安全用電及保護(hù)教材

2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1學(xué)習(xí)要求一般掌握：對(duì)礦用電氣設(shè)備的基本要求及其防爆原理、漏電的基本概念與原理、漏電、觸電的預(yù)防措施、接地保護(hù)的基本概念、井下過(guò)流保護(hù)、過(guò)電壓保護(hù)2.重點(diǎn)掌握：漏電（觸電）電流分析計(jì)算、漏電保護(hù)原理、接地保護(hù)分析、短路電流的分析與計(jì)算。CH2安全用電及保護(hù)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系2CH2安全用電及保護(hù)煤礦井下三大保護(hù)：漏電保護(hù)保護(hù)接地過(guò)流保護(hù)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系3§2-1礦用電氣設(shè)備及其防爆原理(1)一、煤礦井下的環(huán)境特點(diǎn)及對(duì)礦用電氣設(shè)備的要求井下的沼氣、煤塵等易爆環(huán)境要求設(shè)備要有防爆性能。井下巷道、硐室、采面空間狹窄，要求設(shè)備體積小、重量輕。井下會(huì)發(fā)生片幫冒頂?shù)繇返纫馔庠覊?，要求設(shè)備應(yīng)有堅(jiān)固的外殼，及較強(qiáng)的抗震能力。井下空氣潮濕，有滴水、淋水等情況，要求設(shè)備防潮性能好，較高的絕緣水平。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系45.井下散熱條件差，硐室巷道溫度較高，要求設(shè)備盡量選擇耐熱性好的銅材作導(dǎo)體，并采用較高的絕緣等級(jí)。6.井下電氣設(shè)備啟動(dòng)頻繁，電網(wǎng)電壓波動(dòng)大，負(fù)荷變化大，容易過(guò)載，要求電機(jī)等拖動(dòng)設(shè)備有較大的啟動(dòng)力矩和較強(qiáng)的過(guò)負(fù)荷能力。7.井下供電系統(tǒng)及設(shè)備容易發(fā)生漏電、人身觸電、短路、過(guò)負(fù)荷、電火災(zāi)、電雷管提前引爆等電氣事故，所以必須采用各種預(yù)防措施和設(shè)置必要的保護(hù)裝置，以防止事故的發(fā)生，一旦發(fā)生事故，保護(hù)裝置會(huì)迅速切斷故障部分電源，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，確保礦井、設(shè)備、人員安全?！?-1礦用電氣設(shè)備及其防爆原理(2)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系5二、瓦斯、煤塵爆炸條件分析礦井發(fā)生瓦斯煤塵爆炸必須具備以下兩個(gè)條件：瓦斯煤塵濃度在爆炸濃度范圍內(nèi)；存在足夠溫度的點(diǎn)火源。如明火、高熱導(dǎo)體、電火花等。以上兩個(gè)條件缺一不可。§2-1礦用電氣設(shè)備及其防爆原理(3)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系6二、瓦斯、煤塵爆炸條件分析(1)瓦斯煤塵的爆炸，從接觸點(diǎn)火源到發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起爆炸要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，該時(shí)間稱(chēng)為引爆延遲時(shí)間。延遲時(shí)間隨點(diǎn)燃溫度的升高而縮短，隨瓦斯煤塵的濃度的降低而增大，一般不超過(guò)幾秒。點(diǎn)燃溫度和延遲時(shí)間對(duì)礦用電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)制造有重大意義。點(diǎn)燃溫度用來(lái)確定電氣設(shè)備及導(dǎo)電體的最高允許溫度；延遲時(shí)間用來(lái)設(shè)計(jì)超前切斷保護(hù)的時(shí)間，用來(lái)在引起爆炸前切斷點(diǎn)火源。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系7為防止瓦斯煤塵的爆炸，應(yīng)采取以下預(yù)防措施：

1）將瓦斯煤塵含量嚴(yán)格控制在非爆炸的范圍內(nèi)?？赏ㄟ^(guò)加強(qiáng)通風(fēng)降低瓦斯含量，通過(guò)灑水減少懸浮的煤塵。

2）控制井下各種可能引爆的熱源、火源和電源，使之不能外露或低于引爆溫度。

3）完善井下供電系統(tǒng)的保護(hù)，在系統(tǒng)或設(shè)備可能引爆瓦斯煤塵爆炸時(shí)及時(shí)切斷電源。

4）建立健全有效的安全制度和操作制度，保證井下供電系統(tǒng)和設(shè)備的正常運(yùn)行。二、瓦斯、煤塵爆炸條件分析(2)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系8三、礦用電氣設(shè)備的類(lèi)型與防爆原理(1)礦用電氣設(shè)備分為礦用一般型電氣設(shè)備和礦用防爆型電氣設(shè)備。對(duì)礦用一般型電氣設(shè)備的基本要求為：外殼有一定的防水、防外物的要求；引入電纜的接線端子有一定的空氣間隙和漏電距離的要求；有良好的耐潮性能，有內(nèi)外接地螺栓；進(jìn)線裝置符合相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備制造規(guī)程；接線盒的內(nèi)壁盒可能產(chǎn)生火花的金屬外殼內(nèi)壁涂耐弧漆。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系9防爆型電氣設(shè)備：采取了特別的防爆措施，可以在爆炸危險(xiǎn)環(huán)境場(chǎng)所正常安全使用的礦用電氣設(shè)備。六種常用防爆類(lèi)型：增安型EXeI2.隔爆型EXdI充油型EXoI4.本質(zhì)安全型EXibI5.正壓型EXpI6.特殊型EXsI三、礦用電氣設(shè)備的類(lèi)型與防爆原理(2)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系10礦用增安型（EXeI）對(duì)正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生電弧、火花或危險(xiǎn)高溫的電氣設(shè)備，采取加大絕緣、增大電氣間隙和漏電距離等方式，進(jìn)一步提高安全程度，防止內(nèi)部發(fā)生短路及接地故障，并嚴(yán)格控制外殼的表面溫度，以達(dá)到防爆的目的的設(shè)備。主要適用井下異步電動(dòng)機(jī)、照明燈、接線盒等固定式電氣設(shè)備。三、礦用電氣設(shè)備的類(lèi)型與防爆原理(3)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系11礦用隔爆型（EXdI）具有隔爆外殼的礦用電氣設(shè)備。隔爆外殼利用了間隙防爆原理設(shè)計(jì)制造，應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，能耐受內(nèi)部爆炸性混合物可能產(chǎn)生的最大壓力，并嚴(yán)格控制結(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。三、礦用電氣設(shè)備的類(lèi)型與防爆原理(4)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系122.礦用隔爆型（EXdI）

1）耐爆性：也稱(chēng)為爆炸穩(wěn)定性，即外殼要有足夠的機(jī)械強(qiáng)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，因而爆炸所產(chǎn)生的火焰不能直接去點(diǎn)燃?xì)ね獾谋ㄐ曰旌衔?。?）根據(jù)設(shè)備的凈容積確定外殼的機(jī)械強(qiáng)度。（2）設(shè)計(jì)隔爆外殼時(shí)，盡量避免具有多個(gè)連通空腔的結(jié)構(gòu)；外殼的縱向與橫向尺寸比不宜過(guò)大；選擇合適的外形（最優(yōu)：長(zhǎng)方形－>圓柱形－>正方形－>圓球形（避免使用））等。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系132.礦用隔爆型（EXdI）2）隔爆性：也稱(chēng)不傳爆性，即當(dāng)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，通過(guò)外殼與殼體的結(jié)合面向外噴出時(shí)，受到足夠的冷卻，使之不能將殼外的爆炸性混合物點(diǎn)燃引爆。隔爆性能主要靠隔爆面長(zhǎng)度、間隙厚度和隔爆面光潔度即隔爆三要素保證。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系143.防爆充油型（EXoI）將可能產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)高溫的帶電部件浸在油中，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，達(dá)到防爆的目的。本質(zhì)安全型（EXibI）在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，正常工作或規(guī)定的故障條件下，所產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)，均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路，叫做本質(zhì)安全電路，所有電路均為本安電路的電氣設(shè)備叫做本安型。三、礦用電氣設(shè)備的類(lèi)型與防爆原理2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系155.防爆正壓型（EXpI）將新鮮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，并保持一定的正壓，以阻止設(shè)備外部的爆炸性混合物進(jìn)入外殼內(nèi)部，使點(diǎn)火源與周?chē)谋ㄐ曰旌衔锔綦x，達(dá)到防爆目的。6.特殊型防爆電氣設(shè)備（EXsI）結(jié)構(gòu)上不屬于以上類(lèi)型或組合類(lèi)型的電氣設(shè)備，經(jīng)過(guò)國(guó)家防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)通過(guò)試驗(yàn)并確認(rèn)具有防爆能力的電氣設(shè)備，稱(chēng)為特殊型防爆電氣設(shè)備。

1）網(wǎng)罩隔爆結(jié)構(gòu)2）微孔隔爆結(jié)構(gòu)三、礦用電氣設(shè)備的類(lèi)型與防爆原理2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系16四、礦用電氣設(shè)備的使用范圍及選用選用礦用電氣設(shè)備首先應(yīng)根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第410條的規(guī)定，選用。還應(yīng)貫徹經(jīng)濟(jì)和維護(hù)簡(jiǎn)便的原則。隔爆型造價(jià)昂貴且維護(hù)不便，故在可用一般型或增安型的場(chǎng)所，盡量選用?？刂?、監(jiān)測(cè)、通訊等弱點(diǎn)系統(tǒng)的電氣設(shè)備，應(yīng)優(yōu)先考慮本安型設(shè)備。這類(lèi)設(shè)備體積小，重量輕，便于攜帶，造價(jià)低廉，且安全程度高。使用場(chǎng)所煤與沼氣突出礦井和沼氣噴出區(qū)域沼氣礦井類(lèi)別井底車(chē)場(chǎng)、總進(jìn)風(fēng)道或主要進(jìn)風(fēng)道翻罐籠硐室采區(qū)進(jìn)風(fēng)道總回風(fēng)道、主要回風(fēng)道、采區(qū)回風(fēng)道、工作面和工作面進(jìn)風(fēng)回風(fēng)道低沼氣礦井高沼氣礦井高低壓電機(jī)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）礦用一般型礦用增安型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型（增安型除外）2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系18§2-2漏電與觸電漏電是電網(wǎng)對(duì)地發(fā)生電能泄漏的電氣故障，特征是電網(wǎng)對(duì)地的絕緣阻抗降低，泄漏入地電流增大。觸電經(jīng)常被認(rèn)為是電網(wǎng)發(fā)生漏電故障的一種形式，直接威脅工作人員的生命安全。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系19一、漏電故障漏電故障的基本概念在電力系統(tǒng)中，當(dāng)帶電導(dǎo)體對(duì)大地的絕緣阻抗降低到一定程度，使經(jīng)過(guò)該阻抗流入大地的電流增大到一定程度，即稱(chēng)該帶電導(dǎo)體（或供電系統(tǒng)）發(fā)生了漏電故障。流入大地的電流為漏電電流。正常情況下電網(wǎng)對(duì)地絕緣阻抗很大，流入大地的電流很小，這時(shí)一般不認(rèn)為漏電故障。當(dāng)流入大地的電流增大到幾十毫安、幾安培甚至幾十安培時(shí)，這時(shí)可以判斷電網(wǎng)發(fā)生了漏電故障。當(dāng)入地電流增大到幾百安培以上時(shí)，這時(shí)已經(jīng)超出了漏電故障，進(jìn)入過(guò)流（短路）故障。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系20是正常的泄漏電流，還是漏電電流的判斷一般根據(jù)電流的大小、電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、電壓等級(jí)、中性點(diǎn)接地方式等各種因素綜合考慮，兩者之間沒(méi)有嚴(yán)格的界限。如中性點(diǎn)直接接地的低壓供電系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生一相導(dǎo)線直接與大地相連，這時(shí)通過(guò)接地點(diǎn)流入大地的電流在幾百、幾千安培，屬于短路故障。中性點(diǎn)不接地的低壓供電系統(tǒng)，如果電網(wǎng)對(duì)地絕緣很好，如果發(fā)生一相導(dǎo)線直接接地，這時(shí)電網(wǎng)通過(guò)接地點(diǎn)流入大地的電流一般只有幾十安培，就屬于漏電故障。1.漏電故障的基本概念2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系21我國(guó)井下普遍使用變壓器中性點(diǎn)絕緣的低壓供電系統(tǒng)，漏電故障定義為：在中性點(diǎn)絕緣的低壓供電系統(tǒng)中發(fā)生單相接地（包括直接接地和經(jīng)過(guò)過(guò)渡阻抗接地）或兩相、三相對(duì)地的總絕緣阻抗下降到一定危險(xiǎn)值的電氣故障為漏電故障，簡(jiǎn)稱(chēng)漏電。人身觸電屬于其中的單相經(jīng)過(guò)過(guò)渡電阻接地的漏電故障。1.漏電故障的基本概念2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系22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(zhǎng)期集中性漏電、間歇性集中漏電和瞬間集中漏電。從理論分析的角度，漏電可分為單相漏電、兩相漏電和三相漏電。其中前兩種為不對(duì)稱(chēng)漏電故障，后者為對(duì)稱(chēng)性漏電故障。1.漏電故障的基本概念2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系231.漏電故障的基本概念單相漏電電流回路示意圖。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系242.產(chǎn)生漏電的原因2.產(chǎn)生漏電的原因1）電纜或電氣設(shè)備本身的原因（1）敷設(shè)在井下巷道的電纜由于井下環(huán)境潮濕，且運(yùn)行多年，其絕緣老化或潮氣入侵，引起絕緣電阻下降，使正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)對(duì)地的絕緣阻抗偏低或發(fā)生漏電。如果偶然發(fā)生過(guò)電壓沖擊，也會(huì)使絕緣水平較低處發(fā)生擊穿，產(chǎn)生集中性漏電。（2）開(kāi)關(guān)設(shè)備長(zhǎng)期使用，接線板潮濕可能造成漏電；內(nèi)部元件或?qū)Ь€絕緣老化或?qū)Ь€頭碰殼也會(huì)造成漏電；自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)中的過(guò)流繼電器，當(dāng)調(diào)整螺桿過(guò)低時(shí)也會(huì)因相對(duì)地放電造成漏電。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系252.產(chǎn)生漏電的原因

（3）長(zhǎng)期使用的電動(dòng)機(jī)，工作時(shí)繞組發(fā)熱膨脹，停機(jī)后冷卻收縮，使絕緣在冷縮中形成縫隙，潮氣、粉塵容易進(jìn)入，在發(fā)生絕緣受潮、繞組散熱不好時(shí)使絕緣材料變性、老化造成漏電。電機(jī)內(nèi)接頭脫落導(dǎo)致一相導(dǎo)線接觸外殼形成單相漏電故障。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系262.產(chǎn)生漏電的原因2）因施工安裝不當(dāng)引起漏電（1）電纜施工接線錯(cuò)誤；橡套電纜接頭違反施工工藝要求等；（2）電纜與設(shè)備連接時(shí)，芯線接頭不牢、封堵不嚴(yán)、壓板不緊，運(yùn)行或移動(dòng)過(guò)程造成接頭脫落或接頭松動(dòng)等；（3）橡套電纜違反規(guī)定用鐵絲或銅絲懸掛，時(shí)間長(zhǎng)造成漏電；（4）開(kāi)關(guān)或其他電氣設(shè)備的內(nèi)部接線錯(cuò)誤，或接頭松脫，導(dǎo)致漏電。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系272.產(chǎn)生漏電的原因3）因管理不嚴(yán)引起漏電（1）管理不嚴(yán)，電纜被埋或脫落浸泡水中而引起漏電故障；（2）電氣設(shè)備長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行造成絕緣老化而發(fā)生漏電；（3）電機(jī)長(zhǎng)期被矸石堵塞風(fēng)道，造成通風(fēng)不良發(fā)熱使絕緣受損而漏電；（4）對(duì)已經(jīng)發(fā)生受潮或水淹的電氣設(shè)備未經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的干燥處理和對(duì)地絕緣電阻、耐壓測(cè)試又投入運(yùn)行，而發(fā)生漏電。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系282.產(chǎn)生漏電的原因

4）因維修操作不當(dāng)引起漏電（1）工人工作時(shí)勞動(dòng)工具容易使電纜刮傷或碰傷，造成漏電。設(shè)備移動(dòng)時(shí)電纜容易受到擠壓等造成漏電；（2）冷熱補(bǔ)的橡套電纜或澆灌的電纜接頭，由于芯線連接不牢，絕緣膠澆灌不均勻等造成運(yùn)行期間接頭容易發(fā)熱，最終造成漏電；（3）開(kāi)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）修理電氣設(shè)備時(shí)停送電操作錯(cuò)誤造成漏電；（5）開(kāi)關(guān)分合閘，滅弧機(jī)構(gòu)故障等造成漏電2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系292.產(chǎn)生漏電的原因5）因意外事故造成漏電（1）電纜因頂板脫落砸傷、礦車(chē)出軌、支柱傾倒等意外機(jī)械事故使電纜絕緣破損發(fā)生漏電；（2）井下電纜因短路造成局部對(duì)地絕緣損壞，恢復(fù)送電時(shí)容易發(fā)生漏電；（3）大氣過(guò)電壓侵入井下供電系統(tǒng)，擊穿電纜對(duì)地絕緣而發(fā)生漏電。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系303.漏電的危害1）人身觸電2）引起沼氣、煤塵爆炸3）使電雷管無(wú)準(zhǔn)備引爆4）燒損電氣設(shè)備，引起火災(zāi)5）引起短路事故6）嚴(yán)重影響生產(chǎn)7）造成經(jīng)濟(jì)損失2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系31二、觸電及影響觸電程度的因素觸電：人體觸及帶電導(dǎo)體或因絕緣損壞而帶電的電氣設(shè)備外殼，甚至接近高壓帶電體而成為電流通路的現(xiàn)象。觸電對(duì)人體的危害分為電擊和電傷。電擊是觸電后人體成為電路的一部分，電流流經(jīng)人體引起熱化學(xué)反應(yīng)、電解血液并影響人的呼吸、心臟及神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的損傷和破壞，導(dǎo)致殘廢和死亡。電擊也稱(chēng)內(nèi)傷。電傷是人體觸及高壓時(shí)，強(qiáng)電弧對(duì)人體表面的燒傷，當(dāng)燒傷面積不大時(shí)，一般沒(méi)有生命危險(xiǎn)。對(duì)低壓電網(wǎng)，大部分為電擊事故。顯然，一般情況，電擊對(duì)人體的傷害強(qiáng)于電傷。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系32影響觸電程度的因素：

1.觸電電流：人身觸電時(shí)流過(guò)人身的電流，是直接影響人身安全的重要因素。觸電電流越大，對(duì)人體組織的破壞越大，也就越危險(xiǎn)。根據(jù)人體對(duì)電流的感受程度，觸電過(guò)程分為四個(gè)階段：

（1）感知電流男：1.1mA女：0.7mA

（2）反應(yīng)電流

1.5～5mA

（3）擺脫電流男：9mA女：6mA

（4）極限電流

30mA30mA?s二、觸電及影響觸電程度的因素電流50Hz交流直流0.6～1.5始有感覺(jué)，手指有麻刺感無(wú)感覺(jué)2～3手指有強(qiáng)烈麻刺感，顫抖無(wú)感覺(jué)5～7手部痙攣感覺(jué)癢、刺痛、灼熱8～10手難以擺脫帶電體，手指到手腕有劇痛熱感增加20～25手迅速麻痹，不能擺脫帶電體，劇痛，呼吸困難熱感覺(jué)增強(qiáng)較大，手部肌肉不強(qiáng)烈收縮50～80呼吸麻痹心室開(kāi)始震顫有強(qiáng)烈熱感覺(jué)，手部肌肉收縮，痙攣，呼吸困難90～100呼吸麻痹，持續(xù)3s以上則心臟麻痹，心室顫動(dòng)呼吸麻痹100～300時(shí)間0.1s以上則呼吸心臟麻痹，肌體受電流熱破壞2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系342.人體阻抗：觸電電流流經(jīng)人體各部分阻抗之和，包括體內(nèi)電阻和皮膚電阻。通常取1000Ω。3.接觸電壓：觸電時(shí)人體接觸帶電部分與站立點(diǎn)之間的電位差稱(chēng)為接觸電壓，最大值為設(shè)備對(duì)地的相電壓。4.觸電持續(xù)時(shí)間：從觸電瞬間開(kāi)始到人體脫離電源或電源被切斷的時(shí)間。與觸電電流一樣是影響觸電程度的重要因素。因此我國(guó)現(xiàn)行的30mA?s的安全值規(guī)定，即根據(jù)此道理。5.其他因素：電流類(lèi)型（直流危險(xiǎn)小于交流）、頻率（50～60Hz危害最大）、電流途徑（局部、體表較輕）、人的體質(zhì)狀態(tài)、心理狀態(tài)等。

二、觸電及影響觸電程度的因素觸電電流與觸電電壓的關(guān)系2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系36三、人身安全電流影響觸電程度最主要的因素是觸電電流大小和觸電時(shí)間的長(zhǎng)短。

1.安全電流：發(fā)生觸電時(shí)不會(huì)致死、致傷的通過(guò)人體的最大觸電電流。我國(guó)規(guī)定為30mA。

2.允許安秒值：國(guó)際通用規(guī)定為：30mA?s

3.安全電壓：通過(guò)安全電流推算出，規(guī)定：在沒(méi)有高度危險(xiǎn)的條件下65V，在高度危險(xiǎn)的條件下為36V，在特別危險(xiǎn)條件下，采用12V。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系37四、井下低壓電網(wǎng)人身觸電電流下圖為中性點(diǎn)絕緣的井下低壓供電單元原理圖。T為動(dòng)力變壓器，Rma為人體電阻，r=r1=r2=r3為各相對(duì)地絕緣電阻，r>>Rma，C=C1=C2=C3為各相對(duì)地電容，C約為0～1uF。T2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系38利用戴維南等效定理求人身觸電電流。求M、N之間的開(kāi)路電壓

M、N間開(kāi)路，相當(dāng)于電網(wǎng)沒(méi)有發(fā)生單相漏電故障，因此三相電網(wǎng)仍然對(duì)稱(chēng)，變壓器二次繞組中性點(diǎn)N’的電位為零，則

四、井下低壓電網(wǎng)人身觸電電流分析2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系39

輸入阻抗即不看外部電路，且內(nèi)電路中的電壓源按短接，電流源按開(kāi)路考慮時(shí)，從M、N兩點(diǎn)測(cè)得的阻抗。此時(shí)相當(dāng)于L1、L2、L3及N’各點(diǎn)短接，三相對(duì)地電阻合對(duì)地電容為并聯(lián)關(guān)系。有

ri=r/3Ci=3C

總的輸入阻抗Zin為ri與Ci的并聯(lián)，為：2.求M、N間的輸入阻抗Zin2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系40

對(duì)人身觸電情況，外電路的阻抗即為人身電阻。故有：Zex=Zma。則電網(wǎng)發(fā)生人身單相觸電等效電路如右圖：3.外電路阻抗Zex2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系41根據(jù)電路原理，人身觸電電流為人身觸電電流2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系42將X3C=1/3ωC帶入得：人身觸電電流2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系43取有效值，得：其中ω=2πf=2x3.14x50=314人身觸電電流例：設(shè)電網(wǎng)每相對(duì)地電容C＝0.5uF，每相對(duì)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：

可見(jiàn)，即使對(duì)中性點(diǎn)絕緣的低壓供電系統(tǒng)，人身單相觸電電流也是非常危險(xiǎn)的。那么，通過(guò)提高電網(wǎng)對(duì)地絕緣水平，是否就可以降低人身觸電電流呢？令則有：結(jié)論：?jiǎn)渭兺ㄟ^(guò)提高對(duì)地絕緣水平，不一定能降低人身觸電電流，有時(shí)可能相反。如果通過(guò)改變電網(wǎng)對(duì)地電容，對(duì)人身觸電電流有何影響？令公式中C=0，則有：

結(jié)論：通過(guò)減小電網(wǎng)對(duì)地電容，即減小電網(wǎng)容性電流，對(duì)降低人身觸電電流是有效的辦法。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系47人身觸電電流值隨絕緣電阻和電容的變化規(guī)律2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系48五、預(yù)防漏電、觸電的措施加強(qiáng)井下電氣設(shè)備的管理和維護(hù)，定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，性能指標(biāo)達(dá)不到要求的，應(yīng)立即更換；將帶電導(dǎo)體、電氣元件和電纜接頭，都封閉在堅(jiān)固的外殼內(nèi)，在設(shè)備外殼與蓋子間設(shè)置可靠的機(jī)械閉鎖，強(qiáng)制斷電源后開(kāi)蓋。對(duì)不能封閉的帶電裸導(dǎo)體，如機(jī)車(chē)架空線，應(yīng)將其安裝在一定的高度，防止人身觸電。加強(qiáng)手持式電動(dòng)工具的把手絕緣對(duì)人員接觸機(jī)會(huì)較多的電氣設(shè)備采用較低的電壓如手電鉆、照明設(shè)備采用127V電壓，控制電壓在12～42V以內(nèi)。井下配電變壓器中性點(diǎn)絕緣運(yùn)行，嚴(yán)禁直接接地2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系49六、觸電事故處置與急救1.截?cái)嚯娫矗P(guān)上插座上的開(kāi)關(guān)或拔除插頭。如果夠不著插座開(kāi)關(guān)，就關(guān)上總開(kāi)關(guān)。切勿試圖關(guān)上那件電器用具的開(kāi)關(guān)，因?yàn)榭赡苷窃撻_(kāi)關(guān)漏電。如果患者靠近高壓電，你一定要保持在50米以外，打電話通知供電部門(mén)和醫(yī)院。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系502.若無(wú)法關(guān)上開(kāi)關(guān)，可站在絕緣物上，如一疊厚報(bào)紙、塑料布、木板之類(lèi)，用掃帚或木椅等將傷者拔離電源，或是用繩子、褲子或任何干布條繞過(guò)傷者腋下或腿部，把傷者拖離電源。切勿用手觸及傷者，也不要用潮濕的工具或金屬物質(zhì)把傷者拔開(kāi)，也千萬(wàn)不要使用潮濕的物件拖動(dòng)傷者，例如濕毛巾，這樣會(huì)導(dǎo)致您也遭到電擊。六、觸電事故處置與急救2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系513.如果患者呼吸心跳停止，開(kāi)始人工呼吸和胸外心臟按壓。4.若傷者昏迷，則將其身體放置成復(fù)原臥式。5.若傷者曾經(jīng)昏迷、身體遭燒傷，或感到不適，必須打電話召救護(hù)車(chē)，或立即送傷者往醫(yī)院急救。告訴院方人員傷者觸電的時(shí)間有多久。六、觸電事故處置與急救2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系52現(xiàn)場(chǎng)搶救觸電者的原則現(xiàn)場(chǎng)搶救觸電者的經(jīng)驗(yàn)原則是八字方針：迅速、就地、準(zhǔn)確、堅(jiān)持。迅速——爭(zhēng)分奪秒使觸電者脫離電源。就地——必須在現(xiàn)場(chǎng)附近就地?fù)尵龋f(wàn)不要長(zhǎng)途送往供電部門(mén)、醫(yī)院搶救，以免耽誤搶救時(shí)間。從觸電時(shí)算起，5min以內(nèi)及時(shí)搶救，救生率90％左右。10min以內(nèi)搶救，救生率60％。超過(guò)15min，希望甚微。準(zhǔn)確——人工呼吸法的動(dòng)作必須準(zhǔn)確。堅(jiān)持——只要有百分之一希望就要盡百分之百努力去搶救。觸電者死亡的幾個(gè)象征：(1)心跳、呼吸停止。(2)瞳孔放大。(3)尸斑。(4)尸僵。(5)血管硬化。這五個(gè)象征只要1～2個(gè)未出現(xiàn)，應(yīng)作假死去搶救。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系53觸電急救法之胸外心臟擠壓法心臟擠壓是有節(jié)律地按壓胸骨下部，心臟在胸骨與脊柱之間被擠壓，間接壓迫心臟，排出血液，然后突然放松，讓胸骨復(fù)位，心臟舒張，接受回流血液，心臟因靜脈回流而充盈，用人工維持血液循環(huán)。步驟：(1)將觸電者仰臥在硬板上或地面上。不能臥在軟床上或墊上厚軟物件，否則會(huì)抵消擠壓效果。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系54(2)壓胸位置是一只手掌根部放在觸電者的心窩口上方，另一只手掌作輔助。搶救者跪在觸電者腰旁，操作過(guò)度疲勞時(shí)可以交換位置。(3)掌根壓胸，位置在心窩口的稍上方。擠壓方法（1）壓胸的一只手，在預(yù)備動(dòng)作時(shí)略彎，然后向前壓胸，成90°角，完成動(dòng)作后，突然放松(向后一縮)，如此循環(huán)下去。(2)擠壓時(shí)觸摸大動(dòng)脈是否有脈搏。如果沒(méi)有脈搏，應(yīng)加大擠壓力度，減慢擠壓速度。胸外心臟擠壓法口訣如下：掌根下壓不沖擊，突然放松手不離；手腕略彎壓一寸，一秒一次較適宜。觸電急救法之胸外心臟擠壓法2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系55觸電急救法之對(duì)口吹人工呼吸法頭部后仰，使嘴張開(kāi)，然后口對(duì)口吹氣。是用人工方法使氣體有節(jié)律地進(jìn)入肺部，再排出體外，使觸電者獲得氧氣，排出二氧化碳，人為地維持呼吸功能。其要領(lǐng)如下：

(1)將觸電者仰臥，使頭部盡量后仰(先拿走枕頭)。操作者腰旁側(cè)臥，一手抬高觸電者下頜，使其口張開(kāi)。用另一只手捏住觸電者的鼻子，保證吹氣時(shí)不漏氣。但是，如果在觸電者口上蓋一塊手帕，可能影響吹氣效果。

(2)操作者用中等度深呼吸，把口緊貼觸電者的口，緩慢而均勻地吹氣，使觸電者胸部擴(kuò)張。胸部起伏過(guò)大，容易把肺泡吹破；胸壁起伏過(guò)小，則效果不佳。因此要觀察胸部起伏程度來(lái)掌握吹氣量。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系56(3)吹氣速度，對(duì)成人是吹氣2s，停3s，5s一次。成年人每分鐘12～16次，對(duì)兒童是每分鐘吹氣18～24次。

(4)觸電者嘴不能掰開(kāi)時(shí)，可進(jìn)行口對(duì)鼻吹氣。方法同上，只是要用一只手封住嘴以免漏氣。對(duì)口吹的口訣如下：張口捏鼻手抬頜，深吸緩吹口對(duì)緊；張口困難吹鼻孔，五秒一次堅(jiān)持吹。觸電者心跳、呼吸都停止時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行胸外心臟擠壓和口對(duì)口人工呼吸。如果有兩個(gè)操作者，可以一個(gè)負(fù)責(zé)心臟擠壓，另一人負(fù)責(zé)對(duì)口吹氣。操作時(shí)，心臟擠壓4～5次，暫停，吹氣一次，叫4比1或5比1。如果只有一個(gè)操作者，操作時(shí)最好是2次很快地肺部吹氣，接著進(jìn)行15次胸部擠壓，叫15比2。肺部充氣時(shí)，不應(yīng)按壓胸部，以免損傷肺部和降低通氣的效果。觸電急救法之對(duì)口吹人工呼吸法2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系57觸電急救法之搖臂壓胸呼吸法(1)使觸電者仰臥，頭部后仰。(2)操作者在觸電者頭部，一只腳作跪姿，另一只腳半蹲。兩手將觸電者的雙手向后拉直，壓胸時(shí)，將觸電者的手向前順推，至胸部位置時(shí)，將兩手向胸部靠攏，用觸電者兩手壓胸部。在同一時(shí)間內(nèi)還要完成以下幾個(gè)動(dòng)作：跪著的一只腳向后蹬(成前弓后箭狀)，半蹲的前腳向前倒，然后用身體重量自然向胸部壓下。壓胸動(dòng)作完成后，將觸電者的手向左右擴(kuò)張。完成后，將兩手往后順向拉直，恢復(fù)原來(lái)位置。(3)壓胸時(shí)不要有沖擊力，兩手關(guān)節(jié)不要彎曲，壓胸深度要看對(duì)象，對(duì)小孩不要用力過(guò)猛，對(duì)成年人每分鐘完成14～16次。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系58觸電急救法之搖臂壓胸法單腿跪下手拉直，雙手順推向胸靠；兩腿前弓后箭狀，胸壓力量要自然；壓胸深淺看對(duì)象，用力過(guò)猛出亂子；左右擴(kuò)胸最要緊，操作要領(lǐng)勿忘記。

人觸電后為什么不能打強(qiáng)心針：垂危病人的心臟是松弛的。替垂危病人打強(qiáng)心針，目的是幫助其心臟恢復(fù)跳動(dòng)功能。而觸電者的心臟是纖顫的(即劇烈收縮)，而強(qiáng)心針是刺激心臟收縮的藥物，若替觸電者打強(qiáng)心針，是加速其心臟收縮，無(wú)異火上加油，加速死亡。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系59§2-3井下低壓電網(wǎng)的漏電分析一、井下低壓供電系統(tǒng)的基本特點(diǎn)采用變壓器中性點(diǎn)不接地或高阻接地運(yùn)行方式。采用變壓器中性點(diǎn)不接地的方式運(yùn)行特點(diǎn)是：漏電電流小，比較安全，對(duì)漏電保護(hù)裝置靈敏度要求高。對(duì)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生人身單相觸電時(shí)，人身觸電電流為：此時(shí)單相接地電流很大，足以危及人身和礦井安全，如果發(fā)生單相直接接地，短路電流更大。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系60一、井下低壓供電系統(tǒng)的基本特點(diǎn)2.以一臺(tái)動(dòng)力變壓器為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的供電單元。只要對(duì)一個(gè)小供電系統(tǒng)單元能設(shè)置一套完善的漏電保護(hù)系統(tǒng)，就可以解決所有電網(wǎng)的漏電保護(hù)問(wèn)題。3.動(dòng)力電壓等級(jí)為380V、660V、1140V三種。其中660V和1140V電壓等級(jí)應(yīng)用最多，綜采礦井一般為1140V，一些更高等級(jí)的電壓正在試驗(yàn)中。4.低壓線路全部由電纜組成。在電路分析過(guò)程中不能忽略電網(wǎng)對(duì)地的電容。電網(wǎng)對(duì)地電容是分散的，但為了方便分析，一般用集中性電容代替。660V電網(wǎng)，C的數(shù)值在0～1uF，r在60～300kΩ。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系61二、井下低壓電網(wǎng)的漏電分析理論分析的目的：求出發(fā)生漏電后各相對(duì)地電壓、入地電流、零序電流和中性點(diǎn)的對(duì)地電壓或零序電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并討論其隨電網(wǎng)參數(shù)、漏電程度的變化規(guī)律。1.單相漏電分析(1)

井下低壓供電單元發(fā)生單相漏電電路圖如圖：

Rtr為L(zhǎng)1相漏電過(guò)渡電阻，變化范圍在0～11KΩ等效電路圖1.單相漏電分析(2)1.單相漏電分析(3)N點(diǎn)為變壓器的中性點(diǎn)，N’為大地，在L1相發(fā)生單相漏電時(shí)，過(guò)渡電阻為Rtr。當(dāng)未發(fā)生單相漏電時(shí)，電路為三相對(duì)稱(chēng)，即VNN’＝0，無(wú)零序電壓，也沒(méi)有零序電流。三相對(duì)地只有較小的對(duì)稱(chēng)的各相對(duì)地泄漏電流，在大地中達(dá)到平衡。電網(wǎng)每相對(duì)地阻抗Zzs：發(fā)生單相漏電時(shí)，等于在L1相Zzs上并聯(lián)一個(gè)Rtr，此時(shí)電網(wǎng)三相不再對(duì)稱(chēng)。L1相Zzs’=Zzs//Rtr。用戴維南等效原理（看作二端網(wǎng)絡(luò)），得零序電壓：

1.單相漏電分析(4)將Zzs’=Zzs//Rtr帶入，得到：1.單相漏電分析(5)各相零序電流為故障相對(duì)地電壓1.單相漏電分析(6)非故障相對(duì)地電壓電網(wǎng)經(jīng)Rtr入地的漏電電流為1.單相漏電分析(7)單相漏電分析(8)發(fā)生單相漏電各相對(duì)地電壓向量關(guān)系變化如圖：2.兩相漏電分析(1)兩相漏電等效電路如圖：2.兩相漏電分析(2)兩相漏電分析方法同單相漏電分析。零序電壓為：將Zzs’=Zzs//Rtr帶入，得到：各相零序電流為故障相對(duì)地電壓非故障相對(duì)地電壓電網(wǎng)經(jīng)Rtr入地得電流電網(wǎng)入地總漏電電流為：2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系76兩種漏電分析比較（1）兩種故障下零序電壓與各相對(duì)地電壓的向量關(guān)系基本相似；（2）在相同的電網(wǎng)參數(shù)和故障條件下，單相漏電的零序電壓和零序電流的有效值大于兩相漏電；（3）在中性點(diǎn)絕緣的電網(wǎng)發(fā)生單相漏電、兩相漏電等不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)，必產(chǎn)生一定大小和相位的零序電壓和零序電流，而故障處的各相對(duì)地電壓則分別等于各相正常時(shí)的相電壓與零序電壓的向量和，電網(wǎng)線電壓仍保持對(duì)稱(chēng)。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系77兩種漏電分析比較（4）當(dāng)兩相漏電過(guò)渡電阻Rtr0時(shí)，電網(wǎng)就發(fā)生兩相接地短路，成為短路加漏電的復(fù)合型故障。而對(duì)于中性點(diǎn)對(duì)地絕緣的系統(tǒng)，發(fā)生單相直接接地故障時(shí)，由于接地電流很小，不屬于短路故障，而屬于漏電故障。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系78§2-4漏電保護(hù)漏電保護(hù)的目的是通過(guò)切斷電源的操作來(lái)防止人身觸電傷亡和漏電電流引爆沼氣煤塵。保護(hù)方式有：

附加直流電源檢測(cè)式漏電保護(hù)利用三個(gè)整流管的漏電保護(hù)零序電壓式漏電保護(hù)零序電流式漏電保護(hù)零序功率方向式漏電保護(hù)旁路接地式漏電保護(hù)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系79一、對(duì)漏電保護(hù)的要求：

全面、安全、可靠、靈敏、有選擇性1.全面：指保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋整個(gè)供電單元，沒(méi)有動(dòng)作死區(qū)，無(wú)論供電單元內(nèi)何處發(fā)生何種類(lèi)型的漏電故障（對(duì)稱(chēng)或不對(duì)稱(chēng)的），都能起到保護(hù)跳閘作用。另一個(gè)要求是，無(wú)論設(shè)備或電網(wǎng)處于什么狀態(tài)（合閘前、合閘后、合閘過(guò)程中），當(dāng)發(fā)生漏電故障應(yīng)能起相應(yīng)的保護(hù)作用，或切斷電源，或閉鎖送電開(kāi)關(guān)，禁止對(duì)故障設(shè)備或線路送電?！?-4漏電保護(hù)(1)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系80一、對(duì)漏電保護(hù)的要求(2)2.安全：即要求滿足30mA·s安秒值的規(guī)定。從最嚴(yán)重的觸電事故發(fā)生到電源被切除的時(shí)間乘以流過(guò)人體的電流，其乘積應(yīng)不超過(guò)30mA·s。因此一方面要提高保護(hù)裝置的動(dòng)作速度，另一方面降低通過(guò)人身的觸電電流。應(yīng)保證在切斷電源或發(fā)生間歇性漏電時(shí)，接地點(diǎn)的漏電火花能量小于0.28mJ。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系81一、對(duì)漏電保護(hù)的要求(4)3.保護(hù)可靠：一指保護(hù)裝置本身有較高的可靠性，二指保護(hù)性能要可靠，當(dāng)本供電單元發(fā)生漏電故障時(shí)，它一定動(dòng)作，而本單元以外的任何故障，它一定不動(dòng)作。4.動(dòng)作靈敏：指保護(hù)裝置對(duì)故障的反應(yīng)能力，在發(fā)生最輕的漏電故障時(shí)也能可靠的動(dòng)作，即靈敏度高。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系82一、對(duì)漏電保護(hù)的要求(5)5.選擇性：是保護(hù)系統(tǒng)的一個(gè)重要參數(shù)，要求在供電單元中只切除故障部分的電源，而不切除非故障部分的電源。確保在發(fā)生故障時(shí)停電的范圍盡可能小。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系83二、漏電保護(hù)原理附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)1）保護(hù)原理：電網(wǎng)發(fā)生漏電故障，最容易檢測(cè)到電網(wǎng)各相對(duì)地絕緣電阻的下降。通過(guò)在電網(wǎng)上附加一直流電源的方式，檢測(cè)電網(wǎng)對(duì)地的絕緣阻抗，判斷是否發(fā)生漏電故障。

附加電源直流檢測(cè)式漏電保護(hù)電氣原理圖2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系851、附加直流電源檢測(cè)漏電保護(hù)(2)

直流電源V通過(guò)三相電抗器1L所組成的人為中性點(diǎn)（也可通過(guò)變壓器中性點(diǎn)）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(jìn)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返回電源負(fù)極。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系86對(duì)于穩(wěn)定的直流電源，電容C和電網(wǎng)對(duì)地電容C1、C2、C3相當(dāng)于開(kāi)路，不會(huì)由電流通過(guò)，則電流I為：1、附加直流電源檢測(cè)漏電保護(hù)(3)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系871、附加直流電源檢測(cè)漏電保護(hù)(4)對(duì)直流回路，rΣ相當(dāng)于三相電網(wǎng)各相對(duì)地的絕緣電阻并聯(lián)。若一相絕緣電阻降低，其余兩相為正常或無(wú)限大，則rΣ＝r；若L1、L2兩相絕緣電阻同時(shí)下降，且r1=r2=r，而L3相為正常，則rΣ＝r/2;若三相對(duì)地絕緣電阻同時(shí)下降，且r1=r2=r3=r，則rΣ＝r/3。設(shè)RΣ=RKD+RKΩ+R2l+R1l/3為保護(hù)裝置內(nèi)阻，則當(dāng)V和RΣ一定時(shí)，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(dòng)作電流即確定。當(dāng)rΣ下降到一定程度，當(dāng)電流I大于繼電器動(dòng)作電流時(shí)，KD便動(dòng)作，通過(guò)自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)跳閘，達(dá)到漏電保護(hù)的目的。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系882）直流繼電器動(dòng)作值的確定。 直流繼電器的動(dòng)作值應(yīng)根據(jù)rΣ的大小來(lái)確定。考慮到人身安全電流為30mA，因此，rΣ的整定值要滿足使人身觸電電流小于30mA的條件。在不考慮電網(wǎng)對(duì)地電容時(shí)，有1、附加直流電源檢測(cè)漏電保護(hù)(5)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系89直流繼電器動(dòng)作值的整定代入Ima=30mA,Vl1=380V（相電壓）,Rma=1000Ω,可得r＝35kΩ.即對(duì)于井下660V低壓電網(wǎng)，相對(duì)地實(shí)際絕緣水平必須在35kΩ以上，否則在發(fā)生人身觸電時(shí)就可能危及人身安全。因此可以確定單相漏電保護(hù)裝置的動(dòng)作電阻應(yīng)為：

rΣ＝r/3＝11.7kΩ低壓電網(wǎng)的單相、兩相、三相漏電的動(dòng)作電阻值應(yīng)為1：2：3關(guān)系，即11.7：23.4：35kΩ的關(guān)系。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系90直流繼電器動(dòng)作值的整定三相電網(wǎng)交流對(duì)裝置的影響：當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地絕緣阻抗不對(duì)稱(chēng)時(shí)，即使電源電壓正常，也會(huì)有交流電流流經(jīng)三相電抗器、零序電抗器進(jìn)入直流回路，使保護(hù)裝置受到交流電流的干擾，因而動(dòng)作值不再保持1：2：3的關(guān)系。同時(shí)電網(wǎng)的對(duì)地電容電流也對(duì)動(dòng)作值產(chǎn)生影響。為消除交流電流對(duì)直流回路的影響，在零序電抗器與大地之間接入一個(gè)大電容C0（幾個(gè)微法至幾十微法），構(gòu)成交流通路（電容具有隔直流同交流的特性），通過(guò)C0的濾波作用，消除了交流電流的影響。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系913）電容電流的補(bǔ)償由于電網(wǎng)對(duì)地電容的存在，會(huì)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(bǔ)償?shù)那闆r下，漏電電流或人身觸電電流才可能為最小。利用零序電抗器的電感電流與對(duì)地電容電流的反相特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)電容電流的補(bǔ)償。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系923）電容電流的補(bǔ)償電容電流補(bǔ)償后的等效圖等效內(nèi)阻為：2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系933）電容電流的補(bǔ)償當(dāng)電容電流與電感電流完全相等時(shí)，即電容電流被全部補(bǔ)償時(shí)，漏電電流最小。即

L=1/3ω2C.或XL=X3C當(dāng)XL>X3C時(shí)漏電電流呈容性即欠補(bǔ)償狀態(tài)；當(dāng)XL<X3C時(shí)漏電電流呈感性即過(guò)補(bǔ)償狀態(tài)；當(dāng)XL=X3C時(shí)即完全補(bǔ)償或最佳補(bǔ)償狀態(tài)；2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系944）附加直流電源檢測(cè)式漏電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)附加直流電源檢測(cè)式漏電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)：（1）保護(hù)全面。保護(hù)范圍幾乎可以覆蓋到整個(gè)低壓供電保護(hù)單元，唯一不能保護(hù)的是一段由井下動(dòng)力變壓器低壓側(cè)至總低壓開(kāi)關(guān)的電纜。保護(hù)動(dòng)作無(wú)死區(qū)，故障跳閘不受故障類(lèi)型和發(fā)生的時(shí)間地點(diǎn)的影響。（2）對(duì)整個(gè)供電單元具有電容電流補(bǔ)償，漏電電流和人身觸電電流較小。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系95（3）動(dòng)作值整定簡(jiǎn)單，數(shù)值固定，而且能直接反應(yīng)電網(wǎng)對(duì)地的絕緣情況；（4）這種保護(hù)裝置與井下供電單元的各分組饋電開(kāi)關(guān)、磁力啟動(dòng)器中的漏電閉鎖單元結(jié)合，可以構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單易行、可靠性高、成本低廉且易于查找故障支路的漏電保護(hù)系統(tǒng)；4）附加直流電源檢測(cè)式漏電保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系965）缺點(diǎn)（1）保護(hù)無(wú)選擇性，即在供電單元的任何處發(fā)生漏電故障，都將引起總開(kāi)關(guān)跳閘，停電范圍大。（2）電容電流的補(bǔ)償是靜態(tài)補(bǔ)償，電感電抗值調(diào)整好后不能隨電網(wǎng)對(duì)地電容的大小變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)法保持在最佳補(bǔ)償狀態(tài)。（3）保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間較長(zhǎng)。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系972.利用三個(gè)整流管的漏電保護(hù)利用三個(gè)整流管構(gòu)成的漏電保護(hù)原理圖如圖：2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系98工作原理：三個(gè)整流管V1、V2、V3，分別接到電網(wǎng)的L1、L2、L3三相，另一端以星形方式接在一起，并經(jīng)繼電器或負(fù)載電阻Rlo接地。由于變壓器的中性點(diǎn)不接地，經(jīng)三個(gè)整流管整流以后的直流電流，必須流經(jīng)Rlo

大地電網(wǎng)對(duì)地的絕緣阻抗r1、r2、r3，才能返回電源。所以該電流的大小直接反應(yīng)了電網(wǎng)對(duì)地的絕緣狀況，通過(guò)判斷該電流的變化，可以檢測(cè)漏電保護(hù)。2.利用三個(gè)整流管的漏電保護(hù)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系992.利用三個(gè)整流管的漏電保護(hù)特點(diǎn)及應(yīng)用： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要另設(shè)直流電源，即可獲得直流檢測(cè)式漏電保護(hù)所具有的保護(hù)特性。另外具有較高的直流電壓，所以能夠較真實(shí)反應(yīng)電網(wǎng)的絕緣水平。缺點(diǎn)：動(dòng)作值受電源電壓波動(dòng)的影響較大和對(duì)整流管的反向電壓要求較高，因此只適合在較低電壓等級(jí)電網(wǎng)使用，如127V煤電鉆綜合保護(hù)中采用。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1003.零序電壓式漏電保護(hù)利用漏電時(shí)零序電壓的大小，來(lái)反應(yīng)電網(wǎng)對(duì)地的絕緣程度，當(dāng)零序電壓達(dá)到一定程度時(shí)即認(rèn)為發(fā)生漏電，使饋電開(kāi)關(guān)跳閘。缺點(diǎn)：動(dòng)作電阻值不固定、無(wú)選擇性、不能保護(hù)對(duì)稱(chēng)性漏電故障、只能在變壓器中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)中，一般應(yīng)用在6kV及以上電壓電網(wǎng)絕緣監(jiān)視保護(hù)中。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1014.零序電流式漏電保護(hù)在電網(wǎng)中發(fā)生非對(duì)稱(chēng)性漏電故障時(shí)，如果存在零序回路，則在回路中出現(xiàn)零序電流。通過(guò)零序電流互感器檢測(cè)出該零序電流的大小，在超過(guò)整定值時(shí)使繼電器動(dòng)作，切斷故障線路電源。利用各支路零序電流的方向的不同，可實(shí)現(xiàn)放射式電網(wǎng)的橫向選擇性漏電保護(hù)。既可在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中應(yīng)用，中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中也可應(yīng)用。缺點(diǎn)：動(dòng)作電阻值不固定、不能保護(hù)對(duì)稱(chēng)性故障、不能補(bǔ)償電容電流。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1025.零序功率方向式漏電保護(hù)利用零序電流或零序電壓的幅值大小來(lái)判斷供電系統(tǒng)是否發(fā)生漏電，同時(shí)利用各支路的零序電流與零序電壓的相位關(guān)系來(lái)判斷故障支路，然后切除故障支路，實(shí)現(xiàn)有選擇性切除故障的保護(hù)方式。優(yōu)點(diǎn)：有較強(qiáng)的橫向選擇性，當(dāng)支路發(fā)生漏電時(shí)，停電范圍很小。缺點(diǎn)：與零序電流方向保護(hù)類(lèi)似。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1035.零序功率方向式漏電保護(hù)保護(hù)原理圖：2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1046.旁路接地式漏電保護(hù)保護(hù)原理如圖：2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1056.旁路接地式漏電保護(hù)當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單相接地或人身觸及一相線時(shí)，由檢測(cè)選相器確認(rèn)故障相并迅速輸出動(dòng)作信號(hào)，執(zhí)行繼電器1~3KD迅速將故障相旁路接地，利用專(zhuān)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(diǎn)的電流，而不影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。故障支路跳閘后，旁路接地裝置復(fù)位。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1066.旁路接地式漏電保護(hù)優(yōu)點(diǎn)：安全性較高，對(duì)礦井的安全生產(chǎn)和人身安全有較好的保障。缺點(diǎn)：保護(hù)范圍只能對(duì)單相漏電或觸電，且電路復(fù)雜，對(duì)裝置本身可靠性要求高。為了避免兩相或三相誤接地，電路中還必須設(shè)置電氣閉鎖。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系107三、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(diǎn)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(xiǎn)的場(chǎng)所正常工作。與低壓供電單元的總饋電開(kāi)關(guān)QA配合，可以對(duì)整個(gè)供電單元實(shí)現(xiàn)漏電跳閘保護(hù)。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1081.JY82型礦用隔爆檢漏繼電器1）主要功能（1）通過(guò)內(nèi)設(shè)的歐姆表時(shí)刻監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣電阻，以便及時(shí)進(jìn)行預(yù)防性檢修；（2）當(dāng)運(yùn)行中的電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻降低到危險(xiǎn)值或發(fā)生人身觸及一相帶電導(dǎo)體或電網(wǎng)一相接地故障，能夠迅速動(dòng)作，使自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)跳閘，切斷電源，防止觸電漏電事故；（3）當(dāng)人觸及電網(wǎng)一相時(shí)，可以補(bǔ)償通過(guò)人身的電容電流，從而減少通過(guò)人身的總電流，降低觸電危害，同時(shí)減少入地電流，降低引爆沼氣煤塵的能力。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1091.JY82型礦用隔爆檢漏繼電器2）結(jié)構(gòu)、電路及元件

JY82檢漏繼電器由隔爆外殼、可拆出電氣芯子組成。外殼的前蓋利用止口卡在外殼本體上，并與隔離開(kāi)關(guān)的操作手柄有機(jī)械閉鎖，以確保在斷電源后開(kāi)蓋，開(kāi)蓋后就無(wú)法接通電源。前蓋上有一個(gè)玻璃窗口，可以觀察歐姆表的指示數(shù)值；另有一個(gè)試驗(yàn)按鈕，用以檢查繼電器能否可靠工作；下面的喇叭口用以接輔助接地極。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系111QS－隔離開(kāi)關(guān)，檢漏繼電器的電源開(kāi)關(guān)，對(duì)自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)有電氣閉鎖作用。當(dāng)此開(kāi)關(guān)不合閘，即檢漏繼電器未投入運(yùn)行，由于其一組節(jié)點(diǎn)QS1接通了自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)的脫扣器線圈YA的電源，自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)不能合閘。即實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的強(qiáng)制投入。1L－三相電抗器，作用是把直流檢測(cè)回路與三相交流電網(wǎng)連接起來(lái)的元件。三相電抗器的三個(gè)線圈始端分別接在電網(wǎng)的三相上，末端結(jié)成星形，接在直流檢測(cè)回路；其中一相有二次線圈，作為橋式整流器VC和指示燈HL的電源，二次線圈做成抽頭式。JY82各主要元件的作用：2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1122L－零序電抗器。作用一：本身有較大的電抗值（十萬(wàn)歐姆），可以保證三相電抗器星形點(diǎn)對(duì)地的絕緣水平；作用二：通過(guò)它的電感性電流補(bǔ)償漏電、觸電時(shí)的電容性電流。C2－電容器，也叫接地電容，用來(lái)接通檢測(cè)繼電器的交流回路。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生漏電時(shí)，交流電流經(jīng)C2入地，減少交流電流對(duì)繼電器KD直流電路的干擾，防止檢漏繼電器誤動(dòng)作。JY82各主要元件作用2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系113KD－直流繼電器，檢漏繼電器的執(zhí)行元件，額定動(dòng)作電流5mA，有兩個(gè)常開(kāi)節(jié)點(diǎn)KD1和KD2，KD1為動(dòng)作節(jié)點(diǎn)，用以接通自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)脫扣器線圈的電源，KD2為自保節(jié)點(diǎn)，且比KD1先行閉合，這樣可以提高繼電器的動(dòng)作可靠性，并能防止間歇性漏電時(shí)，燒毀節(jié)點(diǎn)KD1。R1－平衡電阻，阻值為1千歐，使整流器經(jīng)常有穩(wěn)定的負(fù)荷，保證整流器的輸出電壓的穩(wěn)定。JY82各主要元件作用2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系114kΩ－歐姆表，實(shí)際為一只刻著歐姆刻度的直流毫安表，用以直接監(jiān)視電網(wǎng)的對(duì)地絕緣水平；C1－延時(shí)電容器，防止在檢漏繼電器投入運(yùn)行的瞬間，因C2的充電電流引起KD的誤動(dòng)作。VC－橋式整流器，提供附加的直流檢測(cè)電源。HL－指示燈，供給歐姆表照明，并兼作檢漏繼電器投入與否的指示燈。R3－試驗(yàn)電阻，用以檢查檢漏繼電器工作是否可靠，對(duì)660V電網(wǎng)為10kΩ，380V電網(wǎng)為3.5kΩJY82各主要元件的作用2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系115各主要元件的作用SB－試驗(yàn)按鈕，與試驗(yàn)電阻和輔助接地極配合，檢查漏電繼電器動(dòng)作是否可靠。1PE－局部接地極。2PE－輔助接地極，供試驗(yàn)用，安裝點(diǎn)距離檢漏繼電器的局部接地極5m以上。1.JY82型礦用隔爆檢漏繼電器2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系116（1）監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣水平

JY82采用附加直流電源檢測(cè)式漏電保護(hù)。當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)QS合閘后，整個(gè)檢漏繼電器即通過(guò)三相電抗器1L與總開(kāi)關(guān)QA連接，開(kāi)始工作。其直流檢測(cè)回路為：VC(+)

kΩ表

SB2PE

大地電網(wǎng)對(duì)地總絕緣電阻R電網(wǎng)1L2LKDVC(-)，形成閉合回路。3）工作原理1PE2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1173)工作原理此時(shí)，通過(guò)歐姆表的直流電流I為：

VC－附加直流電源電壓；R－三相電網(wǎng)對(duì)地總的絕緣電阻，R=r/3；Σr－除R外，整個(gè)直流檢測(cè)回路的各元件電阻之和。直流檢測(cè)回路中的電流隨R的減小而增大。通過(guò)毫安表的讀數(shù)就可反應(yīng)電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻值。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1183）工作原理（2）漏電、觸電保護(hù)當(dāng)人觸及電網(wǎng)任一相或電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻下降到危險(xiǎn)值，檢測(cè)電流I通過(guò)下面回路：

VC(+)

kΩ

SB2PE

大地人體電阻電網(wǎng)1L2LKDVC(-)。形成閉合回路。由于人體電阻Rma為1kΩ，遠(yuǎn)小于R，或者R本身降到了較小值，則檢測(cè)電流I將超過(guò)5mA，直流繼電器KD動(dòng)作，KD2先閉合自保，后KD1閉合，接通總開(kāi)關(guān)QA脫扣器線圈YA的電路，自動(dòng)饋電開(kāi)關(guān)跳閘，實(shí)現(xiàn)了漏電保護(hù)。1PER2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1193）工作原理（3）檢漏繼電器的可靠性試驗(yàn)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：每天應(yīng)對(duì)低壓檢漏繼電器的運(yùn)行情況進(jìn)行一次試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)檢漏裝置有故障或網(wǎng)路絕緣降低時(shí)，應(yīng)立即停電處理，修復(fù)后方可送電。試驗(yàn)時(shí)，按下試驗(yàn)按鈕SB，接通試驗(yàn)回路：VC(+)

kΩ1PE2PESBR32FU1L中間相2LKDVC(-)。由于R3小于檢漏繼電器的整定值，直流檢測(cè)電流I將大于5mA，檢漏繼電器動(dòng)作，饋電開(kāi)關(guān)跳閘，說(shuō)明設(shè)備工作正常。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1203）工作原理（4）電網(wǎng)對(duì)地電容電流的補(bǔ)償通過(guò)調(diào)節(jié)零序電抗器2L的電感量（抽頭），使電感電流與電容電流相抵消，從而降低漏電電流。在試驗(yàn)調(diào)整時(shí)，可用三組容量相等的電容器組成模擬電網(wǎng)，當(dāng)調(diào)整電感抽頭使外加毫安表讀數(shù)為最小時(shí)，即認(rèn)為達(dá)到最佳補(bǔ)償。補(bǔ)償效果E0：E0=(I1-I2)/I2х100%2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系121四、井下低壓漏電保護(hù)系統(tǒng)方案旁·直·零式選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)共設(shè)置了五種保護(hù)單元或插件：

1）附加三相接地電容器組，用來(lái)消除方向型保護(hù)動(dòng)作死區(qū)，裝設(shè)在總開(kāi)關(guān)的負(fù)荷側(cè)，其星形點(diǎn)連在接地網(wǎng)。

2）旁路接地式漏電繼電器一臺(tái)，設(shè)置在總開(kāi)關(guān)處。采用旁路接地，保護(hù)系統(tǒng)的安全性能大大提高，使得靠延時(shí)的縱向選擇性得以實(shí)現(xiàn)。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系122旁·直·零式選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)3）直流檢測(cè)式漏電保護(hù)器插件一塊，裝設(shè)于總開(kāi)關(guān)內(nèi)，主要用來(lái)彌補(bǔ)方向型漏電保護(hù)的動(dòng)作死區(qū)（對(duì)稱(chēng)性故障），并作為整個(gè)漏電保護(hù)的總后備。4）零序功率方向式漏電保護(hù)插件若干，在除總開(kāi)關(guān)以外的所有饋電開(kāi)關(guān)和磁力啟動(dòng)器中各裝設(shè)一塊，主要完成橫向選擇性漏電保護(hù)。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系123旁·直·零式選擇性漏電保護(hù)系統(tǒng)5）直流檢測(cè)式漏電閉鎖插件若干，裝設(shè)地點(diǎn)同方向型插件，也可與方向型插件合一。根據(jù)縱向選擇性的要求，縱向各自的跳閘時(shí)間應(yīng)在延時(shí)上有一定的差別。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1242.選擇性自動(dòng)復(fù)電漏電保護(hù)系統(tǒng)所謂自動(dòng)復(fù)電，即地面自動(dòng)重合閘技術(shù)在井下的運(yùn)用。具有自動(dòng)復(fù)電功能的保護(hù)系統(tǒng)，可以減少故障停電時(shí)間，提高電網(wǎng)的供電可靠性，并具有選擇性。但是設(shè)計(jì)必須滿足《煤礦安全規(guī)程》第424條的規(guī)定，即在低壓饋電線上應(yīng)有可靠的漏電、短路檢測(cè)閉鎖裝置。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系125系統(tǒng)由帶重合閘的饋電開(kāi)關(guān)（總開(kāi)關(guān)采用真空型）、磁力啟動(dòng)器與直流檢測(cè)式漏電保護(hù)、閉鎖、延時(shí)插件等構(gòu)成。保護(hù)原理：在該供電單元中任何地方發(fā)生任何性質(zhì)的漏電故障或人身觸電時(shí)，設(shè)在總開(kāi)關(guān)處的直流檢測(cè)式漏電保護(hù)插件動(dòng)作，使總開(kāi)關(guān)跳閘斷電，單元內(nèi)所有開(kāi)關(guān)啟動(dòng)器均失壓脫扣斷電；約經(jīng)過(guò)0.5s的延時(shí)，各處漏電閉鎖電路投入運(yùn)行，選擇性尋找故障支路，并將故障支路的開(kāi)關(guān)或啟動(dòng)器閉鎖；而后經(jīng)過(guò)1～2s，從總開(kāi)關(guān)開(kāi)始逐級(jí)自動(dòng)恢復(fù)正常部分的供電。2.選擇性自動(dòng)復(fù)電漏電保護(hù)系統(tǒng)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系126§2-5接地與接零漏電保護(hù)的側(cè)重點(diǎn)是故障發(fā)生后的跳閘時(shí)間，一旦發(fā)生漏電或人身觸電，應(yīng)盡快切斷電源，將故障存在的時(shí)間減少到最短。井下保護(hù)接地的側(cè)重點(diǎn)，在于限制裸露漏電電流和人身觸電電流的大小，最大限度的降低故障的嚴(yán)重程度.兩種保護(hù)在井下電網(wǎng)中相輔相成，缺一不可，對(duì)井下電網(wǎng)的安全運(yùn)行有重要作用。保護(hù)接零主要用于地面低壓三相四線制中性點(diǎn)直接接地的供電系統(tǒng)中，對(duì)防止人身觸電有重要作用。

2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系127一、保護(hù)接地及其作用原理保護(hù)接地，就是用導(dǎo)體把電氣設(shè)備中所有正常不帶電、當(dāng)絕緣損壞是可能帶電的外露金屬部分（電動(dòng)機(jī)、變壓器、電器、測(cè)量?jī)x表的金屬外殼、配電裝置的金屬構(gòu)件、電纜終端盒與金屬外殼等），和埋在地下的接地極連接起來(lái)。是預(yù)防人身觸電的一項(xiàng)極其重要的措施。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系128保護(hù)接地及其作用原理沒(méi)有裝保護(hù)接地時(shí)的情況。當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而使一相帶電體碰殼時(shí)，若人接觸此外殼，則電流經(jīng)過(guò)人體入地，在經(jīng)過(guò)其它兩相對(duì)地絕緣阻抗回到電源。當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地絕緣阻抗較低時(shí)，則通過(guò)人身的電流將遠(yuǎn)超過(guò)安全值（見(jiàn)前面的計(jì)算）。同時(shí)，碰殼處出現(xiàn)的漏電電流還可能引起沼氣煤塵爆炸。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系129保護(hù)接地及其作用原理有保護(hù)接地時(shí)的情況。這時(shí)，當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而使一相帶電體碰殼時(shí)，若人接觸外殼，電流將通過(guò)人體電阻與接地裝置的接地電阻所構(gòu)成的并聯(lián)支路入地，在通過(guò)其它兩相對(duì)地絕緣阻抗回到電源。由于接地裝置的分流作用，通過(guò)人身的電流便大大減少。

2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系130保護(hù)接地及其作用原理通過(guò)人身的電流與通過(guò)接地的電流有如下關(guān)系：

Igr/Ima=Rma/Rgr

即Ima=RgrIgr/Rma

式中Rgr

——接地極的接地電阻，對(duì)于井下，Rgr<=2Ω；Igr——流過(guò)接地極的電流，A。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系131保護(hù)接地及其作用原理對(duì)于中性點(diǎn)絕緣的660V低壓電網(wǎng)，單相接地電流不大于1A。據(jù)公式（2-50）可得

Ima=2×1000/1000=2mA<<30mA可見(jiàn)，保護(hù)接地對(duì)人身觸電安全是非常重要的。另外，接地電阻Rgr越小，則流經(jīng)人體的電流Ima就越小，電流大部分由接地極入地。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系132

將接地電阻的數(shù)值控制在規(guī)程規(guī)定的范圍以內(nèi)，就可以使通過(guò)人身的電流降到反應(yīng)電流以內(nèi)，確保人身安全。由于裝設(shè)了保護(hù)接地裝置，碰殼處的漏電電流大部分將經(jīng)接地極入地。即使設(shè)備外殼與大地接觸不良而產(chǎn)生火花，但由于接地裝置的分流作用，使電火花能量大大減小，從而避免引爆瓦斯、煤塵的危險(xiǎn)。保護(hù)接地及其作用原理2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系133電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼，接地電流經(jīng)接地極入地后，向四周流散，形成地中電流。距接地極越近，電流通過(guò)土壤的導(dǎo)電面積越小，反之越大。在電流擴(kuò)散的方向上選同長(zhǎng)的一段，可見(jiàn)距接地極越近，半球面表面積越小，電阻較大；越遠(yuǎn)的地方，電阻越小。離接地極20m以外的地方，土壤電阻很小，近似認(rèn)為零。電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生壓降，距接地極越近的地方，單位長(zhǎng)度上的電壓降越大；反之也就越小。在20m以外的土壤中，幾乎沒(méi)有電壓降，因而認(rèn)為該處的電位為零，即通常所說(shuō)的電氣上的“地”。接地回路中任何一點(diǎn)對(duì)“地”的電位差稱(chēng)為對(duì)地電壓。

保護(hù)接地及其作用原理接地極附近土壤中的電位分布曲線如圖

2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系135接地極的對(duì)地電壓與經(jīng)接地極流入地中的接地電流之比稱(chēng)為接地極的流散電阻；電氣設(shè)備接地部分的對(duì)地電壓與接地電流之比稱(chēng)為接地裝置的接地電阻，它等于接地線的電阻與接地極的流散電阻之和。因?yàn)榻拥鼐€的電阻很小，可略去不計(jì)，故一般認(rèn)為接地電阻等于流散電阻。

保護(hù)接地及其作用原理2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系136跨步電壓的概念：當(dāng)接地極有電流流過(guò)時(shí)，在離接地極20m的圓內(nèi)，地面上具有不同的電位分布。當(dāng)人的兩腳站在這種帶有不同電位的地面時(shí)，兩腳間的電位差叫做跨步電壓。在計(jì)算時(shí)，一般取步距0.8m，即取0.8m間的電位差為跨步電壓。由圖可知，距接地極越近，跨步電壓越大，反之越小。保護(hù)接地及其作用原理二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)（1）井下各種電氣設(shè)備裝設(shè)了單獨(dú)的保護(hù)接地裝置，并不能完全消除觸電的危險(xiǎn)。如圖所示的系統(tǒng)中，電動(dòng)機(jī)M1和M2均裝設(shè)了單獨(dú)的保護(hù)接地裝置。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)M1發(fā)生單相碰殼（如L3相），則其外殼帶電；如電網(wǎng)沒(méi)有絕緣監(jiān)視或絕緣監(jiān)視失靈，這一接地故障將長(zhǎng)期存在。此時(shí)假設(shè)電動(dòng)機(jī)M2的另一相（如L1相）絕緣擊穿碰殼，這時(shí)電網(wǎng)就發(fā)生了兩相對(duì)地短路，短路電流如圖所示。2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系139如果這一短路電流不足以使過(guò)流保護(hù)裝置動(dòng)作，這一故障將長(zhǎng)期存在下去，這時(shí)電氣設(shè)備外殼將帶有危險(xiǎn)的電壓。

兩電動(dòng)機(jī)外殼對(duì)地電壓的大小，與兩電動(dòng)機(jī)的接地電阻成正比。若電動(dòng)機(jī)M1和M2的接地電阻大小相等，則兩電動(dòng)機(jī)外殼對(duì)地電壓相等，為電網(wǎng)電壓的一半，即380V電網(wǎng)對(duì)地電壓為190V；660V電網(wǎng)對(duì)地電壓委330V。這時(shí)如果人觸及該電動(dòng)機(jī)外殼時(shí)，是非常危險(xiǎn)的。二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)（2）2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系140解決方案：通常利用供電的高、低壓鎧裝電纜的金屬外皮（鉛包和金屬鎧裝層）和橡套（塑料）電纜的接地芯線或屏蔽護(hù)套，把分布在井底車(chē)場(chǎng)、運(yùn)輸大巷、采區(qū)變電所以及工作面配電點(diǎn)的電氣設(shè)備（36V以上）的金屬外殼在電氣上連接起來(lái)，這樣就使各處埋設(shè)的接地極（或稱(chēng)局部接地極）也并連起來(lái)，形成一個(gè)井下保護(hù)接地系統(tǒng)（或稱(chēng)總接地網(wǎng)）。這樣做既降低接地電阻，也可防止不同電氣設(shè)備的不同相同時(shí)碰殼（接地）所帶來(lái)的危險(xiǎn)。

二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)（3）如圖所示。因?yàn)榻拥鼐W(wǎng)電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于接地極電阻，這時(shí)兩相短路電流主要通過(guò)接地網(wǎng)流通，因而提高了兩相短路電流的數(shù)值，保證過(guò)流保護(hù)裝置可靠動(dòng)作。

井下保護(hù)接地系統(tǒng)

井下保護(hù)接地系統(tǒng)有主接地極、局部接地極、接地木縣、輔助接地母線、接地導(dǎo)線和連接導(dǎo)線組成。設(shè)置在井底主、副水倉(cāng)或集水井內(nèi)的接地極稱(chēng)為主接地極。主接地極要用面積不小于0.75m2，厚度不小于5mm的鋼板做成。如礦井水為酸性時(shí)，應(yīng)視其腐蝕性情況適當(dāng)加大其厚度，或鍍上耐酸金屬，或采用其它耐腐蝕鋼板。一般在主、副水倉(cāng)內(nèi)各設(shè)一個(gè)主接地極，以保證一個(gè)水倉(cāng)清理或檢修接地極時(shí)，另一個(gè)起保護(hù)作用。有幾個(gè)水平的礦井，每個(gè)礦井的總接地網(wǎng)都要與主接地極連接。礦井內(nèi)分區(qū)從井上獨(dú)立供電者（包括鉆眼供電）,可以單獨(dú)在井下或井上設(shè)置分區(qū)的主接地極。

為加強(qiáng)接地系統(tǒng)的可靠性，在裝有電氣設(shè)備的地點(diǎn)獨(dú)立埋設(shè)的接地極成為局部接地極。需要裝設(shè)局部接地極的地點(diǎn)有：（1）每個(gè)裝有固定電氣設(shè)備的峒室和單獨(dú)的高壓配電裝置；（2）采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電所）和至少有3臺(tái)開(kāi)關(guān)的低壓配電點(diǎn)；（3）連接動(dòng)力鎧裝電纜內(nèi)的每個(gè)接線盒；（4）采煤工作面的機(jī)巷、回風(fēng)巷以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少要分別設(shè)置一個(gè)局部接地極。井下保護(hù)接地系統(tǒng)局部接地極可用面積不小于0.6m2，厚度不小于3mm的鋼板；如礦井水為酸性時(shí)，應(yīng)采取與主接地極相同的措施。局部接地極應(yīng)放在巷道的水溝中。無(wú)水溝的地方埋設(shè)局部接地極時(shí)，可以用直徑不小于35mm，長(zhǎng)度不小于1.5m的鍍鋅鋼管，鉆直徑不小于5mm的透孔20個(gè)以上，鋼管必須埋設(shè)于潮濕的地方。井下保護(hù)接地系統(tǒng)連接井底主、副水倉(cāng)內(nèi)主接地極的母線成為接地母線。井下各機(jī)電峒室、配電點(diǎn)、采區(qū)變電所內(nèi)與局部接地極、電氣設(shè)備外殼、電纜的接地部分連接的母線稱(chēng)為輔助接地母線。接地母線及變電所輔助接地母線應(yīng)采用截面不小于100mm2的鍍鋅扁鋼（或鍍鋅鋼絞線）或截面不小于50mm2的裸銅線。采區(qū)配電點(diǎn)及其他機(jī)電峒室的輔助接地母線應(yīng)采用截面積不小于50mm2的鍍鋅扁鋼（或鍍鋅鋼絞線），或截面積不小于25mm2的裸銅線。井下保護(hù)接地系統(tǒng)從接地網(wǎng)或輔助接地母線引向電氣設(shè)備（包括電纜）的接地部分的導(dǎo)線稱(chēng)連接導(dǎo)線（或接地引線）。從局部接地極引出的導(dǎo)線稱(chēng)接地導(dǎo)線。連接導(dǎo)線、接地導(dǎo)線應(yīng)采用截面不小于50mm2的鍍鋅扁鋼（或鍍鋅鋼絞線）或截面不小于25mm2的裸導(dǎo)線。電壓為127V及以下的電氣設(shè)備的接地導(dǎo)線、連接導(dǎo)線可采用截面積不小于6mm2的裸銅線。禁止采用鋁導(dǎo)體作為接地極、接地母線，輔助接地母線、連接導(dǎo)線和接地導(dǎo)線。接地母線與主接地極、局部接地級(jí)的連接要用焊接。接地導(dǎo)線和接地母線（或輔助接地母線）的連接最好也采用焊接。無(wú)條件時(shí)，可用直徑不小于10mm的鍍鋅螺栓加防松裝置（彈簧墊、雙螺帽）擰緊連接，連接處還應(yīng)鍍錫或鍍鋅。

井下保護(hù)接地系統(tǒng)采掘工作面的移動(dòng)機(jī)械以及不便裝設(shè)固定接地極的設(shè)備，它們的外殼應(yīng)利用六芯或四芯橡套軟電纜中的接地芯線來(lái)接地。這時(shí)接地總線的一段接移動(dòng)設(shè)備外殼，另一段接采區(qū)配電點(diǎn)設(shè)備外殼。巷道內(nèi)固定照明接線盒，可以每隔100m左右作局部接地一次。對(duì)礦井接地系統(tǒng)的總接地電阻，一般可不進(jìn)行計(jì)算，但必須定期測(cè)定。要求從任意一個(gè)局部接地裝置處所測(cè)的接地系統(tǒng)總接地電阻不得超過(guò)2Ω。每一移動(dòng)式電氣設(shè)備與接地系統(tǒng)或局部接地極之間的接地芯線的電阻，不得超過(guò)1Ω。井下保護(hù)接地系統(tǒng)2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系148三、保護(hù)接零

1.保護(hù)接零的作用地面低壓380/220V采用三相四線制供電系統(tǒng)，由于使用廣泛，并帶有生活、照明等負(fù)荷，發(fā)生人身觸電的幾率較高。這種供電系統(tǒng)，采用變壓器中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，其接地的中性點(diǎn)叫零點(diǎn)，由零點(diǎn)引出的線或接地的中性線叫零線。

保護(hù)接零，就是把電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線作電氣連接的保護(hù)措施。保護(hù)接零電氣示意圖2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系150保護(hù)接零的目的：保證人身安全，防止發(fā)生觸電傷亡事故。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生一相碰殼故障時(shí)，則通過(guò)設(shè)備外殼造成相線對(duì)零線的單相短路，電流超出正常工作電流許多倍，能使線路上的過(guò)流保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，限制了故障存在的時(shí)間，減少觸電幾率。此時(shí)，如果在電源被切斷之前恰有人觸及該漏電設(shè)備外殼，可利用保護(hù)接零的分流作用，減少人身觸電電流，降低接觸電壓，以保證人員的安全。三、保護(hù)接零2024/3/14中國(guó)礦業(yè)大學(xué)電氣工程系1512.重復(fù)接地沿零線把一點(diǎn)或多點(diǎn)再次接地，成為重復(fù)接地。重復(fù)接地的作用：進(jìn)一步降低發(fā)生單相碰殼接地短路時(shí)人體的接觸電壓，并可減少零線斷線時(shí)漏電設(shè)備外殼的對(duì)地電壓。

三、保護(hù)接零如圖所示，未采用重復(fù)接地時(shí)，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生單相碰殼時(shí)，故障點(diǎn)以后的零線上電壓為1/2相電壓（設(shè)零線與相線同材質(zhì)同截面）。如圖所示，采用重復(fù)接地后，如果工作接地電阻與重復(fù)接地電阻相等，相線截面與零線截面也相等，則接觸電壓僅為1/4相電壓，在無(wú)重復(fù)接地時(shí)，若零線斷線并發(fā)生一相碰殼，則斷電以后的零線上及其它接零外殼上，將出現(xiàn)接近相電壓值的對(duì)地電壓。在有重復(fù)接地后，相電壓V降落在重復(fù)接地電阻及中性點(diǎn)接地電阻上。如果忽略導(dǎo)線電阻，則斷點(diǎn)后面的零線及接零外殼上對(duì)地電壓為如果Rgr.r=Rgr.N時(shí)，外殼對(duì)地電壓為相電壓的一半；如果Rgr.r>Rgr.N，則外殼對(duì)地電壓將大于1/2的相電壓，這種情況對(duì)人身來(lái)說(shuō)顯然是不安全的，何況在一般情況下Rgr.r總是大于Rgr.N

的。因此，在供電系統(tǒng)中，應(yīng)盡量避免零線斷線事故的發(fā)生，在三相四線制供電系統(tǒng)的零線上，一般不允許裝設(shè)熔斷器。

2024/3/1