安全用电的三大保护
浅析煤矿井下低压供电系统三大保护
井下漏电保护主要作用：不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态，当对地绝缘降到危险值时，能够迅速切断电源，防止绝缘进一步恶化。《煤矿安全规程》规定井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或选择性漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。
漏电保护是保障人身及设备安全的一项重要保障措施，漏电保护分为附加直流式漏电保护、零序电流方向等几种保护方式。目前新集矿区井下供电基本采用附加直流式、零序电流方向式两种漏电保护方式配合系统的漏电保护。当总馈与分馈之间发生漏电故障时，总馈动作跳闸，切断故障电源；当某一分馈所带负荷出现漏电故障情况下，该分馈有选择性的动作跳闸，而其余无故障负荷保持正常运行状态，当对总馈和分馈的设置不合理时会出现设备越级跳闸，2019年4月28日9:28分，板集煤矿-735轨道二石门变电所2#变动力总馈越级漏电跳闸经查是北翼轨道大巷迎头水泵绝缘降低造成动作跳闸，在这个案例中，虽然在故障状态下总馈动作，切断了供电线路，但断电范围较大，没有实现选择性漏电保护，经对总馈和分馈保护器内参数进行检查发现，分馈和总馈漏电延时差较小，且分馈零序电流值调整过大，造成设备越级跳闸。为保证安全供电，将漏电故障影响范围降到最低，我们必须根据根据电网供电负荷实际情况，及时调整保护器参数。
（3）动作可靠性
动作可靠性指供电系统出现故障时，能够可靠动作，不会产生拒动，误动现象。例如一台三相鼠笼电机出现过载，保护器拒绝动作，在长时间过载下，会使设备温度升高，破坏电机绝缘，更严重会烧毁电机，造成事故，这是不希望出现的。所以要求保护要可靠动作。因此我们要对保护进行定期整定及校验，以保证我们的保护能够可靠动作。
（1）选择性
当井下供电系统出现过流故障时，能够迅速切断故障设备的上一级电源，保证其他无故障部分能够正常可靠运行，不得出现越级跳闸，使事故进一步扩大化。
井下三大保护管理制度
井下三大保护管理制度煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接地保护统称为煤矿井下电器的三大保护。
井下电气系统的三大保护是保证井下供电、用电安全的可靠措施。
一、井下电气安全保护应做到：三可靠：过流保护装置动作可靠，检漏装置灵敏可靠，接地装置牢固可靠。
三及时：供电设计及时，整定及时，处理问题及时。
二、井下电气设备保护接地必须符合《煤矿安全规程》规定，严格执行《煤矿井下接地装置的安装、检查、测定工作细则》的要求。
主接地极、局部接地极每季度要由机电科组织进行一次详细检查。
井下总接地网的接地电阻，每月由机电队组织进行一次测定，检查和测定结果填入接地电阻记录备查。
三、漏电保护应符合下列规定：井下每一独立的低压供电系统都必须装设漏电保护，并逐步实现井下供电系统全网选择性检漏保护。
低压馈电开关内装设漏电保护的运行、检查、试验、记录要按要求进行。
照明灯具及信号装置的电源，必须使用专用的综合保护装置。
（一）供漏电保护作检验用的辅助接地线应用截面积不少于10mm2的橡套电缆，辅助接地极应单独设立。
漏电保护安装调试完毕后由机电科组织验收，合格后方可投入使用。
（二）井下使用的馈电总控、馈电分控、照明信号综保漏电保护装置，具有选择性漏电保护的开关，由值班电钳工负责在检修时间内进行试验，并认真记录。
机电科负责监督检查，包机负责人每周内必须进行一次复检并作好记录。
（三）机电队要在瓦斯检查员，电气维修工的配合下每月对漏电保护进行一次远方漏电试验，并做好记录备查。
四、过流及短路保护应符合下列规定：每一馈出线路的电源端，均需加装过流及短路保护装置，当干线开关不能同时保护分支线路时，应在靠近分支点处另安装过流及短路保护装置。
（一）过流及短路保护由电气工程技术人员按规定进行选择校验计算，下发机电队由电气维修工按整定值调整通知单的要求调整。
（二）运行中电气设备保护装置由维修电工负责定期检查维修，当电网负荷发生变化时，机电队应及时校验保护整定值，经矿领导审批后发放保护整定通知单，由专职维修电工负责整定值调整。
煤矿供电三大保护
煤矿井下供电三大保护（一）矿井低压电的电流保护一、常见过电流故障的类型低压电网运行中，常见的过电流故障有短路、过负荷（过载）和单相断线三种情况。
什么是短路电流？我们首先通过一个简单的实例来说明这一问题：在正常情况下流过导线、灯的电流为：I=V/R=220/（R1+R2+R3）=220/50.48=4.36A如果在灯头处两根导线相互碰头等于灯泡电阻没有接入，此时流过导线的电流则为：I=V/R=220/（R2+R3）=220/2.08=105.5A1、短路是指供电线路的相与相之间经导线直接逢接成回路。
短路时，流过供电线路的电流称为短路电流。
在井下中性点不接地的供电系统中，短路分为三相、两相两种，而单相接地不属于短路，但可发展为短路。
⑴短路故障发生的原因①线路与电气设备绝缘破坏。
例如，绝缘老化、绝缘受潮，接线（头）工艺不合格，设备内部的电气缺陷和电缆质量低及大气过电压等。
②受机械性破坏。
例如，受到运输机械的撞击，片帮、冒顶物的砸伤，炮崩，电缆敷设半径过小等。
③误接线、误码操作。
例如，相序不同线路的并联，带电进行封装接地线与带封装接地线送电，局部检修送电等。
④严重隐患点。
例如，“鸡爪子”、“羊尾巴”处。
⑤带电检修电气设备。
⑥带电移挪电气设备。
⑵短路故障的危害短路事故是煤矿常见的恶性事故之一，它产生的电流很大，在短路点电弧的中心温度一般在2500℃~4000℃，可在极短的时间内烧毁线路或电气设备，甚至引起火灾。
在遇瓦斯、煤尘时，可以引起燃烧或爆炸.短路可使电网电压急剧下降，影响电气设备的正常工作。
2、过负荷过负荷也称为过载，是指实际流过电气设备的电流超过其额电流，又超过了允许的过流时间。
从过流和时间两个量来说，都是相对量，必须具备过流和超时这两个条件，才称为过负荷。
过负荷常烧坏井下电气设备，造成过负荷的原因有：电源电压过低；重载起动；机械性堵转和单相断相。
其共同表现是：电气设备超允许时间的过电流，设备的温升超过其允许温升，有时会引起线路着火，甚至扩大为火灾或重大事故。
煤矿实用安全、防爆、供电三大保护标准手册
煤矿实用安全、防爆、供电三大保护标准手册一、安全用电（1）井下供电必须做到十不准：不准带电检修，不准甩掉无压释放或电流保护装置，不准甩掉漏电继电器和局部通风机的风电、瓦斯电闭锁装置，不准明火操作、明火打点，不准用铜、铝、铁丝代替保险丝，停风停电的采掘工作面未经检查瓦斯不准送电，有故障的供电线路不准强行送电，电气设备的保护装置失灵后不准送电，失爆电气设备不准使用，不准在井下拆卸矿灯。
（2）井下供电应做到“三无”、“四有”、“两齐”、“三全”、“三坚持”；“三无”是指无鸡爪子，无羊尾巴，无明接头；“四有”是指有过电流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置；“两齐”是指电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐；“三全”是指保护装置全，绝缘用具全，图纸、资料全；“三坚持”是指坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护，坚持使用风电和瓦斯电闭锁。
（3）供电安全作业制度主要有工作票制度、工作许可制度、刀闸实验操作票和工作监护制度、停送电制度。
高压停送电的操作有专责电工执行，严格执行谁停电谁送电的停电制度，严禁有约时停送电现象发生。
检修或搬迁井下电气设备、电缆和电线前必须停电，用与电源电压相适应的验电笔验电，确认无电后再挂装接地线，对电气设备进行放电；所有开关的闭锁装置必须能可靠的防止擅自送电，防止擅自开盖操作开关，把手在切断电源时必须闭锁并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。
高压线路和设备倒闸操作时，必须执行操作制度和监护制度，操作人员必须填写操作票，操作时必须两人执行，一人操作，一人监护。
（4）触电事故是指人体触及带电体或者人体接近高压带电体时，有电流流过人体而造成的事故。
电流对人的伤害大致分为电击和电伤，电击是指电流流过人体内部，造成人体内部器官损伤和破坏；电伤是指强电流瞬间通过人体的某一局部或者电弧对人体表面造成的烧伤。
触电事故中，大多数是电击事故。
矿井安全供电及三大保护
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矿井安全供电及三大保护
ß 煤矿井下为什么不采用220V电源？
220V电源是三相四线制380V电压等级供电系统的 相电压，是相对中性点也就是零电位、大地电位 而言；而煤矿电源为中性点不接地系统，电源系 统没有零线，所以就没有220V的电压等级。
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五、煤矿供电系统
矿井安全供电及三大保 护
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2020/11/29
矿井安全供电及三大保护
一、煤矿井下为什么采用中性点不接地系统？
ß 《煤矿安全规程》第四百四十三条 严禁井 下配电变压器中性点直接接地。严禁由地 面中性点直接接地的变压器或发电机直接 向井下供电。
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矿井安全供电及三大保护
ß 中性点：三相交流电→三相绕组→变压器，发电
机、电动机的每个绕组有一点，此点与另外两相 绕组接线端间电压绝对值相等，此点就是中性点。 电力系统中，中性点用符号“N”表示。
ß 中性点接地：三相交流电力系统中性点与大地
之间的电气连接方式，称为电网中性点接地方式。
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矿井安全供电及三大保护
ß 中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性； 同时直接影响电力系统设备绝缘等级的选择、耐 压等级以及继电保护技术方式、通讯干扰等。
ß 保护整定的最终原则：
躲过最大启动电流，保证设备正常启动、运行； 允许短时间过载，且根据过载电流的大小反时限保护； 迅速切断最小两相短路电流实现对供电设备和线路的 保护。 过载（过负荷）保护的主要对象是用电设备和电缆； 短路保护的主要对象是供电设备和电缆。
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矿井安全供电及三大保护
ß 一、低压馈电开关的整定
煤矿井下供电系统“三大保护”定期试验制度
煤矿井下供电系统“三大保护”定期试验制度为确保机电设备三大保护设施齐全完好、动作可靠，确保全矿供电系统的安全运行，全面提升全矿机电管理水平。
结合煤矿实际情况，对全矿范围内供电系统三大保护(过流保护、漏电保护、保护接地)定期进行全面的检查试验，特制定本制度。
一、试验周期1.过流保护①井下供电系统继电保护装置每六个月必须全面检验和调整一次，当负荷变化时，应及时调整，确保动作灵敏可靠。
②高压开关综合保护装置、低压开关保护插件入井前在我矿机电队进行一次升流过载、速断跳闸试验。
③新安装工作面时由机电科提前设计供电方案，绘制供电系统图，并进行合理整定计算，设计调整定值。
由机电科人员现场监督，本区域机电负责人进行调整。
2.漏电保护①每天早班8：00-9：30对低压馈电开关检漏保护装置进行一次就地跳闸试验。
②每月20日开始各队机电负责人负责对低压馈电开关检漏保护装置进行一次远方漏电跳闸试验。
③新安装或移动设备时必须进行一次远方漏电保护试验。
3.保护接地①每季度由机电科组织对井下各个配电点、变电所的主、辅接地极进行一次接地电阻测试。
②新安装或移动设备时必须进行一次接地电阻测试。
③电气设备保护接地外壳，包括接地螺栓、接地线、接地极等，每班检查一次。
④每年至少要将主接地极或局部接地极从水仓或水沟中提出，详细检查一次，如发现接触不良或锈蚀严重等缺陷，应立即处理。
二、责任区域1.井下由所属区域机电队长全面负责。
2.井下高压供电系统试验由机电科全面组织所属队组负责，低压供电系统由机电队长及生产队组机电队长全面负责，各队机电队长必须严格执行科室安排的各项工作任务。
3.变电室高压开关、变压器、低压开关线路由机电队班组长每班巡查。
三、三大保护检查试验具体要求及安全技术措施1.过流保护、漏电保护、保护接地使用率、合格率必须达100%，不得有私自甩掉或停用现象，一经发现严肃处罚。
2.照明综保、电动机综合保护装置使用率、动作率达到100%，不得有私自甩掉或停用现象，一经发现严肃处罚。
井下三大保护细则
井下三大保护细则一、短路保护整定细则短路保护是井下电气系统中的重要安全措施，旨在防止因电气故障导致的火灾和爆炸事故。
为确保短路保护的有效性，特制定以下整定细则：整定原则：短路保护的整定值应根据电气设备的额定电流、电缆的截面积及长度、以及井下工作环境等因素进行合理设定，确保在发生短路时能够及时切断电源。
定期检查：每季度至少对短路保护装置进行一次全面检查，确保其处于良好的工作状态。
同时，每次调整或更换电气设备后，应重新计算整定值，并及时调整。
记录管理：每次整定或检查都应详细记录，包括整定时间、整定值、检查人员等信息，以备查阅。
二、保护接地装置细则保护接地是防止电气设备绝缘损坏时发生电击事故的重要措施。
为确保接地装置的有效性，特制定以下细则：接地标准：电气设备的金属外壳、电缆的屏蔽层等必须可靠接地。
接地电阻应符合国家标准，一般不得大于4欧姆。
定期检测：每季度至少对接地装置进行一次检测，确保其接地电阻值符合要求。
对于不合格的接地装置，应及时进行整改。
维护管理：接地装置应定期检查，确保其完好无损。
对于锈蚀、断裂等损坏的接地装置，应及时更换或修复。
三、低压检漏保护细则低压检漏保护是防止井下低压电气系统漏电引发事故的重要措施。
为确保检漏保护的有效性，特制定以下细则：安装要求：井下所有低压电气设备和电缆都应安装检漏保护装置。
检漏保护装置应选用符合国家标准的产品，确保其性能可靠。
定期试验：每月至少对检漏保护装置进行一次试验，确保其工作正常。
试验时，应记录试验数据，以便分析设备运行状况。
故障处理：当检漏保护装置发出报警或跳闸时，应立即查明原因并进行处理。
对于无法立即处理的故障，应采取临时安全措施，并尽快安排专业人员进行维修。
以上三大保护细则是确保井下电气系统安全稳定运行的重要保障。
各单位应严格执行相关细则，加强日常维护和检查，确保各项保护措施的有效性。
同时，还应加强员工的安全教育和培训，提高员工的安全意识和操作技能。
煤矿工人应知应会基本知识
煤矿工人应知应会基本知识（机电部分）1、井下低压安全供电的“三大保护”是什么？答：是接地保护、漏电保护、和过电流保护。
2、矿用防爆电气设备指的是什么？按所采取防爆结构措施的不同，分为那几种型式？答：矿用防爆电气设备是指按GB3836.1国家标准生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。
按所采取防爆结构措施的不同，分为以下几种型式：⑴隔爆型电气设备；⑵增安型电气设备；⑶本质安全型电路和电气设备；⑷正压型电气设备；⑸充油型电气设备；⑹充砂型电气设备；⑺无火花型电气设备；⑻特殊型电气设备。
）3、高、低压电气设备的“三大保护”是什么？必须符合哪一规程、三细则的规定？答：“三大保护”是指三短路、漏电、接地。
必须符合《煤矿安全规程》和《煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则》、《煤矿井下检漏继电器安装、运行、维护与检修细则》及《矿井低压电网短路保护装置的整定细则》。
4、机房（峒室）安全防护是什么？答：防护罩、防护栏并悬挂危险警示标志；防护器材；禁放易燃易爆物品。
5、在日常运行中，对隔爆电气设备须进行定期巡视和检查的要求是什么？答：紧固螺栓必须齐全、拧紧；电缆的连接牢固、可靠、不会被拔脱；接地装置可靠连接；外壳无损伤痕迹；电动机各部分的温升正常。
6、电缆敷设有那些规定？答：应用吊钩悬挂；悬挂整齐、不交叉、不落地，应有适当驰度；悬挂间距：水平或倾斜巷道内不得超过3m，在立井筒内不得超过6m。
7、根据保护功能的不同，对电气设备及其供电线路应设置的过流保护装置有那些？答：短路、过负荷、断相、过流综合保护装置。
8、根据《规程》规定，那些电气设备应有失压保护？答：井上下的高压电动机、动力变压器的高压侧。
低压电动机应有远方控制装置。
9、触电的种类有那些？一般的预防方法有那些？答：电击、电伤。
防止人身接触或接近带电导体，降低使用电压，严格遵守各项安全用电作业制度。
10、操作井下电气设备，必须遵守那些规定？答：（1）不得带电检修、搬迁电气设备；（2）非专职或值班电气人员，不得擅自操作电气设备；（3）操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并必须穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；（4）操作千伏级电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套或穿电工绝缘靴；（5）127伏手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分，应有良好绝缘。
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3、 煤矿井下保护接地网概述
• 井下36V以上的电气设备的金属外壳、构架 等，都必须装设保护接地。 • 接地网上任一接地点测的接地电阻值， 不得超过2欧姆。移动设备或手持式设备同 接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或 其他相当接地导线）的电阻值，都不得超 过1欧姆。
2、预防过负荷的措施
• 正确选择电气设备和电缆，并使其具有一 定的过负荷能力。 • 避免频繁启动、重载启动设备。 • 加强对电气设备及电线电缆的使用、维护、 检查及管理。 • 装设过负荷保护装置：热继电器等。
3、预防断相的措施
• 严格电缆与电线、电缆与电动机或开关的 接线工艺。 • 加强维护，避免机械伤害，敷设和搬移过 程中，弯曲半径不要小于电缆的最低允许 弯曲半径。 • 加强对电气设备及电线电缆的使用、维护、 检查及管理。 • 装设断相保护装置。
电网与电气设备某处绝缘损坏或绝缘 电阻显著下降的现象就叫漏电。
2、漏电的分类：
集中性漏电——在变压器中性点不接地电 网中，由于电网某处的绝缘损伤而发生 的漏电。 分散性漏电——由于整条线路或整个电网 的绝缘水平降低，而沿整条线路或整个 电网漏电。
3、漏电的危害
1、人体触电； 2、电火花引起瓦斯煤尘爆炸； 3、漏电可能引起可燃性气体或可燃物着火 或爆炸引发火灾； 4、漏电电流可能先期引爆电雷管； 5、漏电电流的长期存在，使绝缘进一步恶 化，甚至引起相间短路；
过流保护包括：
短路保护、过负荷保护和断相保护
过流保护装置的类型：
熔断器 过流继电器 热继电器及综合保护装置
• 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，都应同主接地极 连接成一个总接地网。
井下中央变电所 高压配电装置 井 筒
接地母线
副水仓 主接地极 井第水窝 电缆接线盒
主水仓
采区变电所
辅助接地线
采煤机
工作面配电点
局部接地级
井下保护接地网示意图
第二节 漏电保护
1、漏电的概念：
第三章
煤矿安全用电的三大保护
保护接地 漏电保护 过电流保护
第一节 第二节 第三节
第一节
保护接地
Id Rd
I人 R人
I人=Id Rd/R人
1、保护接地的概念
用一根导线将正常不带电的电气设备的 金属外壳或架构与埋在地下的接地极连接 起来，以保证人身安全、防止人身触电事
故的保护就叫保护接地。
2、保护接地的原理及作用
一、漏电闭锁
二、无选择性漏电保护 三、有选择性漏电保护
6、漏电保护的作用
• 当系统漏电时能迅速切断电源； • 当人体接触带电体时迅速切断电源，防止 发生人身触电事故； • 不间断地监视被保护电网或电气设备的绝 缘状态。 • 防止电气设备漏电及漏电故障扩大。
第三节 过流保护
造成过流的故障原因
短路
误 机 绝 操 械 缘 作 损 击 伤 穿
过负荷
机 械 性 堵 转 重 载 起 动 电 源 电 压 过 低
断相
电 缆 芯 线 一 相 断 线 接 线 连 接 不 牢
熔 断 器 有 一 相 熔 断
1、预防短路的措施
• 正确选择电气设备和电缆的额定电压，使 之大于等于所在电网的工作电压，避免工 作时击穿绝缘。 • 坚持使用检漏继电器和阻燃性屏蔽电缆。 • 加强对电气设备及电线电缆的安装、使用、 维护、检查及管理。 • 装设短路保护装置：熔断器、磁电——过 流断电器。
4、漏电故障产生的原因
1）电缆或电气设备本身的原因引起的漏 电。 2）因使用、维修、操作不当引起漏电。 3）因意外事故引起漏电。 预防措施：（1）针对上述原因从管理、使 用、维护、检查等方面采取相应的措施。 （2）按照《煤矿安全规程》规定，在井下 低压电网中设置漏电保护及保护接地。
5、漏电保护的类型