·测试与控制·
修稿日期：2012－11－08
作者简介：年魁（1980-），男，安徽怀远人，工程硕士，毕业于华中农业大学工程技术学院，现在中国煤炭科工集团太原研究院生产技术部工作。
0引言
漏电保护是为了保证煤矿井下供电安全的三大保护之一，所谓三大保护即保护接地、过流保护和漏电保护。煤矿安全规程中明确规定：在井下低压馈电线上，应该装备带有漏电闭锁功能的保护装置或则是应该装备带有选择性的保护装置[1]。煤矿井下环境恶劣、空气潮湿，相对湿度高达90%以上，这些都对在如此恶劣条件下运行的电气设备的绝缘问题提出了非常特殊的要求。而输电电缆又是其中最为薄弱的环节，还经常会出现漏电等故障，漏电不仅可以导致电气设备的损坏，而且还可能带来人身触电和煤尘、瓦斯爆炸等危险。因此，井下电网必须配备漏电保护装置。
1低压电网漏电故障特征
一般来说，对井下低压电网的漏电保护装置要求如下[2]
：①当井下低压电网对地绝缘电阻低到一定程度时，
必须及时动作，切断电源或者应将电源开关闭锁起来，防止其合闸送电，使事故扩大；②动作必须灵敏且可靠，既不允许拒动，也不允许误动；③具有漏电跳闸和漏电闭锁双重功能，能连续监视被保护电网的绝缘状态；④反映要快，应能够满足30mA ·s 的要求。
由于变压器中性点直接接地方式在煤矿井下使用过程存在较多问题，因此，煤矿安全规程中明确规定：井下配电变压器禁止中性点直接接地，并禁止由地面上中性点接地的变压器或发电机直接向井下供电。下面介绍采用变压器中性点绝缘方式供电的低压电网在发生漏电时的故障特征[3]。
1.1忽略电网对地电容
在电缆总长度比较短的条件下，电网的对地电容值
Underground Coal Mine Low Voltage Power Supply System and Analysis of Leakage Protection
NIAN Kui
(Taiyuan Institute of China Coal Technology and Engineering Group,Taiyuan Shanxi 030006，China ）
Abstract:This paper introduces the characteristics of low voltage electric leakage,the leakage occurs when human body shock current analysis,design a kind of additional DC power supply detection leakage protection method,and to determine the leakage atresia and leakage protection action value.
Key words:earth leakage protection ；personal electric shock current ；additional DC power supply detection
煤矿井下低压供电系统漏电保护及分析
年魁
（中国煤炭科工集团太原研究院，山西太原030006）
摘要：论文介绍了低压电网漏电故障特征，通过对漏电发生时人身触电电流的分析，设计了一种附加直
流电源检测漏电保护方法，并确定了漏电闭锁和漏电保护的动作值。
关键词：漏电保护；人身触电电流；附加直流电源检测中图分类号：TH-39
文献标识码：A
doi:10.3969/j.issn.1002-6673.2013.01.056
文章编号：1002－6673（2013）01－145－03
机电产品开发与创新
Development ＆Innovation of M achinery ＆E lectrical P roducts
Vol．26,No．1Jan ．,2013第26卷第1期2013年1月
图1供电系统图
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煤矿井下低压供电系统漏电保护分析 发表时间：2018-08-13T16:16:15.610Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：杨帆[导读] 摘要：在进行煤矿开采的过程中，往往也离不开对于电能的使用，只有确保煤矿井下供电的安全可靠，才能够使得煤矿开采活动得以顺利进行。 （天地（常州）自动化股份有限公司江苏常州 213015）摘要：在进行煤矿开采的过程中，往往也离不开对于电能的使用，只有确保煤矿井下供电的安全可靠，才能够使得煤矿开采活动得以顺利进行。而在煤矿生产的过程中，煤矿井下低压供电机械设备应用得非常普遍，对低压供电机械设备进行合理地布置能够满足煤矿开采的各方面需求。由于矿井中的环境较为特殊，所以对于井下低压供电系统也提出了更高要求，在对供电机械设备进行布置的过程中，必须 要考虑多方面因素的影响，同时还必须要采取必要的保护措施，防止井下低压供电机械设备遭到破坏，因此对于煤矿井下低压供电系统及其保护措施进行研究有着非常重要的意义。 关键词：煤矿井；低压供电系统；漏电保护 1煤矿井下低压供电系统的特征低压供电系统是由总配电室内的低压配电柜、低压输送电缆、用户进线总配电柜、分配电箱和机械设备等组成的，低压配电线路的主要作用就在于向低压机械设备进行电能的输送以及分配，因而对于低压供电系统而言，机械设备往往具有接头多、规格型号多、敷设方式多以及线路较长的特征，而且各个分配电箱内的控制开关的操作次数也非常的多。同时在矿井下，机械设备也具有多样性，比如说照明设备、输送设备以及钻进设备等，这些机械设备的用电特性往往也是不一样的，因而就使得煤矿井下低压供电系统容易受到多方面因素的影响，而且其系统结构往往也较为复杂。 2漏电保护实际运行情况分析 2.1当触电或漏电现象未发生时 设备的漏电保护装置动作就产生了误动作。而导致误动作发生的因素很多，包括供电线路、设备、环境及漏电保护装置自身的。主要原因分析如下：在开关合闸瞬间，会发生不同步合闸，在先合闸的一相上可能产生比较大的泄露电流；接线错误，造成三相不平衡；线缆绝缘恶化或相线对地绝缘不对称降低，会产生不平衡泄露电流；漏电保护器生产制造质量不高或装配存在问题都会降低保护器的可靠性，这些因素都会使漏电保护装置发生误动作现象。 2.2当触电或漏电现象发生时 设备的漏电保护装置未动作，或在供电系统分级保护中发生越级动作现象，就产生了拒动作。漏电保护器动作电流选择不当，供电线路过长绝缘阻抗降低，互感器、脱扣机构等产品质量低劣，接线错误等都会导致漏电发生时保护装置不动作。拒动作比较少见，但拒动作会造成较大的危害，尤其会在发生漏电现象时给人的生命造成威胁，因此对于漏电保护装置的检测试验应该常态化，做到每天试验。若发生不动作现象应立即处理。 2.3低压供电系统 在漏电分级保护形式上会选择各级漏电保护开关的额定动作电流的递减或递增对系统进行分级保护，而当供电线路出现漏电电流较大时，甚至大于首台漏电保护开关动作电流整定值，就会造成越级动作，导致大面积停电。也有选择各级漏电保护开关的额定动作时间的时差对供电系统进行分级保护，但是分级保护开关的漏电动作时差太小，也会造成越级动作。由此可见，仅仅从各级漏电保护开关额定动作电流或额定动作时间的差别对漏电进行分级保都无法实现真正的分级保护。所以，要实现分级保护在充分考虑各级漏电保护开关的额定动作电流级差的配合间题的同时，又要考虑各级漏电保护开关的动作时差配合问题。 2.4低压漏电分级保护使用过程中存在问题 供电系统分支多，一般总开关后，又分一级、二级分开关，随着供电距离的延长及负荷的增加，分开关数量也跟着增加。而现实中所用开关漏电保护原理不同，接地极打设不规范，接地电阻值不符合要求等等，造成了发生漏电后，漏电保护开关不动作或越级跳闸。这就要求规范使用漏电开关，尽量做到漏电保护原理相同，才能确保各级保护的正常使用。在生产中，常会出现故障排除不掉，甩掉漏电保护继续供电的现象，这是对企业及他人不负责的行为，应严格进行杜绝！ 3煤矿井下低压供电系统保护措施 3.1安装过流保护机械设备 在煤矿井下低压供电系统之中，要想有效地保证其安全运行，必须要安装过流保护机械设备，在系统中所有馈出线的电源端，必须要加装过流保护机械设备，而且低压电动机械设备必须具备短路、过负荷、单相断电的保护装置，才能够确保供电系统的安全运行。其次，如果干线上的开关不能够同时对分支线路进行保护时，必须要在靠近分支点的位置另外加装过流保护机械设备，这样才能够确保分支线路的安全运行。最后，对于所有安装在井下低压供电系统中的过流装置，必须要严格进行计算、整定和校验，以确保过流保护机械设备的灵敏可靠，严禁使用不合格的过流保护机械设备。 3.2加强漏电保护 在煤矿井下供电系统之中，漏电保护也是一个非常重要的问题，为了确保井下低压供电系统的安全运行，必须要安装漏电保护机械设备，而当前应用于低压供电系统之中的漏电保护机械设备有很多种，比如说电子电路的以及单片机控制的等，常用的漏电保护方式主要有漏电保护、选择性漏电保护以及漏电闭锁。通过安装漏电保护机械设备，在被保护电路发生故障的时候，保护机械设备往往就能够自动迅速地将故障部分断开，并且确保非故障部分正常运行，同时向工作人员发出警报，便于工作人员及时地对故障部分进行处理。在选择漏电保护机械设备以及漏电保护方式的时候，必须要结合矿井下的实际情况和需求，以保证煤矿井下供电系统能够安全运行。 3.3供电系统保护接地 在对于煤矿井下低压供电系统进行建设的时候，为了确保其能够安全运行，还必须要重视电气设备的接地保护，在建设过程中必须要做好接地系统和电气设备的电气连接，以确保故障机械设备的漏电流通，使得漏电电流始终保持在相对安全的范围之内。保护接地对于井下低压供电系统的安全运行有着非常重要的影响，必须要依据供电系统的实际情况对其进行安装，从而避免在煤矿生产的过程中出现安全事故。
新《煤矿安全规程》知识竞赛试题 1新的《煤矿安全规程》自哪一年哪一月哪一日起施行？答：2 0 0 5年1月1日。 2、煤矿企业必须遵守国家有关安全的什么规定？答：煤矿企业必须遵守国家有关安全生产的法律、法规、规章、规程、标准和技术规范。 3、煤矿企业必须建立、健全各级领导哪些责任制？答：煤矿企业必须建立、健全各级领 导安全生产任制，职能机构安全生产责任制，岗位人员安全生产责任制。 4、煤矿企业应建立、健全哪些制度？答：煤矿企业应建立、健全安全目标管理制度，安 全奖惩制度，安全技术措施审批制度，安全隐患排查制度、安全检查制度，安全办公会议等制度。5、煤矿企业必须设置什么机构，配备什么？答：煤矿企业必须设置安全生产机 构，配备适应工作需要的安全生产人员和装备。 6、煤矿安全工作必须实行什么，煤矿企业必须支持什么？答：煤矿安全工作必须实行群 众监督，煤矿企业必须支持群众安全监督组织的活动，发挥职工群众安全监督作用。 7、对危害安全的行为，矿山企业职工的三大权力是什么？答：有批评、检举、控告的权力。 8、煤矿生产的五大灾害有哪些？答：水、火、瓦斯、煤尘、顶板。 9、煤矿安全生产的方针是什么？答：安全第一，预防为主，综合治理，总体推进。 10、入井人员须知？答：入井人员必须戴安全帽，随身携带自救器和矿灯，严禁携带烟草和点火物品，严禁穿化纤衣服，入井前严禁喝酒，煤矿企业必须建立入井检身制度和出入井人员清点制度。 11、煤矿企业所说的“三大规程”指的是哪“三大规程”？答：煤矿安全规程、作业规程、操作规程。 12、“三违”指的是哪“三违”？答：违章指挥、违章作业、违犯劳动纪律。 13、安全上要做到“四无”指的是哪“四无”？答：个人无违章，班组无轻伤，区队无 重伤，矿无死亡。 14、伤亡事故按事故程度分为几类？答：轻伤、重伤、死亡。 15、每个生产矿井必须至少有几个能行人的通到地面的安全出口？各个安全出口距离不得 小于多少米？答：2个，30米。 16、井下每一个水平到上一个水平和各个采区都必须至少有几个便于行人的安全出口并与 通达地面的安全出口相连接。未建成几个安全出口的水平或采区严禁生产？答：2个，2个。 17、井巷交岔点必须设置什么？答：必须设置路标，标明所在地点，指明通往安全出口 的方向。井下工作人员必须熟悉往安全出口的路线。 18、对于通达地面的安全出口和2个水平之间的安全出口，倾角等于或小于多少度时必须 设置什么？并根据倾角大小和实际需要设置什么？答：倾角等于或小于4 5度时必须设置人 行道，并根据倾角大小和实际需要设置扶手，台阶或梯道，倾角大于45度时必须设置梯道 间或梯子间。斜井梯道间必须分段错开设置，每段斜长不得大于10 m；主井梯子间中的梯 子角度不得大于8 0度，相邻2个平台的垂直距离不得大于8 m。 19、巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要， 并符合哪些要求？答：（一）主要运输巷和主要回风巷的净高自轨面起不得低于2 m,架线 电机车运输巷的净高必须符合本规程第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。（二）采区（包括盘区，以下各条同）内的上山、下山和平巷的净高不得低于2 m,薄煤层内的不 得低于1 8 m。采煤工作面运输巷，回风巷及采区内的溜煤眼等的净断面或净高，由煤矿企业统一规定。巷道净断面的设计必须按支护最大允许变形后的断面计算。
煤矿井下供电设计规范-GB--
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煤矿井下供配电设计规范 GB５0４17-２０07 中华人民共和国建设部 ２0０7年05月21日发布２007年12月01日实施 煤矿井下供配电设计规范
GＢ5０417-2007 20０7—0５—21 发布 2007—12—0１实施 中华人民共和国国家建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国国家标准、中国煤炭建设协会主编、中华人民共和国建设部公告第6４6号，建设部关于发布国家标准《煤矿井下供配电设计规范》的公告，现批准《煤矿井下供配电设计规范》为国家标准,编号为 GB50417—２０0７,自２0０7年12月1日起实施。其中,第2.0.1、2.Ｏ.3、2.0.5、2.0.6、2.０.９、4.1.1、４.2．1、４.２.9、5.1.3、5.1．４（４.5．6)、6．1.4、６.3.1(4)、７.１.１、7.1．2、７．１.3、７．１.4、7.1．5、7.2.１、7.2．8 条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部二OＯ七年五月二十一日 前言 本规范是根据建设部建标函[2005]12４号文件《关于印发“２０05年工程建设标准制定、修订计划(第二批）”的通知》的要求，由中煤国际工程集团武汉设计研究院会同有关单位共同编制完成的。本规范在编制过程中,编制组认真分析、总结和吸取了十几年来国内外煤矿井下供配电采用新技术、新装备的经验及新的科研成果。所引用的技术参数和指标，是生产实践经验数据的总结。特别是高产高效工作面近几年发展较快，其供配电系统有了比较成熟的运行实践经验。编制组广泛征求了有关单位意见,经反复修改，最后经审查定稿。本规范共8 章，内容涉及煤矿井下供电的各个方面，主要包括: 总则、井下供配电系统与电压等级、井下电力负荷统计与计算、井下电缆选择与计算、井下主(中央)变电所设计、采区供配电设计、井下电气设备保护及接地、井下照明等。适用于煤矿井下供电设计咨询的各个阶段。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国煤炭建设协会负责日常管理,由中煤国际工程集团武汉设计研究院负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验,如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄交中煤国际工程集团武汉设计研究院（地址：湖北省武汉市武昌区武珞路44２号，邮编:4300６4)，以便今后修订时参考。 本规范主编单位、参编单位和主要起草人。主编单位：中煤国际工程集团武汉设计研究院，参编单位：煤炭工业郑州设计研究院、煤炭工业合肥设计研究院，主要起草人：张建民周秀隆于新胜刘兴晖刘建平马自玫张焱杨敢李明胡腾蛟周桂华杨晓明 目次 1．总则
浅谈井下供电系统的漏电保护 摘要：煤矿井下供电电网发生漏电会严重威胁安全生产。本文首先简要分析了漏电的危害和井下漏电保护的基本要求，然后介绍了几种单一漏电保护方案，最后在此基础上介绍了一种漏电综合保护方案。 关键词：井下供电；漏电保护；单一保护方；综合保护方案 abstract: coal mine underground power grid electricity will happen serious threat the safety in production. this paper firstly analyzes the leakage harm and the basic requirements of underground leakage protection, then introduces several single leakage protection scheme, then based on this, advances a leakage comprehensive protection scheme. keywords: dhps; leakage protection; single protection party; comprehensive protection scheme 中图分类号：u665.12文献标识码：a 文章编号： 保护接地、漏电保护、过流保护，称为煤矿井下电气网络的3 大保护。漏电保护可以在设备或线路漏电时，通过保护装置的检测机构获得异常信号，经中间机构转换和传递，然后促使执行机构动作，自动切断电源而起到保护作用。 一、井下低压电网发生漏电的危害 煤矿井下低压电网大部分在采区，环境恶劣，工作人员和生产
文件编号：TP-AR-L8526 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） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 井下使用1140V电压供电系统的安全措施正式样 本
井下使用1140V电压供电系统的安 全措施正式样本 使用注意：该解决方案资料可用在组织/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。 关于1301采面机组，运输巷刮板机、三号皮 带、二号皮带，使用1140V低压供电系统，为了保证 综采工作面及井下其它地方使用该电压等级供电系统 的安全，有关部门及人员必须严格执行《煤矿安全规 程》、《机电设备技术操作规程》中有关“矿井供电 管理部分”的各项规定，并强调、制定以下安全措 施，请认真贯彻执行。 一、井下低压配电系统同时存在2种或2钟以上 电压时，低压电气设备上应明显的标出其电压额定 值。1140V供电系统线路，电缆外套一律规定为使用
黄色，并要求在明显位置标出“1140V”字样，悬挂“维护卡”、“标志牌”。若供电、负荷电缆为其他颜色，则要求每隔50-100m用黄漆标写明显的“1140V”字样并挂“标志牌”，另外还必须在各拐弯处、分支、穿墙的两边也同时挂上。 二、井下不得带电检修、搬迁电气设备、拖动电缆。检修或搬迁电气设备前，必须切断电源，检查瓦斯。瓦斯浓度低于1.0%时，方可按照开盖、验电、放电、再检修的步骤进行。特别强调：对于1140V的设备、电缆验电时，必须使用完好的、同1140V电压等级相适应的验电笔，使用其他电气测量仪表也必须同该电压等级相适应。 三、1140V供电系统的各种开关、电机、电缆、接线盒等的额定电压值必须与之相符，其状况必须完好，杜绝电气失爆，各种保护装置（包括开关上的闭
矿井低压漏电保护研究 漏电保护是煤矿井下三大重要保护之一，对人身安全和设备的稳定运行起到至关重要的作用。在中性点不接地系统中，单相漏地占绝大多数，尽管它不破坏系统的对称性，但非漏电相对地电压会增加为原来的倍，若不及时处理，极易发展成两相短路，造成更大危害。本文针对矿井低压漏电保护进行研究。 标签：低压漏电动作保护 0引言 低压漏电保护的主要作用是：防止人身触电；不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态，以便及时采取措施，防止其绝缘进一步恶化；减少漏电电流引起瓦斯、煤尘爆炸的危险，防止因漏电电流引爆电雷管，防止短路电流所产生的电弧烧穿隔爆型电气设备的外壳，或使其外壳的温度升高超过危险值，引起瓦斯、煤尘爆炸；预防电缆和电气设备因漏电引起的相间短路故障；选择性漏电保护装置的使用；将会缩短漏电的停电范围，并便于寻找漏电故障，及时排除，从而缩短了漏电停电时间。为了防止电网触电及由此造成的危害，以及人触及带电体时造成的触电事故，《煤矿安全规程》规定：低压馈电线上必须装设漏电保护装置或有选择性的漏电保护装置。它可以在设备或线路漏电时，通过保护装置的检测机构获得异常信号，经中间机构转换和传递，然后促使执行机构动作，自动切断电源而起到保护作用。 1井下低压漏电保护动作分析 根据我国井下低压电网的运行情况，一般认为对低压配电网漏电保护实行三级保护，级数再增加将没有使用意义。实行分级保护的目的是从人身、设备安全和正常用电的角度出发，既要保证能可靠动作，切断电源，又要把这种动作跳闸造成的停电限制在最小范围内。常用的漏电保护装置多为附加直流电源式保护和零序电流保护装置。总保护处安装附加直流电源保护，无论系统发生对称性漏电还是非对称性漏电，保护均能可靠性动作；分支出口处安装零序电流保护作为横向选择性保护的主保护：而漏电闭锁则设置在磁力启动其中，作为最后一级保护，但它在运行中发生漏电情况下却是不动作的，仅仅是作为设备启动前的绝缘检测。 2井下低压漏电保护存在的问题 目前很多矿井仍然普遍使用检漏继电器和漏电保护单元组成的漏电保护系统，其中零序电压不仅与漏电电阻有关，而且与系统容抗、电网电压有很大关系，由于受系统电压和系统电容的影响，其动作时间误差很大。尽管当时已经调整好分馈和总馈之间的动作关系，但是随着电缆的不断延伸，系统电容也跟着发生变化，当支路漏电时，常常会出现分路开关没有动作，而总开关已经跳闸的误动现象。
1 总则 1.0.1 本条明确了《煤矿井下供电设计规范》（以下简称“本规范” ）的指导思想和制定本规范的目的。 1.0.2 规定了本规范的适用范围。 1.0.3 技术创新是工程设计的灵魂，只有不断创新和进步，在矿井建设中使用安全可靠的新设备、新器材，才能不断促进矿井的安全生产，不断提高矿井建设的经济效益；设计规范是工程实践的总结，当设计规范的某些条款明显落后于工程实践时，工程设计可以有条件地、慎重地突破规范的规定，及时采用经工程实践证明是成熟可靠的新技术。
2 井下供配电系统与电压等级 2.0.1本条文对突然中断供电可能造成重大的人身伤亡或经济财产损失的井下主排水设备、人员提升设备等规定按一级负荷要求供电。为一级负荷供电的两个电源及线路，要求在任何情况下都不至于同时受到损坏，以确保供电的连续性，从而保证主排水设备、人员提升设备等的正常运转，这是必须满足的条件。 2.0.2本条文对突然中断供电可能造成生产秩序混乱或较大经济财产损失的井下主要生产设备等规定按二级负荷要求供电。二级负荷要求 在条件许可时应尽量采用两回电源线路供电，但并不要求回电源线路 必须来自两个电源；在条件不具备时，第二路电源线路可引自其他二级负荷用电设备处或采用单回专用电源线路供电。 2.0.3井下主（中央）变电所主要向井下主排水泵房的一级用电负荷和主要生产负荷供电，要求供电可靠、电能充足。所以，要求供电电源线路不少于2回，且当任一回路停止供电时，其余回路的供电能力应能承担井下全部负荷的用电要求。 2.0.5本条文之所以规定井下供电的变压器或向井下供电的变压器或发电机中性点不直接接地，是因为变压器或发电机中性点直接接地系统存在以下问题：1 .人身触电电流太大。在变压器中性点直接接地系统中，人身触 电电流为： U? I o= R Z +R r 在人身电阻Rr （=1000Q）不变情况下，由于井下环境潮湿，中性点接地电阻FZ 一般都小于2Q,因此，井下人身触电电流I①都远大于30mA 的安全触电电
【摘要】井下觉的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两种。集中性漏电是指电网的某一处或某一点发生漏电，而其他部分对地绝缘仍正常。分散性漏电是指某条线路的整体绝缘水平均降低到安全值以下。 【关键词】井下电器；漏电；保护 1 造成漏电故障的原因 1.1 电气设备长期超负荷运行造成绝缘老化，导致漏电 1.2 电缆受到挤、压、砸、过度弯曲、铁器划伤针刺，出现裂口和缝隙后，长期受潮气的侵蚀造成绝缘损坏或导电芯线外露 1.3 导线连接接头不牢固、有毛刺、防松措施差或无防松措施等，会造成接头脱落、接头松动，使相线与金属外壳直接搭接，或由于接头处发热使绝缘损坏而造成漏电 1.4 电气设备因绝缘受潮或进水，造成绝缘老化，从而导致漏电。例如，长期浸泡在水中的电缆、接线盒进水等 1.5 操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地，而导致漏电 1.6 维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部，造成一相线接金属外壳 1.7 维修电气设备时，由于停、送电操作错误，带电作业，造成人身触电而发生漏电 1.8 移动频繁的电气设备，电缆反复弯曲使芯线部分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电 1.9 在电气设备内增加其他部件，使带电导体与外壳之间的电气间隙或爬由距离小于安全值时，造成对外壳放电 导致电网漏电故障造成的危害主要有漏电电流产生的电火花，当其火花能量达到最小点燃能量（0.28mj）时，如果漏电点的瓦斯浓度也在爆炸浓度范围内，即能引起瓦斯、煤尘爆炸；当人身触及一相漏电导体或漏电的设备外壳时，如果流过人身的漏电电流大于极限安全电流30ma?s时，可能造成人员触电伤亡；如果超过50ma，可能扩大成相间短路，造成更严重的危害。 2 预防漏电故障的措施 2.1 严禁电气设备及电缆长期过负荷运行 2.2 导线连接要固定、无毛刺，防松装置要完好，接线方式要正确 2.3 维修电气设备时要按规程操作，检修结束要认真检查，严禁将工具和材料等导体遗留在电气设备中 2.4 避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰撞、过度弯曲、划伤、刺伤等机械损伤 2.5 不在电气设备中增加额外部件，若必须设置时，要符合有关规定的要求 2.6 设置保护接地装置 2.7 设置漏电保护装置 漏电保护装置应能连续监测电网的绝缘状态，并且只监视电网对地的绝缘电阻值，而不反映其电容的大小。当电网绝缘电阻降低到规定值时，快速切断供电电源。当电网的绝缘电阻对称下降或不对称下降时，其动作电阻值不变。其动作的电阻值不应受电源电压波动的影响，并具有自检功能。漏电保护装置检测电路的电阻应足够大，不应降低电网对地的阻抗，不增加人身触电的危险。漏电保护装置必须灵敏可靠，既不能拒动，也不能误动。漏电保护装置应能对电网对地电容电流进行补偿，减小人体触电电流。漏电保护装置在电网送电之前应能对电网的绝缘状态进行监测，一旦发现漏电，将电源开关闭锁。漏电保护装置动作应有选择性，以缩小停电范围。将漏电保护装置与屏蔽电缆配合使用，当相线绝缘损坏发生漏电时，由于通过屏蔽层接地，而屏蔽层外部又有绝缘外护套保护，因此，在漏电火花还未外露
煤矿矿井供电系统图规范标准 第一章为提升矿井技术管理水平，提高矿井供电的可靠性、指导现场生产和技术改造，服务灾变状况下的应急救援，特制定该规范。 第二章矿井供电系统图绘制依据《煤矿安全规程》第四百五十条要求。 第三章矿井供电系统图分为四种： 1、矿井供电系统总图：图中设备包括井上下6kV 及以上变配电设备。 2、变电所供电系统图：图中设备包括本变电所内高低压电气设备。 3、机房、硐室、配电点供电系统图：图中设备包括本机房、硐室、工作面配电点及3 台以上电气设备的地点的高低压电气设备。 4、与供电系统图纸相配套使用的接地系统图，并与漏电检测相配合使用。 第四章供电系统图内容包括：供电系统图、图例、技术参数明细栏、标题栏四部分。 1. 图例 1）地面变电站供电系统按开关柜主接线方式绘制。 2 ）井上设备、设施图形符号执行GB/T4728-2000 标准。 3 ）井下设备、设施图形符号执行MT/T570-1996 标准（见 附件一）。 上述标准未涵盖的新设备、设施可自行设定图例，但须在图中增设图例栏标出并说明（非标准图例）。 2. 标准图幅（单位伽）
表中B、L—图纸幅面的宽、长。 e图纸不留装订边时，图纸幅面与图框的间距。 c、a图纸留有装订边时，图纸幅面与非装订边图框、装订边图框的间距。 ⑴尽量采用标准图幅，优先选用横幅。 ⑵必要时可分幅成图，形成图册。图册推荐选用A3图幅标 准。 3 .标题栏 标题栏位于图纸右下角。标题栏内容包括：名称（图纸名称及单位名称如XX公司XX矿井，该处须加盖单位公章）、图纸编号（专业序列编号，成套图纸总张数、第几张）、签字区（签 字栏目包括设计制图、校对审核、机电部长、机电副总、机电矿长、签字日期。签字须由本人手写签）。根据供电系统图等级不同，标题栏分为全矿供电系统图标题栏和变电所（包括配电点、采掘头面）供电系统图标题栏两种（见附件二） 。 4．技术参数明细栏受图幅限制，图中设备不易标注的参数等内容，可在图上另设明细栏集中标注。明细栏设在标题栏上方，格式可参照所须标注的参数内容自行设计。 第五条图幅与图框尺寸规定：供电系统图使用标准图幅，全矿供电系统图使用A0 或A1 图幅（若供电系统复杂，可采用A0 加长图幅），各变电所供电系统图使用A2 或A3 图幅，配电点、采掘头面供电系统图使用A3 图幅。
煤矿低压电网选择性漏电保护措施 绪论 漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护 ( 过流保护、 漏电保护、保护接地) 井的高之 、 低压 是防止人身触电的重要措施。一 总长度可 个年产百万吨矿电缆分布于整个矿井。 达几十甚至上百公厘与瓦斯接触机会很多而电缆一旦被砸或者被挤压容易引起漏电。当煤矿工人碰到被机械砸伤或绝缘损坏的电气设备或电缆时则会引起触电事故漏电流流入大地产生电火花有可能酿成火灾或瓦斯、煤尘爆炸。威胁人身安全。因此做好煤矿井下供电低压漏电保护是煤矿安生生产 的重要 一 环。矿井电网运行的经验证明，无论是高压还是低压， 电气故障发生机率是很高的。我国的《煤矿安全规程》规定，矿井变电所的高压馈电线上应装设选择性的检漏保护装置；井下低压馈电线上应装设带有漏电闭锁的检漏保护装置。漏电保护的目的是通过切断电源来防止人身触电伤害和漏电电流引发的电气事故。 矿井漏电保护作为一个学科分支，首次使用是在 1 93 0 年的英国，50 年代我国开始使用，随着采煤技术机械化的不断提高，对供电可靠性的依赖也越大，供电系统尤其是低压供电系统中电气故障的80%是漏电故障。目前，我国普遍使用选择性漏电保护装置，对提高矿井低压电网供电的可靠性和安全性都起着重大的作用。选择性漏电保护可以使漏电故障的停电范围缩小， 便于寻找和消除故障点，提高供电的可靠性，对安全生产有利 总之漏电保护是煤矿井下供电系统的重要保护之一。
第一章漏电的危险性及预防 漏电是指当中性点不接地系统中的一相、两相或三相对地总绝缘电阻下降到危险值以下时，若发生一相接地故障，漏电电流将很大，会造成人身触电伤亡，引煤瓦斯或煤尘，引起火灾等重大事故。 第一节人身触电及预防 当人身接触到带电导体或接触到因绝缘损坏而带电的电气设备的金属外壳时，便可能造成触电事故。煤矿井下的巷道多小，接触电气设备的机会较多，触电后摆脱也相对困难得多，因此，造成触电伤害的可能性也较大。 一、造成人身触电的危害的因素 触电对人体组织的破坏过程很复杂，造成触电危害的因素也很多，最主要的有：一是通过人体的触电电流的大小，二是作用时间的长短。研究结果表明流经人体的电流与作用时间的乘积小于50mA ? s时对人体来说是安全的。但考虑到流过故障点的电流不点燃电雷管而引燃瓦斯和煤尘。取一定的安全系数，197 5 年煤炭工业部正式确认把人体触电电流与作用时间的乘积规定为30mA?s为安全值。因此从保护人身触电安全的角度出发，
煤矿井下供电三大保护 据有关资料统计，在煤矿瓦斯、煤尘发生爆炸事故中，由电火花引起的事故约占50% 在煤矿发生的触电事故中，井下触电死亡人数约占64%在井下电器着火事故中，低压橡套电缆着火所占比例最大。 由于煤矿井下环境条件恶劣并且属于易燃易爆场所，故井下的负荷特征、电气设备及供电系统等都与地面有较大的差异，对安全供电与保护也提出了更高的要求。 井下电气设备的工作条件： 1、煤矿井下的空气中含有瓦斯及煤尘，在其含量达到一定量时，如果遇到电气设备或电缆电线产生电火花、电弧和局部高温时，就会燃烧或爆炸。 2、井下硐室、巷道、采掘工作面等需要安装电气设备的地方，空间都比较狭窄，因此，电气设备的体积受到一定的限制，且使人体接触电气设备、电缆的机会比较多，容易发生触电事故。 3、井下由于岩石和煤层都存在着压力，常会发生冒顶和片帮事故，使电气设备（特别是电缆）很容易受到砸、碰、挤、压而损坏。 4、井下空气比较潮湿，湿度一般在95沖上，并且机电硐室和巷道经常有滴水和淋水，使电气很容易受潮。 5、井下有些机电硐室和巷道的温度较高，而井下电气设备的散热条件较差，电气设备容易过热损坏。 &采掘工作面的电气设备移动频繁，且经常起动，使用电设备的负荷变化较大，有时会产生短时过载。 7、由于井下地质条件发生变化或在雨季期间，井下有发生突然出水事故的可能，其出水量往往为正常井下涌水量的几倍或几十倍，要求排水设备迅速开动，以保证矿井安全。 8、井下如发生全部停电事故，超过一定时间后，可能发生采区或全井被淹的重大事故。同时井下停
电停风后，还会造成瓦斯积聚，再次送电使时，可能造成瓦斯或煤尘爆炸的危险井下电气保护的类型： 1）过流保护。包括短路保护、过载（过负荷）保护、断相。 2）漏电保护。包括选择性和非选择性漏电保护、漏电闭锁。 3）接地保护。包括局部接地保护、保护接地系统。 4）电压保护。包括欠电压保护、过电压保护。 5）单相断线（断相）保护。 6）风电闭锁、瓦斯电闭锁。 7）综合保护。电动机综保和照明综保等。 其中短路保护、保护接地和漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护，它们是缺一不可的。 为了避免井下电网所造成的各种危害，《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》对井下用电气设备、电压等级及管理方面等都做了具体规定，在煤矿井下供电系统中主要采取使用三大保护装置的措施。 一、过电流保护 过电流故障的危害及原因： 过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过额定值。其故障有短路、过负荷和断相。 1.短路 短路是指电流不流经负载，而是两根或三根导线直接短接形成回路。这时电流很大，可达额定电流的几倍、几十倍，甚至更大，其危害是能够在极短的时间内烧毁电气设备，引起火灾或引起瓦斯、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损坏，也会引起电网电压急剧下降，影响电网中的其他用电设备的正常工作。
煤矿井下供电设计指导书 （综采篇） 引文：本指导书主要依据GB50417-2007《煤矿井下供配电设计规范》中相关内容进行编制，严格执行《煤矿安全规程》、《煤炭工业设计规范》、《煤矿井下供电设计技术规定》中的有关规定。 第一章井下综采供电设计概述 1、根据地质资料、巷口平面图以及采煤工艺，确定巷道及其设备布置，采煤方法，主要运输设备。 2、根据通风系统的要求，为确保工作面回采过程中通风系统的稳定，选择合适的通风方式，以及局扇通风设备。 3、根据工作面位置确定电源的取向，以及电压等级的确定。 表3 煤矿常用的电压等级及用途
4、根据地质部门提供的水文资料，选择排水设备。 第二章 井下电力负荷统计及计算 我矿工作面均为高产高效工作面，根据工作面基本参数，结合综采配套设备重新定型，电力负荷计算应符合下列规定： 1、能够较精确计算出电动机功率的用电设备，直接取其计算功率； 2、其他设备，一般采用需要系数法计算。 S= cos d K Pe φ ?∑ 式中：S —工作面的电力负荷视在功率（kV A ） ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd = r Klo Kt ηη ?? Klo —同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设 备容量与该组用电设备总容量之比称为同时系数 Kt —负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备 实际所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74 r η—线路供电效率。线路末端功率与始端功率之比，一般 为0.95～0.98。
η—用电设备在实际运行功率时的效率,取0.9 cos Φ—加权平均功率因数,取0.85 第三章 变压器的选型 变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性和经济性有着重要意义，如果变压器容量选择得过大，不仅使设备投资费用增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功率因数值减小；如果变压器容量选择得过小，在长期过负荷运行情况下，铜损将增大，使线圈过热而加速老化，缩短变压器寿命，既不安全也不经济。因此，正确的计算负荷和选用变压器是井下供电设计中的重要组成部分，必须予以重视。我矿根据多年来的实践经验，整合了一套计算方法，供有关单位及技术人员参考。 一、根据变压器二次侧实际工作负荷容量来计算 S b = cos d K Pe φ ?∑ 可知 式中:Sb —变压器计算容量,KV A ∑Pe—参加计算的所有用电设备额定功率之和,KW Kd —需用系数 Kd = r Klo Kt ηη ?? Klo —同时系数。该工作组在最大负荷时，工作着的用电设备容 量与该组用电设备总容量之比称为同时系数 Kt —负荷系数。该设备组在最大负荷时，工作着的用电设备实际 所需功率与工作着的用电设备总功率之比称为负荷系数，取0.74
浅谈井下漏电保护
井下低压电网漏电保护之我见 贾猛 （华润天能徐州煤电有限公司龙固煤矿，江苏 徐州 221613） 摘要：分析了漏电的危害和造成漏电的原因，提出预防漏电的具体措施，论述了漏电保护装置的作用，提出了对漏电保护装置的具体要求，概述了漏电保护的原理，介绍漏电保护装置日常维护内容，总结漏电故障的判断与寻找方法。 关键词：漏电原因预防查找 中图分类号：TM588 文献标识码：B The viewpoint of the electric leakage protect in low-pressure electric wire Jia Meng （Longgu coal mine,Jiangsu Tianneng group corporation,Xuzhou221613,China）Abstract: Analyzed the bane of the electric leakage with result in the reason of the electric leakage, put forward the concrete measure that prevent the electric leakage, discuss the electric leakage protect the function of the device, putting forward to protect the concrete request 2
that equip to the electric leakage, saying the protective principle in electric leakage all,introducing the electric leakage the protection equip to support the contents usually,tallying up the judgment that electric leakage break down with look for method. Key words:The electric leakage; reason; prevention; check to seek 0 前言 当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时，电源和大地形成回路，有电流流过的现象，称为漏电。 井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类。集中性漏电是指漏电发生在电网的某一处或某一点，其余部分的对地绝缘水平仍保持正常。分散性漏电是指某条电缆或整个网络对地绝缘水平均匀下降或低于允许绝缘水平。 1 漏电的危害 漏电会给人身、设备以致矿井造成很大威胁，其危害主要有四个方面： （1）人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤亡事故。 （2）漏电回路中碰地碰壳的地方可能产生电火花，有可能引起瓦斯煤尘爆炸。 （3）漏电回路上各点存在电位差，若电雷管引线两端接触不同电位的两点，可能使雷管爆炸。 3
煤矿井下供电三大保护 （一）矿井低压电的电流保护 一、常见过电流故障的类型 低压电网运行中，常见的过电流故障有短路、过负荷（过载）和单相断线三种 情况。什么是短路电流？ 我们首先通过一个简单的实例来说明这一问题： 在正常情况下流过导线、灯的电流为： I=V/R=220/（R1+R2+R3） =220/50.48=4.36A 如果在灯头处两根导线相互碰头等于灯泡电阻没有接入，此时流过导线的电流则为： I=V/R=220/（R2+R3） =220/2.08=105.5A 1、短路是指供电线路的相与相之间经导线直接逢接成回路。 短路时，流过供电线路的电流称为短路电流。在井下中性点不接地的供电系统中，短路分为三相、两相两种，而单相接地不属于短路，但可发展为短路。 ⑴短路故障发生的原因 ①线路与电气设备绝缘破坏。例如，绝缘老化、绝缘受潮，接线（头）工艺不合格，设备内部的电气缺陷和电缆质量低及大气过电压等。 ②受机械性破坏。例如，受到运输机械的撞击，片帮、冒顶物的砸伤，炮崩，电缆敷设半径过小等。 ③误接线、误码操作。例如，相序不同线路的并联，带电进行封装接地线与带封装接地线送电，局部检修送电等。 ④严重隐患点。例如，“鸡爪子”、“羊尾巴”处。 ⑤带电检修电气设备。 ⑥带电移挪电气设备。 ⑵短路故障的危害 短路事故是煤矿常见的恶性事故之一，它产生的电流很大，在短路点电弧的中
心温度一般在2500℃~4000℃，可在极短的时间内烧毁线路或电气设备，甚至引起火灾。在遇瓦斯、煤尘时，可以引起燃烧或爆炸.短路可使电网电压急剧下降，影响电气设备的正常工作。 2、过负荷 过负荷也称为过载，是指实际流过电气设备的电流超过其额电流，又超过了允许的过流时间。从过流和时间两个量来说，都是相对量，必须具备过流和超时这两个条件，才称为过负荷。 过负荷常烧坏井下电气设备，造成过负荷的原因有：电源电压过低；重载起动；机械性堵转和单相断相。其共同表现是：电气设备超允许时间的过电流，设备的温升超过其允许温升，有时会引起线路着火，甚至扩大为火灾或重大事故。 3、断相 供电线路或用电设备一相断开时称为断相。电动机的此种运转状态叫单相运行。 断相时产生于供电线路，有时产生于设备内部，其断相的原因有：电缆与电缆的连接、电缆与用电设备的连接不牢，松动脱落或一相虚接而烧断；熔断器有一相熔断；电缆芯线受外力作用而断开。其危害主要表同为过负荷，即电动机电流增加，转矩下降，温度升高，甚至烧毁电动机。 二、低压电网短路电流的计算 低压电网短路电流计算的目的，其一是接最大短路电流选择开关设备，使开关的遮断电流大于所保护电网发生的最大三相短路电流；其二是接保护线路最末端的两相短路电流校验其保护装置的灵敏度，从而达到保护装置的要求。 短路电流的计算，应根据井下低压电网的实际情况，力求计算过程简单，并设定一些条件。 ㈠计算低压电网短路电流的设定条件 ⑴低压共电系统的容量为无穷大时,变压器二次空载电压维持不变。 ⑵计算线路阻抗时，电缆的电阻值若小于其电抗值的三分之一，可忽略电缆的电阻。 ⑶计算低压电网短路电流可不计算高压电网阻抗。忽略开关的接触电阻和弧光电阻。 ㈡低压电网短路电流的计算 短路电流的计算，有公式法和图表法两种。图表法使用简单，但不如公式法准确。 1、公式计算法 1)利用公式计算短路电流 (1)两相短路电流的计算公式：∑∑+=2 2)2(d )()(2X R U I P
某煤矿（整合0.15Mt/a）供电设计 （仅供参考） 第一节供电电源 一、供电电源 某煤矿矿井双回路电源现已形成，其中：一回路电源由1#变电所10kV直接引入，LGJ-70型导线，距离矿区7公里；另一回路电源由2#变电所10kV直接引入，LGJ-120型导线，距离矿区20公里。 第二节电力负荷计算 经统计全矿井设备总台数84台，设备工作台数66台；设备总容量1079.64kW，设备工作容量696.34kW，计算负荷为： 有功功率：513.24 kW 无功功率：425.94 kVar 自然功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：666.96 kVA 考虑有功功率和无功功率乘0.9同时系数后： 全矿井用电负荷 有功功率：461.92 kW 无功功率：383.35 kVar 功率因数COSΦ＝0.77 视在功率：600.27 kVA 矿井年耗电量约243.89万kW·h，吨煤电耗约16.26kW·h/t。 负荷统计见表1。 第三节送变电 一、矿井供电方案 根据《煤矿安全规程》要求，矿井应有两回电源供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。根据本矿井现有的电源条件，设计在本矿井工业场地内建10kV变电所。两回10kV电源分别引自10kV 1#变电所
和2#变电所。 二、10kV供电线路 设计对线路导线截面，按温升、经济电流密度、线路压降等校验计算如下： 1、根据经济电流密度计算截面积 导线通过的最大电流：（两回10kV线路，当一回故障检修时，另一回10kV线路向本矿供电时，导线通过的电流最大） I j＝P／（3UcosΦ）＝513.24／（1.732×10×0.77）＝38.5A 导线经济截面： S＝I j／J＝38.5／0.9＝42.8mm2（J为经济电流密度） 通过计算，实际选用的钢芯铝绞线截面满足要求。 2、按电压降校验 由10kV1#变电所和2#变电所向本矿工业场地10kV变电所供电的两回10kV线路供电距离分别为7km和20km，正常情况下两回线路同时运行，当两回10kV线路中一回线路事故检修时，由另外一回10kV线路向本矿供电。按正常情况及事故情况对两回电源线路分别做电压降校验如下：1）正常情况下 两回10kV线路同时运行，线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.745×0.51324×7／2 ＝1.34％。 线路能满足矿井供电。 ⑵2#变电所10kV供电线路电压损失： ΔU％＝Δu％PL／2 ＝0.555×0.51324×20／2 ＝2.85％。 线路能满足矿井供电。 2）事故情况下 单回10kV供电线路电压损失： ⑴1#变电所10kV供电线路电压损失：