煤礦電氣安全技術(shù)培訓(xùn)課件

第三章供電安全技術(shù)第一節(jié)變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式在交流供電系統(tǒng)中，變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式有三種，即直接接地、不接地和經(jīng)消弧線圈(或限流阻抗)接地。變壓器不一樣運(yùn)行方式，對井下供電安全有直接影響，下面就不一樣運(yùn)行方式特點(diǎn)做簡明分析。1、變壓器中性點(diǎn)直接接地危害。中性點(diǎn)直接接地危害主要有兩方面：一是人體觸電時大大增加了人體觸電電流；二是單相接地時形成了單相短路。所以中性點(diǎn)直接接地對人身安全和礦井安全都極為不利。如圖1所表示是在變壓器中性點(diǎn)直接接地供電系統(tǒng)中，人觸及一相帶電體時情況。當(dāng)人體觸及一相帶電體時，跨接于人體是相電壓(人身電阻定為1000Ω)，經(jīng)過計(jì)算，當(dāng)電源電壓為380V時經(jīng)過人體電流為220mA，660V時為380mA，1140V時為660mA。此時電流路徑為：電源a相→人身→大地→接地體→電源中性點(diǎn)。當(dāng)人體經(jīng)過5mA電流時，就有觸電感覺，經(jīng)過30～50mA電流時，就有生命危險，經(jīng)過50mA以上電流時絕對有生命危險。設(shè)計(jì)漏電保護(hù)時，假定人身電阻為1000Ω，經(jīng)過人體觸電電流不超出30mA為安全電流。當(dāng)電網(wǎng)一相接地時，因?yàn)樽儔浩髦行渣c(diǎn)直接接地，電流沒有經(jīng)過阻抗而直接流回到了電源，形成了單相短路。單相短路電流很大，在接地點(diǎn)將產(chǎn)生很大電弧，有可能引發(fā)瓦斯和煤塵爆炸或人員傷亡。所以，《煤礦安全規(guī)程》要求：禁止井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地，禁止由地面中性點(diǎn)直接接地變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。2、變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式。如圖2所表示，ra、rb、rc分別是電纜三相芯線絕緣電阻，Ca、Cb、Cc為三相芯線對地電容。假如忽略電纜對地電容，此時人觸及一相帶電體，則人身觸電電流經(jīng)過路徑為：電源a相→人體→大地→b相c相絕緣→b相→c相芯線→電源中性點(diǎn)。設(shè)電網(wǎng)每相絕緣電阻在380V時為90000Ω，660V時為35000Ω，而人身電阻仍為1000Ω，經(jīng)過計(jì)算，其觸電電流分別為7mA和30mA。由此可知，在中性點(diǎn)不直接接地時，經(jīng)過人體電流是安全。因?yàn)榉植茧娙莶粦?yīng)忽略，現(xiàn)在采取在漏電繼電器中加零序電抗線圈來賠償對地電容電流。(3)變壓器中性點(diǎn)采取消弧線圈接地運(yùn)行方式。從圖3看出，變壓器中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地后，當(dāng)人觸及一相帶電導(dǎo)體時，經(jīng)過人體電流將增加一個流過消弧線圈電流分量IL，因而此時流過人體電流是Ir、IC、IL。和IL向量和，即IB=Ir+IC+IL，因?yàn)橄【€圈電阻很小，可忽略不計(jì)，所以能夠把消弧線圈看成是一個純電感線圈，IL是純電感電流，在相位上與電容電流IC相差180o，從而能夠依照向量圖，變成代數(shù)和形式，從而能夠求得流過人體電流：由上式可知，此時流過人體中電容電流分量被電感電流分量抵消了一部分，因而流過人體總電流減小，安全程度得到了提升。這種利用電感電流來抵消電容電流作法，叫做電容電流賠償。同理，在電網(wǎng)發(fā)生一相線路接地故障時，也能夠利用上述電感電流接地點(diǎn)電流中電容電流分量，來減小漏電電流。第二節(jié)采區(qū)供電安全一、對機(jī)電硐室要求與要求(1)永久性井下中央變電所和井底車場內(nèi)其余機(jī)電設(shè)備硐室，應(yīng)砌碹或用其余可靠方式支護(hù)，采區(qū)變電所應(yīng)用不燃性材料支護(hù)。硐室必須裝設(shè)向外開防火鐵門。鐵門全部敞開時，不得妨礙運(yùn)輸。鐵門上應(yīng)裝設(shè)便于關(guān)嚴(yán)通風(fēng)孔。裝有鐵門時，門內(nèi)可加設(shè)向外開鐵柵欄門，但不得妨礙鐵門開閉。從硐室出口防火鐵門起5m內(nèi)巷道，應(yīng)砌碹或用其余不燃性材料支護(hù)。硐室內(nèi)必須設(shè)置足夠數(shù)量撲滅電氣火災(zāi)滅火器材。井下中央變電所和主要排水泵房地面標(biāo)高，應(yīng)分別比其出口與井底車場或大巷連接處底板標(biāo)高高出O．5m。(2)采掘工作面配電點(diǎn)位置和空間必須能滿足設(shè)備檢修和巷道運(yùn)輸、礦車經(jīng)過及其余設(shè)備安裝要求，并用不燃性材料支護(hù)。(3)變電硐室長度超出6m時，必須在硐室兩端各設(shè)1個出口。(4)硐室內(nèi)各種設(shè)備與墻壁之間應(yīng)留出0．5m以上通道，各種設(shè)備相互之間，應(yīng)留出O．8m以上通道。對不需從兩側(cè)或后面進(jìn)行檢修設(shè)備，可不留通道。(5)帶油電氣設(shè)備必須設(shè)在機(jī)電設(shè)備硐室內(nèi)。禁止設(shè)集油坑。(6)硐室不應(yīng)有滴水。硐室過道應(yīng)保持通暢，禁止存放無關(guān)設(shè)備和物件。帶油電氣設(shè)備溢油或漏油時，必須立刻處理。(7)硐室入口處必須懸掛“非工作人員禁止入內(nèi)”字樣警示牌。硐室內(nèi)必須懸掛與實(shí)際相符供電系統(tǒng)圖。硐室內(nèi)有高壓電氣設(shè)備時，入口處和硐室內(nèi)必須在顯著地點(diǎn)懸掛“高壓危險”字樣警示牌。(8)采區(qū)變電所應(yīng)設(shè)專員值班。無人值班變電硐室必須關(guān)門加鎖，并有值班人員巡回檢驗(yàn)。(9)硐室內(nèi)設(shè)備，必須分別編號，標(biāo)明用途，并有停送電標(biāo)志。二、工作面配電點(diǎn)設(shè)置工作面配電點(diǎn)是將采區(qū)變電所送來電能再分配給采掘工作面電機(jī)、電鉆和照明裝置，如圖所表示。工作面配電點(diǎn)設(shè)在低壓開關(guān)設(shè)備集中地方，其特點(diǎn)是需要經(jīng)常隨工作面移動。所以通常不需要開設(shè)專門硐室，大都直接設(shè)在工作面附近運(yùn)輸平巷或回風(fēng)巷一側(cè)，位置通常距工作面70～100m處。對于掘進(jìn)工作面配電點(diǎn)，大都設(shè)在掘進(jìn)巷一側(cè)或掘進(jìn)巷道貫通巷內(nèi)，通常距工作面80～lOOm處。因?yàn)椴删蚬ぷ髅骐姎庠O(shè)備隨工作面推進(jìn)而經(jīng)常移動，而且它們負(fù)荷大、改變大、起動頻繁，加之工作自然環(huán)境又差，為了確保安全用電和正常生產(chǎn)，并適應(yīng)電氣設(shè)備經(jīng)常移動和日常維修需要，通常每一個配電點(diǎn)都需設(shè)置一臺電源進(jìn)線總開關(guān)。而且總開關(guān)必須與其余開關(guān)放置在一起，以利于停、送電操作。三、觸電危害及防治方法1．觸電危害人身接觸帶電導(dǎo)體或因絕緣損壞而帶電設(shè)備外殼時，都可能造成觸電事故。因?yàn)榫绿厥夤ぷ鳁l件，發(fā)生觸電可能性較大。觸電對人體組織破壞性是很復(fù)雜。通常對人體傷害大致可分為電擊和電傷兩種情況。電擊是指觸電后電流經(jīng)過人體，在熱化學(xué)和電解作用下使呼吸器官、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)受到損傷和破壞。多數(shù)情況下電擊能夠使人致死，所以是最危險。電傷是指因?yàn)閺?qiáng)電流瞬時經(jīng)過人身某一局部，或電弧烷傷人體，造成對人體外表器官破壞，當(dāng)烷傷面積不大時，不至于有生命危險。觸電對人身危害是由許多原因決定，但流經(jīng)人身電流大小是起決定作用主要原因。經(jīng)過人身電流交流在15～20mA以下，直流在50mA以下時，通常對人體傷害較輕。假如長久經(jīng)過人體工頻交流30～50mA就有生命危險。超出上述電流數(shù)值，則對人生命是絕對危險。所以，我國要求30mA·s為安全電流。流經(jīng)人身電流大小，與人身電阻關(guān)于。人身電阻越大，經(jīng)過人身電流就越?。蝗松黼娮柙叫?，則經(jīng)過人身電流越大，也就越危險。人身電阻是一個變動幅度很大數(shù)值，它隨人皮膚(有沒有損傷、潮濕程度等)、觸電時間、電壓等原因而變動，通常我們?nèi)∪松黼娮铻?000Ω作為計(jì)算依據(jù)。流經(jīng)人身電流與作用于人身電壓關(guān)于。作用于人身電壓越高則經(jīng)過人身電流越大，也就越危險。觸電對人傷害程度與電流作用于人身時間關(guān)于。即使是安全電流，若流經(jīng)人體時間過久，也會造成傷亡事故。這是因?yàn)榘殡S電流在人體內(nèi)連續(xù)時間增加，人體發(fā)燒出汗人身電阻會逐步降低，而電流隨之逐步增大緣故。反之，即使流經(jīng)人身電流較大，若能在很短時間內(nèi)脫離接觸，也不致造成生命危險。2．觸電防治方法(1)井下不得帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備(包含電纜和電線)。檢修或搬遷前，必須切斷電源，檢驗(yàn)瓦斯，在其巷道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛仍?％以下時，再用同電源電壓相適應(yīng)驗(yàn)電筆檢驗(yàn)。檢驗(yàn)無電后，方可進(jìn)行導(dǎo)體對地放電。控制設(shè)備內(nèi)部安有放電裝置，不受此限。全部開關(guān)把手在切斷電源時都應(yīng)閉鎖，并懸掛“有些人工作，不準(zhǔn)送電”牌，只有執(zhí)行這項(xiàng)工作人員，才有權(quán)取下此牌并送電。(2)操作井下電氣設(shè)備，必須恪守以下要求：①非專職或值班電氣人員，不得私自操作電氣設(shè)備。②操作高壓電氣設(shè)備主回路時，操作人員必須戴絕緣手套，并必須穿電工絕緣靴或站在絕緣臺上。③操作干伏級電氣設(shè)備主回路時，操作人員必須戴絕緣手套或穿電工靴。④127V手持式電氣設(shè)備操作手柄和工作中必須接觸部分，應(yīng)有良好絕緣。⑤普通型攜帶式電氣測量儀表，只準(zhǔn)在瓦斯?jié)舛?％以下地點(diǎn)使用。⑥井下防爆電氣設(shè)備，在入井前應(yīng)由指定、經(jīng)企業(yè)(礦務(wù)局)考試合格電氣設(shè)備防爆檢驗(yàn)員檢驗(yàn)其安全性能，取得合格證后，方準(zhǔn)入井。⑦井下防爆電氣設(shè)備運(yùn)行必須符合防爆性能技術(shù)要求，防爆性能受到破壞電氣設(shè)備，應(yīng)立刻處理，不得繼續(xù)使用。(3)預(yù)防人身觸電或靠近帶電導(dǎo)體。①將電氣設(shè)備裸露帶電部分安裝在一定高度，或圍以遮欄。比如《煤礦安全規(guī)程》要求，井下電機(jī)車架空導(dǎo)線懸掛高度，自軌面算起不得小于以下數(shù)值：在行人巷道內(nèi)、車場內(nèi)以及人行道同運(yùn)輸巷道交叉地方為2m；在不行人巷道內(nèi)為1．9m；在井底車場內(nèi)，從井底到乘車場為2．2m等。②井下各種電氣設(shè)備導(dǎo)電部分和電纜接頭都必須封閉在堅(jiān)固外殼中，并在操作手柄和蓋子之間設(shè)置機(jī)械閉鎖裝置，確保電氣設(shè)備接通電源后不能打開蓋子，蓋子打開后，便不能接通電源。③各變(配)電所入口或門口都懸掛“非工作人員．禁止入內(nèi)”牌；無人值班變(配)電所，必須關(guān)門加鎖；井下硐室內(nèi)有高壓電氣設(shè)備時，入口處和室內(nèi)都應(yīng)在顯著地點(diǎn)加掛“高壓危險”牌。（4)對人員經(jīng)常接觸電氣設(shè)備，采取降低工作電壓。比如井下照明、手持式電氣設(shè)備額定電壓和電話、信號裝置額定供電電壓，都不應(yīng)超出127V；控制回路電壓，不應(yīng)超出36V等。3．煤礦井下預(yù)防觸電應(yīng)注意事項(xiàng)(1)非專職電氣人員不得私自擺弄、檢修、操作電氣設(shè)備。(2)不準(zhǔn)自行停電、送電。(3)謹(jǐn)防觸架空線傷人。①攜帶較長金屬工具用具、金屬管材在架空線下行走，禁止扛在肩上；②乘坐平巷人車或?qū)Ａ腥塑嚕宪?、下車時必須切斷該區(qū)段架空線。為了安全，仍要尤其注意頭頂上架空線，不能讓身體任一部分超高，觸到架空線。(4)下山行走，不能手扶電纜，電纜一旦漏電后，后果及其嚴(yán)重。(5)禁止在電氣設(shè)備與電纜上躺坐，以防觸電。第三節(jié)“三專兩閉鎖”掘進(jìn)工作面是獨(dú)頭巷道，輕易發(fā)生瓦斯聚集，其特點(diǎn)是：安裝使用局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)。依照《煤礦安全規(guī)程》要求，瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井中，掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)供電必須設(shè)專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路。局部通風(fēng)機(jī)和工作面電氣設(shè)備必須裝有風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖裝置，以確保局部通風(fēng)機(jī)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)或掘進(jìn)巷道內(nèi)瓦斯超限時，能立刻自動切斷巷道中電氣設(shè)備電源，預(yù)防爆炸事故發(fā)生。（一）組成與工作原理因?yàn)榫蜻M(jìn)工作面是獨(dú)頭巷道，輕易產(chǎn)生瓦斯集聚，而機(jī)電設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生電火花和機(jī)械火花，當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)成5％～16％，火花能量達(dá)成O．28mJ以上時，就會引發(fā)瓦斯爆炸。為了預(yù)防事故發(fā)生，采取“三專兩閉鎖”是有效方法，其電氣系統(tǒng)如圖3—11所表示。(1)“三?！笔侵冈谕咚箛姵鰠^(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井中，掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)實(shí)施專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路供電，如圖3—11所表示。(2)風(fēng)電閉鎖是用兩臺磁力起動器進(jìn)行聯(lián)鎖控制，其中一臺接通風(fēng)機(jī)，另一臺接掘進(jìn)工作面電氣設(shè)備，實(shí)現(xiàn)先通風(fēng)后送電，風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)時，掘進(jìn)工作面電源也同時被切斷。風(fēng)電閉鎖工作原理是把QBC-80起動器中輔助常開觸點(diǎn)CQ2經(jīng)過電纜串聯(lián)接于QBC—120起動器控制回路中，只有局部通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)后其觸點(diǎn)CQ2閉合，QBC—120起動器控制回路才能接通，并使接觸器吸合，給掘進(jìn)工作面電氣設(shè)備供電。若局部通風(fēng)機(jī)停頓運(yùn)轉(zhuǎn)，CQ2常開觸點(diǎn)斷開，從而切斷QBC起動器控制回路，達(dá)成切斷掘進(jìn)工作面電氣設(shè)備電源目標(biāo)。(3)瓦斯電閉鎖是由瓦斯探頭、監(jiān)控系統(tǒng)(監(jiān)控分站)、斷電儀和高壓開關(guān)組成，如圖3—13所表示。瓦斯電閉鎖工作原理是由瓦斯探頭測得CH4含量信號送給監(jiān)控分站，當(dāng)瓦斯超限時，監(jiān)控分站顯示CH41.5%，其常開觸點(diǎn)K1閉合，接通斷電儀電路，其常開觸點(diǎn)K2閉合，接通高壓開關(guān)內(nèi)脫扣線圈TQ電路使高壓開關(guān)跳閘，切斷了掘進(jìn)工作面電氣設(shè)備電源，實(shí)現(xiàn)了瓦斯電閉鎖。二、作用與使用范圍“三專兩閉鎖”適適用于掘進(jìn)工作面。掘進(jìn)工作面是獨(dú)頭巷道，甲烷和有害氣體易于集聚、而引發(fā)爆炸，同時也會給人員造成傷亡，所以工作面人員需要呼吸新鮮空氣，有害氣體必須及時排出或稀釋，主要靠局部通風(fēng)機(jī)。三專作用是：對局部通風(fēng)機(jī)實(shí)施專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路供電來確保供電連續(xù)性，不間斷地向掘進(jìn)工作面通風(fēng)。風(fēng)電閉鎖作用是：掘進(jìn)動力設(shè)備工作前應(yīng)先通風(fēng)吹散瓦斯，當(dāng)瓦斯?jié)舛冉档?％以下時，再開動掘進(jìn)動力設(shè)備；因?yàn)楣收显蚓植客L(fēng)機(jī)停頓通風(fēng)時，掘進(jìn)動力設(shè)備也同時停電，這么可預(yù)防因?yàn)殡娀鸹ɑ驒C(jī)械火花引發(fā)瓦斯爆炸事故。瓦斯電閉鎖作用是：因?yàn)橥咚箛姵隽看髸r局部通風(fēng)機(jī)不能將其及時吹散或稀釋，則由瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)對掘進(jìn)工作面動力電源實(shí)施閉鎖。當(dāng)瓦斯?jié)舛冗_(dá)成1％時，瓦斯監(jiān)控器發(fā)生警報；當(dāng)瓦斯達(dá)成1.5％時，立刻切斷掘進(jìn)工作面動力電源，預(yù)防電火花和機(jī)械火花引發(fā)瓦斯爆炸。第四節(jié)井下電氣設(shè)備安全保護(hù)方法煤礦井下供電系統(tǒng)過流保護(hù)、漏電保護(hù)、接地保護(hù)統(tǒng)稱為煤礦井下三大保護(hù)。井下供電系統(tǒng)三大保護(hù)是確保井下供電安全可靠方法。一、漏電保護(hù)當(dāng)電氣設(shè)備或?qū)Ь€絕緣損壞或人體觸及一相帶電體時，電源和大地形成回路，有電流流過現(xiàn)象，稱為漏電。井下常見漏電故障可分為集中性漏電和分散性漏電兩類。集中性漏電是指漏電發(fā)生在電網(wǎng)某一處或某一點(diǎn)，其余部分對地絕緣水平仍保持正常。分散性漏電是指某條電纜或整個網(wǎng)絡(luò)對地絕緣水平均勻下降或低于允許絕緣水平。一）漏電危害及原因1．漏電危害漏電會給人身、設(shè)備以致礦井造成很大威脅，其危害主要有四個方面：(1)人接觸到漏電設(shè)備或電纜時會造成觸電傷亡事故。(2)漏電回路中碰地碰殼地方可能產(chǎn)生電火花，有可能引發(fā)瓦斯煤塵爆炸。(3)漏電回路上各點(diǎn)存在電位差，若電雷管引線兩端接觸不一樣電位兩點(diǎn)，可能使雷管爆炸。(4)電氣設(shè)備漏電時不及時切斷電源會擴(kuò)大為短路故障，烷毀設(shè)備，造成火災(zāi)。2．漏電原因(1)電纜和電氣設(shè)備長久過負(fù)荷運(yùn)行，使絕緣老化而造成漏電。(2)運(yùn)行中電氣設(shè)備受潮或進(jìn)水，造成對地絕緣電阻下降而漏電。(3)電纜與設(shè)備連接時，接頭不牢，運(yùn)行或移動時接頭松脫，某相碰殼而造成漏電。(4)電氣設(shè)備內(nèi)部隨意增加電氣元件，使外殼與帶電部分之間電氣間隙小于要求值，造成某一相對外殼放電而發(fā)生接地漏電。(5)橡套電纜受車輛或其余器械擠壓、碰砸等，造成相線和地線破皮或護(hù)套破壞，芯線裸露而發(fā)生漏電。(6)鎧裝電纜受到機(jī)械損傷或過分彎曲而產(chǎn)生裂口或縫隙，長久受潮或遭水淋使絕緣損壞而發(fā)生漏電。(7)電氣設(shè)備內(nèi)部遺留導(dǎo)電物體，造成某一相碰殼而發(fā)生漏電。(8)設(shè)備接線錯誤，誤將一相火線接地或接頭毛刺太長而碰殼，造成漏電。(9)移動頻繁電氣設(shè)備電纜重復(fù)彎曲使芯線部分折斷，刺破電纜絕緣與接地芯線接觸而造成漏電。(10)操作電氣設(shè)備時，產(chǎn)生弧光放電造成一相接地而漏電。(11)設(shè)備維修時，因停、送電操作錯誤，帶電作業(yè)或工作不慎，造成人身觸及一相而漏電。二）漏電保護(hù)方式漏電保護(hù)方式有漏電保護(hù)、選擇性漏電保護(hù)、漏電閉鎖。1．漏電保護(hù)現(xiàn)在使用漏電保護(hù)裝置種類很多，有電子電路，也有單片計(jì)算機(jī)控制。這里介紹漏電保護(hù)。從原理上也叫附加直流電源漏電保護(hù)，如圖4—1所表示。其工作原理是：漏電繼電器用直流電進(jìn)行絕緣監(jiān)視，當(dāng)人體觸電時，絕緣電阻降低，其回路以下：電源一接地極一人體一負(fù)荷線c相一SK(三相電抗器)一LK(零序電抗器)一Ω(歐姆表)一ZJ(直流繼電器)一電源，ZJ吸合一ZJ1閉合一TQ(跳閘線圈)有電觸點(diǎn)斷開一DW(饋電開關(guān))斷開一切斷了供電回路。假如絕緣阻值高于整定值時，直流監(jiān)測電流小于ZJ動作電流，饋電開關(guān)不會跳閘，正常供電。2．選擇性漏電保護(hù)選擇性漏電保護(hù)大多利用零序電流方向保持原理，如圖4—2所表示，采取主要檢驗(yàn)元件是零序電流互感器。零序電流互感器有一個環(huán)形鐵芯，其上纏有二次繞組，環(huán)形鐵芯套在電纜上，穿過鐵芯電纜中三根芯線就是它一次繞組。在線路正常工作時，電網(wǎng)三相電壓對稱，三相負(fù)載相同，三相電流矢量和等于零，電流互感器二次沒有電流和電壓，執(zhí)行繼電器J不動作。當(dāng)發(fā)生漏電故障時，三相電路不對稱，必定有零序電流，這個零序電流經(jīng)過電網(wǎng)對地絕緣電阻r和分布電容c組成通路。當(dāng)發(fā)生單相漏電故障時，在零序電流互感器LLH一次側(cè)中流過3倍零序電流，在二次側(cè)產(chǎn)生電流，經(jīng)二極管整流后，可使執(zhí)行繼電器J動作，帶動開關(guān)跳閘。3．漏電閉鎖漏電閉鎖是指在開關(guān)合閘前對電網(wǎng)進(jìn)行絕緣監(jiān)測，當(dāng)電網(wǎng)對地絕緣阻值低于閉鎖值時開關(guān)不能合閘，起閉鎖作用。圖4—4是磁力起動器中漏電閉鎖原理圖。在磁力起動器還未吸合送電時，主接觸器XLC常閉輔助觸頭XLC3閉合，接通以下直流絕緣檢測電路：附加直流電源E“+”端一地一電動機(jī)及其供電線路對地絕緣電阻r一三相線路一人工星形三相硅堆GZ一常閉輔助觸頭XLC3一取樣電位器W一直流電源E“一”端，從而對r進(jìn)行檢測。若此時電動機(jī)及其供電線路絕緣水平較低，小于要求漏電閉鎖動作電阻值或已存在漏電，檢測電路中將流過較大直流電流，從取樣電位器W上取得一個較大信號電壓，使后面反相放大器輸出零伏電壓，造成三極管BG截止，漏電閉鎖繼電器BHJ斷電，因而后者常開觸點(diǎn)不能閉合，接觸器XLC線圈控制電路不能接通，磁力起動器不能合閘送電，這就實(shí)現(xiàn)漏電閉鎖。反之，假如此時電動機(jī)及其供電線路絕緣良好，大于要求漏電閉鎖動作電阻值，則在檢測回路中流過很小直流電流，從取樣電位器w上取得信號電壓也很低，因而反相放大器輸出較高電壓，促使BG導(dǎo)通，BGJ繼電器有電，后者閉合它本身常開觸點(diǎn)，為接通接觸器XLC線圈電路做好了準(zhǔn)備。這時只要按壓起動按鈕QA，即可使磁力起動器吸合送電，電動機(jī)起動運(yùn)轉(zhuǎn)。但在起動器合閘送電后，主接觸器XLC常閉輔助觸頭XLC。隨之?dāng)嚅_，切斷漏電閉鎖檢測電路，漏電閉鎖解除。今后，假如電動機(jī)及其供電線路在運(yùn)行過程中發(fā)生漏電，則由接在電網(wǎng)總開關(guān)上檢漏繼電器進(jìn)行保護(hù)，使總開關(guān)跳閘。二、過電流保護(hù)一）過電流故障危害及原因過電流是指流過電氣設(shè)備和電纜電流超出了額定值。其故障有短路、過負(fù)荷和斷相。1．短路短路是指電流不流經(jīng)負(fù)載，而是兩根或三根導(dǎo)線直接短接形成回路，這時電流很大，可達(dá)額定電流幾倍、幾十倍，甚至更大，其危害是能夠在極短時間內(nèi)燒毀電氣設(shè)備，引發(fā)火災(zāi)或引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸事故。短路電流還會產(chǎn)生很大電動力，使電氣設(shè)備遭到機(jī)械損壞，也會引發(fā)電網(wǎng)電壓急劇下降，影響電網(wǎng)中其余用電設(shè)備正常工作。造成短路主要原因是絕緣受到破壞，因而應(yīng)加強(qiáng)對電氣設(shè)備和電纜絕緣維護(hù)及檢驗(yàn)，并設(shè)置短路保護(hù)裝置。2．過負(fù)荷過負(fù)荷是指流過電氣設(shè)備和電纜實(shí)際電流超出其額定電流和允許過負(fù)荷時間。其危害是電氣設(shè)備和電纜出現(xiàn)過負(fù)荷后，溫度將超出所用絕緣材料最高允許溫度，損壞絕緣，如不及時切斷電源，將會發(fā)展成漏電和短路事故。過負(fù)荷是井下燒毀中、小型電動機(jī)主要原因之一。引發(fā)電氣設(shè)備和電纜過負(fù)荷原因主要有以下幾方面：一是電氣設(shè)備和電纜容量選擇過小，致使正常工作時負(fù)荷電流超出了額定電流；二是對生產(chǎn)機(jī)械誤操作，比如在刮板輸送機(jī)機(jī)尾壓煤情況下，連續(xù)點(diǎn)動起動，就會在起動電流連續(xù)沖擊下引發(fā)電動機(jī)過熱，甚至燒毀。另外，電源電壓過低或電動機(jī)機(jī)械性堵轉(zhuǎn)都會引發(fā)電動機(jī)過負(fù)荷。3．?dāng)嘞鄶嘞嗍侵溉嘟涣麟妱訖C(jī)一相供電線路或一相繞組斷線。此時，運(yùn)行中電動機(jī)叫單相運(yùn)行，因?yàn)槠滢D(zhuǎn)矩比三相運(yùn)行時小得多，在其所帶負(fù)載不變情況下，必定過負(fù)荷，甚至燒毀電動機(jī)。造成斷相原因有：熔斷器有一相熔斷；電纜與電動機(jī)或開關(guān)接線端子連接不牢而松動脫落；電纜芯線一相斷線；電動機(jī)定子繞組與接線端子連接不牢而脫落等。因?yàn)榫逻^電流發(fā)生機(jī)會多而且造成危害巨大，所以對于電氣設(shè)備和電纜都必須加以對應(yīng)過流保護(hù)。二）采區(qū)低壓電網(wǎng)過電流保護(hù)裝置整定計(jì)算對各種過流故障即使有預(yù)防措旋，但仍有可能發(fā)生，所以在電氣設(shè)備內(nèi)均設(shè)有過流保護(hù)裝置。對過流保護(hù)裝置額定電流或動作電流，必須進(jìn)行正確選擇或整定，不然不能起到保護(hù)作用。假若短路電流校驗(yàn)不能滿足要求時，可依照詳細(xì)情況，分別采取以下方法：(1)加大干線或支線電纜截面。(2)設(shè)法降低電纜線路長度。(3)換用大容量變壓器。(4)對有分支供電線路可增設(shè)分段保護(hù)開關(guān)。三、保護(hù)接地漏電保護(hù)側(cè)重點(diǎn)是故障發(fā)生后跳閘時間，一旦發(fā)生漏電或人身觸電，應(yīng)盡快切斷電源，將故障存在時間降低到最短。井下保護(hù)接地側(cè)重點(diǎn)，在于限制裸露漏電電流和人身觸電電流大小，最大程度地降低嚴(yán)重程度。兩種保護(hù)在煤礦井下低壓電網(wǎng)中相輔相成，缺一不可，它們對確保井下低壓電網(wǎng)安全運(yùn)行具備主要作用。一）井下保護(hù)接地網(wǎng)作用與組成1．井下保護(hù)接地網(wǎng)作用保護(hù)接地對確保人身觸電安全是非常主要。因?yàn)榻拥仉娮钄?shù)值被控制在《煤礦安全規(guī)程》要求范圍內(nèi)，所以，經(jīng)過接地裝置有效分流作用，就能夠把流經(jīng)人身觸電電流降低到安全值以內(nèi)，確保人身安全。另外，因?yàn)檠b設(shè)了保護(hù)接地裝置，帶電導(dǎo)體碰殼處漏電電流經(jīng)接地裝置流入大地，即使設(shè)備外殼與大地接觸不良而產(chǎn)生電火花，但因?yàn)榻拥匮b置分流作用，能夠使電火花能量大大減小，從而防止了引爆瓦斯、煤塵危險。保護(hù)接地如圖4—5所表示。2．井下保護(hù)接地網(wǎng)組成井下電氣設(shè)備比較分散，而且供電距離又較遠(yuǎn)，極難用一個集中接地裝置來滿足保護(hù)接地需要。所以，除井下中央變電所設(shè)置主接地極外，沿著供電線路還埋設(shè)了許多局部接地極。利用鎧裝電纜鉛皮、鋼帶、電纜接地芯線，把分布在井底車場、運(yùn)輸大巷、采區(qū)變電所以及工作面配電點(diǎn)電氣設(shè)備(36V以上)金屬外殼在電氣上連接起來，這么就使各處埋設(shè)接地極(局部接地極)也并聯(lián)起來，形成一個井下保護(hù)接地系統(tǒng)，如圖4—6所表示。二）對保護(hù)接地要求接地電阻大小，將直接影響到電氣設(shè)備金屬外殼對地電壓高低，而單個接地極極難達(dá)成安全要求，所以，井下采取保護(hù)接地網(wǎng)以盡可能減小接地電阻數(shù)值為好，依照《煤礦安全規(guī)程》對保護(hù)接地有以下要求：(1)電壓在36V以上和因?yàn)榻^緣損壞可能帶有危險電壓電氣設(shè)備金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜鋼帶(或鋼絲)、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。(2)接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)接地電阻值不得超出2Ω。每一移動式和手持電氣設(shè)備至局部接地極之間保護(hù)接地用電纜芯線和接地連接導(dǎo)線電阻值，不得超出1Ω。(3)全部電氣設(shè)備保護(hù)接地裝置(包含電纜鎧裝、鉛皮、接地芯線)和局部接地裝置，應(yīng)與主接地極連接成1個總接地網(wǎng)。主接地極應(yīng)在主、副水倉中各埋設(shè)1塊。主接地極應(yīng)用耐腐蝕鋼板制成，其面積不得小于0．75m2。厚度不得小于5mm。在鉆孔中敷設(shè)電纜不能與主接地極連接時，應(yīng)單獨(dú)形成一分區(qū)接地網(wǎng)，其接地電阻值不得超出2Ω(4)以下地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極：①采區(qū)變電所(包含移動變電站和移動變壓器)。②裝有電氣設(shè)備硐室和單獨(dú)裝設(shè)高壓電氣設(shè)備。③低壓配電點(diǎn)或裝有3臺以上電氣設(shè)備地點(diǎn)。④無低壓配電點(diǎn)采煤機(jī)工作面運(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)供電掘進(jìn)工作面，最少應(yīng)分別設(shè)置1個局部接地極。⑤連接高壓動力電纜金屬連接裝置。局部接地極可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其余就近潮濕處。設(shè)置在水溝中局部接地極應(yīng)用面積大于0．6m2、厚度大于3mm鋼板或具備同等有效面積鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其余地點(diǎn)局部接地極，可用直徑大于35mm2、長度大于1．5m鋼管制成，管上應(yīng)最少鉆20個直徑大于5mm透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑大于22mm、長度為1m2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個