浅谈井下保护接地问题
浅谈接地保护在煤矿井下电气设备中的应用
浅谈接地保护在煤矿井下电气设备中的应用接地保护是指对井下电气设备进行接地的一种保护措施。
在煤矿井下电气设备中的应用主要有以下几个方面：接地保护可以保护人员和设备的安全。
在井下作业过程中，电气设备的故障或者是供电系统的异常可能会造成电气设备的金属壳体带电，形成触电危险。
通过将电气设备的金属壳体与大地连接，即可使得设备的金属壳体带电时，电流通过接地导线流向大地，避免触电事故的发生，保护作业人员的生命安全。
接地保护也可以提高设备的可靠性和稳定性。
在煤矿井下的特殊环境下，电气设备往往会受到恶劣的工作环境、湿气等因素的影响，容易出现故障。
而接地保护可以有效地消除电气设备中的漏电流，避免设备受到漏电流的干扰，提高设备的工作可靠性和稳定性，确保正常的工作流程。
接地保护还可以防止雷击和电磁干扰。
煤矿井下作业时，由于井下深处比较潮湿，空气中带有大量的湿气，容易形成雷电。
雷电对电气设备造成的直接或者间接损坏是非常严重的。
通过将电气设备与大地进行连接，可使得雷电的电流通过接地导线流向大地，保护设备的安全。
煤矿井下的大型机械设备往往产生较强的电磁辐射和电磁干扰，接地保护可以有效地消除电磁干扰，确保设备的正常工作。
接地保护还可以提高供电系统的工作效率。
在煤矿井下的供电系统中，电气设备的金属壳体与大地连接可以起到良好的避雷和保护作用。
当外界因素引起设备的金属壳体带电时，通过接地导线可以迅速将带电电流引入大地，避免设备受到损坏。
接地保护还可以提高供电系统的过电流保护和故障定位能力，缩短故障处理时间，提高供电系统的可靠性和稳定性，确保供电系统的正常运行。
接地保护在煤矿井下电气设备中具有重要的应用价值。
通过合理地设计和选择接地装置，可以保护电气设备和作业人员的安全，提高设备的可靠性和稳定性，防止雷击和电磁干扰，提高供电系统的工作效率。
在煤矿井下电气设备的设计和使用过程中，应充分考虑接地保护的必要性和重要性，合理设置和配置接地装置，确保电气设备的安全运行。
浅谈煤矿井下电气设备的接地保护技术
浅谈煤矿井下电气设备的接地保护技术煤矿生产过程中，受井下恶劣作业环境的影响，很多电气设备的应用过程中可能存在诸多质量问题及安全隐患，一旦其内部绝缘性能受到损伤，极有可能导致人身伤亡事故，甚至出现火灾或爆炸等重大安全事故。
因此文章在分析井下电气设备接地保护原理的基础上，阐述保护接地的具体范围及要求，并在最后提出接地保护措施。
标签：煤矿生产；电气设备；接地保护1 接地保护的原理2 保护接地的范围及要求对于煤矿井下电气设备而言，除非有特殊要求，否则下列金属部件均需接地或接零，包括：电机、变压器、电器、照明器具、携带式及移动式用电器具的底座与外壳、电机设备的传动装置、互感器的二次接线、配电屏与控制屏框架、电力电缆的接线盒与终端盒的外壳、电缆外皮与穿线钢管、屋内配电装置的金属构架、靠近带电部分的金属围栏、金属门等等。
而接零的相关要求如下：对于中性点直接接地的低压系统，要对其电力设备的外壳实行低压接零休护，并且零线要在电源处接地；低压系统中不得采用大地作为相线或者零线，以防止发生触电事故；断路器或熔断器等装置不得设置在零线上，单项开关装设在相线上；线路处于供电状态下不得断开零线；此外，如果低壓系统中无法全部采用接零保护，则可以选择接地、接零两种保护方式，不过需要注意，有些电气设备或线路不接零，需要设置继电保护装置，以便在发生故障后可以自动切除。
3 煤矿井下电气设备接地保护措施3.1 电缆接地线的制作与连接由于高压电缆头与高压电缆线直接进行保护接地连接，因此要做好电缆接地线的制作与连接。
在制作高压电缆接地线选择电缆线路材质时，铜线、镀锌铁线、扁钢线是首选，并且电缆材质属性不同，对电缆接地线的截面面积也不相同：如果选择铜线，要保证其截面积至少大于25mm2；选择镀锌铁线则要求其截面积至少大于50mm2；而选择扁钢线是不仅要求其截面积大于50mm2，而且其厚度至少要大于4mm。
此外，电气设备金属外壳部件一定要与接地芯线可靠连接，如有必要可以加长接地芯线的长度，最大程度上防止由于电缆接头脱落而导致接地芯线脱落。
矿山井下电气设备保护接地管理分析
矿山井下电气设备保护接地管理分析矿山是重要的资源开发和生产领域，而矿山井下电气设备的保护和接地管理是保障矿山安全生产的重要问题。
本文将从矿山井下电气设备保护和接地管理方面进行分析，探讨现有的管理问题，并提出改进建议，以提高矿山井下电气设备的安全性和稳定性。
一、矿山井下电气设备保护管理存在的问题1. 缺乏规范的管理制度和标准目前，矿山井下电气设备的保护管理缺乏统一的标准和规范，导致各个矿山企业在保护管理方面存在较大的差异性，甚至存在一些漏洞和盲区。
有的矿山企业在电气设备的防护措施上投入不足，导致电气设备易受损坏和事故发生。
2. 接地管理不到位矿山井下电气设备的接地管理不到位是另一个重要问题。
良好的接地系统是保证电气设备安全运行的关键，但是在一些矿山企业中，接地管理不够重视，导致接地系统不完善，存在接地电阻大、接地线路敷设不合理等问题，影响了电气设备的安全性和稳定性。
3. 缺乏专业人员进行管理和维护矿山井下电气设备保护管理需要专业的技术人员进行管理和维护，但是目前一些矿山企业中存在缺乏专业人员的情况，导致电气设备的保护管理工作难以开展。
这些专业人员不仅在日常的设备维护和故障处理中起着重要作用，还能够在设备更新和改造方面提供专业的技术支持。
二、改进建议1. 建立标准化的管理制度和规范针对矿山井下电气设备的保护管理问题，需要建立统一的标准化管理制度和规范，明确电气设备的保护要求和管理流程，以规范和规范化矿山井下电气设备的保护管理工作。
这样一来，不仅能够提高管理的有效性，还能够降低事故的发生概率。
2. 加强接地管理和维护工作针对接地管理不到位的问题，矿山企业需要加强对接地系统的管理和维护工作。
可以进行接地系统的全面检测，排查存在的问题，并采取相应的改进措施进行整改。
加强对接地系统的日常维护工作，定期进行接地电阻测试和接地线路的检查，及时发现和解决问题，确保接地系统的稳定性和安全性。
3. 增加专业人员并加强培训矿山企业需要增加专业的技术人员，并加强对这些人员的培训，提高他们的专业素养和技术水平，以确保电气设备的保护管理工作能够得到有效开展。
刍议如何做好煤矿井下设备的保护接地
刍议如何做好煤矿井下设备的保护接地煤矿井下设备的保护接地是煤矿安全生产中的重要环节。
井下工作环境嘈杂，湿度大，金属设备及电器设备密集，存在较高的电击风险。
为了增强煤矿井下设备的安全性，接地保护技术得到了广泛应用。
下面，笔者将从接地保护的必要性、接地组成要素及接地保护的实施方法等几个方面详细讨论如何做好煤矿井下设备的保护接地。
一、接地保护的必要性接地保护是井下设备安全的重要保障措施。
在井下，金属设备与地面之间构成一个电路，当金属设备故障或电器设备短路时，就会通过短路电流产生焦耳热，电器设备发生过载，甚至会导致火灾、爆炸等危险情况。
接地保护技术的应用可以有效地保护井下设备的安全运行，保障生产作业的连续性和稳定性。
二、接地组成要素接地组成要素是实施接地保护的基础，它由接地体、接地电缆、接地装置和接地电阻组成。
1. 接地体：接地体是接地保护的核心部件，它是一种通过与大地接触而形成的大土体或钢管，通常深埋在地下，能承担接地电阻的主要作用。
2. 接地电缆：接地电缆负责建立连接接地体与设备设施的导电通道，确保设备设施与接地体之间的电位差为零。
3. 接地装置：接地装置包括接地板、接地带、接地母线等，它们可以有效地将电流传导到接地体。
4. 接地电阻：接地电阻由接地体、接地电缆和接地装置共同构成，并用于防止接地电流过大损坏设备。
三、接地保护的实施方法根据井下设备的不同特点，实施接地保护可以采取多种不同的方法。
下面，就介绍三种常见的实施方法：1. 直接接地法：直接接地法需要将接地体和设备之间的电缆直接连接在一起，构成一条完整的导电通道，将短路电流输送到地下。
这种方法简单、易行，但电阻较大，只适用于小型设备。
2. 保护接地法：保护接地法是在直接接地法的基础上增加保护措施，如设置接地电阻、接地开关等。
接地电阻的作用是保护设备不被过大的接地电流损坏，接地开关则可以在设备发生故障时切断接地电源。
3. 隔离接地法：隔离接地法是通过设置隔离变压器将设备与供电网隔离开，从而保障设备的安全。
浅谈煤矿井下接地保护技术
浅谈煤矿井下接地保护技术【摘要】从目前矿山企业实际运行情况看，接地故障(特别是单相接地故障)时有发生，由此引发的灾害已给国家带来财产损失，也使矿工的人身安全受到威胁。
解决好矿山企业的接地保护，是电气工作者必须重视的问题，处理好这个问题，会给矿山企业带来较好的社会效益和经济效益。
【关键词】煤矿;保护接地;接地体;中性点不接地系统 1.保护接地的必要性在煤矿井下总接地电网是高、低压电气设备共用的高压电网的单相接地电流远大于低压电网，因此，井下总接地网电阻主要取决于高压电网的单相接地电流。
但在中性点不接地系统中，此电流又与高压电网对地电容有关，电网愈大(包括电缆、架空线路)，电容就愈大。
若此电容大至使单相接地电流超过20A（《煤矿安全规程》规定此电流应不大于20A)，则将超过人身允许的最大接触电压40V （《煤矿安全规程》规定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，不得超过1Ω。
)，将威胁到人身安全。
为此，应根据单相电流的大小，适当降低总接地网的电阻值；或采用其它措施以减小电网对地的电容电流。
目前常用中性点经消弧圈接地方式来补偿电网对地的电容电流。
2.接地保护的电阻计算2.1 单根垂直接地体的接地电阻单根垂直接地体的接地电阻的理论计算公式：R=0.366 Lg ，(1)式中，R 为接地体接地电阻，Ω；L 为接地体长度，m；ρ 为土壤电阻率，Ω；d 为接地体的外径或等效外径，m。
常用的简化公式有：R≈0.3ρ (2)R≈ρ/L (3)式中的符号含义同前。
在实际工程中，接地体的材料有角钢、圆钢和钢管三种，(2)式、(3)分别简化为：2.1.1 角钢接地体取L=2.5，规格40mm ×40mm ×4mm ，即宽b=40mm ，等效为0.84b=0.0336m ，代入式(1)计算可得：R=0.36ρ，或R=0.91ρ/L。
小议煤矿井下电气设备的保护接地
小议煤矿井下电气设备的保护接地摘要：过流保护、漏电保护和保护接地是保证矿井安全供电及矿井安全生产最重要的措施，也是最基本的电气保护措施，又称“三大保护”。
作为井下供电系统三大保护之一的接地保护，在预防和减少井下人身触电事故中起到了至关重要的作用。
为了保证煤矿的安全生产，煤矿管理人员必须充分重视井下电气设备的接地保护。
关键词：井下电网；保护接地；维护接地保护是煤矿井下电气保护的一个重要环节，人体和接地电阻构成并联电路，接地装置可以发挥分流作用，有效降低人体的触电电流，保障井下工作人员人身安全，并且通过设置保护接地装置，电气设备外壳的漏电电流可以通过接地装置引入地下，减少漏电电流危害，防止发生煤尘或者瓦斯爆炸。
根据《煤矿井下继电器调试安装、运行维护和检修规范》和《矿井保护装置安装设计要求》，严格把关接地线、电气设备、接地极的连接和接地，按照相关规定，对煤矿井下接地保护装置进行检查并且做好记录，定时测定接地电阻，结合《煤矿井下安全规程》，接地网任何位置的接地电阻应小于2欧姆，接地极到手持式或者移动式电气设备之间的保护接地极电阻值应小于1欧姆，一旦超出这个界限，应仔细分析原因，有针对性地进行调整。
1保护接地定义及分类1.1 保护接地定义所谓保护接地，就是用导体把电气设备中所有正常不带电的外露金属部分(电动机、变压器、电器及测量仪表的外壳，配电装置的金属构件，电缆终端盒与接线盒外壳等)和埋在地下的接地极连接起来。
由于有了保护接地，就可将由于绝缘损坏而使电气设备金属外壳所带的对地电压降到安全数值，这样一且人体接触这些外壳，就不致发生触电危险，从而保证了人身的安全。
1.2 接地保护系统的分类（1）工作接地。
为了保证电气设备在正常或者发生故障情况下可靠工作而采取的接地，称为工作接地，工作接地一般都是通过电气设备的中性点来实现的，所以又称为电力系统中性点接地。
例如，电力变压器或电压互感器的中性点接地就属于工作接地。
井下接地的保护原理有哪些
井下接地的保护原理有哪些
井下接地的保护原理主要有以下几种：
1. 地面接地：将井下设备通过导线与地面连接在一起，将电流通过接地线路导入地下。
接地能够将电流分散到地下，减少对人和设备的伤害。
2. 接地网：在井下设备周围建立接地网，使用大量的地线进行互联，形成低阻抗的地网，以便将异常电流迅速导入地下，保护设备和人员的安全。
3. 接地电阻：在井下设备的接地点加装接地电阻，将电流通过电阻分散到地下，减少对人和设备的伤害。
接地电阻的选择要符合设备的电流负载和接地电阻值要求。
4. 看守接地：对井下设备的接地进行定期的巡视和检测，确保接地系统的正常运行。
及时发现和排除接地系统中的故障和缺陷，保障井下设备的安全运行。
5. 绝缘监测：对井下设备的绝缘状况进行监测，及时发现绝缘故障，采取措施修复或更换绝缘材料，避免井下设备发生漏电等安全隐患。
6. 接地保护装置：在井下设备接地系统中安装接地保护装置，当接地系统发生故障或异常时，自动切断电源，保护井下设备和人员的安全。
这些保护原理一般会根据不同的井下设备和工作环境的特点而有所差异，具体的保护措施需要根据实际情况进行综合考虑和设计。
井下保护接地的作用和具体要求
井下保护接地的作用和具体要求首先，保护接地要具备良好的导电性能。
接地装置应根据电流大小和故障模式选择合适的导电材料，以确保电流能够快速返回电源，并使它流回最近的接地环路。
常用于电气设备接地的导电材料有铜、铁、铝等。
其次，保护接地应具备良好的地质条件和安全性。
接地装置应放置在坚实的土壤或者水体中，保证接地电阻的稳定性和可靠性。
此外，接地装置应具备防止被人为破坏的能力，以确保整个电力系统的安全运行。
再次，保护接地要满足电流分配的要求。
电流经过接地装置后应能够按照一定的规则分布到各个接地点，避免一些接地点电流过大而导致危险。
为了实现电流分配的要求，可以采用多个接地装置并采用合适的布置方式。
此外，保护接地还应满足电流阻尼和电势均衡的要求。
电流阻尼是指当电流经过接地装置时，应通过合适的电阻值和容量值来实现电流的快速消散，从而降低危险的发生。
电势均衡是指接地装置之间的电势应保持一定的均衡，避免由于电势间的差异而引发电气事故。
另外，保护接地还应满足可行性和经济性的要求。
接地装置的设计和布置应具备一定的可行性，即能够在现有的电力系统结构和管线条件下实施。
同时，接地装置的建设和维护成本应控制在合理范围内，避免过度投入。
最后，保护接地要满足相关法律法规和标准的要求。
不同地区和国家可能有不同的电力系统管理要求，保护接地装置的设计和布置应符合当地的法律法规和标准要求，以确保系统的合法合规运行。
总结起来，保护接地在电力系统中起着至关重要的作用。
它需要具备良好的导电性能、地质条件和安全性，满足电流分配、电流阻尼和电势均衡的要求，同时要考虑可行性和经济性，并符合相关法律法规和标准的要求。
只有满足这些要求，才能确保电力系统的安全运行，保护人员和设备的安全。
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浅谈井下保护接地问题
摘要:保护接地在减小漏电危害、预防人身触电方面起到极其重要的作用,文章论述了接地网主要组成部分,介绍和分析矿山井下保护接地网络的形式、作用,最后结合工程实际进行了实例阐述。
关键词:保护接地接地电阻井下保护
接地,一般是指电气装置为达到安全和功能的目的,采用接地系统与大地或某一基准电位点做电气连接。
其中为了降低电气装置外露导电部分和装置外导电部分在故障情况下可能带的电压,减少对人身的危害,而进行的接地称为保护接地。
矿山工程由于井下巷道狭窄、场地受到限制,加上潮湿和部分矿山存在可燃性气体和粉尘爆炸的危险性,人身处在这种恶劣的环境中,触电的危险程度大大增加,因此,井下的保护接地具有更为重要的意义。
1 井下接地网及接地电阻
1.1 井下接地网
规程规定在矿山井下指定地点安装主接地极、局部接地极,通过接地干线,把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)连接起来,形成总接地网络。
(1)主接地极。
规范规定井下主接地极不应少于2块,分别设置于主、副水仓中。
(2)局部接地极。
下列地点应装设局部接地极:装有电气设备的硐室;单独装设的高压电气设备;低压配电点;连接电力电缆的接线盒;接触电压大于40 V 的任何地点。
局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。
(3)接地母线和接地支线
1.2 接地电阻
规范规定:当任一主接地极断开时,接地网上任一点测得的总接地电阻值不应大于2 Ω。
矿山井下的高压配电系统与低压配电系统采用共用接地,高压电网的单相接地电流远大于低压电网,因此井下接地电阻主要取决于高压电网的单相接地电流,而此电流在中性点不接地系统中,又与高压电网对地电容有关,电网越大电
容就越大。
对此规范要求:矿井6～10 kV电网中,当单相接地电容电流小于等于10 A时,宜采用电源中性点不接地方式;大于10 A时,必须采取限制措施:或适当降低总接地网电阻值,或采取其他措施,如将变压器分列运行、缩小供电范围或采用消弧线圈补偿电网对地的电容电流等方法。
2.2 局部接地极电阻值
上述规定中没有对局部接地极电阻值做出明确规定,对于固定电气设备如变电所、水泵等接地母线连接一般比较可靠,局部接地极阻值不作要求没有问题,但在采矿工作面由于工作面不断推进,接地母线一般通过移动电缆接地芯线与局部接地极相连,此时局部接地极应考虑仍能起作保护人身触电作用。
设计中应对380 V低压配电系统单相接地电流进行计算,以此为依据对局部接地极接地电阻进行限制。
3 工程实例
3.1 设计方案
本人进行的是铁锡矿采矿工程设计(采选规模为80万t/a),设计范围包括井下开采矿山及其相应的空压站、排风井、井下排水等配套工程、地上和井下配电站的设计、选矿厂设计以及为采选工程配套的综合楼、化验室、机电修理、锅炉房等附属设施。
因为矿区电源引自上级变电站的10 kV侧两段母线,故分设10 kV中心配电站、主井中央配电站、空压机配电站、东风井配电站、西风井配电站。
10 kV用电设备23台,共设有12处10/0.4 kV变电所,其中由10 kV 中心配电站以放射方式供电线路为架空线路,其余配电站出线均为电缆。
经过统计架空线和电缆的规格、长度,按照《工业与民用配电设
计手册》提供的架空线路和电缆线路每千米单相接地电容电流的平均值数据进行计算,得到本工程配电系统内10 kV系统的单相接地电容电流为4.7021 A,符合《矿山电力设计规范》中小于10 A的情况,所以采用10 kV电源中性点不接地方式。
井下低压配电网的中性点采用经电阻接地方式,根据接地电阻值的选择应以不超过电动机带单相接地运行的允许电流值(一般按10 A 考虑)原则,所以选用接地电阻为44 Ω,额定电流8.9 A。
井下的保护接地设如下:两组主接地极,规格为500×1500×5的镀锌钢板,分别放置在主、副水仓中;局部接地极,规格为250×2500×5的镀锌钢板,放置巷道的水沟中;局部接地极,规格为φ40,管厚 4 mm,长1800 mm的镀锌钢管,管上至少钻20个孔(φ5 mm),管内及管外充填吸水材料,例如：木炭或炭粉末及食盐的混合物,垂直埋入地下1.4 m。
井下接地母线采用40×4镀锌扁钢,接地支线采用25×4镀锌扁钢。
井下移动或手持设备的保护接地通过电缆芯线与配电点的局部接地极相连,因为电缆最小截面为S=6mm2,最长供电距离为L=300m,而铜线的电阻率ρ=0.0175Ω·mm2/m,则计算这部分电阻为:
满足规范关于每一移动式或手持式电器与接地网之间的保护接地线的电阻值不得大于1Ω的要求。
3.2 估算井下保护接地电阻
计算时忽略接地极间的接地母线和支线,只考虑利用钢带铠装电缆的外皮和接地芯线做接地干线,可得以下结果。
4 结论
目前矿山企业在实际运行中接地故障(特别是单相接地故障)时有发生,不但造成财产损失,也是人身安全的隐患,因此在设计过程中,电气工作者必须重视并解决好矿山企业的接地保护问题。
参考文献
[1]曾涛,田有连,石强,等.矿山电力设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.
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