远距离照明综合保护装置
摘要
目前国内煤矿井下127V照明网络综合保护的保护距离绝大多数在650m以内，而且大中矿井井下皮带运输巷已达千米以上，而传统的采用电流取样的短路保护，从原理上就达不到千米以上的保护距离，因而必须研究新的取样方式；此外，原有的综合保护没有断线保护，而据现场调查，照明网络整根电缆被砸断、扯断、脱空的故障时有发生，经常是前段线路灯亮着，后段线路灯全灭，产生严重的不安全隐患。所以有必要在新研制的远距离照明综合保护中架设断线保护功能，使之更为完善。而本次设计的任务就是设计出集漏电，断线保护于一体并采用新的取样方式的远距离照明综合保护装置。
关键词：漏电保护断线保护闭锁直流继电器三端集成稳压管取样信号集成运算放大器
SUMMARY
Domestic colliery 127V lighting protection that network protect synthetically distance most within 650 ms in the pit at present, and large-and-middle-scale mine belt transport lane reach kilometers of the above already, and traditional adoption short circuit that electric current take a sample protect in the pit, can't reach one kilometer of protections distance of the above from the principle, therefore must study the new sample way; In addition, already existing comprehensive protection has not broken and is protected, and investigate according to the scene, Lighting network whole root cable bungle and break, tear and break, trouble that come to nothing take place occasionally, Sections of circuit light on before being often, back sections of circuit light all put out, produced the serious hidden danger. So necessary to erect and break to protect the function of protecting synthetically in remote illumination that develop newly, Make it more perfect. And the task that design to design and collect and leak electricity , break and protect on an organic whole and adopt new sample remote lighting comprehensive protector of way.
KEYWORD: The electric leakage protecting , Break and protect ,Lock, the direct current
relay, three end integrated steady voltage is managed, Signal that take a sample ,Integrated operation amplifier
目录
第一章: 引言 (3)
1.1下井场的照明供电电源 (3)
1.2中央泵房的照明供电系统 (4)
1.3工作面的照明电源来自移动变电站或采区变电所 (4)
第二章: 低压照明网络故障分析 (6)
2.1漏电的定义与起因 (6)
2.2对漏电保护的要求 (6)
2.3漏电故障的理论分析 (7)
第三章: 几种井下照明网络短路保护方案析 (11)
3.1附加电源直流检测 (11)
3.2其他的漏电保式 (15)
3.3断线故障的分析和保护 (18)
第四章: 漏电、断线保护一体化电路设计 (21)
4.1设计思路 (21)
4.2电路及原理分析.........................................................., (21)
4.2.1 性能介绍 (21)
4.2.2 保护原理 (22)
4.2.3 各部分电路介绍与原理分析 (23)
4.3参数的选择与计算 (39)
4.3.1 综合取样电路的参数选择与计算 (39)
4.3.2 鉴别回路的参数选择与计算 (40)
第五章: 设计电路的整机调试: (44)
总结与心得 (45)
参考文献 (46)
第一章引言
矿井照明，包括煤矿企业的地面照明和井下照明。是矿井供电系统的重要组成部分。照明电网工作是否正常，不仅对于提高劳动生产率，保证煤炭质量有很大影响，而且对于减少人身事故，保持工作人员健康安全有重大作用。良好的矿井照明是安全生产的保障，也是煤矿井下文明生产的重要标志之一。
煤矿企业的生产相对其他参也有其特殊性。矿井开采是地下作业，由于受地质条件的制约，生产环境往往十分恶劣，生产条件比较危险，场地狭窄，生产过程中不仅要受自然灾害的威胁，而且也有其他工业普遍存在的事故因素。据统计，全世界每年煤矿事故死亡人数占所有产业工人因工死亡人数的35%。鉴于这种严峻的现实，煤矿企业的生产必须坚持安全第一的方针。这就对矿井照明提示了越来越高的要求。良好的矿井照明，是在确保安全生产的前提条件下，根据煤炭生产和职工生活的需要，同时考虑技术经济上的合理性与可行性，设置的照明系统应适合煤矿生产的特点和要求，安全可靠，灵活经济。
本设计是以井下低压电网照明网络为研究对象来研究井下照明网络的漏电、断线保护电路。因此，有必要对井下照明网络的特点作进一步的了解，以便根据生产实际制定合理的保护方案。
照明电网供电方式的选择，根据《煤矿电工手册》应符合下列原则：（1）必须符合安全及防火要求；（2）到最远端灯具的电压损失值不应超过规定值；（3）供电形式灵活可靠；（4）供电器材省，电能损失小，节约投资和运行费用；（5）施工简单，维护方便。基于这些原则，目前井下照明网络多采用放射式供电系统。
1.1 下井场的照明供电电源，一般来自中央变电所，向各工作处所的照明变压器供电，如下图所示：（图1-1）
图1-1 井下照明供电。井的车场供电系统图中，1来自中央变电所低垂配电盘；2为防爆手动起动器；3为照明变压器；4为防爆插销；5为低压（127v）照明线。
1.2中央泵房的照明供电系统，供电方式同井低车场，供电系统如下图所示:（图1-2）
图1-2 井下照明供电。中央泵房供电系统
1.3工作面的照明电源来自移动变电站或采区变电所。已电缆送至距工作面大约30米处的顺槽配电点，以专用的照明变压器或与127v动力合用一台变压器向工作面照明电网供电。
照明电网属于井下低压供电系统，根据煤炭工业部1980年颁布实施的《煤矿安全规程》规定：“……井下照明，手持式电气设备，如煤电钻得额定电压和电话，信号装置的额定工作电压不得超过127v。……”基于这些原则，井下照明由中央变电所以电缆送至各配电点，采用二次侧为127v的照明变压器单独向各照明网络供电，或者，在工作面也可与127v动
力，如煤电钻等装置合用一台变压器供电。
127v照明电网由于属低压供电，故电缆供电距离一般不超过300-500米，但是，随着日光灯的逐步推广使用，供电长度已达1000米以上。这也对维护工作和电网的保护工作提示了新的更高的要求。
照明电网的供电设备一般包括照明变压器，照明灯具和照明电缆。由于《规程》的规定，井下照明网络必须采用的或与煤电钻共用的KSG型矿用隔爆型干式变压器，经井下中央变电所，采区变电站，移动变电站送来的380v,660v,1140v电压变成127v照明电压，照明灯具一般分为三类：矿用一般型；矿用安全型，矿用防报型（又分为防爆安全型KA和隔爆型KB灯具）。井下低压照明供电线路全部由电缆组成。照明电缆多采用橡套电缆，对固定设备，则采用铠装电缆。对于井下想到和井底车场控室等处的固定照明，普遍采用三芯低压铠装电缆，例如采用ZQ20-500-3*4~3*16油浸纸绝缘铜芯钢带铠装电缆作为照明用干线电缆，采用3*2.5三芯软电缆（其中一芯接地用）作为照明线路支线电缆。对与采掘工作面的移动照明，则采用UZ-500-4*4~4*6电钻电缆作为照明干线电缆等等。总之，照明设备的选择应根据具体情况而定，做到既安全可靠又经济合理。
随着煤炭事业的发展，对于矿井照明的要求也在日益提高。采掘的机械化成都日益提高，随之而来的生产率提高，生产方式的远方监控，井下各种测试的不断增多和工业电视的广泛应用，都要求提高其安全可靠性。照明网络的保护也随之提出了更高的要求。如何提高保护的可靠性，研究出更为先进的综合性的保护装置，就成为摆在我们面前的一项重要任务。本设计将讨论的就是井下照明网络常见的漏电，断线故障并设计出综合的漏电，断线一体化保护装置。
第二章低压照明网络故障分析
漏电和断线故障时井下照明电网中最常发生的故障。也是保护设备的主要防护对象。电网中一旦发生漏电，不仅会引起人身触电，造成人身伤亡，而且还可能导致瓦斯及煤尘的爆炸，甚至可能使电雷管提前引爆。此外，大量的漏电电流还可能使绝缘材料发热着火，造成火灾或其他更为严重的事故。我们在制定保护方案，研究保护装置前，应对这种故障起因和危害作进一步的分析和讨论。
2.1 漏电的定义与起因
漏电，使之在电力系统中，当某一部分带电导体对大地的绝缘阻抗下降到一定程度是，经该阻抗流入大地的电流增加到一定成度，足以威胁人身和设备安全，那么该导体就发生了漏电故障。也就是说，该供电系统发生了漏电事故。
对于本设计来说，我们关心得失井下照明电网的漏电故障。照明电网属井下低压电网，我国井下低压电网供电采用的式变压器中性点不接地系统，即变压器中性点对的绝缘。则其漏电的定义是：中型点绝缘系统中，发生单相漏电（包括两相接地和经过渡阻抗接地）或两相，三相对地的总绝缘阻抗下降到位限制以下的电气故障。
2.1.1漏电产生的原因
低压供电系统发生漏电的原因大致有以下几方面：
1)、电缆或电气设备本身的原因
这主要是井下环境潮湿，电气设备运行多年，绝缘老化或潮气入侵，引起绝缘电阻下降。同时还存在由于偶然侵入的过电压冲击使绝缘击穿，产生漏电。
2)、施工安装不当引起漏电
3）、管理维修不当引起漏电
4)、因意外事故引起漏电
总之，由于井下恶劣的生产环境，而低压电网有大多集中在工作人员和生产机械比较集中的地方。这些工作条件，使电气设备极易受损而发生漏电故障
2.2、对漏电保护的要求
漏电保护是井下三大保护之一，属于继电保护的范围，应满足下列基本要求：
2.2.1 全面性要求
保护范围应能覆盖整个供电单元，无动作死区；
2.2.2 安全性要求
安全性是从保护人身触电的要求出发，即必须满足30mA.s安秒值得规定。
2.2.3 可靠性要求
一是保护装置本身的可靠性，二是保护性能要可靠。
2.2.4 选择性要求
在供电系统中只切除故障不峰电源，减小停电范围。
目前我国井下广泛使用的低压供电系统有以下特点：以一台动力变压器为一个相对独立的供电系统供电。整个井下低压供电电网由多个相对地独立的小供电系统所组成，各小供电系统保持相对独立性。如意各照明网络既是由一台照明变压器和若干馈电开关，起动器，矿用电缆，照明灯具等用电设备组成，在低压范围内，各供电单元间无任何电的联系。这种重要的特点就为供电单元的故障分析，保护装置的设置和运行管理等工作带来很大方便。在分析故障时，可不必顾及整个供电系统，而指针对一个供电单元，分析起来较为简便。而对漏电保护装置的设置而言，只要对一个供电单元能设置一个完善的保护系统，则整个井下低压电网的漏电保护都可据此解决。这事以后设计应注意的一个问题。
另外，我国井下低压电网采用的是中型点绝缘系统，其最大的特点是比较安全，漏电电流小，但对保护装置灵敏度要求较高，在设计师应充分注意这一点。
2.3 漏电故障的理论分析
对漏电故障进行理论分析，是为了求出发生漏电时各相对的电压，入地电流，零序电流和中性点对地电压，的数学表达式。并讨论这些参数随电网参数，漏电程度的变化规律，以便找出合理的保护方法。
对照明电网来说，多发生的是单相漏电，下面将采用对成分量法来讨论电网发生单相漏电是的变化情况，单相漏电时基本回路如下图所示：（图2-1）
由于三相电源中性点不接地，不论电网中发生何种漏电故障，电网的线电压是不变的，但是三相对称的。单相漏电属于不对称故障，故障发生后，电网各相对地电压就不再对称变压器中性点也要发生位移，产生对地电压，即零序电压，由零序电流通过。
图2-1中，动力变压器二次侧中性点不接地，Rg 为a 相漏电的过渡电阻,ra=rb=rc 为各相对地绝缘电阻。Ca=Cb=Cc 为各相对地电容。G 为故障点。发生单相漏电时，漏电电流从a 相经Rg 入地，经b.c 两相对地阻抗流回电网，再经b.c 线路和变压器绕组回到中性点。我们采用对称分量法进行分析。根据对称分量法，任意一组不对称的相量可以唯一地变换成三组对称向量：正序分量，负序分量和零序分量。根据这一理论，将故障处g 处单相对地电压U ’ga 和单相漏电电流I ’ga 分解为三组对称向量，则有：
3.'2.'1.''3
.'2.'1.ga 'ga 'ga I ga I ga I ga I ga U ga U U U ++=++= （2-1）
据此可画出a 相各序的等值电路图如图2-1所示。（a ）正序网络，（b ）为负序网络，（c ）为零序网络，g 为故障点，g ’，n 为各序的零电位点。
由图可得a 相各序电压的平衡关系为：
0.'00'02
.'22.'01
.'11.''ga I Z ga U ga I Z ga U ga I Z ga U a U =-=-=- （2-2）
联立2-1，2-2式，再由式Uga=RgIga 可得：
Rg
z z z a U ga I ga I ga I ga I 3021'3'0.'2.'1.'+++==== 所以，故障相漏电电流为：Rg
z z z a U ga I 3021'3'+++= 变压器中性点对的零序电压为：Rg z z z a U z ga I z ga U U 3021'00.'00.'0+++-
=-==
故障相对地电压为Rg
z z z a RgU gaRg I ga U 3021'3''+++== 对于井下照明电网，漏电回路中各元件总的正序阻抗和负序阻抗相同，z1=z2且远小于z0，故：
1） 单相漏电时入地电流 g
a R z U ga I jd I 3'3'"0+== （2-3） 2） 单相漏电时零序电流g
a ga R z U I I 3''00.0+-=-=(2-4) 式中γ
ωc j r jxc r jxc r z +=-+-=1)()(0（忽略对地的电感） 现在我们讨论一下人身触电似的情况：
（1）不考虑电网对地的电容时：
此时z0=r(单相对地绝缘电阻) r R =g R (人身电阻),所以人身触电时，人身触电电流为：r
a k R r U I 33+= （2）考虑电网对地电容时:
)1/(1*0cr c
j r c j jx r r jx z c c ωωω-=--= r R =g R 所以人身触电时人身触电电流为：2222)1(9)6(1/r r a a R c r R r r R U Ir ω+++=
(2-5) 由式2-5可知，由于电网电容的存在，使人身触电的危险增加了，因此，需要对电容电流进行补偿。由于我国井下变压器中性点禁止接地，因此不能在变压器中性点接电抗线
圈进行补偿，常用的方法是利用三个电抗器构成认为中性点，在人为中性点与地间接入一个电抗线圈，利用电抗线圈中所产生的感性电流来对电网中的容性电流进行补偿，当所选的电抗器感抗与电网容抗相等时，即：l c x x 时：电容电流被完全补偿，流过人身体的触电电流最小。
通过这节的分析，我们对漏电的成因和性质有了一定的了解，可以据此来设计保护电路。
第三章 几种井下照明网络短路保护方案分析
作为井下三大保护之一，漏电保护经过多年的研究，已经有了许多种可行的保护方案。下面介绍并分析几种有效的保护方案，以供设计时参考。
3.1 附加电源直流检测
电网若发生漏电故障，最容易检测到的是电网各相对地绝缘电阻的下降。这是漏电故障的最直接结果。显而易见，绝缘电阻的下降将使流经该电阻入地的漏电电流加大，如果能检测到这种电流的变化情况，就可根据此判断电网的漏电情况，附加电源直流检测式漏电保护正是基于这种理论而设立的，其电气原理如下图：（图3-1）
图3-1：附加电源直流检测式漏电保护原理图
图中，在三相电网中附加了一个独立的直流电源Z U ，使之作用于三相电网与大地之间。在三相对地的绝缘电阻上将有一直流电流通过，该电流的变化就直接反映了电网对地绝缘电阻的变化，因此，只要有效的监测和利用该电流，就可构成保护系统。
图中Z U 为直流电源，Sk 为三相电抗器，LK 为零序电抗器，0C 为旁路电容，ZJ 为直流继电器，k Ω为千欧表。直流电流Iz 由电源正极流入大地，经对地绝缘电阻ra,rb,rc 进入三相电网，再经SK ，LK ，K Ω表，ZJ 返回负极。
对于直流回路来说，旁路电容C 和电网各相对地电容C 、C 、C 相当于开路，这
样，在直流回路中，直流电流Iz ，既检测电流为：
∑Ω+++++=r R R R R R U I jd l l sk z
z 3 （3-1）
式3-1中，sk R 为三相电抗器每相线圈的直流电阻，对于直流回路来说，相当于三相并联，故为Rsk/3；l R 为零序电抗器的直流电阻；j R 为直流继电器ZJ 的直流电阻；R Ω为千欧表内阻；jd R 为系统接地电阻；∑r 为a r 、b r 、c r 并联后的总绝缘电阻，因为对于直流回路来说，a r b r c r 相当于并联后接地：
即：∑r rc
rb ra /1/1/11++=
公式3-1中，如令： j l sk R R R R R +++=Ω∑3/
忽略jd R （通常jd R ≤2 Ω）
即令∑R 为定值，Z U 为定值，则流过直流继电器ZJ 和千欧表中的直流电流z I 将随∑r 的变化而变化。
下面讨论∑r 的变化情况：
∑r 的变化将随绝缘程度的变化而变化，反应电网的绝缘水平。正常情况下，ra,rb,rc 很大或为无限大，∑r =∞或正常值，此时流经千欧表的电流很小，直流继电器中电流小到无法使线圈得电吸合，电网将正常运行。若发生单相漏电，如a 相，设此时漏电电阻降为ra=r ，则由于漏电电阻值相对绝缘电阻值很小，则
∑r rc rb ra /1/1/11++=ra
/11==ra=r 若为量相漏电，暂且设ra=rb=r ，则有
∑r rc
rb ra /1/1/11++==r/2 若发生三相漏电，则∑r =r/3。
而系统一旦投入运行，直流继电器的动作电流Idz 将整定为定值，当∑r 下降到一定程度，到危险值时，即发生了漏电故障时，z I 将增大，到了dz I ≤z I 时，ZJ 动作，其常开或常闭接点，将自动接通馈电开关的线圈，使自动馈电开关动作跳闸，切断电源，从而达到漏电保护的目的。
在第二章的分析中，我们已经知道了电网对地电容的影响。事实上，由于三相电网对地电容的存在由于三相电网交流电流的影响，将对直流检测回路产生不良效果，使动作只受到影响。应设法不让交流电流通过直流继电器。为此，保护电路中设置了隔直电容0C 。0C 的作用就在于，一方面，它的存在不会影响ZJ 的正常工作；另一方面，0C 联结在零序电抗器LK 与大地之间，使电网在对地阻抗不平衡时引起的交流电流，即零序电通过C0构成的电网对地的交流通路旁路入地，避免通过直流继电器ZJ 。
但是，从电网运行的角度来看，由于对的电容的存在，使人身触电和单相接地的危险都有所增加（见第二章分析），设置0C 则电容影响更大。我们希望电容的作用完全消失，也就是说希望电容电流能被完全补偿。为此，电路中设置零序电抗器LK ，利用零序电流流过LK 所产生的电感电流与电网对地电容电流相抵消，事故长出漏电电流或人身触电电流降低。
将LK 设计成一个可调的电感线圈，适当调节LK ，就能补偿电容电流，消除电容电流的影响。
在这种情况系阿，即不考虑电容电流影响的条件下，我们就可以进行动作值的整定了。 作为直流检测型漏电保护装置，它的动作值应能直接反映电网对地的绝缘状态，所以不能以直流继电器的动作电流整定值dz I 为动作值。而必须以∑r 为整定值，一定要满足式人身触电电流r I ≤30mA 的条件。
在前面的分析中，我们已经知道，人身发生触电时，以单相触电为最常见，而人身触及三相电网中一相时的等效电路如下图所示：（图3-2）
图3-2 人身触电（单相）等值电路
所以 3
/)3/(1331/[''r c j r
c j R U I r a r ++=ωω 取得有效值为： ])1(9/[)6(12222r r r a
r R r c R r r R U I ω+++=
在电容被补偿后，不考虑电容效应，则C=0时，有：
r I =a U /(r R +r/3) (式3-3)
对照明电网 a U =127/3=73.3v
代入人身电阻r R =1k Ω,r I =30mA ，得：
Ω=-=-=-k R I U r r r a 3.4)10*110
*303.73(3)(333
这说明，对于127v 照明电网，各相对地的实际绝缘水平必须保持在4.3k Ω以上。入地狱辞职，则发生人身触电时就十分危险。据此可以决定发生单相漏电时保护装置动作电阻的整定值，即：
Ω===k r dz R 43.13/3.43/)
1( 前面已经说过，电容的影响已被LK 所补偿，而交流电流的影响又因为隔直电容的影响而被消除，故保护回路可不考虑交流因素，看成是直流回路。对于直流回路来说，三相电网对地的绝缘电阻是并联的，因此，低压电网的单相，两相和三相漏电动作值应为1：2：3的关系
即：Ω==k dz R dz R 86.221)2(
Ω==k dz R dz R 3.431)
3(
本设计基于这种原则，在以后保护电路中规定漏电跳闸动作整定值为单相漏电时临界电阻
g R ≤2.5k Ω 很多检漏继电器都是采用直流检测式：如国产JY82型，JL80型，JL82型等。这种保护方式的优点在于：（1）保护全面，能覆盖整个供电单元，且动作无死区；（2）有电容电流补偿，漏电电流、人身触电电流较小；（3）保护装置独立设置；（4）动作值整定简单，能直接反映电网对地绝缘状况。
这种保护方式也有其缺点：（1）保护无选择性；（2）电容电流补偿是静态补偿，不能睡电网具体情况的变化而自动调节；（3）保护装置动作时间较长。
3.2 其他的漏电保护方式
3.2.1、三相半波整流直流检测式
附加电源直流检测式漏电保护由于其电容电流的补偿是静态补偿，电感电抗值调定以
后就不能随电网对地电容的变化而自动变化，因而不能保证在整个运行过程中都能达到最佳补偿的状态，从而降低了保护的安全性。此外，如果在运行过程中出现严重的过补偿，也并不安全。这些现象的存在都是由于电网对地电容的存在，是三相电网交流成分不能完全消除。这就需要考虑一种全新的保护方法来弥补附加电源直流检测式保护的不足。三相半波整流直流检测式漏电保护就是利用三个整流二极管将三相电网的交流电流变为可检测的直流电流而构成保护。二极管的存在消除了电容的影响，其原理电路如后图3-3所示。
图3-3 三相半波整流直流检测式漏电保护
图3-3中，三个整流管1D 2D 3D 分别接到电网的a,b,c 三相，另一端接在一起，成星形连接，构成人为中性点，经检测电阻RL 或经直流继电器接地。由于变压器的中性点绝缘，所以经三个整流管整流以后的直流电流，经检测电阻L R 到地，再经对地绝缘电阻ra,rb,rc 后返回电网对地的绝缘状况，同附加电源直流检测式相比，省去了附加直流电源，二极管整流后检测和利用该直流电流，即可构成直流检测式保护系统。
三相电网电压波形和整流后各相电压波形如下图（3-4）所示。以a 相为例，6/5~6/ππω=t 时，a 相电压总是高于b,c 两相电压，a 相整流管1D 导通，而b,c 两相则在反向电压作用下使3D 、2D 处在截止状态。在整个周期里，三个二极管依次导通。现以a 相为例，研究其电压的变化。
图3-4 三相半波整流直流检测式漏电保护电网及各相电压波形图
在6/5~6/ππω=t 范围内，a 相1D 导通，电流经a 相，1D 大地，ra ‖rb 后电阻回到电网，此时，虽然b,c 两相对地绝缘电阻相等，但电流瞬时值不同，为求得该电流的平均值，先要求出各相平均电压：
a 相平均电压： la
la la a U t U t td U U 17.12/)
cos (23)
(sin 22/36
/56/6
/56/=-==?πωωωπππππ b 、c 相平均电压为： la
la la c b U U t d t U U U 59.04/63)()3/2sin(22/36
/56/-=-=-==?πωπωπππ
la la ac ab U U U U 76.1)]59.0(17.1[=--== (3-4)
对于127v 电网， la U =127v
则负载RL （检测电阻）上的平均电流：
l
ab l ab L R r U R rc ra U I +=+=2/// (3-5) 这与附加直流电源检测式漏电保护的原理公式类似，（参见式3-3）。随着绝缘电阻的降低，l I 别便不断增加，当其数值达到动作值时，漏电保护装置动作达到保护目的。 这种保护方式构成的漏电保护装置结构简便，由于直接将电网电流变成直流加以检测，就省去了直流附加电源，而获得了与直流检测式相同的保护特性。此外，由于它具有较高的直流电压，所以能够比较准确真实地反映电网的绝缘水平。
这种保护方式的主要缺点在于动作值受电源电压波动的影响较大，同时对整流管的反向电压要求较高。因此，它一般用于电压较低的地方，如127v 网络。
3.3 断线故障的分析和保护
断线故障时井下另一种常见故障。由于井下环境恶劣，工作场地狭窄，供电电缆被砸
断，扯断，脱空的现象常有发生。而人们往往对断线故障不够重视。因为当电网中某处发生单相，两相甚至三相全断故障时，断线处前部分的灯依然亮着，故而不太引起人们的注意。但是，断线处无人注意，带电的断头裸露在巷道中，造成了严重的事故隐患。因此，我们很有必要对断线故障作分析讨论，并研究其保护方法。
目前，断线故障还未能引起应有的重视，很多供电系统没有设置断线保护，独立的断线保护系统还未有较系统地研究。而实际上，断线保护没有必要单独设置，它可以与漏电保护综合在同一装置中。断线故障时至三相电网中发生一相，两相或三相线路中断的故障。发生断线时，线路中的电压，电流将发生变化。本设计要将漏电，断线保护结合在一起，因此，我们来讨论一下漏电保护电路中当电网发生断线时检测电流和检测电压的变化，研究一下如何在实验漏电保护的同时能实现对断线故障的保护。
看一下，图3-1直流检测式保护电路，由式3-1，3-2，我们知道检测电流为：
∑
∑∑Ω+=+++++=r R Uz r Rjd Rj R Rl R Uz
Iz sk 3 发生单相断线时，如ra=∞，rb=rc=r ，则：∑r rc
rb ra /1/1/11++=
=r/2 发生两相断线时，ra=rb=∞,rc=r,则： ∑r =r 发生三相断线时：∑r =∞； 而正常时： ∑r =r/3
也就是说，发生断线时∑r 将增大。实际上，绝缘电阻r 值是很大的，一次往往检测不出来。
我们常用三个电阻构成人为的中性点接地系统，如图3-5所示，
图3-5 人为中性点接地 这样，发生断线时，∑r 的变化就可以引起较明显的检测信号的变化而达到检测目的。 利用三相半波整流构成的直流检测式断线保护回路如下图3-6所示。
井D1~D3整流后，fz R 上的检测电压fZ U =i U 加在运放下的反相输入端，运放的同相输入端接一个正的参考电位N V 。构成一个比例放大电路。调节1R 的阻值，是正常时N V =i V ，则有：
（N V -i V ）/1R =（N V -0V ）/3R
即： 0V =[N V /3R -（i V -N V ）/1R ]=N V
图3-6 断线保护电路
而断线时，i V ＜N V ，则0V 值增大，达到一定程度时，直流继电器ZJ 吸合，其常开或常闭触点断开主回路，是系统断电，停止运行，从而达到保护的目的。该保护电路可加在漏电保护回路中与之构成综合的漏电-断线一体化保护电路。
Through the joint creation of clear rules, the establishment of common values, strengthen the code of conduct in individual learning, realize the value contribution to the organization.汽车照明和信号装置安全将有新标准正式版
汽车照明和信号装置安全将有新标准 正式版 下载提示：此管理制度资料适用于通过共同创造，促进集体发展的明文规则，建立共同的价值观、培养团队精神、加强个人学习方面的行为准则，实现对自我，对组织的价值贡献。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 汽车行业主管部门最近就提高汽车照明和信号装置安全要求发出通知。 通知说，根据《汽车工业产业政策》的要求，原机械工业部将汽车安全、污染控制和节能性能定为汽车产品管理的核心，先后发文在“汽车产品目录”管理中实施了１２项、２５项强制性标准。此外，在用车运行安全管理方面，配合国家质量技术监督局、公安部、交通部等部门修订完成了ＧＢ７２５８－１９９７《机动车运行安全技术条件》。无论新车还是在用车，在涉及车辆安全性灯光的照明和信
号装置方面，都是依据ＧＢ４７８５－８４《汽车及挂车外部照明装置的数量、位置和光色》要求执行的。 通知指出，由于ＧＢ４７８５－８４已发布实施了很长时间，在有些方面需要进一步加严。汽车行业通过实施国家强制性标准，跟踪国际汽车法规的发展情况，并根据国家标准化工作程序，于１９９３年提出了修订ＧＢ４７８５－８４的计划，国家质量技术监督局已批准立项。经过近几年的研究和验证，此标准已由汽车灯光分技术委员会审查通过，现正在办理报批手续。修订后的ＧＢ４７８５－８４对制动灯、危险警告信号、前雾灯、后雾灯、侧标志灯提出了更严格的要求，并研
仅供参考[整理] 安全管理文书 照明供电安全规定 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共4 页
照明供电安全规定 1、照明灯具电源末端的电压偏移应符合下列数值： （1）、一般工作场所（室内或室外）的电压偏移允许为额定电压值-5%～5%。远离电源的小面积工作场所，电压偏移值允许为额定电压值-10%～5%。 （2）、道路照明、警卫照明或额定电压为12～36V的照明，电压偏移值允许为额定电压值的-10%～5%。 2、一般场所宜选用额定电压为220V的照明器。 对下列特殊场所应使用安全电压照明器： （1）、隧道、人防工防，有高温、导电灰尘或灯具离地面高度低于2.4m等场所的照明，电源电压不大于36V； （2）、在潮湿和易触及带点体场所的照明电源电压不得大雨24V。 （3）、在特别潮湿的场所、导线良好的地面、锅炉或金属容易内工作的照明电源电压不得超过12V。 3、照明系统中的每一单相回路上。灯具和插座数量不宜超过25个，并应装设熔断电流为15A以下的熔断器保护。 4、使用行灯应符合下列要求： （1）、电源电压不得超过36V； （2）、灯体与手柄应坚固，绝缘良好并耐热耐潮湿； （3）、灯头与灯体结合牢固，灯头无开关； （4）、灯泡外部有金属保护网； （5）、金属网、反光罩、悬吊挂钩固定在灯具的绝缘部位上。 5、照明变压器必须使用双绕组型，严禁使用自耦变压器。 6、携带式变压器的一次侧电源引线应采用橡皮护套电缆和塑料套 第 2 页共 4 页
软线，其中绿/黄双色线做保护零线用，中间不得有接头，长度不宜超过3m，电源插销应选用有接地触头的插销。 7、工作零线截面应按下列规定选择： （1）、单相几二相线路中，零线截面与相线截面相同； （2）、三相线制线路中，当照明器为白炽灯时，零线截面按相线截流量的50%的选择，当照明器为气体放电时，零线截面与相线截面相等；若数条线路共用一条零线时，零线截面按最大负荷相的电流选择。 第 3 页共 4 页
1、过电流保护的作用 当供电线路中发生短路事故时，由短路保护装置起作用来切断电源，可防止事故的发生。发生过电流事故时由过电流继电器或过流--过热继电器动作来实现过电流保护，或者在功率较大的设备上安装软启动装置来降低启动电流，以达到保护电动机的目的。熔断器有一相熔断；电缆与电动机开关的接线端子连接不牢而松动脱落；电缆芯线一相断线；电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落都能造成断相事故，防止这类事故的措施是采用晶体管断相过载保护装置，由断相保护电路来实现保护。 2 、漏电保护的作用 （1）当系统漏电时能迅速切断电源； （2）当人体接触一相火线或带电物体时，在人体还未受到损伤前，即切断电源； （3）可以防止电气设备及供电线路的绝缘因受潮或者受到损伤时，发生漏电甚至发展到相间短路事故的发生； （4）对电网对地的电容电流进行有效的补偿，以减少漏电电流的危害；能不间断地监视被保护电网的绝缘状态。 3、保护接地的作用 （1）当人身触及带电的设备外壳时，人体与接地装置构成并联电路，由于保护接地电阻小，而人体电阻值大得多，所以大部分漏电电流通过接地装置流入大地，大大的减少了通过人体的直接漏电电流，这样降低了对人体的触电电流，就降低了对人体的触电危险。 （2）能减少直接漏电电流，从而减少了因漏电电流产生的电火花能量，因而也就减小了电火花引爆瓦斯、煤尘的可能性。 （3）对于无选择性的漏电保护装置，保护接地可使一相接地故障易于查找。 过电流保护 （一）概念、原因与危害 所谓过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过了它们的额定值。电气设备和电缆出现过电流后，一般会引起它们过热，严重时会将它们烧毁，甚至引起电火灾和瓦斯、煤尘爆炸，对煤矿井下危害极大，必须加以预防。 煤矿井下常见的过电流故障有短路、过负荷、断相。 短路——是指电流不流经负载，而是经过电阻很小的导体直接形成回路，特点是电流很大。能够在极短的时间内烧毁电气设备，甚至引起火灾或引燃井下瓦斯、煤尘，造成瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流还会产生很大的电动力，使电气设备遭到机械性损坏，短路还会引起电网电压急剧下降，影响电网中的其它用电设备的正常工作。由此可见，短路故障是最危险的过电流。特别是煤矿井下，电气设备和电缆的绝缘容易遭到破坏，所以发生短路的可能性比地面大得多，因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护及检查，并设置短路保护装置。 过负荷——是指流过电气设备和电缆的实际电流超过其额定电流，而且过电流的
照明信号综合保护装置主变压器 在井下，如果没有照明灯，则到处是一片黑暗，那才是真正的伸手不见五指。井下的照明除了矿工随身携带的矿灯以外，固定的照明设施就是安装在巷道里的防爆灯了。这些防爆灯并不像我们在家中使用的灯是220V的，这些灯都是127V的。由于井下的电源都是660V、1140V的，所以要给这些灯提供电源，还需要一个降压变压器。由于井下环境特殊，除了要给这些灯提供电源以外，还要进行短路、漏电等故障保护，由此照明信号综合保护装置便应运而生。也就是我们常说的照明综保。 照明综保的全称是照明信号综合保护装置，为什么还要加上信号两个字哪？这是因为照明综保除了给照明灯提供电源意外，他还可以给井下使用的语言信号，语音信号提供电源。在煤矿，经常听到“打点”二字。也就是在使用绞车等设备时，通过语言信号或语音信号进行联络。 照明综保的内部主要有两大部分组成，一个是降压变压器，另一个便是具有漏电、短路保护功能的磁力启动器。 我们先来讲讲降压变压器。也就是主变压器。照明综保的主变压器有4KVA和2.5KVA两种。他们只是容量上的区别，其外形结构都一样。容量大的，可以带更多的灯，更多的负载。照明综保的型号ZXB-2.5ZXB-4后面的2.5和4就是指主变压器的容量。 照明综保的外形： 照明综保的型号含义： 照明综保主变压器安装在壳体的最里面。 照明综保主变压器外形图： 照明综保主变压器接线端子标有高压380/660V的为 一次侧，使用电缆线连接到隔离开关上。 标有低压127V的为低压侧，使用电缆线连接到照明 综保本体上。 现在给出一个照明综保变压器与本体的连接示意 图。下帖我们讲照明综保主回路工作原理。点击下 图可放大。
照明设计统一规定 目录 1. 总则 2. 照明方式 3. 照明种类 4. 光源选择 5. 照明器选择 6. 照明器布置要求 7. 照度标准 8. 照度计算 9. 照明网络与电压 10. 允许电压降 11. 照明负荷和电压损失计算与小型断路器的选择 12. 导线选择与敷设 13. 照明配电箱选择和布置 14. 照明开关和插座的选择 15. 接地方式 16. 制图规定与符号 17. 施工图中应注意的问题 附录A 照明配电箱、检修箱统一编号 附录B 单芯橡皮、塑料绝缘导线穿管配合表 附录C 单芯塑料绝缘导线的持续载流量表 附录D 单相220V网络（单相和零线）电流力矩为1A·km时的电压损失表 附录E 三相四线380/220V网络电流力矩为1A·km时的电压损失表 附录F 配置接线图格式 附录G 照明部分常用符号
1.1 照明设计应遵守《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》（以下简称“照明技规”），并以《电力工程电气设计手册》1（以下简称“手册1”）第18章“照明部分”为补充。其他参考资料有： 1.1.1 《电力装置安装工程施工及验收规范》； 1.1.2 《工业企业照明设计标准》； 1.1.3 《电气照明技术基础与设计》； 1.1.4 《照明工程设计手册》等。 1.2 设计前应首先熟悉“照明技规”和“手册1”照明部分的内容。 1.3 本统一规定是结合本工程要求对“照明技规”作必要的说明和补充，未提到的部分应以“照明技规”为准。本统一规定的编排顺序基本与“照明技规”一致。 1.4 本规定适用于发电分公司电气室设计的工程的照明设计。 2. 照明方式 以一般照明为主，按“照明技规”要求装设局部照明。 3. 照明种类 设正常照明、事故照明、障碍标志照明（不设警卫照明）。事故照明包括交流事故照明，直流事故照明和疏散照明。 4. 光源选择 光源宜采用荧光灯、白炽灯、高强气体放电灯（金属卤化物灯、高压钠灯）。 4.1 高压钠灯（选择显色性较好的改进型钠灯泡）：屋外，煤场，输煤系统，较高的辅助车间和厂区道路等； 4.2 荧光灯：事故照明，控制室，继电器室，办公室，主要生活间，主要建筑物的过道，楼梯间。 4.3 金属卤化物灯：主厂房、屋外或显色性要求较高的高大车间，输煤系统，锅炉本体等。 4.4 白炽灯：事故照明，小库房，过道，卫生间，门灯和不适宜用高强气体放电灯的生产场所。 5. 照明灯具选择 5.1 一般照明灯具按各工程具体情况进行设计。 5.2 尽量采用开启式照明灯具，同一建筑物内照明灯具的型式应统一几种，全厂型号应
4-1. 怎样从三相异步电动机的结构特征来区别笼型和绕线型？ 答：转子绕组的作用是产生感应电动势、流过电流和产生电磁转矩，其结构型式有笼型和绕线型两种，笼型转子的每个转子槽中插入一根铜导条，在伸出铁心两端的槽口处，用两个短路铜环分别把所有导条的两端都焊接起来。如果去掉铁心，整个绕组的外形就像一个笼子，所以称为笼型转子。绕线型转子的绕组和定子相似，是用绝缘导线嵌放在转子槽内，联结成星形的三相对称绕组，绕组的三个出线端分别接到转子轴上的三个滑环（环与环，环与转轴都互相绝缘），在通过碳质电刷把电流引出来。 4-2. 怎样使三相异步电动机改变转向？ 答：将同三相电源相联接的三个导线中的任意两根的对调一下，三相异步电动机改变转向。 4-3. 已知一台三相笼型异步电动机的额定功率N P ＝3kW ，额定转速N n ＝2880r/min 。试求 (1)磁极对数；(2)额定时的转差率N s ；(3)额定转矩N T 。 解：(1) 同步转速03000/min n r =，因此电动机磁极对数p 为1； (2) 00300028804%3000 N n n s n --=== (3) 9.55 N N N P T n ==9.95N m ? 4-4. 已知Y112M-4型异步电动机的技术数据为N P ＝4kW ，△接法，额定电压N U ＝380V ，N n ＝1440r/min ，额定电流N I ＝8.8A ，功率因数cos N ?=0.82，效率N η＝84.5%。试求(1)磁极对数; (2)额定运行时的输入功率1N P ; (3)额定时的转差率N s ; (4)额定转矩N T 。 解：(1) 同步转速01500/min n r =，因此电动机磁极对数p 为2； (2) 1 4.73N N N P P kW η== (3) 00150014404%1500 N n n s n --=== (4) 9.55 N N N P T n ==26.5N m ? 4-5. 已知Y132M-4型异步电动机的额定功率N P 为7.5kW ，额定电流N I ＝15.4A ，额定转速
ZBZ-6（8、10）/1140(660)M 矿用隔爆型照明信号综合保护装置 使 用 说 明 书 南京双京电器有限责任公司
Z B Z - 6(8、10)/1140(660) M 照明信号 额定电压（V）功率（kVA）保护装置隔爆型 综合装置 本产品执行Q/320123LFC026-2007、JB6312-1992的标准,说明书严格按照GB9969.1的要求编写.防爆性能应符合GB3836-2000的规定。 一、概述 1、用途 本装置适用于煤矿井下127V 照明及信号负载的电源控制，并具有短路保护，漏电保护、漏电闭锁及电缆绝缘危险指示综合性保护功能的隔爆型电气设备。本装置采用单片机智能控制，保护距离长，显示器不但能显示故障的种类，还能显示短路电流的大小或漏电电阻值。接触器采用真空管接触器，使用寿命长等优点。本装置可以代替旧式6KVA 、8KVA 、10KVA 、干式变压器及手动隔爆开关的多体控制方式。电压等级由原660V/380V 升为1140V/660V 。 2、适用条件 （1）海拔高度不超过2000m ； （2）周围介质温度不高于+40℃，不低于-20℃； （3）周围空气的相对湿度不大于95%（+25℃时）； （4）在无强烈颠波振动，以及垂直斜度不超过15度的地方； （5）在无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体与蒸汽的环境中； （6）可用于有甲烷和煤尘爆炸危险的矿井中； 3．防爆型式：矿用隔爆型 防爆标志 “ExdI ” 4．型号意义 警示： 使用前请阅读本说明书， 严禁带电开盖。
二、技术特征 4、照明短路保护时间小于150ms；信号短路保护时间小于400ms；漏地保护动作时间小于250ms； 5、漏地电阻整定值 1.5KΩ（1.5-3.0KΩ可调）； 6、漏地闭锁电阻动作值 3KΩ±1KΩ； 7、电缆绝缘危险指示值 10KΩ±2KΩ； 8、工作电压允许波动范围 Ue±15%；
紫琅职业技术学院教案首页 授课日期课堂类型理实一体授课班级课时 6 新课内容：汽车照明系统与信号(1) 教学目标： 1.了解汽车照明灯和信号灯的种类； 2.掌握汽车前照灯的功能和组成。 教学重点、难点及处理措施： 1．重点汽车前照灯的功能和组成。 2．难点：汽车照明灯和信号灯控制线路。 3．处理措施：理实一体，学生动手。 教学过程：一、教学准备二、安全教育三、复习 四、必备理论知识讲授五、分组进行实训六、课堂小结 七、文档汇总、布置作业八、学生对老师满意度的反馈信息 教学手段：演示、理实一体。 作业： 1.汽车上有哪些照明灯？ 2.对前照灯是如何要求的？ 3.前照灯如何防炫目？
一、照明及灯光信号装置组成 （一）照明灯 俗称前大灯或大灯，用来照亮车前的道路。有两灯制和四灯制之分，一般远光灯一般为40—60W，近光灯一股为 在有雾、下雪、暴雨或尘埃弥漫等情况下，用来改善道路
二、我国对各种汽车灯具的使用规定名称位置功率（W）用途 前照灯汽车头部两 侧 远光灯： 40～60 近光灯： 20～55 夜间行驶时，照亮车前的道路及 物体;用远近光的变换，防止会 车时对方驾驶员炫目 雾灯汽车头部和 尾部 前雾灯：45 后雾灯：20 前雾灯：雨雾天改善车前道路照 明; 后雾灯：警示尾随车辆保持安全 距离 汽车尾部照用于夜间照明汽车牌（光束不应
灯泡的灯丝由功率大的远光灯丝和功率较小的近光灯丝组成。由钨丝制作成螺旋状，以缩小灯丝的尺寸，有利于光束的聚合。
3.配光镜 配光镜又称散光玻璃，它是用透光玻璃压制而成，是很多块特殊的棱镜和透镜的组合。 其几何形状比较复杂，外形一般为圆形和矩形 配光镜的作用是将反射镜反射出的平行光束进行折射，使车前路面和路线都有良好而均匀的照明。 三、前照灯避免眩目的措施 1．采用远、近光束变换 远光灯丝装于呈旋转抛物面的反射镜的焦点处，可照亮前方 上的路面，夜间公路行车或对面无来车时使用。近光灯丝装在反射镜焦点
连采工作面远距离供电方案 目前的连采工艺是连续采煤机配梭车、给料破碎机、带式输送机出煤，锚杆机进行支护，列车有两台负荷中心车和一台电缆车，每掘进一个横川，需前移列车，工艺繁琐，效率低下。为优化工艺，提高掘进效率，特制定远距离供电方案如下： 一、方案一 以现工作面设备为基础计算最大供电距离，如图 图1 一）以保护装置的可靠动作系数计算最大供电距离
变压器二次电压1200V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为 = =dy 2x S ze E X 2 (1.2)0.0131110MVA kV =Ω； 变压器二次电压3450V ，系统短路容量按110MVA 计算；则系统电抗为 = =dy 2x S ze E X 2 (3.45)0.108110MVA kV =Ω； 1、1#负荷中心所带负荷，以梭车电机的短路电流为最小两相短路电流。 从东五东翼胶带机变电所6#高开至1#负荷中心（TS1281）处有MYPTJ3x95+3x25+3x2.5型电缆L1=2000米，计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2。 两相短路电流值校验公式： 5.1) 2(≥Z d I I (1) 式中)2(d I --被保护电缆干线或支线距变压器最远端的两相短路电流值，A ； Z I --过电流保护装置的电流整定值，A ； 1.5--保护装置的可靠动作系数。 低压侧梭车处长延时过载整定为： I e =P e /(1.732*U e *cos θ*n)=100A 短路瞬时整定： I Z =7I e =700A 根据公式1计算)2(d I ，应≥1050A
由公式：I d (2)= ∑∑+2 2 ) ()(2X R Ue (2) ΣR=R 1/K b 2+R b +R 2 ΣX=X x +X 1/K b 2+X b +X 2 其中：U e =1200V,K b =5 查表得：X x =0.0131欧姆 查TS1281移变技术参数得：R b =0.00329欧姆 ，X b =0.055欧姆。 6KV 高压电缆的电阻、电抗值，查表得： 3*95mm 2 6KV 高压铜芯电缆：R 1’=0.217欧姆/千米 X 1’=0.069欧姆/千米 3*35 mm 2 低压铜芯电缆的电阻、电抗值，查表得： R 2’=0.683欧姆/千米 X 2’=0.084欧姆/千米 保护装置的可靠动作系统 根据公式2反向计算从1#负荷中心（TS1281）至梭车处的最长距离L2=800米。 二）低压电网的允许电压损失校验 1、允许压降计算 采掘工作面设备正常运行电压损失不超过额定电压的10%，允许 电压损失计算公式； e e y U E U 9.02-=?
ZBZ-2.5(4.0)MG矿用隔爆型照明信号综合保护装置 使 用 说 明 书 南京双京电器有限责任公司
本产品可执行Q/320123LFC03-2006、JB6312-1992的标准，说明书严格按照GB9969.1的要求编写，防爆性能应符合GB3836-2000的规定。 一、概述 1、用途 本装置适用于煤矿井下127V照明及信号负载的电源控制，是一种新型的照明信号综合保护装置，该产品电源与负载的通断采用大功率交流固态继电器，电路通断无机械振动、无火花、无电磁干扰、性能稳定、安全可靠，使用寿命长。并具有短路，漏地保护以及电缆绝缘监测功能。本装置是旧式2.5KVA、4KVA 照明信号综合保护装置的换代产品。该装置本体与壳体连接采用插接式，便于安装调试和维修。 2、适用条件 （1）海拔高度不超过2000m； （2）周围介质温度不高于+40℃,不低于-20℃； （3）周围空气的相对湿度不大于95%(+25℃时)； （4）在无强烈颠波振动以及垂直斜度不超过15度的地方； （5）在无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体与蒸汽的环境中； （6）可用于有甲烷和煤尘爆炸危险的矿井中；
3、型号意义 Z B Z -2.5(4.0)/1140(660,380) MG 无触点 照明信号 额定电压(V) 功率(KVA) 保护装置 隔爆型 综合装置 一、技术特征 1、主变压器（干式）参数 2、照明短路保护参数 M
3、信号短路保护参数 M 4、照明短路保护时间小于250ms；信号短路时间小于400ms；漏地保护动作时间小于250ms； 5、漏地电阻整定值1.5K? (1.5-3K?可调); 6、漏地闭锁电阻动作值3K?±1K?； 7、电缆绝缘危险指示值10K?±2K?； 8、工作电压允许波动范围±15%； 三、结构概述 本综合装置的隔爆外壳为圆筒形，具有凸出的底和盖。壳盖与壳体采用转盖止口结构。外壳上有一接线箱作为引进和引出电缆用。外壳右侧装有操作隔离开关的手柄和检验短路、漏电保护系统是否有效的试验按钮。并有可靠的机械联锁装置，保证当隔离开关闭合时，壳盖打不开；壳盖打开时，隔离开关不能闭合。壳盖上方有一小透明窗，可以从外面观察状态指示灯。机芯和机壳连接采用滑道结构，电子线路部分采用线路板插接方式，以方便检修。 主要元件作用： 1、隔离开关1K：正常情况下做隔离电源之用，不允许带负荷操作。在故障情况下可分断主变压器的6倍额定电流3次。
照明综保的外形： 照明综保的型号含义： 照明综保主变压器安装在壳体的最里面。 照明综保主变压器外形图： 照明综保主变压器接线端子标有高压380/660V的为一次侧，使用电缆线连接到隔离开关上。 标有低压127V的为低压侧，使用电缆线连接到照明综保本体上。
现在给出一个照明综保变压器与本体的连接示意图。下帖我们讲照明综保主回路工作原理。点击下图可放大。
我们先来看看照明综保的电路图（点击图片可放大），看上去，这个电路图有点复杂。其实，如果你不去修综保插件，照明综保和QBZ-80开关原理差不多，甚至说比80开关还简单。在这个开关讲解的过程中，我会先把综保作为一个整体进行讲解。这样分析起来就比较简单了。等大家熟悉了之后，再来讲保护插件的工作原理。就像我讲80开关原理时使用的方法一样，由浅至深，逐步讲解，争取让每位坛友都能看懂，学会。 上面这张图就是照明综保的主回路，你可以对照上一贴主变压器连接图来看这张图。电源接线柱（在接线室内）L1、L2、L3（多数开关标识的是X1、X2、X3）连接到隔离开关上，隔离开关的出来之后，通过两个熔断
器连接到主变压器的一次侧。这样，当合上隔离开关，主变压器的一次侧得电，在二次侧就会感应出127V的电源。这个127V的电源在通过两个熔断器FU3、FU4连接到交流接触器上，从交流接触器出来，接到负载接线柱U、V、W（多数开关标示为Za、Zb、Zc)同时从W相分出一根线，为Xa，从V 相分出一根，为Xb。U、V、W、Xa、Xb就是接线室内的5个负载小接线柱。U、V、W是接照明灯用的，Xa、Xb是接信号用的。 当按下启动按钮（为了简化，图中未标出），交流接触器KM吸合。照明或信号负载就会得到电源工作。当按下停止按钮，交流接触器KM断 为了简化原理图，让初学者更容易理解，我们先省略综保插件内部的工作原理。有的坛友也许会问，不学综保插件的工作原理，怎么维修呀。其实是一样，我们可以把综保插件看做一个整体，只需要了解他的功能，一样可以修好照明综保。在实际的工作中，也没有几个人会去修综保的插件，万一插件坏了，都是更换新的。当然，为了让坛友更好的理解照明综保的原理，我们会在后面介绍综保插件的工作原理。 上面这张图（点击图片可放大），是照明综保的控制回路。图中的白色部分，是综保插件的内部结构，虚线下的数字，是综保插件的引脚号。 在主回路中，交流接触器CJ吸合，负载部分Za、Zb、Zc和Xa、Xb就会有电。交流接触的CJ的吸合，要靠CJ的吸合线圈来驱动。【交流接触器的工作原理和我们在80开关中讲到的真空接触器的工作原理差不多，都是靠吸合线圈（电磁铁）来带动动触点来进行工作的。大家可以找一个交流接触器拆开来看看。我在这里就不讲了，因为太简单了。】
电工安全知识试题库 姓名岗位 一、选择题 1、使用的电气设备按有关安全规程，其外壳应有什么防护措施?( ) A.无B．保护性接零或接地C．防锈漆 2、国际规定，电压( ) 伏以下不必考虑防止电击的危险。 A．36伏B．65伏C．25伏 3、三线电缆中的红线代表( ) 。 A．零线B．火线C．地线 4、停电检修时，在一经合闸即可送电到工作地点的开关或刀闸的操作把手上，应悬挂如下哪种标示牌?( ) A.在此工作” B．“止步，高压危险” C．“禁止合闸，有人工作” 5、触电事故中，绝大部分是( )导致人身伤亡的。 A．人体接受电流遭到电击B．烧伤C．电休克 6、如果触电者伤势严重，呼吸停止或心脏停止跳动，应竭力施行( )和胸外心脏挤压。 A．按摩B．点穴C，人工呼吸 7、被电击的人能否获救，关键在于（） A触电的方式B触电电压的高低C能否尽快脱离电源和施行紧急救护 8、静电电压最高可达( ，可现场放电，产生静电火花，引起火灾。 A．50伏B．数万伏C 220伏 9、漏电保护器的使用是防止( ) 。 A.触电事故B．电压波动C．电荷超负荷 10、如果工作场所潮湿，为避免触电，使用手持电动工具的人应( ) 。 A．站在铁板上操作B．站在绝缘胶板上操作C．穿防静电鞋操作 11、下列哪种灭火器适于扑灭电气火灾?( ) A．二氧化碳灭火器B．干粉灭火器C．泡沫灭火器 12、使用手持电动工具时，下列注意事项哪个正确?( ) A．使用万能插座B．使用漏电保护器C．身体或衣服潮湿 13、发生触电事故的危险电压一般是从( ) 伏开始。 A．24 B．26 C．65 14、在遇到高压电线断落地面时，导线断落点米内，禁止人员进入。( ) A．10 B．20 C．30 15、下列有关使用漏电保护器的说法，哪种正确?( ) A. 在TN接零保护系统中，通过总漏电保护器的工作零线与保护零线之间不得再做电气连接。 B．漏电保护器安装点以后的线路不可对地绝缘。 C．漏电保护器在日常使用中不可在通电状态下按动实验按钮来检验其是否灵敏可靠。 二、填空题(每题2分，共20分) 1、对夜间影响飞机或车辆通行的在建工程及机械设备，必须设置醒目的（ ），其电源应设在施工现场总电潭开关的前恻，并应设置外电线路停止供电时的（）。
汽车照明与信号装置的识别
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第六节汽车照明与信号装置的识别 为了保证汽车夜间行驶安全，提高汽车平均行驶速度，在现代汽车上都装有各种照明装置。为引取其它车辆和行人的注意或指示本车的运行状况，保证行车安全，在现代汽车上也装有各种信号装置。汽车上的照明装置与信号装置，一般有照明灯、信号灯、灯光继电器、闪光器、电喇叭及报警装置等。如图4-33所示为东风EQ2102型越野汽车外部照明与信号灯的结构示意图。 一、照明装置 汽车上装有各种照明设备，且分为外部照明和内部照明。前照灯、雾灯、示宽灯、牌照灯等是常用的外部照明装置；顶灯、仪表灯、车门灯、阅读灯等是最 常用的内部照明装置。前照灯与其它灯相比具有特殊结构和功能。此外军车上还 装有特殊用途的防空灯。 （一）前照灯 1．前照灯的分类 前照灯又叫前大灯，是汽车上的主要照明设备。前照灯分为二灯制和四灯制。二灯制前照灯每端一只对称地安装在汽车前两端，每只前照灯提供远光和近光；四灯制前照灯每端两只成对地对称安装在汽车前两端，每对前照灯中，一只提供远光，另一只提供近光或近、远光。 前照灯按安装方式分内装式（ND）和外装式（WD）；按其灯光组型式分半封闭式和封闭式（F）；按其形状分圆形、矩形和特殊形状。 半封闭式前照灯的配光镜靠卷曲反射镜边缘上的牙齿而紧固在反射镜上，两者之间垫有橡胶密封圈，灯泡从反射镜后端装入。当需要更换损坏的配光镜时，应撬开反射镜外缘的牙齿，安上新的配光镜后，再将牙齿弯回压紧。 (a) (b) 图4-33东风EQ2102型越野汽车外部照明与信号灯结构示意图 (a) 前灯(b)后灯 1-左前组合灯2-塑料垫圈3-密封圈4-前雾灯总成1-后雾灯总成4-左后信号灯 总成 5-左侧转向灯总成6-前防空灯总成7-前侧灯外6-后防空灯总成7-工作灯总成
选择题 1、对1千伏及以下的电力电缆进行绝缘电阻摇测时，其最低绝缘电阻值不应低于( C ) A、0.5兆欧 B、1兆欧 C、10兆欧 D、400兆欧 2、建筑防雷装置的引下线，当采用明敷设时，其直径不能小于( B ) A、Φ6mm B、Φ8mm C、Φ10mm D、Φ12mm 3、现浇混凝土内敷设钢制电线管时，其弯曲半径不小于管外径( C ) A、4倍 B、6倍 C、10倍 D、15倍 4、建筑电气安装工程中，保护线（PE）其颜色规定为( D ) A、黄色 B、绿色 C、淡蓝色 D、黄绿双色 5．对10KV电力电缆进行绝缘电阻摇测时，应选用绝缘摇表电压等级( D ) A、250V B、500V C、1000V D、2500V 6、建筑电气安装工程中，确定电气设备安装高度时，我们主要依据土建的(B ) A、轴线 B、水平线 C、吊顶下皮线 7、建筑防雷装置的引下线采用暗敷设时，其直径不应小于( D ) A、Φ6mm B、Φ8mm C、Φ10mm D、Φ12mm 8、高空焊接遇到几级大风时，应停止操作( C ) A、三级 B、四级 C、五级 D、六级 9、并联电容器铭牌所标的容量时表示该台电容器的( B ) A、有功功率 B、无功功率 C、视在功率 D、平均功率 10、使用多少米高的高凳时，要加护栏或系好安全带( A ) A、2米 B、3米 C、4米 D、5米 11、在正常或事故情况下，为保证电气设备可靠运行而对电力系统中性点进行的接地，我们称为( B ) A、保护接地 B、工作接地 C、重复接地 D、防雷接地 12、当采用TN－S供电系统时，当相线截面为16mm2及以下时，PE线截面选择原则为相线截面的( C ) A、1/3 B、1/2 C、等截面 D、1.5倍 13、按我国规程规定：电源中性点不接地的三相电力系统中，当发生一相接地故障时，允许暂时继续运行的时间为（A ） A、2小时 B、3小时 C、4小时
（十三）施工用电管理规定 1 目的 为规范万华烟台工业园氯碱热电工程项目现场施工用电管理，明确现场施工用电的安全监督要求，保证施工用电安全，特制定本规定。 2 范围 2.1. 本规定适用于万华烟台工业园氯碱、热电（一期）工程现场施工用电安全管理。 2.2. 对各承包商现场的安全用电管理执行本规定。 3 管理职责 3.1.万华工业园氯碱热电工程内施工用电规划、安装及管理由电气管理部组织实 施。 3.2.万华工业园氯碱热电工程内施工用电的安全管理、检查等相关事宜由电气管理部组织，项目主责部门及监理共同参与。 3.3. 电气管理部对箱变及配电小间的安全用电负主要管理责任。 3.4. 各项目部对各自区域的安全用电以及各承包商的用电管理负主要管理责任。 3.5. 各监理单位应配备专职电气管理工程师，并制作施工用电监理实施规划细则，对施工期间进行全程跟踪、监督、检查、提出整改方案及处罚意见。 3.6. 各承包商对施工范围内所有安全用电负直接责任。 4 施工用电申请程序 4.1. 施工用电组织设计。 4.1.1. 施工用电设备在5台及5台以上或设备总容量在50kW及50kW以上者，按国家规定承包商应编制施工用电施工组织设计；施工用电施工组织设计应执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）标准。 4.1.2. 施工用电设备在5台以下或设备总容量在50kW以下者，承包商应制定施
工用电安全技术措施。 4.2. 提交施工用电组织设计或用电安全技术措施至项目监理单位，并领取施工用电申请表（附件13-1）。没有监理的，可直接向主责项目部或部门申请。大负荷用电申请（300kW以上包括箱变），需要提前两个月提出申请。用电负荷300kW 以下，需要提前7天以上提出申请。 4.3. 施工用电组织设计及施工用电申请单经监理单位和项目部审批后，提交至电气管理部，由电气管理部负责确认施工用电位置、线路走向后方可开始施工。 4.4. 施工用电安装工程完成后，由电气管理部、监理共同对承包商的临时用电工程进行安全检查。对于检查合格的配电箱统一贴“配电箱使用合格证”（附件13-2），所有的用电设施检查合格后方能送电。 4.5. 承包商与监理单位电气工程师、电气管理部共同确认电表底数并签字。暂定每月进行一次抄表计量。电费收取为每月结算或者季度结算。根据园区规定，电费价格定为1元/kWh。 4.6. 施工用电使用完毕后，由承包商联系电气管理部、监理部门共同对电表数进行确认，并拆除临时用电线路。 5 临时用电设施技术要求 5.1. 配电箱技术要求 5.1.1. 配电系统应设置配电柜或总配电箱、分配电箱、开关箱，实行三级配电。 5.1.2. 配电柜应装设电源隔离开关及短路、过载、漏电保护电器，实行三级配电两级保护。电源隔离开关分断时应有明显可见分断点。 5.1.3. 开关箱（三级配电箱）必须装设漏电保护器，做到一机一闸一漏一保护。漏电保护器的额定漏电动作电流不得大于30mA，额定漏电动作时间不应大于0.1s。配电箱总开关的漏电保护电流与动作时间的乘积不得大于30mAs 5.1.4. 配电柜或配电线路停电维修时，应停电、验电、挂接地线，并应在开关把手上悬挂“禁止合闸、有人工作”警示牌。停送电必须由专人负责。 5.1.5. 配电箱、开关箱中导线的进出线口应设在箱体的下底面，并且进、出线口应配置固定线卡，进出线应加绝缘护套卡固定在箱体上，不得与箱体直接接触。
特高压直流输电换流阀短路保护原理及特性研究 摘要：随着特高压直流输电(UHVDC)技术的发展，直流输电已经成为了远距离大 容量输电的主要模式，直流输电已得到了越来越广泛的应用。在大电网时代，直 流输电不仅成为交流输电的一种有力补充，而且成为了电力系统中最具有重要经 济和技术意义的环节之一，成为了国内电力科研工作者研究的重要方向。换流器 是高压直流输电系统中最为关键、复杂且昂贵的元件，其故障形式和机理、保护 配置和原理与交流系统有着很大的不同。 关键词：特高压；直流输电；换流阀；短路保护；原理；分析 1导言 特高压直流输电系统以其更远的输送距离，更大的输送功率，更大区域的非 同步互联，更低的功率损耗，灵活的功率调节，更低的线路造价等优势而被越来 越多的应用在电力传输领域。特高压直流输电换流阀的本体，作为关键设备，其 运行稳定性、安全性、可靠性是通过设计、制造、安装、调试的全过程质量控制 才能得以实现的。特高压直流输电换流阀的安装过程，是换流阀从图纸和零部件 完成到实体阀的最后关键阶段，需要对整个安装过程中影响特高压换流阀性能的 关键节点进行合理控制，才能彻底保证特高压换流阀的优良品质，实现更好的长 期稳定运行。 2阀短路保护(VSCP)检测原理 为了保护换流阀免受由于换流变压器压器直流侧短路造成的过应力破坏，特 高压直流输电系统中均设置了阀短路保护;该保护主要通过测量换流变压器压器阀侧电流(IVY，IVD)和直流极母线电流(IDC1/2P)和中性线电流(IDC1/2N)，并计算出最大的换流变压器压器电流和最大的直流电流，正常运行时这2个值是平衡的。当 换流变压器压器阀侧电流幅值高于直流电流则可作为阀短路或其他相间短路的判据，在交流侧电流过大时，换流器被立即跳闸。 3特高压直流输电换流阀 特高压直流输电工程通常采用双极十二脉动换流器单元系统，电压等级在 ±800kV及以上，电流可以从4000A到最高6250A。该特高压双极直流输电系统包括2个完整的可独立输电的单极直流系统，即极1直流系统和极2直流系统。每 个完整的单极系统包含2个单极换流器单元，分别安装在整流换流站和逆变换流站。每个换流站内的单极换流器单元由2个12脉动阀组串联组成。一个阀厅仅 包含一个12脉动阀组。因此每个换流站共分四个独立阀厅，即极1高压阀厅、 极1低压阀厅、极2高压阀厅、极2低压阀厅。锡盟站换流阀设备由西安西电电 力系统有限公司自主制造，换流阀采用空气绝缘、水冷却的户内悬吊式双重阀结构。每个阀厅换流阀阀组由6个双重阀阀塔组成。根据电流流向不同，双重阀阀 塔分为2种结构，即电流上结构和电流下结构。阀侧星形接法的3相双重阀阀塔 是其中一种结构，阀侧三角形接法的3相双重阀阀塔是另一种结构。每个阀厅换 流阀阀组通过冷却水管、管母金具、光纤分别与换流阀冷却系统、换流变压器、 换流阀控制单元对应连接。在换流阀整体设计中，综合考虑了各种相关的复杂因素，如过电压与绝缘配合、阀电子电路单元抗电磁干扰、主回路电气件合理布局 和散热、换流阀的防火和抗震等要求、机械性能和电气性能要求、安装维护便捷 要求等，按特定装配工艺，将换流阀的各个组成部件通过标准化作业组装在一起，具有安装快捷，维护方便的特点，有效保证了换流阀和整个直流输电系统的稳定性、可靠性及安全性。
第五节综合保护装置 一、电动机综合保护器 电动机综合保护器是一种以电子器件为基础的保护装置，能对电动机实现过负荷保护、断相保护、短路保护和漏电闭锁功能的保护装置。下面以JDBl20(225)型综合保护器为例，分别介绍其整定及使用方法。 1．电动机综合保护器的整定 取样电路由电流互感器、信号变换电路和整定电路等部分组成。图4—12为JDR一120(225)型综合保护器中取样器的电气线路。 从电流互感器(LH，一LH，)二次绕组输出的交流电流信号，首先经过电阻R，一‰转变成交流电压信号，然后再经过二极管D，。D。和电容器C，一C，整流、滤波，最后在电阻R，一R。上形成所需要的直流信号电压。为了能同时得到反映过载、短路和断相3种故障的信号电压，将3个电流互感器二次侧的直流信号电压并联输出，并用6个二极管D。～D，组成的或门电路进行综合，b点为三相的中性点。这样，从a、C两点引出的电压就正比于电动机主电路中的电流，因而a、c两点间的电压就是过载和短路保护的信号电压。当电动机一相断线时(如A相)，该相的电流互感器无信号输出，但另外的两相电流互感器仍有信号电压输出。此电压的下端除可以继续由a点输出外，还可以通过断线那一相的滤波电阻(如R，)和二极管D加到b端，电压的负端则通过二极管D，和D。加到c端，因而在b、e两点之间得到一个电压，此电压就是断相故障的信号电压。 图4。12 JDB一120(250)型综合保护器的取样器电路
段数越少，动作电流越大。整定电流的具体分档可见表4—2， 具体整定时，动作电流按电动机的额定电流整定。 表4—2整定动作电流的分档值 2．电动机综合保护器的使用 (1)为了对综合保护器工作性能进行定期检查，可以利用保护器的漏电试验开关与过载试验开关进行相应的试验。在试验时必须先断开隔离开关，然后打开开关外壳，将上述试验开关拨到试验位置，随后再盖上开关盖，合上隔离开关，进行试验。严禁违反安全操作规程。此外也可以将电流整定在较低值，利用实际启动电流与工作电流进行模拟过流或过载试验。这些试验同样要严格遵守上述试验步骤。 (2)属保护性动作的判断原则是：磁力启动器停止工作时不能启动，属漏电故障。磁力启动器工作时发生跳闸并且跳闸后经～定延时后可以重新启动，属过载或断相故障。磁力启动器工作时发生跳闹并且跳阕唇不能再次启动，属短路故障。 二、煤电钻综合保护器 目前我国生产有多种形式的煤电钻综合保护装置。以下就介绍其中的一种ZZ8L一2．5型煤电钻综合保护装置，如图4—13所示。
安全用电考试题 姓名：分数： 一、单项选择题，共15题，每题4分 1、施工现场临时用电设备在（）以上或设备总容量在50kw及以上者,应编制用电组织设计。 A、1台 B、3台 C、5台 D、8台 2、施工现场开挖沟槽边缘与外电埋地电缆沟槽边缘之间的距离不得小于（）。 A、0．1m B、0．2m C、0．5m D、0．6m 3、在施工现场专用变压器的供电的TN-S接零保护系统中，电气设备的金属外壳（）与保护零线连接。 A、不允许 B、必须 C、允许 D、一定 4、当施工现场与外电线路共用同一供电系统时，电气设备的接地、接零保护应与（）保持一致。 A、保护接地 B、保护接零 C、原系统 D、三级系统 5、在一个工作场所内，不得只设（）。 A、一般照明 B、局部照明 C、混合照明 D、开启式照明器 6、一般场所宜选用额定电压为（）的照明器。 A、220V B、360V C、380V D、240V
7、照明变压器必须使用双绕组型完全隔离变压器，严禁使用（） A、自耦变压器 B、携带式变压器 C、移动式变压器 D、多频式变压器 8、室外220V灯具距地面不得低于（）。 A、1m B、2m C、5m D、3m 9、对夜间影响飞机或车辆通行的在建工程及机械设备，必须设置醒目的（）。 A、红色信号灯 B、警示牌 C、绿色信号灯 D、黄色信号灯 10、电缆芯线数应根据负荷及其控制电器的相数和线数确定，三相电线时，应选用（）。 A、三芯电缆 B、四芯电缆 C、五芯电缆 D、复合型电缆 11、较长轨道每隔不大于（）加一组掠地装置。 A、20m B、30m C、40m D、50m 12、架空线必须架设在专用（）上，严禁架设在其它设施上。 A、电杆 B、树木 C、脚手架 D、其他设施 13、临时用电工程定期检查应按（）工程进行，对安全隐患必须及时处理，并应履行复查验收手续。 A、单位工程 B、分部工程 C、分项工程 D、分部、分项工程 14、室内配线所用导线或电缆的截面应根据用电设备或线路的计算负荷确定，但钢线截面不应小于（），铝线截面不应小于2.5mm2。 A、0．5 mm2 B、1mm2 C、1．5 mm2 D、2mm2
淮南市华光矿山电子技术研究所 KBZ33馈电开关技术特点、原理及作用本开关获得国家两项发明专利，三项实用新型专利，产品解决了大部分现有馈电的问题，详情下面分解： 1、多相位短路保护技术：（已获得发明专利）其基本原理是用电压与电流、电流与电流检测相位角来判断短路状态，使供电系统长中短不同距离的短路故障全部保护。特点有三：（1）保护距离长。额定电流整点在1.2倍，使得井下再小的短路电流也大于此整定值，显然无论是近、中距离、还是远距离短路故障都能得到全程的双重保护。 （2）保护灵敏度高。能消除弧光短路。因为弧光短路电流大大小于金属性短路电流。解决了普通开关金属性短路整定，对弧光短路不其作用的问题。 （3）本开关无须加并电缆（校验短路保护灵敏度达不到时），无需设置终端装置均可实现远距离保护。 2、本开关选用双零序选漏保护技术(已获得发明专利)，目前现场使用的馈电开关选漏保护普遍有误动作和越级跳总开关的问题，本开关采用电源测和负荷侧零序电流方向比较的检测技术来判断漏电故障。 3、自动复电功能（已获得国家实用新型专利），本开关自动复电功能，经过自动检测证实线路无短路和漏电故障，5秒之内自动复电，我们的自动复电有三道安全保障，程序有看门狗，电气闭锁和机械闭锁。
4、本开关设有两个接线室（已获国家实用新型专利），维修开关时可以不用停上级电源。 5本开关设置壳外断路器插接（已获得国家实用新型专利），有三个好处：（1）作本开关负荷接线室电源开关。（2）减少了空间空腔内带电部分，更安全。（3）修换断路器快捷由60分钟缩短到5分钟。 【一】多相位短路保护原理及作用 「一」短路保护部分 一、前言 煤矿井下电气事故最严重的是短路，强大的电流会烧毁设备，破坏绝缘，引起火灾，给安全和生产带来极大危害。 目前井下使用的低压馈电开关在短路保护存在一定的不足，当供电线路发生短路故障时，不能可靠保护，常有的短路保护技术（电流检测、电压检测、功率因数与电流乘积的检测、负序电流检测）局限性分析如下： 1、电流检测：短路电流和启动电流幅值差别不大，当供电距离较远时，可能会出现短路保护整定值满足不了灵敏度的要求的情况，此检测方式组成的短路保护适用于中、近距离线路，而远距离发生的短路解决不了。 2、电压检测：基于电压检测组成的短路保护，可以解决远距离短路保护的需求，但需要在供电末端装设隔爆终端装置，如果一个系统有几个支路都是长距离，则每个支路都要设置终端装置，增加了设备投资，先短路三相，后送电不起保护作用，有保护死区。