→KD有電→KD1打開→跳閘。礦山電工學(xué)4-4第60頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦山電工學(xué)4-4第61頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月（二）高壓保護(hù)元件：

1、高壓熔斷器：（1）限流型熔斷器：高壓線路中保護(hù)電壓互感器、電容器等高壓輔助回路。（2）跌落式熔斷器：高壓線路中保護(hù)主回路，通常用于三級負(fù)荷的高壓線路中。

2、繼電器保護(hù)：

均為間接式，接線系數(shù)為1。3、高壓綜合保護(hù)裝置：（1）定時限（時間是定值）高壓綜保：高壓線路（干線）的主保護(hù)。（三段式：速斷保護(hù)、定時速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)）

（2）反時限（時間是檔位）高壓綜保：高壓設(shè)備（變壓器、高壓電動機(jī)等）的主保護(hù)。（兩段式：速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)）礦山電工學(xué)4-4第62頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月M1234第63頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~三．井下過流保護(hù)整定：（一）井下高壓過流保護(hù)整定：1、保護(hù)變壓器：(采用高壓綜保）①過負(fù)荷保護(hù)：即按電流互感器二次額定電流（5A）的倍數(shù)整定。動作倍數(shù)：（0.2-1.4倍）動作時間：靈敏度校驗(yàn)：

礦山電工學(xué)4-4大起需用系數(shù)其額和變變比開關(guān)額變接線系數(shù)1t（10-15s）＞tst（3-6s）變二次最小兩相短路電流第64頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~②速斷（短路）保護(hù)：按躲過變壓器低壓側(cè)的尖峰負(fù)荷電流來整定。動作電流：動作時間：

動作倍數(shù)：靈敏度校驗(yàn)：

礦山電工學(xué)4-4電流互感器變比線首端最小兩相短路電流第65頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2、保護(hù)高壓電機(jī)：①過負(fù)荷保護(hù)：

動作電流：

動作時間：

動作倍數(shù)：

靈敏度校驗(yàn)：礦山電工學(xué)4-4t（10-15s）＞tst（3-6s）電流互感器變比線末端最小兩相短路電流第66頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~②速斷（短路）保護(hù)：按躲過電動機(jī)額定啟動電流來整定。

動作電流：

動作時間：

動作倍數(shù)：靈敏度校驗(yàn)：礦山電工學(xué)4-4線首端最小兩相短路電流第67頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~3、保護(hù)高壓線路：①過負(fù)荷保護(hù)：按躲過線路最大工作電流來整定。動作電流：動作時間：

動作倍數(shù)：靈敏度校驗(yàn)：礦山電工學(xué)4-4t1

＞t2△t=0.7s線末端最小兩相短路電流第68頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~②速斷（短路）保護(hù)：

線路-變壓器動作電流線路動作時間動作倍數(shù)靈敏度校驗(yàn)礦山電工學(xué)4-4變二次最大三相短路電流線末端最大三相短路電流線首端最小兩相短路電流第69頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~（二）井下低壓過流保護(hù)整定：1.熔斷器的熔體的選擇計(jì)算及配合：①支線熔體額定電流：

INF=Ist/KF②干線熔體額定電流：

INF=（Ist，M/KF）+∑Ie③保護(hù)127V照明線路。熔體額定電流為：

INF≥∑IN④保護(hù)照明變壓器的熔體額定電流：礦山電工學(xué)4-4不熔化系數(shù)表4-8所示P221第70頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~⑤電鉆變壓器的熔體額定電流：⑥靈敏度校驗(yàn)：⑦熔體與電纜截面的配合:

見表4-7P217所示，不至于出現(xiàn)熔體未熔化，而電纜先燒壞的現(xiàn)象。礦山電工學(xué)4-4第71頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~⑧兩級熔斷器之間的配合：（支線與干線）一般要求上級比下級大一到二級，此外熔體熔化的時間誤差值是±50%。如果上級取負(fù)誤差，下級取正誤差，有可能失去選擇性。如下圖所示，所以要求t1＞t2，根據(jù)這個要求，我們得到公式：

t1=1.15**t2

≥

3.45*t21

t2t1

ot2oI

礦山電工學(xué)4-4第72頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~2.

繼電器的過流整定計(jì)算：①保護(hù)支線（同樣是躲過啟動電流）單臺電機(jī)。

Isb＞Ist②保護(hù)干線（躲過尖峰電流）多臺電機(jī)。

Isb＞Ist，M+∑IN③靈敏度校驗(yàn)：3、電子保護(hù)器過流值的整定：①饋電開關(guān)：過載整定：（0.4-1）IN短路整定：（3-10）IN②磁力起動器：過載整定：Isb＞IN短路整定：③靈敏度校驗(yàn)：礦山電工學(xué)4-4饋電開關(guān)的額定電流線末端最小兩相短路電流第73頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~7井下電網(wǎng)過電流保護(hù)

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本節(jié)小結(jié)：一、對過流保護(hù)的要求：二、過流保護(hù)元件介紹：

三．井下過流保護(hù)整定：作業(yè)：P223

礦山電工學(xué)4-4第74頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~8過電壓保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~4-5過電壓保護(hù)（補(bǔ)充）一、定義：

電壓突然升高，超過其允許值，直接威脅或破壞到設(shè)備的絕緣，這種現(xiàn)象我們稱之為設(shè)備的過電壓。二、過電壓的分類：

由雷電引起的過電壓叫大氣過電壓，又稱外部過電壓（又分直擊雷過電壓、感應(yīng)雷過電壓）；由電力系統(tǒng)中的操作或故障而引起的過電壓就叫內(nèi)部過電壓（又分操作過電壓、故障過電壓）。三、外部過電壓：

⑴直擊雷過電壓：雷云直接對電氣設(shè)備或建筑物放電，雷電流在被擊物體上產(chǎn)生的壓降叫直擊雷過電壓。礦山電工學(xué)4-5第75頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~8過電壓保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~⑵感應(yīng)雷過電壓：（雷電侵入波）由于雷云的靜電感應(yīng)所引起的過電壓，叫感應(yīng)雷過電壓。

---+++++++⑶球雷過電壓：礦山電工學(xué)4-5第76頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~8過電壓保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~四、外部過電壓防雷裝置：外部過電壓防雷保護(hù)裝置（避雷針、避雷線、避雷器三種）。1、避雷針⑴作用：防護(hù)電氣設(shè)備、線路及建筑物等免遭直擊雷的危害。⑵組成：由接閃器（針尖）、桿塔、接地引下線、接地極組成。⑶原理：利用其高度將雷云引向自身，使雷云對針放電，從而保護(hù)其他物體。礦山電工學(xué)4-5第77頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~8過電壓保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~⑷保護(hù)范圍計(jì)算（確定）：a、單支避雷針的保護(hù)范圍：如下圖所示。H為避雷針高度，Hx為任一保護(hù)高度或是保護(hù)建筑物高度，rx為Hx保護(hù)高度上的保護(hù)截面的半徑：當(dāng)Hx≥H/2時，rx=(H-Hx)Kn當(dāng)H2＜H/2時，rx=(1.5H-2Hx)Kn（此公式可反過來用，計(jì)算H）式中：Kn——高度影響系數(shù)，當(dāng)H≤30m時Kn=1;當(dāng)120m≥H＞30m時，Kn=5.5/√H礦山電工學(xué)4-5第78頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~8過電壓保護(hù)

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45°

rx

H0.75H

Hx

1.5H

返回礦山電工學(xué)4-5第79頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月2~8過電壓保護(hù)

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~b、對兩支避雷針的保護(hù)范圍：兩針外側(cè)的保護(hù)范圍同單針，兩針間保護(hù)范圍的最低高度Ho可按下式計(jì)算：

Ho=H–L/7KnL——兩針間的距離m兩針間