浅析矿井电网中保护接地系统及原理
(辽宁工贸学校)
【摘要】由于我国煤矿井下工作环境恶劣，供电事故频发，故对供电系统的安全性和可靠性提出了更高的要求，作为井下供电系统三大保护之一的接地保护，在预防和减少井下人身触电事故中起到了至关重要的作用。
【关键词】供电电网接地保护电压电流
一、井下低压供电系统的基本特点
目前我国煤矿井下广泛使用的低压供电系统有以下特点：
1．采用变压器中性点绝缘（不接地）或中性点经高电阻接地的运行方式。
在中性点直接接地的电网中人若触ima=vi13rma决定。取人体电阻为1000ω，对于线电压为660v的电网，则通过人体的电流为380ma，远远超过安全电流的规定，所以是非常危险的。
在中性点直接接地的电网中，若发生单相接地，便形成单相接地短路，短路电流很大，短路点将产生一个大电弧，如果在井下，就足以引起瓦斯、煤尘爆炸。
鉴于以上原因，我国《煤矿安全规程》第四百十三条规定，严禁井下配电变压器中性点直接接地；严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。
２．以一台动力变压器为一个相对独立的供电单元
井下低压电网虽然要使用多台动力变压器，而且它们的高压侧必
第七章矿井电网保护题库 一、单选题 1．( )应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0．75 m2、厚度不得小于5 mm。 A.辅助接地极 B．局部接地极 C．主接地极 2，设置在水沟中的( )接地极应用面积不小于0．6 m2、厚度不小于3 mm的钢板制成。 A．辅助 B．主 C．局部 3．设置在其他就近潮湿处的局部接地极可用长度不小于( )、直径不小于35 mm的钢管制成。 A．1．0 m B，1，5 m C. 2．O m 4．连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50mm2的( )连接。 A．铁线 B．铝线 C．铜线 5．每( )必须对漏电继电器进行1次详细的检查和修理。 A.月 B，日 C．周 6．每( )必须对漏电继电器进行1次跳闸实验。 A，天 B.周 C．月 7．漏电继电器应每( )上井进行检修。
A.周 B.月 C．年 8．煤矿井下要求( )以上的电气设备必须设有良好的保护接地。 A．24．V B．36 V C．50 V 9．接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过( )Ω。 A.1 B，2 C．3 10．每一移动式和手持式电气设备至局部，接地极之间保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过( )n。 A，1．5 B．1，0 C．2．0 11．井下电网有故障的线路( )强行送电。 A．不准 B.检查后可以 C．联系后可以 12．过电流是指流过电气设备和电缆的电流( )额定值。 A.小于 B．等于 C，超过 13．矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过( )。 A．10 A B．20 A C．30 A 14．低压配电点或装有( )以上电气设备的地点，应装设局部接地极。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/483748230.html, 电力系统中电气设备的接地问题 作者：陈亮 来源：《装饰装修天地》2015年第04期 摘要：电气设备的任何部分与大地（土壤）间作良好的电气连接称为接地。接地是确保电气设备正常工作和安全防护的重要措施之一。其工作原理和结构表明其参考电位并非工程中的接地，不能用简单的处理方法将其一概作统一接地，如果接地不当，会产生问题。解决工程上的问题应考虑现场实际情况，措施的异同会直接影响安装和使用。 关键词：接地；类型；作用；检查；安全 一、接地的作用 我们往往只知道接地可防止人身遭受电击，其实接地除了这一作用外，还可以防止设备和线路遭受损坏、预防火灾、防止雷击、防止静电损害和保证电力系统的正常运行。 1.防止电击 人体阻抗和所处环境的状况有极大的关系，环境越潮湿，人体的阻抗越低，也越容易遭受电击。例如，自装过交流收音机的人几乎都受到过电击，但几乎都能摆脱电源，因为此时人所处的环境干燥，皮肤也较干燥。接地是防止电击的一种有效的方法。电气设备通过接地装置接地后，使电气设备的电位接近地电位。 2.保证电力系统的正常运行 电力系统的接地，又称工作接地，一般在变电站或变电所对中性点进行接地。工作接地的接地电阻要求很小，对大型的变电站要求有一个接地网，保证接地电阻小而且可靠。工作接地的目的是使电网的中性点与地之间的电位接近于零。低压配电系统无法避免相线碰壳或相线断裂后碰地，如果中性点对地绝缘，就会使其他两相的对地电压升高到3 倍的相电压，其结果可能把工作电压为220的电气设备烧坏。 3.防止雷击和静电的危害 雷电发生时，除了直接雷外，还会生产感应雷，感应雷又分为静电感应雷和电磁感应雷。所有防雷措施中最主要的方法是接地。 二、接地的类型 1.工作接地
矿井供电系统、井下供电安全及矿井供电电网保护 重点： 1、掌握矿井供电系统知识 2、掌握采区供电系统知识 3、掌握井下供电安全知识 4、掌握“三专两闭锁”的作用及使用范围 5、掌握矿井电气保护装置的要求 6、熟练掌握漏电的危害，原因和漏电保护原理及漏电保护装置 7、熟练掌握保护接地的作用及保护接地的要求 8、熟练掌握过电流保护知识 难点： 1、变压器中性点运行方式 2、漏电保护和保护接地 一授课内容 （一）矿井供电系统 1、矿井供电的基本要求： （1）供电安全（2）供电可靠（3）供电经济（4）供电技术合理 2、电力负荷的分类： （1）一级负荷（2）二级负荷（3）三级负
3 、煤矿电压等级： （1）高压不超过10000v ，（2）低压不超过1140v，（3）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电电压不超过127v ,(4) 远距离控制线路的额定电压不超过36v，（5）采区电气设备使用3300v供电时，必须制定专门的安全措施。 4.10kv电压直接下井供电：随着井下机械化程度的提高，采掘供电电压在一些矿井已不能满足要求，6kv工作面机组容量的加大， 开始采用10kv电压直接下井。 （1）大型矿井： a、可以提高电网输送电能的能力，扩大合理供电范围。 b、在输送能量一定的情况下，输电所需导线的截面也越小。（2）中小矿井： a、减少因设置35kv/6kv变电所而造成的多余容量初装增容费。 b、减少了年运行费用。 C、简化了供电系统，减少了电网事故，提高了运行的可靠性。（3）供电安全措施： a、必须通过指定检验机构的技术鉴定。 b、10kv系统投入前，必须按有关规定进行验收、检查、实验。 c、10kv系统投入运行后，必须按有关规定进行各项实验鉴定工作。 d、必须设置10kv单相接地保护，保护接地，并按有关规定进
过流保护电路原理过流保护电路图 过流保护电路原理 本电路适用于直流供电过流保护，如各种电池供电的场合。 如果负载电流超过预设值，该电子保险将断开直流负载。重置电路时，只需把电源关掉，然后再接通。该电路有两个联接点（A、B标记），可以连接在负载的任意一边。 负载电流流过三极管T4、电阻R10和R11。A、B端的电压与负载电流成正比，大多数的电压分配在电阻上。当电源刚刚接通时，全部电源电压加在保险上。三极管T2由R4的电流导通，其集电极的电流值由下式确定：VD4＝VR7＋0.6。因为D4上的电压（VD4）和R7上的电压（VR7）是恒定的，所以T2的集电极电流也是恒定。该三极管提供稳定的基极电流给T3，因而使其导通，接着又提供稳定的基极电流给T4。保险导电，负载有电流流过。当电源刚接通时，电容器C1提供一段延时，从而避免T1导电和保持T2断开。 保险上的电压（VAB）通常小于2V，具体值取决于负载电流。当负载电流增大时，该电压升高，并且在二极管D4导通时，达到分流部分T2的基极电流，T2的集电极电流因而受到限制。由此，保险上的电压进一步增大，直到大约4.5V，齐纳二极管D1击穿，使T1导通，T2便截止，这使得T3和T4也截止，此时保险上的电压增大，并且产生正反馈，使这些三极管保持截止状态。 C1的作用是给出一段短时延迟，以便保险可以控制短时过载，如象白炽灯的开关电流，或直流电机的启动电流。因此，改变C1的值可以改变延迟时间的长短。该电路的电压范围是10～36V的直流电，延迟时间大约0.1秒。对于电路中给出的元件值，负载电流限制为
1A。通过改变元件值，负载电流可以达到10mA～40A。选择合适额定值的元件，电路的工作电压可以达到6～500V。通过利用一个整流电桥（如下面的电源电路），该保险也可以用于交流电路。电容器C2提供保险端的瞬时电压保护。二极管D2避免当保险上的电压很低时，C1经过负载放电。 过流保护电路图 带自锁的过流保护电路 1.第一个部分是电阻取样...负载和R1串联...大家都知道.串联的电流相等...R2上的电压随着负载的电流变化而变化...电流大,R2两端电压也高...R3 D1组成运放保护电路...防止过高的电压进入运放导致运放损坏...C1是防止干扰用的... 2.第二部分是一个大家相当熟悉的同相放大器...由于前级的电阻取样的信号很小...所以得要用放大电路放大.才能用...放大倍数由VR1 R4决定... 3.第三部分是一个比较器电路...放大器把取样的信号放大...然后经过这级比较...从而去控制后级的动作...是否切断电源或别的操作...比较器是开路输出.所以要加上上位电阻...不然无法输出高电平...
低压电力系统的保护接地分析李荣根 摘要：接地在电气技术上具有很高的重要性、普遍性和复杂性。各种系统均有 多种复杂的接地要求，而且是与系统紧密联系的组成部分。 关键词：接地：保护；低压电力系统； 从功能性接地和非功能性接地两方面解析了接地的作用及保护原理，说明了 防止电击措施有多种，等电位联结只是其中使用最广泛、方便和经济的一种。 一、低压系统接地分类 低压系统接地分为TN、TT和IT。第一种代表变压器中性点接地（工作接地）方式，第二种代表用电设备外壳接地方式。T－直接接地；I－不接地；N－外壳与中性点金属连接；第一种决定电力系统的工作接地方式，第二种决定了设备的保 护接地方式。高压系统只是说工作接地包含有效接地和非有效接地，而低压系统 不仅表明电源侧工作接地，同时还表明了用户侧的保护接地。由于低压系统有中 性线引出，因此，在分析计算时需考虑接地电流和接零电流，两者大小可能不一样。高压系统的电气设备金属外壳都要求直接接地，低压系统设备金属外壳实质 上也是要求直接接地。那么外壳接地是不是就能起到保护作用呢？回答是否定的，只有满足一定的条件才是安全的。根据《交流电气装置的接地设计规范》推荐： 短时间（15 s）内体重50 kg的人承受的最大交流电流有效值是Ib＝116/t（mA），体重70 kg的人承受的最大交流电流有效值是Ib＝157/t（mA）。长时间内作用在人身上的电压小于50 V（通过电流30 mA）是安全的。出现接地故障时人体是否 安全，小电流接地系统按照长时间接触验算。大电流接地系统按照短时间接触验算。 1.保护接地。为电气安全，将系统、装置或设备的一点或多点接地。 2.接地电压。电气设备发生接地故障时，其接地部分与大地零电位点之间的 电位差称之为接地电压。 3.转移电压。接地故障电流流过接地系统时，由一端与该接地系统连接的金 属导体传递的接地系统对参考地之间的电位差。 4.接触电压。接地故障电流通过接地装置时，地表面形成电位分布，设备垂 直距离2 m和地面水平距离1 m处之间的电位差。此处1 m处容易误导，设备往 往距离其接地装置相当远，用接地线连接的设备外壳电位与接地装置一样，虽然 人距离设备水平距离1 m，实际人与设备外壳的电位差应是人与接地装置之间的 电位差，绝不是1 m的电位差。 5.跨步电压。接地故障电流通过接地装置在地面水平距离为1 m的两点之间 的电位差。人体能够承受的电压不仅与电流还与人体电阻有关，人体电阻变化范 围很大，我国采用1.5 kΩ作为参考值，人体单脚接地等效金属圆盘电阻3ρ。 二、高压配电装置接地 由于开关站和变电所的进线电源一般是10 kV及以上的高压，亦有可能出现 接地故障，所以有必要简单介绍高压配电装置的接地。高压电力系统的接地分为 有效接地和非有效接地。非有效接地系统向1 kV以下低压装置供电的高压配电装 置的保护接地电阻R≤50/I且不应大于4Ω，高压配电装置金属外壳的对地电压不 得超过50 V。接触电压和跨步电压小于接地电压，自然满足安全性要求。非有效 接地系统单相接地故障电流是线路电容电流，数值较小，所以一般容易做到。有 效接地系统向1 kV以下低压装置供电的高压配电装置的保护接地电阻R≤2 000/I。故障时接地电压允许值可达2 000 V，切除故障时间0.4 s，应该考虑均压措施。利
电力系统接地分类详解 电力系统接地分类详解 在电力系统中，接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地，用他们来保护不同的对象，这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的，均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地，从而实现保护的目的。现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网，而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上，但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。 对于防雷接地，主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地，从而对建筑物起到保护作用。一般有两种避雷方式供选择，其一是避雷针接地，其二是采用法拉第笼方式接地。它们是两种不同的防雷模式，它们在防雷原理上有显著的区别。避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电，从而保护建筑物免受雷击，避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积，对于法拉第笼，它认为避雷针的范围很小，而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用，而且避雷针附近是强的电磁感应区，有很大的电位梯度，在它周围有陡的跨步电压存在，在这一范围内的人们有生命危险，鉴于种种观点，现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。实验证明，一个封闭的金属壳体是全屏蔽的，在雷电流通过时，是沿着壳体的外表面流入大地，而在壳体的内部没有感应电动势及磁通，即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。 采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。通常有两种做法，即接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点，也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。由于电力系统中采用保护接地，是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施，这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成
供电安全检查 1、对井下防爆电气设备管理的具体要求 （1）严格按《规程》选用。 （2）井下防爆电气设备管理由电气防爆检查组全面负责，集中统一管理。 （3）严把入井关。入井前必须检查“一证一标志”（产品合格证、煤矿矿用产品安全标志）及其安全性能，检查合格并签发合格证后，方可入井。 （4）加强检查、维护。井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。失爆电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。 2.安全检查重点 （1）是否按《规程》规定使用。 （2）隔爆外壳是否完整无损，是否有裂纹和变形。 （3）隔爆外壳的紧固件、密封件、接地件是否齐全完好。 （4）隔爆面的间隙和有效宽度是否符合规定，隔爆面的粗糙度、螺纹隔爆结构的拧入深度和合扣数是否符合规定。 （5）电缆接线盒和电缆引入装置是否完好，零部件是否齐全，有无缺损，电缆连接是否牢固、可靠。电缆与密封圈之间是否包扎他物；闲置喇叭口是否用挡板封堵。 （6）连锁装置功能完整，内部电气元件、保护装置是否完好无动作可靠。
（7）隔爆型电气设备安装地点有无滴水、淋水，周围围岩是否坚固；设备放置是否与地面垂直，最大倾角是否符合规定。 三、井下低压电网保护及其安全检查重点 （一）矿井供电系统 为保证矿井供电的可靠性由2个独立的电源向矿井变电所供电。矿区供电电压等级主要由35kv专用线路供电，采用双回路供电。通常情况下，经过经济技术比较，当两种电压的技术经济指标比较结果相差不多时，宜采用电压较高的方案。 井下供电系统一般由输电电缆、中央变电所、分区变电所、采区变电所、移动变电站、采区配电点及各类电缆组成。 三、井下低压电网保护及其安全检查点 1.矿井供电必须符合的要求 （1）矿井供电应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井负荷。年产6万吨以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。 （2）矿井两回路电源线路上都不得分接任何负荷。正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用。（3）10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。 （4）矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。 （5）对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。
煤矿供电安全措施 2006年12月，按照《关于加强煤矿企业供用电安全管理工作的紧急通知》要求，电监会、安全监管总局、煤矿安全监察局联合对山西、内蒙古、、、河南、贵州、河北等省区16个电力公司及所属企业的煤矿供电情况进行了安全专项检查，实地检查了、临汾、、峰峰、邯郸等矿区27座煤矿的用电情况。 检查发现，煤矿供用电安全方面存在的问题主要有：农村电网向煤矿供电的安全问题突出;电力企业供电管理、煤矿企 业用电管理、供用电应急管理及电力设施保护工作等有待加强;已公告关闭矿井的停供电程序需进一步规范。 国务院领导同志对专项检查反映出的问题高度重视，作出重要批示，提出明确要求：对非法煤矿和公告关闭煤矿要严令禁止供电;重点研究解决农村电网建设标准低，不具备对一级负荷连续可靠供电的问题;加强供用电安全管理，煤矿一旦停电，必须迅速撤离工作人员，瓦斯浓度合格方可恢复供电。 《意见》就进一步加强煤矿供用电安全工作提出七项具体措施： 一是加快煤矿供用电电网规划与建设。各级政府应积极组织电力企业加快煤矿供用电电网的统一规划和建设，积极推进煤矿双电源、双回路供电的建设和改造工作;重视解决农村电网向煤矿供电的安全问题，使向合法煤矿供电的相关农村电网逐步具备对一级负荷供电的能力。二是严禁向非法煤矿供电。各电力企业应在各级政府的统一部署和领
导下，及时对政府部门公告关闭矿井停止供电;地方政府应当组织煤炭行业管理、电力监管和煤矿安全监管等部门，加大对非法转供电的整治和打击力度。 三是加强供电企业安全管理。各级供电企业应规范供用电合同，把合法煤矿企业列为一级负荷，不将煤矿用户列入计划限电拉闸序位表;严格执行煤矿用户停送电管理制度，定期检查煤矿供电状况;允许用户自由选择基本电价按变压器容量或按最大需量计费。 四是强化煤矿企业用电安全管理。煤矿企业要落实安全生产责任制和矿井停送电制度;应双回路向井下供电，主变压器采用一台运行一台热备用方式;按照有关规定，配置满足保安负荷容量的应急备用电源;对自供区电网和矿区用电系统进行全面的技术改造。 五是严格落实煤矿供用电应急措施。各级政府有关部门、电力企业和煤矿企业应制定和完善供用电应急预案，建立应急联动的协调机制，开展应急预案联合演练工作;煤矿企业严格落实停电时的应急措施，一旦停电必须迅速撤出人员，按规定检查、排放瓦斯合格后，方可恢复供电。 六加强供用电设施保护。各级政府有关部门应进一步加强供用电设施的保护工作，及时协调解决线路走廊的安全隐患问题，加大对盗窃破坏电力设施的打击力度;各级电网企业和煤矿企业应加强电力设施的巡查，积极推广应用电力设施安全防护的新技术和新成果。 七是加大煤矿供用电安全监管监察力度。地方各级安全监管、电力监
电力系统中性点接地方式简述 电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。 电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰（电磁环境）及接地装置等问题有密切的关系。 电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密切结合的特点，因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。 电力系统中性点接地方式主要是技术问题，但也是经济问题。在选定方案的决策过程中，应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较，全面考虑，使系统具有更优的技术经济指标，避免因决策失误而造成不良后果。 简言之，电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。 接地，出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与大地作良好的电气连接称为接地。 根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。 工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。如变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。 保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。 接地方式主要有2种，即直接接地系统和不接地系统。 1.中性点直接接地系统
中性点直接接地系统——又称大电流系统；适于110kV以上的供电系统，380V以下低压系统。直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动作切除电源与故障点。 随着电力系统电压等级的增高和系统容量增大，设备绝缘费用所占比重也越来越大。中性点不接地方式的优点已居于次要地位，主要考虑降低绝缘投资。所以，110kV及以上系统均采用中性点直接接地方式。对于380V以下的低压系统，由于中性点接地可使相电压固定不变，并可方便地获得相电压供单相设备用电，所以除了特定的场合以外（如矿井），亦多采用中性点接地方式。 对于高压系统，如110kV以上的供电系统，电压高，设备绝缘会高，如果中性点不接地，当单相接地时，未接地的二相就要能够承受√ 3倍的过电压，瓷绝缘子体积就要增大近一倍，原来1米长的绝缘子就要增加到1.732米以上，不但制造起来不容易，安装也是问题，会使设备投资大大增加；另外110kV以上系统由于电压高，杆塔的高度也高，不容易出现单相接地的情况，因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性，因而从投资的经济性考虑，在110kV以上供电系统，多采用中性点直接接地系统。 在低压380/220V系统中，有许多单相用电设备，如果中性点不接地运行，则发生单相接地后，有可能未接地的相电压会升高，因过电压烧毁家用电器，从安全性考虑，必须采用中性点直接接地系统，将中性点牢牢接地。 1kV以下的供电系统（380/220伏），除某些特殊情况下（井下、游泳池），绝大部分是中性点接地系统，主要是为了防止绝缘损坏而遭受触电的危险。 中性点直接接地系统的优点：发生单相接地时，其它两完好相对地电压不会升高，因此可降低绝缘费用，保证安全。
电力系统中的接地保护和接零保护 【摘要】介绍现今电力系统的几种接地接零系统的原理、特点、应用范围和注意事项；介绍工作接地、保护接地及重复接地概念和应用；漏电保护器的配合使用。 【关键词】接地保护；接零保护；重复接地；漏电保护 在中职技校多年的电工教学中，发现许多学生对电力系统中的接地保护和接零保护概念比较模糊，有些学生在加入工作后还联系咨询这方面的知识。如接地、接零保护的工作原理；什么情况下用接地保护，什么情况下用接零保护；什么时候可以重复接地，什么时候不可以重复接地等。对于这方面的知识，在此作简要阐述。 现今，接地、接零电力系统多采用国际电工委员会（IEC）规定的标准，分有IT、TT、TN三种基本形式的系统，其中TN系统又细分为TN-C、TN-S和TN-C-S系统。国际电工委员会规定的供电方式符号中：（1）第一个字母反映电力系统对地关系，T表示中性点直接接地，I表示电源中性点没有工作接地或经过高阻抗接地；（2）第二个字母反映负载侧的对对地关系，T表示负载采用接地保护，但它与系统中的其他任何接地点相互独立，N表示负载采用接零保护；（3）第三个字母反映工作零线（N）与保护零线（PE）的组合关系，C表示工作零线与保护零线是合一的，称保护零线（PEN），S表示工作零线与保护零线是严格分开的。 何为“接地”？出于不同的目的，将电气设备中某一部位经接地线和接地体与大地做良好的电气连接称为接地。根据接地的目的不同，可分为工作接地（如变压器中性点接地，避雷装置的接地等）和保护接地。 一、保护接地 所谓保护接地是指为了人身安全的目的，将电气设备在故障情况下，可能呈现危险的对地电压的导电部分（设备的金属外壳或金属结构）与大地做紧密的电气连接。保护接地的作用原理主要是分流原理，保护接地电阻值一般不大于4欧。 1. 保护接地在IT系统中的应用 IT系统是指中性点不接地或经阻抗（约1000欧）接地。电气设备的外露可导电部分经各自的保护线PE分别直接接地的三相三线制低压配电系统（见图1）。这种方式的供电系统在供电距离不长时，供电的可靠性、安全性好，一般用于不允许停电或要求严格地连续供电的地方。这种系统中的设备用保护接地，只要接地电阻不大于4欧，是很有效的保安技术措施。
第七章矿井供电电网保护考试要点 1.供电三大保护相关考点 （1）矿井供电系统对电气保护装置的基本要求有快速性、选择性、灵敏性和可靠性。（2）煤矿井下供电系统的“三大保护”是指过流、漏电、接地保护。 （3）井下照明电气应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电。（4）井下高压电动机、动力变压器的高压控制设各，应具有短路、过负荷接地和欠压释放保护。 （5）低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。 （6）井下配电系统的主要保护有漏电、过电流和接地保护。 （7）井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。 （8）经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，必须在入井处装设防雷电装置。 2.漏电保护相关考点 （1）漏电保护方式主要有附加直流电源式、旁路接地式和零序电流方向式。 （2）漏电保护装置： ①漏电保护装置的作用有：漏电时迅速切断电源，当人体接触带电物体时迅速切断电源和不间断地监视被保护电网的绝缘状态 ②井下低压馈电线上，必须装有检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置。 ③煤矿井下660∨电网漏电保护装置的动作电阻值是11 kΩ。 （3）漏电故障： ①供电网路中，电缆的绝缘老化、电气设备受潮或进水、橡套电缆护套莰祆或带电作业均可能会引起漏电故障。 ②某矿采区供电系统发生漏电故障，因其母线使用多台连接器连接，故检查故障时一般先从中间拆开1台连接器，使用2 500∨兆欧表分段检查故障的发生范围。 （4）漏电继电器： ①漏电继电器动作电阻值是以网络允许最低绝缘电阻为基准确定的。 ②在变压器中性点不接地的放射式电网中，可以安装选择性漏电继电器。 ③检漏继电器应水平安装在适当高度的支架上，并要求动作可靠、便于裣查。 ④每天必须对漏电继电器进行1次跳闸实验。每月必须对漏电继电器进行1次详细的检查和修理。漏电继电器应每年上井进行检修。 （5）案例：某矿一机采工作面供电系统发生漏电跳闸。为不影响生产，采区电工私自甩掉漏电保护装置，恢复供电系统的正常运行。后来，在采煤机割误时突然发生电缆放炮，造成工作面停产。 该事故原因是该矿违反了《煤矿安全规程》中的相关规定造成的。这些规定具体指： ①井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短珞、过负荷和漏电保护装置； ②必须用最小两相短路电流检验保护装置的可靠动作系数； ③低压电动机的控制设备，应具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置； ④矿井应按规定对电气设备和电缆进行检测、调整。 3.过流保护相关考点 （1）过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过额定值。井下常见的过电流故障有三相短路、两相短路、过载和断相。
接地保护 一、中性点直接接地系统的零序电流保护 中性点直接接地系统发生接地短路时产生很大的短路电流，要求继电保护必须及时动作切除故障，保证设备和系统的安全。 (一)接地短路特点及零序电流测量 1．接地短路特点 电力系统发生接地故障，包括单相接地故障和两相接地故障，在三相中出现大小相等、相位相同的零序电压和零序电流。对于中 性点直接接地系统，零序电流具有以下特点： (1)零序电流通过系统接地中性点和短路故障点形成短路通路，因此零序电流通过变压器接地中性点构成回路； (2)零序电流的大小不仅与中性点接地变压器的多少、分布有关，而且与系统运行方式有关； (3)线路零序电流的大小与短路故障位置有关，短路点越靠近保护安装地点，零序电流数值越大，零序电流的大小与短路故障位置的关系如图3-14所示。 另外注意，接地故障点的零序电压最高。 根据以上零序电流的特点，可以构成中性点直接接地系统的线路零序电流保护。 2．变压器中性点接地考虑 考虑变压器中性点接地的多少、分布时，应使电网中对应零序电流的网络尽可能保持不变或变化较小，以保证零序电流保护有较稳定的保护区和灵敏度，同时防止单相接地故障时非故障相出现危险过电压。 3．零序电压和零序电流测量 接地短路时三相的零序电压大小相等、相位相同，根据序分量的概念有C B A U U U U ? ???++=03。通常采用三个单相式电压互感器或三相五柱式电压互感器取得零序电压，如3-11所示。图中m 、n 端子输出为零序电压
TV C B A TV mm n U U U U n U 03)(1? ? ???=++= (3-14) 式中 TV n ——电压互感器一相变比。 接地短路时三相的零序电流大小相等、相位相同，根据序分量的概念有 C B A I I I I ????++=03。 通常通过零序电流滤过器测量零序电流，如图3-12(a)所示。流人电流继电器的电流为 TA C B A TA m n I I I I n I 03)(1? ????=++= （3-15） 式中 TA n ——电流互感器变比。 对于采用电缆的线路，零序电流还可以通过零序电流互感器获得，如图3-12（b ）所示。TA0为零序电流互感器。
电池保护电路工作原理 随着科技进步与社会发展，象手机、笔记本电脑、MP3播放器、PDA、掌上游戏机、数码摄像机等便携式设备已越来越普及，这类产品中有许多是采用锂离子电池供电，而由于锂离子电池的特性与其它可充电电池不同，内部通常都带有一块电路板，不少人对该电路的作用不了解，本文将对锂离子电池的特点及其保护电路工作原理进行阐述。 锂电池分为一次电池和二次电池两类，目前在部分耗电量较低的便携式电子产品中主要使用不可充电的一次锂电池，而在笔记本电脑、手机、PDA、数码相机等耗电量较大的电子产品中则使用可充电的二次电池，即锂离子电池。与镍镉和镍氢电池相比，锂离子电池具备以下几个优点： 1.电压高，单节锂离子电池的电压可达到3.6V，远高于镍镉和镍氢电池的1.2V 电压。 2.容量密度大，其容量密度是镍氢电池或镍镉电池的1.5-2.5 倍。 3.荷电保持能力强（即自放电小），在放置很长时间后其容量损失也很小。 4.寿命长，正常使用其循环寿命可达到500 次以上。 5.没有记忆效应，在充电前不必将剩余电量放空，使用方便。 由于锂离子电池的化学特性，在正常使用过程中，其内部进行电能与化学能相互转化的化学正反应，但在某些条件下，如对其过充电、过放电和过电流将会导致电池内部发生化学副反应,该副反应加剧后，会严重影响电池的性能与使用寿命，并可能产生大量气体，使电池内部压力迅速增大后爆炸而导致安全问题，因此所有的锂离子电池都需要一个保护电路，用于对电池的充、放电状态进行有效监测，并在某些条件下关断充、放电回路以防止对电池发生损害。 下页中的电路图为一个典型的锂离子电池保护电路原理图。 如图中所示，该保护回路由两个MOSFET（V1、V2）和一个控制IC（N1）外加一些阻容元件构成。控制IC负责监测电池电压与回路电流，并控制两个MOSFET的栅极，MOSFET在电路中起开关作用，分别控制着充电回路与放电回路的导通与关断，C3为延时电容，该电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能，其工作原理分析如下： 1、正常状态
配电系统保护接地形式 GB9089.2规定了配电系统接地型式共有TN、,TT及IT三种。 1）接地型式文字代号的意义 TN、TT、IT三种型式均使用两个字母，以表示三相电力系统和电气装置的外露可导电部分（即设备的外壳、底座等）的对地关系。 第一个字母表示电力系统的对地关系，即 T：表示一点直接接地（通常为系统中性点）； I：表示不接地（所有带电部分与地隔离），或通过阻抗（电阻器，电抗器）及通过等值线路接地。 第二个字母表示电气装置外露可导电部分的对地关系，即 T：表示独立于电力系统可接地点而直接接地； N：表示与电力系统可接地点直接进行电气连接。 在TN系统中，为了表示中性导体和保护导体的组合关系，有时在TN代号后面还可附加以下子母： S：表示中性导体和保护导体在结构上是分开； C：表示中性导体和保护导体在结构上是合一的（PEN 导体）。 保护导体（PE 导体）是为满足某些防护需要用来与下列任一部件电气连接的导体：外露可导电部分、外界可导电部分、主接地端子、接地极、电源接地点或人工接地点。 中型导体（N 导体）是与系统中性点连接并能其传输电能作用的导体。 保护中性导体（PEN 导体）兼具PE和N导体的功能。 2）各种接地型式的说明 TN系统。这系统的电力系统有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分通过保护导体与该点连接。按PE和N导体的组合情况，TN系统可以分为以下三种型式： TN—S系统：PE和N导体在整个系统中是分开的（见图1—1 ） TN—C—S系统：系统中一部分PE和N导体合一（见图1—2 ） TN—C系统：PE和N导体在整个系统中是合一的（见图1—3 ） 图1—1 中性导体与保护导体在系统中是分开的TN系统(TN—S)
驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT.保证IGBT 的可靠工作，驱动电路起着至关重要的作用，对IGBT驱动电路的基本要求如下： (1) 提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断。 (2) 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。 (3) 尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率。 (4) 足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。 (5) 具有灵敏的过流保护能力。 第一种驱动电路EXB841/840 EXB841工作原理如图1,当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us 以后IGBT正常开通，VCE下降至3V左右，6脚电压被钳制在8V左右，由于VS1稳压值是13V,所以不会被击穿，V3不导通，E点的电位约为20V,二极管VD,截止，不影响V4和V5正常工作。 当14脚和15脚无电流流过，则V1和V2导通，V2的导通使V4截止、V5导通，IGBT栅极电荷通过V5迅速放电，引脚3电位下降至0V,是IGBT 栅一射间承受5V左右的负偏压，IGBT可靠关断，同时VCE的迅速上升使引脚6“悬空”.C2的放电使得B点电位为0V,则V S1仍然不导通，后续电路不动作，IGBT 正常关断。 如有过流发生，IGBT的V CE过大使得VD2截止，使得VS1击穿，V3导通，C4通过R7放电，D点电位下降，从而使IGBT的栅一射间的电压UGE降低,完成慢关断，实现对IGBT的保护。由EXB841实现过流保护的过程可知，EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压，6脚的电压不仅与VCE 有关，还和二极管VD2的导通电压Vd有关。
矿井供电系统继电保护配置 与整定计算规范 1范围 本标准规定了矿井供电系统的线路、变压器、电动机的继电保护配置及定值整定计算的原则、方法和具体要求。 本标准适用于矿井供电系统的线路、变压器、电动机的继电保护运行整定。 本标准以微机型继电保护装置为主要对象，对于非微机型装置可参照执行。 2规范性引用文件及参考文献 2.1 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局2011年版《矿山电力设计规范》GB50070-2009 中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检疫总局 《煤矿井下供配电设计规范》GB50417-2007 中华人民共和国建设部 《煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则》原煤炭部煤生字[1998]第237号《继电保护及安全自动装置技术规程》GB/T 14285—2006 中华人民共和国国家标准化委员会 《3-110kv电网继电保护装置运行整定规程》DL/T 584—2007 中华人民共和国国家发展和改革委员会 2.2参考文献 《煤矿电工手册》第二分册：矿井供电（上）（下）1999年2月第1版 3.术语与定义 3.1 进线开关：指变电所进线开关。 3.2 出线开关：指变电所馈出干线开关。 3.3 负荷开关：指直接控制电动机、变压器的高压开关。 3.4 母联开关：指变电所高压母线分段开关。 3.5 配合 电力系统中的保护互相之间应进行配合。根据配合的实际情况，通常可将之分为完全配合、不完全配合、完全不配合三类。 完全配合：指需要配合的两保护在保护范围和动作时间上均能配合，即满足选择性要求。 不完全配合：指需要配合的两保护在动作时间上能配合，但保护范围无法配合的情况。
文件编号：TP-AR-L8683 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 低压配电系统的接地安 全基础知识(正式版)
低压配电系统的接地安全基础知识 (正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 什么是工作接地、保护接地和保护接零? 为满足电气装置和系统的工作特性和安全防护的 要求，而将电气装置和系统的任何部分与土壤间做良 好的电气连接，称为接地。接地按用途不同有工作接 地和保护接地之分。 (1)工作接地。根据电力系统运行工作的需要而 进行的接地(如系统中变压器中性点的接地)，称为工 作接地。(2)保护接地。将电气装置的金属外壳和架
构(在正常情况下不带电的金属部分)与接地体之间作良好的金属连接，因为他对间接触点有防护作用，故称作保护接地。如TT系统和IT系统。 (3)保护接零。为对间接触点进行防护，将电气装置的外壳和架构与电力系统的接地点(如接地中性点)直接进行电气连接，称作保护接零。如TN系统。 低压配电网是怎样实现绝缘监视的? 用三只电压表分别接在线路三相和接地装置之间。电压表的要求如下：①三只电压表的规格相同； ②电压表量程选择适当；③选用高内阻的电压表。配电网对地绝缘正常时，三相平衡，三只电压表读数均为相电压。当配电网单相接地时，接地相电压表读数
矿井供电系统继电保护整定计算技术规范办法 1.术语与定义 1.1 进线开关：指变电所进线开关。 1.2 出线开关：指变电所馈出干线开关。 1.3 负荷开关：指直接控制电动机、变压器的高压开关。 1.4 母联开关：指变电所高压母线分段开关。 1.5 配合 电力系统中的保护互相之间应进行配合。根据配合的实际情况，通常可将之分为完全配合、不完全配合、完全不配合三类。 完全配合：指需要配合的两保护在保护范围和动作时间上均能配合，即满足选择性要求。 不完全配合：指需要配合的两保护在动作时间上能配合，但保护范围无法配合的情况。 完全不配合：指需要配合的两保护在保护范围和动作时间上均不能配合，即无法满足选择性要求。 1.6 时间级差 根据保护装置性能指标，并考虑断路器动作时间和故障熄弧时间，能确保保护配合关系的最小时间。 2 总则 2.1 本标准是矿井供电系统继电保护配置及定值整定计算过程中应遵守的基本原则。 2.2 各级电网之间继电保护的运行整定，应以保证电网全局的
安全稳定运行为根本目标。电网继电保护的整定应满足速动性、选择性和灵敏性要求。如果由于电网运行方式、装置性能等原因，不能兼顾速动性、选择性或灵敏性要求时，应在整定时合理地进行取舍，优先考虑灵敏性，并执行如下原则： a. 矿井电网服从矿区电网； b. 下一级电网服从上一级电网； c. 局部问题应在不影响或不扩大影响上一级电网安全供电的前提下，自行确定局部供电的继电保护整定； d. 上级电网在运行方式和继电保护整定满足的条件下，应以下一级电网的继电保护整定需要，科学、合理地确定本电网机电保护整定参数，做到上、下电网继电保护整定统筹兼顾，科学合理； e. 保证重要负荷供电。 2.3 上、下级继电保护之间的整定，一般应遵循逐级配合的原则，满足选择性的要求，即当下一级线路或元件故障时，故障线路或元件的继电保护整定值必须在灵敏度和动作时间上均与上一级线路或元件的继电保护整定值相互配合，以保证电网发生故障时有选择性地切除故障。对不同原理的保护之间的整定配合，原则上应满足动作时间上的逐级配合。在不能兼顾速动性、选择性或灵敏性要求时，可以采用时间配合保护范围不配合的不完全配合方式。 2.4 电流速断保护应校核被保护线路出口短路的灵敏系数，在常见运行大方式下，三相短路的灵敏系数不小于1时即可投运。
电力系统接地分类详解及其特点 在电力系统中，接地是用来保护人身及电力、电子设备安全的重要措施。通常我们将接地分为工作接地、系统接地、防雷接地、保护接地，用他们来保护不同的对象，这几种接地形式从目的上来说是没有什么区别的，均是通过接地接地导体将过电压产生的过电流通过接地装置导入大地，从而实现保护的目的。现代工厂在接地上都要求形成一张严密的网，而所有的被保护对象都挂在这个安全的接地网上，但不同的接地都需要从接地装置处的等电位点连接。 对于防雷接地，主要是通过将雷电产生的雷击电流通过接地网这一有效途径引入大地，从而对建筑物起到保护作用。一般有两种避雷方式供选择，其一是避雷针接地，其二是采用法拉第笼方式接地。它们是两种不同的防雷模式，它们在防雷原理上有显著的区别。避雷针的原理是空中拦截闪电、使雷电通过自身放电，从而保护建筑物免受雷击，避雷针的保护范围是从地面算起的以避雷针高度为滚球半径的弧线下的面积，对于法拉第笼，它认为避雷针的范围很小，而且在避雷针保护的空间内仍有电磁感应作用，而且避雷针附近是强的电磁感应区，有很大的电位梯度，在它周围有陡的跨步电压存在，在这一范围内的人们有生命危险，鉴于种种观点，现在的防雷接地系统中法拉第笼占有重要地位。实验证明，一个封闭的金属壳体是全屏蔽的，在雷电流通过时，是沿着壳体的外表面流入大地，而在壳体的内部没有感应电动势及磁通，即雷电流没有对内部的设备产生干扰效应。而法拉第笼下部的环状接地环、等电位均压网也避免了人在此等电位环境中被雷击的危险。 采用保护接地是当前低压电力网中的一种行之有效的安全保护措施。通常有两种做法，即接地保护和接零保护。将设备和用电装置的中性点、外壳或支架与接地装置用导体作良好的电气连接是电气工作的一个重点，也就是我们通常说的接地。将电气设备和用电装置的金属外壳与系统零线相接叫做接零。由于电力系统中采用保护接地，是我们对用电设备、金属结构及电子等设备采取的接地保护措施，这样就可以避免电器设备漏电、线路破损或绝缘老化漏电等漏电事故造成的伤害。通过接地导体将可能产生的线路漏电、设备漏电及电磁感应、静电感应等产生的过电压通过接地回路导入大地，而避免设备等的损坏及保证人生的安全。有了接地保护，可以将漏电电流迅速导入地下，而实现此目的就是要求所有的用电设备、钢结构及电子、仪表设备都要与接地网可靠连接，简单而言，在电力系统中，接地和接零的目的，一是为了电气设备的正常工作，例如工作性接地；二是为了人身和设备安全，如保护性接地和接零。虽然就接地的性质来说，还有重复接地，防雷接地和静电屏蔽接地等，但其作用都不外是上述两种。而针对不同的供电系统，这些接地也有不同的选择。两种不同的保护方式使用的客观环境又不同，如果选择不当，不仅会影响对设备及人身的保护性能，还会影响电网的供电可靠性。对于不同供电方式所要求的接地系统也有区别，采取的保护措施也不同。 保护接地中的接零保护与接地保护有几个方面的不同。一是保护原理不同。接地保护的基本原理是限制漏电设备对地的泄露电流，使其不超过某一安全范围，一旦超过某一整定值保护器就能自动切断电源；接零保护的原理是借助接零线路，使设备在绝缘损坏后碰壳形成单相金属性短路时，利用短路电流促使线路上的保护装置迅速动作。二是