電氣安全第六講

電氣平安與維護第六講礦山電氣設(shè)備與維護1第六講礦山電氣設(shè)備與維護主要內(nèi)容1.煤礦井下環(huán)境特點及對礦用電氣設(shè)備的要求2.瓦斯、煤塵爆炸條件分析3.防止瓦斯煤塵爆炸的預防措施4.礦用電氣設(shè)備的類型與防爆原理5.煤礦井下的漏電/人身觸電分析6.煤礦井下漏電維護的實現(xiàn)礦山供電系統(tǒng)〔視頻〕礦山消費系統(tǒng)〔視頻〕2一、煤礦井下環(huán)境特點及對礦用電氣設(shè)備的要求1．井下有瓦斯、煤塵等易爆環(huán)境下礦用電氣設(shè)備必需具有防爆性能。2．電氣設(shè)備應盡能夠體積小、分量輕，以便運輸、安裝、挪動。3．電氣設(shè)備應有鞏固的外殼，加強絕緣及防護，有較強的抗震才干。4．要求電氣設(shè)備防潮性能好，較高的絕緣程度。5.電氣設(shè)備盡量選擇銅作導體，并采用較高的絕緣等級。6.電機等拖動設(shè)備有較大啟動力矩和較強的抗過載才干。7.煤礦井下供電系統(tǒng)及設(shè)備必需采用各種預防措施，同時設(shè)置完善的維護系統(tǒng)。3二、瓦斯、煤塵爆炸條件分析瓦斯?jié)舛取布丛诳諝庵械暮俊车竭_5%~16%，遇到溫度達650~750℃的點火源，如明火、灼熱導體、電火花等，就能夠發(fā)生爆炸。最容易引爆的瓦斯?jié)舛仁?.5%，爆炸壓力最大的瓦斯?jié)舛仁?.5%；當瓦斯?jié)舛鹊陀?%時，遇火不爆炸，但能在火焰外圍構(gòu)成熄滅層；瓦斯?jié)舛仍?6%以上時，失去其爆炸性，但在空氣中遇火仍會熄滅。。煤塵的粒度在1μm~1mm范圍內(nèi)，揮發(fā)分指數(shù)〔即煤塵中所含揮發(fā)物的相對比例〕超越10%，其在空氣中的懸浮含量到達30~2000g/m3時，具有爆炸性，濃度在300~400g/m3時爆炸力最強。煤塵引燃溫度在610~1050℃之間，普通為700~800℃。引燃溫度越高，越容易引起爆炸。4瓦斯、煤塵爆炸條件礦井發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸必需同時具備以下2個條件：〔1〕瓦斯、煤塵濃度在爆炸濃度范圍之內(nèi)?！?〕存在足夠高溫度的點火源。如明火、高熱導體、電火花等。當瓦斯中含有煤塵時，會使爆炸濃度的下限降低。瓦斯?jié)舛认孪?%0.51.42.53.54.5煤塵濃度下限/（g/m3）34.526.415.56.10.45引爆延遲時間瓦斯煤塵從接觸點火源引起發(fā)生化學反響到發(fā)生爆炸要經(jīng)過一個很短的時間，這種景象稱為引爆延遲景象，該時間稱為引爆延遲時間〔也稱瓦斯爆炸的感應期〕。引爆延遲時間隨點燃溫度的升高而縮短，隨瓦斯煤塵的濃度的降低而增大，普通不超越幾秒。對指點煤礦平安消費的意義。在設(shè)計制造礦用電氣設(shè)備時，常用點燃溫度來確定電氣設(shè)備及導電體的最高允許溫度，而利用引爆延遲時間來確定快速維護的動作時間，實如今引起爆炸前切斷點火源。6三、防止瓦斯煤塵爆炸的預防措施〔1〕嚴厲控制瓦斯和煤塵的濃度在規(guī)定濃度以下。〔2〕采取一切措施杜絕井下高溫火源的產(chǎn)生。〔3〕設(shè)置完善的井下供電維護系統(tǒng)。〔4〕加強技術(shù)管理，強化平安認識。7四、礦用電氣設(shè)備的類型與防爆原理礦用電氣設(shè)備分為礦用普通型和礦用防爆型1．礦用普通型電氣設(shè)備只能用于井下無瓦斯、煤塵爆炸危險的場所，如低沼氣礦井的井底車場、主進風巷道及井下中央變電所等區(qū)域可以選用礦用普通型電氣設(shè)備。在其外殼的明顯處，均有明晰的永久性金屬凸紋紅色標志“KY〞。礦用普通型電氣設(shè)備具有鞏固的外殼，可以防止任何人員從外部直接接觸帶電體；有良好的封鎖性，滿足防水、防潮、防外物的要求；有電纜引入安裝，引入電纜的接線端子有足夠的空氣間隙和漏電間隔的要求，并能防止電纜改動、拔脫和損傷；開關(guān)手柄和門蓋之間有機械閉鎖，有內(nèi)外接地螺栓，并標有接地符號。82．礦用防爆型電氣設(shè)備2．礦用防爆型電氣設(shè)備防爆型電氣設(shè)備是指采取了特別的防爆措施，可以在爆炸危險環(huán)境場所正常平安運用的電氣設(shè)備。其按運用環(huán)境的不同分為兩類：I類：煤礦井下用防爆電氣設(shè)備。能在井下有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所運用。II類：工廠用防爆電氣設(shè)備。適用于有各種爆炸性氣體或可燃物的化工廠、石油開采、石油煉制、艦船等場所運用。防爆電氣設(shè)備的總標志為“Ex〞。將不同防爆電氣設(shè)備的類型、類別、級別和組別連同防爆設(shè)備的總標志“Ex〞一同，構(gòu)成防爆標志。要求在電氣設(shè)備外殼的明顯處，設(shè)有明晰的永久性金屬凸紋紅色防爆標志，如“ExdI〞。礦山防爆電器設(shè)備安裝維護〔視頻〕92．礦用防爆型電氣設(shè)備國家規(guī)范GB3836-2000將防爆電氣設(shè)備按防爆構(gòu)造的不同分為10種根本類型：〔1〕隔爆型電氣設(shè)備〔d-類型代號〕。它是一種具有隔爆外殼的電氣設(shè)備。該外殼既能接受其內(nèi)部爆炸性氣體混合物的爆炸壓力，又能防止爆炸產(chǎn)物穿出隔爆間隙點燃外殼周圍的爆炸性混合物?！?〕增安型電氣設(shè)備〔e〕。對正常運轉(zhuǎn)時不會產(chǎn)生電弧、火花或危險高溫的電氣設(shè)備，采取加大絕緣、增大電氣間隙和漏電間隔等方式，進一步提高平安程度，防止內(nèi)部發(fā)生短路及接地缺點，并嚴厲控制外殼的外表溫度，以到達防爆的目的的設(shè)備?！?〕本質(zhì)平安型電氣設(shè)備〔i〕。全部電路均為本質(zhì)平安電路的電氣設(shè)備。采用IEC76-3火花實驗安裝，在正常任務(wù)或規(guī)定的缺點形狀下產(chǎn)生的火花或熱效應均不能點燃爆炸性混合物。102．礦用防爆型電氣設(shè)備〔4〕正壓型電氣設(shè)備〔p〕。將新穎空氣或惰性氣體充入密封具有正壓外殼的電氣設(shè)備外殼內(nèi)部，并堅持一定的正壓，以阻止設(shè)備外部的爆炸性混合物進入外殼內(nèi)部，使點火源與周圍的爆炸性混合物隔離，到達防爆目的。〔5〕充油型電氣設(shè)備〔o〕。將能夠產(chǎn)生火花、電弧或危險高溫的帶電部件浸在變壓器油〔絕緣油〕中，使之不與油面上爆炸性混合物相接觸，電弧或火花在油中被冷卻熄滅，不致引燃油面上的爆炸性混合物，到達防爆目的?！?〕充砂型電氣設(shè)備〔q〕。外殼內(nèi)充填砂粒資料，使之在規(guī)定的運用條件下殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或砂粒資料外表的過熱，均不能點然周圍爆炸性混合物的電氣設(shè)備。112．礦用防爆型電氣設(shè)備〔7〕澆封型電氣設(shè)備〔m〕。整臺設(shè)備或其中部分澆封在澆封劑中，在正常運轉(zhuǎn)和認可的過載或認可的缺點下，不能點燃周圍的爆炸性混合物的電氣設(shè)備。〔8〕無火花型電氣設(shè)備〔n〕。在正常運轉(zhuǎn)條件下，不會點燃周圍爆炸性混合物，且普通不會發(fā)生有點燃作用的缺點的電氣設(shè)備?！?〕氣密型電氣設(shè)備〔h〕。具有氣密封外殼的電氣設(shè)備。氣密封外殼是用熔化擠壓或膠粘的方法進展密封的外殼。這種外殼能防止殼外氣體進入殼內(nèi)。〔10〕特殊型電氣設(shè)備〔s〕。是指采用的防爆措施不為上述9種根本防爆類型所包括，但經(jīng)過防爆檢驗證明確實具有防爆性能的電氣設(shè)備。這種特殊的防爆電氣設(shè)備，是使點火源與爆炸性氣體混合物進展了隔離，即正?；蛉秉c時產(chǎn)生的危險要素，不與爆炸性混合物直接接觸，普通采用網(wǎng)罩隔爆構(gòu)造或微孔隔爆構(gòu)造。122.1礦用隔爆型〔ExdI〕電氣設(shè)備礦用隔爆電氣設(shè)備的隔爆外殼利用了間隙防爆原理設(shè)計制造，具有足夠的機械強度，能耐受內(nèi)部爆炸性混合物能夠產(chǎn)生的最大壓力，并經(jīng)過嚴厲控制結(jié)合面的間隙、寬度及加工光潔度，使電氣設(shè)備外殼內(nèi)部發(fā)生的電火花及爆炸不致引燃外部爆炸性混合物。即要求隔爆外殼要有耐爆性和隔爆性能。耐爆性也稱為爆炸穩(wěn)定性，即外殼要有足夠的機械強度，在外殼內(nèi)爆炸性混合物的爆炸壓力作用下，外殼不致于被破壞，因此爆炸所產(chǎn)生的火焰不能直接去點燃殼外的爆炸性混合物。實驗證明，當爆炸性混合物爆炸時，外殼內(nèi)產(chǎn)生的最大壓力為0.73MPa，設(shè)備外殼凈容積不同，所產(chǎn)生的最大壓力也不同，普通都比此值小。所以，必需根據(jù)凈容積的大小來確定電氣設(shè)備外殼的機械強度。隔爆外殼的機械強度要求見表4-2。13外殼凈容積/L應受凈壓力/MPa0.5以下0.30.5~20.62以上0.8表隔爆外殼的機械強度要求14礦用隔爆型〔ExdI〕電氣設(shè)備設(shè)計隔爆外殼時，應盡量防止具有多個連通空腔的構(gòu)造，這種構(gòu)造由于爆炸有先后之分而極易產(chǎn)生壓力疊加景象，使外殼不能接受而損壞。隔爆性亦稱不傳爆性，即當爆炸性混合物在外殼內(nèi)爆炸所產(chǎn)生的高溫氣體與火焰，經(jīng)過外蓋與殼體的接合面噴向殼外時，遭到足夠的冷卻，使之不能將殼外爆炸性混合物點燃。隔爆外殼的隔爆性能主要靠隔爆面長度、間隙厚度和隔爆面光潔度等參數(shù)來保證，這三個參數(shù)通常稱為隔爆三要素。15礦用隔爆型〔ExdI〕電氣設(shè)備殼內(nèi)爆炸的火焰，以發(fā)火點為中心向外分散，并經(jīng)過殼體隔爆法蘭盤向殼外分散，對整個殼體而言，法蘭盤的寬度就是隔爆面的長度，通常用符號“L〞表示。當殼內(nèi)爆炸向殼外分散時，法蘭隔爆面能吸收大量熱量，使經(jīng)過的火焰及放射物溫度急劇降低，以致達不到點燃溫度。隔爆接合面相對外表間的間隔稱為間隙厚度，也可以叫氣隙厚度，通常用符號“W〞表示。間隙的作用是：使殼內(nèi)爆炸放射物與隔爆面嚴密接觸，有利于溫度的降低；能破壞向外放射火焰的構(gòu)造，使錐形火焰變成舌狀，接觸面增大，有利于冷卻；滯緩爆炸放射物的速度，延伸了冷卻時間，加大了熱損失；間隙有漏氣泄壓作用，降低殼內(nèi)爆炸所產(chǎn)生的壓力，減小對外殼的爆炸沖擊力。隔爆接合面假設(shè)比較粗糙，一方面等于增大了隔爆接合面的間隙，影響隔爆性能；另一方面，外表粗糙容易積存灰塵，呵斥外表生銹，而生銹的間隙，在爆炸火焰的作用下，會脫離出金屬粒子，灼熱的金屬粒子向外噴出，降低隔爆性能。接合面外表平均粗糙度不能超越6.3μm。162.2礦用本質(zhì)平安型〔ExibI〕電氣設(shè)備在規(guī)定的實驗條件下，正常任務(wù)或規(guī)定的缺點條件下，所產(chǎn)生的電火花和熱效應，均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路，叫做本質(zhì)平安電路〔簡稱本安電路〕，一切電路均為本安電路的電氣設(shè)備叫做本質(zhì)平安型〔簡稱本安型〕。實驗闡明，當瓦斯?jié)舛葹?.2%~8.5%時最容易爆炸，所需點燃瓦斯的最小能量為0.28mJ，只需將電路中的能量限制在點燃瓦斯的0.28mJ之內(nèi)，就可實現(xiàn)平安火花。17本質(zhì)平安電路的設(shè)計要點采用以下措施來降低電火花的能量：〔1〕在合理選擇電氣元件參數(shù)的根底上，盡量降低電源供電電壓?！?〕在電路中串接限流電阻或利用導線本身電阻來限制電路的電流?！?〕電感元件兩端并聯(lián)二極管，耗費電感元件釋放出來的磁場能量。〔4〕電容元件兩端并聯(lián)二極管或電阻，耗費電容元件釋放出來的電場能量?！?〕在本安電路與非本安電路間采用平安柵，防止非本安電路的能量進入本安電路，限制電火花能量。18復合式本安型電氣設(shè)備本質(zhì)平安型設(shè)備只能用于低電壓、小電流的電路中，如信號指示、監(jiān)測儀表、控制維護等回路。本質(zhì)平安型電氣設(shè)備分為單一式和復合式兩種方式。單一式本安型電氣設(shè)備是指電氣設(shè)備的全部電路都是由本質(zhì)平安電路組成的，如便攜式儀表。復合式本安型電氣設(shè)備是指電氣設(shè)備的輔助回路是本質(zhì)平安電路，主回路是非本安電路，如礦用隔爆兼本安型電氣設(shè)備〔ExdiaI或ExdibI〕。192.3礦用增安型〔ExeI〕電氣設(shè)備增安型設(shè)備是對在正常運轉(zhuǎn)條件下不會產(chǎn)生電弧或火花的電氣設(shè)備進一步采取措施，提高其平安程度，防止電氣設(shè)備產(chǎn)生危險溫度、電弧和火花的能夠性的防爆型式。增安措施：①制成有效的防護外殼；②選擇適宜的爬電間隔和電氣間隙；③提高絕緣資料的絕緣等級；④限制設(shè)備的溫度；⑤電路和導線要可靠銜接。增安型電氣設(shè)備的外殼應具備較好的防水、防外物才干，以確保增安型電氣設(shè)備平安可靠運轉(zhuǎn)。為此，增安型電氣設(shè)備的外殼應采用耐機械作用和熱作用的金屬制成。對有絕緣帶電部件的外殼，其防護等級應到達IP44，對于有裸露帶電部件的外殼，其防護等級應到達IP54。202.4礦用電氣設(shè)備的運用范圍及選用使用場所類別煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域瓦斯礦井井底車場、總進風巷或主要進風巷翻車機硐室采區(qū)進風道總回風道、主要回風道、采區(qū)回風道、工作面和工作面進風回風道低瓦斯礦井*高瓦斯礦井高低壓電機和電氣設(shè)備**礦用防爆型（增安型除外）礦用一般型礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型（增安型除外）照明燈具礦用防爆型（增安型除外）礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型（增安型除外）通信、自動化裝置、儀器、儀表礦用防爆型（增安型除外）礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型（增安型除外）21五、煤礦井下的漏電/人身觸電分析煤礦井下電網(wǎng)的三大維護漏電維護維護接地過流維護22五、煤礦井下的漏電/人身觸電分析漏電是電網(wǎng)對地發(fā)生電能走漏的電氣缺點，特征是電網(wǎng)對地的絕緣阻抗降低，走漏入地電流增大。觸電是電網(wǎng)發(fā)生漏電缺點的一種方式，直接要挾任務(wù)人員的生命平安。231.漏電缺點的根本概念正常情況下電網(wǎng)對地絕緣阻抗很大，流入大地的走漏電流很小，不以為是漏電缺點。當流入大地的電流增大到幾十毫安、幾安培甚至幾十安培時，斷定電網(wǎng)發(fā)生了漏電(接地)缺點。當入地電流增大到幾百安培以上時，已超出漏電缺點，成為過流〔短路〕缺點。正常走漏/漏電缺點/過流〔短路〕缺點的判別:普通根據(jù)電流的大小、電網(wǎng)的構(gòu)造、電壓等級、中性點接地方式等各種要素綜合思索，彼此之間沒有嚴厲的界限。24中性點直接接地的低壓供電系統(tǒng)，發(fā)生單相導線直接接地，接地電流為幾百、幾千安培，屬于短路缺點。假設(shè)發(fā)生單相經(jīng)較大過渡阻抗接地，入地電流普通不會超越幾個安培，屬于漏電缺點。中性點不接地的低壓供電系統(tǒng)，電網(wǎng)對地絕緣很好，假設(shè)發(fā)生單相導線直接接地，電網(wǎng)經(jīng)過接地點流入大地的電流普通缺乏1A，屬于漏電缺點。中性點經(jīng)高阻抗接地或消弧線圈接地的供電系統(tǒng)，當發(fā)生單相直接接地或經(jīng)過渡阻抗接地，入地電流也不大，屬于漏電缺點。1.漏電缺點的根本概念25我國井下普遍運用變壓器中性點絕緣的低壓供電系統(tǒng)中性點絕緣的低壓供電系統(tǒng)中發(fā)生單相接地〔直接接地/經(jīng)過過渡阻抗接地〕、兩相及三相對地總絕緣阻抗下降到一定危險值的電氣缺點為漏電缺點，簡稱漏電。人身觸電屬于其中的單相經(jīng)過過渡電阻接地的漏電缺點。1.漏電缺點的根本概念26漏電可分為集中性漏電和分散性漏電。集中性漏電又分為長期集中性漏電、間歇性集中漏電和瞬間集中漏電。從實際分析的角度，漏電可分為單相漏電、兩相漏電和三相漏電。其中單相、兩相漏電為不對稱漏電缺點，三相漏電為對稱性漏電缺點。1.漏電缺點的根本概念272.產(chǎn)生漏電的緣由1〕電纜或電氣設(shè)備本身的緣由〔1〕敷設(shè)在井下巷道的電纜由于井下環(huán)境潮濕，且運轉(zhuǎn)多年，其絕緣老化或潮氣入侵，引起絕緣電阻下降，使正常運轉(zhuǎn)時系統(tǒng)對地的絕緣阻抗偏低或發(fā)生漏電。假設(shè)偶爾發(fā)生過電壓沖擊，也會使絕緣程度較低處發(fā)生擊穿，產(chǎn)生集中性漏電?！?〕開關(guān)設(shè)備長期運用，接線板潮濕能夠呵斥漏電；內(nèi)部元件或?qū)Ь€絕緣老化或?qū)Ь€頭碰殼也會呵斥漏電；自動饋電開關(guān)中的過流繼電器，當調(diào)整螺桿過低時也會因相對地放電呵斥漏電?！?〕長期運用的電動機，任務(wù)時繞組發(fā)熱膨脹，停機后冷卻收縮，使絕緣在冷縮中構(gòu)成縫隙，潮氣、粉塵容易進入，在發(fā)生絕緣受潮、繞組散熱不好時使絕緣資料變性、老化呵斥漏電。電機內(nèi)接頭零落導致一相導線接觸外殼構(gòu)成單相漏電缺點。282.產(chǎn)生漏電的緣由2〕因施工安裝不當引起漏電〔1〕電纜施工接線錯誤；橡套電纜接頭違反施工工藝要求等；〔2〕電纜與設(shè)備銜接時，芯線接頭不牢、封堵不嚴、壓板不緊，運轉(zhuǎn)或挪動過程呵斥接頭零落或接頭松動等；〔3〕橡套電纜違反規(guī)定用鐵絲或銅絲懸掛，時間長呵斥漏電；〔4〕開關(guān)或其他電氣設(shè)備的內(nèi)部接線錯誤，或接頭松脫，導致漏電。292.產(chǎn)生漏電的緣由3〕因管理不嚴引起漏電〔1〕管理不嚴，電纜被埋或零落浸泡水中而引起漏電缺點；〔2〕電氣設(shè)備長期過負荷運轉(zhuǎn)呵斥絕緣老化而發(fā)生漏電；〔3〕電機長期被矸石堵塞風道，呵斥通風不良發(fā)熱使絕緣受損而漏電；〔4〕對曾經(jīng)發(fā)生受潮或水淹的電氣設(shè)備未經(jīng)過嚴厲的枯燥處置和對地絕緣電阻、耐壓測試又投入運轉(zhuǎn)，而發(fā)生漏電。302.產(chǎn)生漏電的緣由4〕因維修操作不當引起漏電〔1〕工人任務(wù)時勞開工具容易使電纜刮傷或碰傷，呵斥漏電。設(shè)備挪動時電纜容易遭到擠壓等呵斥漏電；〔2〕冷熱補的橡套電纜或澆灌的電纜接頭，由于芯線銜接不牢，絕緣膠澆灌不均勻等呵斥運轉(zhuǎn)期間接頭容易發(fā)熱，最終呵斥漏電；〔3〕開關(guān)設(shè)備檢修后，殘留在設(shè)備內(nèi)的線頭、金屬碎片、小零件、電工工具等遺留在設(shè)備內(nèi)容易發(fā)生漏電；〔4〕修繕電氣設(shè)備時停送電操作錯誤呵斥漏電；〔5〕開關(guān)分合閘，滅弧機構(gòu)缺點等呵斥漏電312.產(chǎn)生漏電的緣由5〕因不測事故呵斥漏電〔1〕電纜因頂板零落砸傷、礦車出軌、支柱傾倒等不測機械事故使電纜絕緣破損發(fā)生漏電；〔2〕井下電纜因短路呵斥部分對地絕緣損壞，恢復送電時容易發(fā)生漏電；〔3〕大氣過電壓侵入井下供電系統(tǒng)，擊穿電纜對地絕緣而發(fā)生漏電。323.漏電的危害1〕人身觸電2〕引起瓦斯、煤塵爆炸3〕使電雷管無預備引爆4〕燒損電氣設(shè)備，引起火災5〕引起短路事故6〕嚴重影響消費7〕呵斥艱苦經(jīng)濟財富損失334.井下低壓電網(wǎng)人身觸電電流分析中性點絕緣的井下低壓供電單元T為動力變壓器，Rma為人體電阻，r=r1=r2=r3為各相對地絕緣電阻，r>>Rma，C=C1=C2=C3為各相對地電容，C約為0～1uF。T34人身單相觸電等效電路35根據(jù)電路原理，人身觸電電流為人身觸電電流36人身觸電電流37取有效值，得：其中ω=2πf=2×3.14×50=314人身觸電電流38例：設(shè)電網(wǎng)每相對地電容C＝0.5uF，每相對地電阻為r=35kΩ,電網(wǎng)電壓V＝660V，求人身單相觸電電流。人體電阻取1kΩ。解：根據(jù)公式有：對中性點絕緣的低壓供電系統(tǒng)，人身單相觸電電流也是非常危險的。39那么，經(jīng)過提高電網(wǎng)對地絕緣程度，能否就可以降低人身觸電電流呢？令那么有：結(jié)論：單純經(jīng)過提高對地絕緣程度，不一定能降低人身觸電電流，有時能夠相反。40假設(shè)經(jīng)過改動電網(wǎng)對地電容，對人身觸電電流有何影響？令公式中C=0，那么有：結(jié)論：經(jīng)過減小電網(wǎng)對地電容〔減小電網(wǎng)容性電流〕，是對降低人身觸電電流的有效方法。41六、煤礦井下漏電維護的實現(xiàn)漏電維護目的：經(jīng)過切斷電源的操作來防止人身觸電傷亡和漏電電流引爆沼氣煤塵。煤礦井下漏電維護的實現(xiàn)方式有：附加直流電源檢測式漏電維護利用三個整流管的漏電維護零序電壓式漏電維護零序電流式漏電維護零序功率方向式漏電維護旁路接地式漏電維護42附加電源直流檢測式漏電維護1〕維護原理：電網(wǎng)發(fā)生漏電缺點，最容易檢測到電網(wǎng)各相對地絕緣電阻的下降。經(jīng)過在電網(wǎng)上附加不斷流電源的方式，檢測電網(wǎng)對地的絕緣阻抗，判別能否發(fā)生漏電缺點。

43附加電源直流檢測式漏電維護電氣原理圖441、附加直流電源檢測漏電維護直流電源U經(jīng)過三相電抗器1L所組成的人為中性點〔也可經(jīng)過變壓器中性點〕加在三相電網(wǎng)與大地之間，直流電流I由電源正極流出入地，經(jīng)絕緣電阻r1,r2,r3進入三相線路，再由三相電抗器1L、零序電抗器2L、千歐表kΩ〔直流毫安表〕和直流繼電器KD前往電源負極。45對于穩(wěn)定的直流電源，電容C和電網(wǎng)對地電容C1、C2、C3相當于開路，不會有電流經(jīng)過，那么電流I為：1、附加直流電源檢測漏電維護461、附加直流電源檢測漏電維護對直流回路，rΣ相當于三相電網(wǎng)各相對地的絕緣電阻并聯(lián)。假設(shè)一相絕緣電阻降低為r，其他兩相為正?；驘o限大，那么rΣ＝r；假設(shè)L1、L2兩相絕緣電阻同時下降，且r1=r2=r，而L3相為正常，那么rΣ＝r/2;假設(shè)三相對地絕緣電阻同時下降，且r1=r2=r3=r，那么rΣ＝r/3。471、附加直流電源檢測漏電維護設(shè)RΣ=RKD+RKΩ+R2L+R1L/3為維護安裝內(nèi)阻，那么當U和RΣ一定時，直流繼電器KD和千歐表中的電流值將隨rΣ的變化而變化。而直流繼電器選定后，動作電流即確定。當rΣ下降到一定程度，當電流I大于繼電器動作電流時，KD便動作，經(jīng)過自動饋電開關(guān)跳閘，到達漏電維護的目的。482〕直流繼電器動作值確實定。直流繼電器的動作值應根據(jù)線路對地絕緣rΣ的大小來確定，線路對地絕緣低到危險值后動作。思索到人身平安電流為30mA，因此，rΣ的整定值要滿足使人身觸電電流小于30mA的條件。在不思索電網(wǎng)對地電容時，有1、附加直流電源檢測漏電維護49直流繼電器動作值的整定代入Ima=30mA,Uph=380V〔相電壓〕,Rma=1000Ω,可得r＝35kΩ.即對于井下660V低壓電網(wǎng)，相對地實踐絕緣程度必需在35kΩ以上，否那么在發(fā)生人身觸電時就能夠危及人身平安。因此可以確定單相漏電維護安裝的動作電阻應為：rΣ＝r/3＝11.7kΩ低壓電網(wǎng)的單相、兩相、三相漏電的動作電阻值應為1：2：3關(guān)系，即11.7：23.4：35kΩ的關(guān)系。50不同電網(wǎng)電壓的漏電缺點動作電阻值單相兩相三相380*（按50mA計算）3.5710.5660112233114020406051直流繼電器動作值的整定三相電網(wǎng)交流對安裝的影響：當電網(wǎng)對地絕緣阻抗不對稱時，即使電源電壓正常，也會有交流電流流經(jīng)三相電抗器、零序電抗器進入直流回路，使維護安裝遭到交流電流的干擾，因此動作值不再堅持1：2：3的關(guān)系。同時電網(wǎng)的對地電容電流也對動作值產(chǎn)生影響。為消除交流電流對直流回路的影響，在零序電抗器與大地之間接入一個大電容C0〔幾個毫法至幾十毫法〕，構(gòu)成交流通路〔電容具有隔直流通交流的特性〕，經(jīng)過C0的濾波作用，消除了交流電流的影響。523〕電容電流的補償由于電網(wǎng)對地電容的存在，會使漏電電流和人身觸電電流顯著增大。在電容電流完全被補償?shù)那闆r下，漏電電流或人身觸電電流才能夠為最小。利用零序電抗器的電感電流與對地電容電流的反相特點，實現(xiàn)電容電流的補償。533〕電容電流的補償電容電流補償后的等效圖等效內(nèi)阻為：543〕電容電流的補償當電容電流與電感電流完全相等時，即電容電流被全部補償時，漏電電流最小。即L=1/3ω2C或XL=X3C當XL>X3C時漏電電流呈容性即欠補償形狀；當XL<X3C時漏電電流呈感性即過補償形狀；當XL=X3C時即〔完〕全補償或最正確補償形狀；554〕附加直流電源檢測式漏電維護的優(yōu)點〔1〕維護全面。維護范圍幾乎可以覆蓋到整個低壓供電維護單元，獨一不能維護的是一段由井下動力變壓器低壓側(cè)至總低壓饋電開關(guān)的電纜。維護動作無死區(qū)，缺點跳閘不受缺點類型和發(fā)生的時間地點的影響?！?〕對整個供電單元具有電容電流補償，漏電電流和人身觸電電流較小?！?〕動作值整定簡單，數(shù)值固定，而且能直接反響電網(wǎng)對地的絕緣情況；〔4〕這種維護安裝與井下供電單元的各分組饋電開關(guān)、磁力啟動器中的漏電閉鎖單元結(jié)合，可以構(gòu)成一個簡單易行、可靠性高、本錢低廉且易于查找缺點支路的漏電維護系統(tǒng)；565〕缺陷〔1〕維護無選擇性，即在供電單元的任何處發(fā)生漏電缺點，都將引起總開關(guān)跳閘，停電范圍大?！?〕電容電流的補償是靜態(tài)補償，電感電抗值調(diào)整好后不能隨電網(wǎng)對地電容的大小變化而自動調(diào)理，無法堅持在最正確補償形狀。〔3〕維護安裝的動作時間較長。572.利用三個整流管的漏電維護利用三個整流管構(gòu)成的漏電維護原理圖如圖：58額定電壓380V低壓供電網(wǎng)絡(luò)仿真圖，三相對地絕緣為35千歐，Rlo=50千歐59額定電壓380V低壓供電網(wǎng)絡(luò)仿真圖，其中兩相對地絕緣為35千歐，一相對地絕緣為5千歐，Rlo=50千歐60額定電壓380V低壓供電網(wǎng)絡(luò)仿真圖，其中兩相對地絕緣為5千歐，一相對地絕緣為35千歐，Rlo=50千歐612.利用三個整流管的漏電維護特點及運用：構(gòu)造簡單，不需求另設(shè)直流電源，即可獲得直流檢測式漏電維護所具有的維護特性。另外具有較高的直流電壓，所以可以較真實反響電網(wǎng)的絕緣程度。缺陷：動作值受電源電壓動搖的影響較大和對整流管的反向電壓要求較高，因此只適宜在較低電壓等級電網(wǎng)運用，如127V煤電鉆綜合維護中采用。623.零序電壓式漏電維護利用漏電時零序電壓的大小，來反響電網(wǎng)對地的絕緣程度，當零序電壓到達一定程度時即以為發(fā)生漏電，使饋電開關(guān)跳閘。缺陷：動作電阻值不固定、無選擇性、不能維護對稱性漏電缺點、只能在變壓器中性點非直接接地系統(tǒng)中，普通運用在6kV及以上電壓電網(wǎng)絕緣監(jiān)視維護中。634.零序電流式漏電維護在電網(wǎng)中發(fā)生非對稱性漏電缺點時，假設(shè)存在零序回路，那么在回路中出現(xiàn)零序電流。經(jīng)過零序電流互感器檢測出該零序電流的大小，在超越整定值時使繼電器動作，切斷缺點線路電源。利用各支路零序電流的方向的不同，可實現(xiàn)放射式電網(wǎng)的橫向選擇性漏電維護。既可在中性點不接地系統(tǒng)中運用，中性點接地系統(tǒng)中也可運用。缺陷：動作電阻值不固定、不能維護對稱性缺點、不能補償電容電流。64655.零序功率方向式漏電維護利用零序電流或零序電壓的幅值大小來判別供電系統(tǒng)能否發(fā)生漏電，同時利用各支路的零序電流與零序電壓的相位關(guān)系判別缺點支路，然后切除缺點支路，實現(xiàn)有選擇性切除缺點的維護方式。優(yōu)點：有較強的橫向選擇性，當支路發(fā)生漏電時，停電范圍很小。缺陷：與零序電流方向維護類似。665.零序功率方向式漏電維護維護原理圖：676.旁路接地式漏電維護維護原理如圖：686.旁路接地式漏電維護當電網(wǎng)發(fā)生單相接地或人身觸及一相線時，由檢測選相器確認缺點相并迅速輸出動作信號，執(zhí)行繼電器1~3KD迅速將缺點相旁路接地，利用專設(shè)的接地極電阻Rgr的分流作用，降低人身觸電電流或經(jīng)漏電點的電流，而不影響電網(wǎng)的正常運轉(zhuǎn)。缺點支路跳閘后，旁路接地安裝復位。696.旁路接地式漏電維護優(yōu)點：平安性較高，對礦井的平安消費和人身平安有較好的保證。缺陷：維護范圍只能對單相漏電或觸電，且電路復雜，對安裝本身可靠性要求高。為了防止兩相或三相誤接地，電路中還必需設(shè)置電氣閉鎖。70六種漏電維護的特點比較保護方式全面性選擇性動作值應用附加直流電源檢測√（供電單元內(nèi)任意地點、任意類型的漏電故障）×固定低壓供電單元保護總后備用三個整流管檢測固定127V煤電鉆綜合保護器采用零序電壓×（只能檢測非對稱性漏電<單相、兩相漏電>故障，不能檢測三相對稱性漏電故障）×不固定6kV中性點不直接接地系統(tǒng)零序電流/零序功率方向√（橫向選擇性）中性點接地/不接地/不直接接地系統(tǒng)旁路接地×（只能檢測單相漏電故障）×（可檢測故障相）不固定低壓供電單元漏電保護系統(tǒng)717.礦用隔爆檢漏繼電器JY82型礦用隔爆檢漏繼電器適用于煤礦井下中性點絕緣系統(tǒng)，電壓為380V或660V，頻率為50Hz的三相交流電網(wǎng)，能在井下任何有瓦斯煤塵爆炸性危險的場所正常任務(wù)。與低壓供電單元的總饋電開關(guān)QA配合，可以對整個供電單元實現(xiàn)漏電跳閘維護。721〕主要功能〔1〕經(jīng)過內(nèi)設(shè)的歐姆表時辰監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣電阻，以便及時進展預防性檢修；〔2〕當運轉(zhuǎn)中的電網(wǎng)對地絕緣電阻降低到危險值或發(fā)生人身觸及一相帶電導體或電網(wǎng)一相接地缺點，可以迅速動作，使自動饋電開關(guān)跳閘，切斷電源，防止觸電漏電事故；〔3〕當人觸及電網(wǎng)一相時，可以補償經(jīng)過人身的電容電流，從而減少經(jīng)過人身的總電流，降低觸電危害，同時減少入地電流，降低引爆沼氣煤塵的才干。7374QS－隔分開關(guān)，檢漏繼電器的電源開關(guān)，對自動饋電開關(guān)有電氣閉鎖作用。當此開關(guān)不合閘，即檢漏繼電器未投入運轉(zhuǎn)，由于其一組節(jié)點QS1接通了自動饋電開關(guān)的脫扣器線圈YA的電源，自動饋電開關(guān)不能合閘。即實現(xiàn)漏電維護的強迫投入。