煤矿机电毕业论文：接地装置及其运行管理
淮南职业技术学院
毕业论文
题目浅析接地装置及其运行维护
姓名0
系别煤矿机电系
专业机电设备维修与管理
年级 2012级机修02班
指导教师0
2012年5月13日
目录
1、前言............................. 错误！未定义书签。
2、接地装置的概念 (6)
3、接地的类型和作用................. 错误！未定义书签。
4、电气设备接地的作用和技术原则 (10)
5、接地装置的技术要求 (11)
5.1变电所的接地装置： (11)
5.2易燃易爆场所的电气设备的保护接地： (11)
5.3直流设备的接地： (12)
5.4手持式、移动式电气设备的接地： (13)
5.5煤矿井下接地的要求： (13)
6、接地装置运行 (16)
7、各种电气设备接地装置的接地电阻值（见附表A）错误！未定义书签。
8、接地装置的接地电阻值不符合要求时的改进措施 (16)
9、结束语 (18)
10、参考文献........................ 错误！未定义书签。
11、致谢 (20)
12、附录 (23)
内容摘要：
众所周之，在现实生活中越来越多地出现用电事故，究其主要原因，大多是因为人们不重视电气设备接地装置的运行和维护，所以有必要进行探讨以引起人们的警觉。有必要的保证接地系统的完整和完善，但是凡是都有个标准有个规格，本次论文就从一下几方面来讨论下接地装置的内容要求和运行管理，主要介绍什么是接地装置，接地装置的作用，也分别陈述了变电所、易爆易燃场所、直流设备、手持式、移动式电气设备、煤矿井下接地保护的接地装置的要求及标准，还讲述了接地装置的运行管理以及接地装置接地电阻不符合标准的整改措施。
关键词：接地装置；运行管理
接地装置及其运行维护
1、前言
电是生活中不可缺少的一部分，生活上所有使用电源的电器都需要电，比如：电视、电冰箱、电饭锅、电磁炉、电脑、空调...最重要的是照明，是它让我们的夜晚变得五彩缤纷。工业中电是经济前行的动力，大中小型设备都需要电的启动，是工业的血液，比如就拿我所实习的三门峡龙王庄煤矿来说吧，大到提升机、通风压风机，小到职工宿舍照明、矿灯的充电，样样都离不开电。
但是有句话说得好“电看不到，摸不着”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，如果人身触及这些带电的金属外壳或支架，便会发生触电事故，危及生命危险及安全生产。
为了防止这种触电事故，应采取有效的保护接地措施，既将正常时不带电的金属外壳和支架接地，确保人身安全。哪什么是接地？什么是接地保护装置？接下来我我们就来一一了解什么是接地装置、接地装置的标准以及接地装置的运行管理。
2、接地装置的概念：
将电力系统或电气装置的某一部分经接地线连接到接地极称为“接地”。“电气装置”是一定空间中若干相互连接的电气设备的组合。“电气设备”是发电、变电、输电、配电或用电的任何设备，例如电机、变压器、电器、测量仪表、保护装置、布线材料等。电力系统中接地的一点一般是中性点，也可能是相线上某一点。电气装置的接地部分则为外露导电部分。“外露导电部分”为电气装置中能被触及的导电部分，它在正常时不带电，但在故障情况下可能带电，一般指金属外壳。有时为了安全保护的需要，将装置外导电部分与接地线相连进行接地。“装置外导电部分”也可称为外部导电部分，不属于电气装置，一般是水、暖、煤气、空调的金属管道以及建筑物的金属结构。外部导电部分可能引入电位，一般是地电位。接地线是连接到接地极的导线。接地装置是接地极与接地线的总称。
电气设备的任何部分与大地（土壤）间作良好的电气连接称为接地。
接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施。电气设备接地通过接地装置实施。接地装置由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体；连接电气设备与接地体之间的导线（或导体）称为接地线。
用来实现电气设备外壳或支架接地的引线和接地极，称为接地装置。
3、接地的类型和作用
3.1接地的类型
3.1.1工作接地为满足电力系统或电气设备的运行要求，而将电力系统的某一点进行接地，称为工作接地，如电力系统的中性点接地；
3.1.2防雷接地为防止雷电过电压对人身或设备产生危害，而设置的过电压保护设备的接地，称为防雷接地，如避雷针、避雷器的接地；
3.1.3保护接地为防止电气设备的绝缘损坏，将其金属外壳对地电压限制在安全电压内，避免造成人身电击事故，将电气设备的外露可接近导体部分接地，称为保护接地，如：
（1）电机、变压器、照明器具、手持式或移动式用电器具和其他电器的金属底座和外壳；
（2）电气设备的传动装置；
（3）配电、控制和保护用的盘（台、箱）的框架；
（4）交直流电力电缆的构架、接线盒和终端盒的金属外壳、电缆的金属护层和穿线的钢管；
（5）室内、外配电装置的金属构架或钢筋混凝土构架的钢筋及靠近带电部分的金属遮拦和金属门；
（6）架空线路的金属杆塔或钢筋混凝土杆塔的钢筋以及杆塔上的架空地线、装在杆塔上的设备的外壳及支架；
（7）变（配）电所各种电气设备的底座或支架；
（8）民用电器的金属外壳，如洗衣机、电冰箱等。
3.1.4重复接地在低压配电系统的TN－C系统中，为防止因中性线故障而失去接地保护作用，造成电击危险和损坏设备，对中性线进行重复接地。TN－C系统中的重复接地点为：
（1）架空线路的终端及线路中适当点；
（2）四芯电缆的中性线；
（3）电缆或架空线路在建筑物或车间的进线处；
（4）大型车间内的中性线宜实行环形布置，并实行多点重复接地；
3.1.5防静电接地为了消除静电对人身和设备产生危害而进行的接地，如将某些液体或气体的金属输送管道或车辆的接地；
3.1.6屏蔽接地为防止电气设备因受电磁干扰，而影响其工作或对其它设备造成电磁干扰的屏蔽设备的接地。
3.2接地的作用
接地的作用主要是防止人身遭受电击、设备和线路遭受损坏、预防火灾和防止雷击、防止静电损害和保障电力系统正常运行。现分别说明如下。
3.2.1防止人身遭受电击
电击所产生的电击电流通过人体或动物躯体将产生病理性生理效应，例如肌肉收缩、呼吸困难、血压升高、形成心脏兴奋波、心房纤维性颤动及无心室纤维性颤动的短暂心脏停跳、心室纤维性颤动，直至死亡，所以必须采取防护措施。
3.2.2保障电气系统正常运行
电力系统接地一般为中性点接地。中性点的接地电阻很小，因此中性点与地间的电位接近于零。当相线碰壳或接地时，其它两相对地电压，在中性点绝缘系统中将升高为相电压的√3 倍；而在中性点接地的系统中则接近于相电压，有利于系统稳定运行，防止系统振荡，而且系统中的电气设备和线路只要按相电压考虑其绝缘水平，降低了电气设备的制造成本和线路的建设费用。由于有了中性点的接地线，也可保证继电保护的可靠性。
通信系统一般采用正极接地，可防止杂音窜入和保证通信设备正常运行。
电子线路需要稳定的参考点，才能正常运行，因此也要接地。
3.2.3防止雷击和静电的危害
雷击时产生静电感应和电磁感应，物料在生产和运输中因摩擦而引起的静电，都可能造成电击或火灾危险。
直接遭受雷击的危害，比之于感应雷那就更大了，而且发生的机会亦更多。所以，为了防止直击雷，必须装设防雷装置。
所有防雷装置和防止静电危险的措施，最主要的方法是设置接地装置4、电气设备接地的作用和技术原则
4.1、电气设备接地作用
电气设备接地的作用：为大气或操作过电压提供对地泄放的回路，避免电气设备绝缘被击穿；提供接地故障回路，当发生接地故障时，产生较大的接地故障电流，迅速切断故障回路；中性点不接地系统，当发生接地故障时，虽能保证供电连续性，但非故障相对地电压升高1.73倍，系统中的设备及线路绝缘均较中性点接地系统绝缘水平高，增加投资费用；中性点不接地系统，需大量安装绝缘监察装置。
保护接地的作用：降低预期接触电压；提供工频或高频泄漏回路；为过电压保护装置提供安装回路；等电位联结。
4．2、电气设备接地技术原则
4.2.1为保证人身和设备安全，各种电气设备均应根据国家标准
GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》进行保护接地。保护接地线除用以实现规定的工作接地或保护接地的要求外，不应作其它用途。4.2.2不同用途和不同电压的电气设备，除有特殊要求外，一般应使用一个总的接地体，按等电位联接要求，应将建筑物金属构件、金属管道（输送易燃易爆物的金属管道除外）与总接地体相连接。
4.2.3人工总接地体不宜设在建筑物内，总接地体的接地电阻应满足各种接地中最小的接地电阻要求。
4.2.4有特殊要求的接地，如弱电系统、计算机系统及中压系统，为中性点直接接地或经小电阻接地时，应按有关专项规定执行。
5、接地装置的技术要求
5.1变电所的接地装置：
（1）变电所的接地装置的接地体应水平敷设。其接地体采用长度为2.5m、直径不小于12mm的圆钢或厚度不小于4mm的角钢，或厚度不小于4mm的钢管，并用截面不小于25mm×4mm的扁钢相连为闭合环形，外缘各角要做成弧形。
（2）接地体应埋设在变所墙外，距离不小于3m，接地网的埋设深度应超过当地冻土层厚度，最小埋设深度不得小于0.6m.
（3）变电所的主变压器，其工作接地和保护接地，要分别与人工接地网连接。
（4）避雷针（线）宜设独立的接地装置。
5.2易燃易爆场所的电气设备的保护接地：
（1）易燃易爆场所的电气设备、机械设备、金属管道和建筑物的金属结构均应接地，并在管道接头处敷设跨接线。
（2）在1kV以下中性点接地线路中，当线路过电流保护为熔断器时，其保护装置的动作安全系数不小于4，为断路器时，动作安全系数不小于2.
（3）接地干线与接地体的连接点不得少于2个，并在建筑物两端分别与接地体相连。
（4）为防止测量接地电阻时产生火花引起事故，需要测量时应在无爆炸危险的地方进行，或将测量用的端钮引至易燃易爆场所以外地方进行。
5.3直流设备的接地：
由于直流电流的作用，对金属腐蚀严重，使接触电阻增大，因此在直流线路上装设接地装置时，必须认真考虑以下措施。
（1）对直流设备的接地，不能利用自然接地体作为PE线或重复接地的接地体和接地线，且不能与自然接地体相连。
（2）直流系统的人工接地体，其厚度不应小于5mm，并要定期检查侵蚀情况。
5.4手持式、移动式电气设备的接地：
手持式、移动式电气设备的接地线应采用软铜线，其截面不小于1.5 mm2，以保证足够的机械强度。接地线与电气设备或接地体的连接应采用螺栓或专用的夹具，保证其接触良好，并符合短路电流作用下动、热稳定要求。
5.5煤矿井下接地的要求：
井下各种电气设备虽然都装了单独的接地体，但当人体触及带电外壳时，并不能消除电的危险。为了防止不同电气设备的不同相同时碰壳所带来的危险，就必须采用共同接地线，不同相同时接地时会在共同接地线上形成较大的短路电流，使短路保护可靠作用，切断电源。
《煤矿安全规程》规定：
第四百八十二条、电压在36V以上的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。
煤矿井下保护接地系统由主接地极、局部接地极（即单独接地体）、接地母线、辅助接地母线、接地导线和连接导线组成。煤矿井下的共同接地线是利用铠装电缆的金属钢带和橡套电缆的接地芯线，把井下所有的接地装置和移动设备的外壳连接起来后，再与水仓中的主接地极相连，构成
井下总接地网。主接地极在主、副水仓中各设一个，以保证清理水仓时，另一个仍起作用。主接地极一般采用厚度不小于5mm，面积不小于0.75㎡的钢板制成。局部接地极一般采用1.5m长，直径为35mm以上的镀锌钢管，打入潮湿的地中，或用面积不小于0.6㎡、厚度不小于3mm的镀锌钢板埋在巷道的水沟里。
《煤矿安全规程》规定：
第四百八十三条、接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。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和接地连接导线的电阻值，都不得超过1Ω。
第四百八十四条、所有电气设备的保护接地装置（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一个总接地网。
主接地极应在主副水仓各设埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0.75㎡、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，其接地电阻阻值不得超过2Ω。
第四百八十五条、下列地点应装设局部接地极
①、采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）
②、装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备
③、低压配电点活装有3台以上的电气设备的地点
④、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（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置一个局部接地极。
⑤、连接高压动力电缆的金属链接装置
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0.6㎡、厚度不小于3mm的钢板活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，每根钢管上应钻10个直径不小于5mm 的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。
第四百八十六条、连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50 mm2的铜线，或截面不小于100 mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于100 mm2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25 mm2的铜线，或截面不小于50 mm2的镀锌铁线，活厚度不小于4mm、截面不小于50 mm2的扁钢。
第四百八十七条、橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作接地用。
6、接地装置运行
电气设备接地是通过接地装置来实现的，而接地装置是由接地体和接地线组成。与土壤直接接触的金属体称为接地体；连接电气设备与接地体之间的导线或导体称为接地线。在接地装置运行中，接地线和接地体会因外力破坏或腐蚀而损伤或断裂，接地电阻也会随着土壤变化而发生变化，因此必须对接地装置定期进行检查和试验。
6．1检查周期：
6.1.1变电所的接地装置一般每年检查一次；
6.1.2根据车间或建筑物的具体情况，对接地线的运行情况一般每年检查1～2次；
6.1.3各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前检查一次。
6.1.4对有腐蚀性土壤的接地装置，应根据运行情况一般每3～5年对地面下接地体检查一次；
6.1.5手持式、移动式电气设备的接地线应在每次使用前进行检查；
6.1.6接地装置的接地电阻一般1～3年测量一次。
6．2检查项目：
6.2.1检查接地装置的各连接点的接触是否良好，有无损伤、折断和腐蚀现象。
6.2.2对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带（一般可能为化工生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业）应检查地面下500mm以上部位的接地体的腐蚀程度。
6.2.3在土壤电阻率最大时（一般为雨季前）测量接地装置的接地电阻，并对测量结果进行分析比较。
6.2.4电气设备检修后，应检查接地线连接情况，是否牢固可靠。
6.2.5检查电气设备与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线与接地干线连接是否完好
7、各种电气设备接地装置的接地电阻值（见附表A）
8、接地装置的接地电阻值的要求及改进措施：
8.1接地装置的接地电阻值的要求
8.1.1大电流接地系统：接地装置的接地电阻值在一年内任何时候都不应超过0.5Ω。
8.1.2小电流接地系统：接地装置的接地电阻值一般不宜超过10Ω。
8.1.3独立避雷针的接地电阻值一般不大于25Ω。安装在架构上的避雷针其接地电阻值一般不大于10Ω。
（1）电源容量100kVA以上的变压器或发电机的工作接地，R<=4Ω。（2）电源容量小于等于100kVA的变压器或发电机的工作接地，R<=10Ω。
（3）100kVA以及以下低压配电系统的零线重复接地，R<=10Ω；当重复接地有3处以上时，R<30Ω。
（4）电气设备不带电金属部分的保护接地，R<=4Ω；引入线装有25A以下熔断器的设备保护接地，R<=10Ω。
（5）低压线路杆塔的接地或低压进户线绝缘子脚的接地，R<=30Ω。（6）变配电所母线上FZ型阀型避雷器的接地，R<=4Ω。
（7）线路出线端FS型阀型避雷器的接地；管型避雷器的接地；独立避雷针接地（个别可取R<=30Ω），工业电子设备（包括X光机）的保护接地，均为R<=10Ω。
（8）烟囱的防雷保护接地，R<=30Ω（包括水塔或料仓的防雷接地均同此项要求）等。
8.2接地装置的接地电阻值的改进措施
8.2.1增加接地体的总长度或增加垂直接地体的数量。
8.2.2接地体周围更换土壤电阻率低的土，如黄粘土、黑土（土壤电阻率在50Ω以下）。
8.2.3化学降阻剂，处理接地体。
9、结束语
在现实生活中越来越多地出现用电事故，究其主要原因，大多是因为人们不重视电气设备接地装置的运行和维护，所以有必要进行探讨以引起人们的警觉。有必要的保证接地系统的完整和完善，对于煤矿35KV变电站的接地系统的检查及其接地电阻，都要符合标准！并要能保证供电的要求以及全矿的安全用电。另外在低压配电系统中，有接地要求的单相设备，应用三孔插座，不得使用两孔插座，三孔插座也不得用于三相电源的设备。使用双孔插座时，接线应正确，将插座上的电源中性线的孔和接地的孔用导线分别连接到工作中性线（N）和保护线（PE）上，不得将插座上的电源中性线的孔和接地线串联，以防止中性线松落时，设备外壳带电危及人身安全。还有杜绝习惯性违章，严格按照操作规程来进行电气设备的操作。生命短暂，请珍爱生命！
10、参考资料
[1]国家标准GB14050《系统接地的形式及安全技术要求》
[2]《煤矿安全规程》2010版
[3] 《矿山供电》第二版中国矿业大学出版社 2004年11月第2版
[4]《煤矿电工手册》（修订本）第二分册矿山供电（下）煤炭工业出版社 1998年4月第一版
10、附录
附录(A)
各种电气设备接地装置的接地电阻值附表(1)