附加直流电源漏电保护图(cad)

煤矿低压选择性漏电保护新探1 问题的提出第一，根据《煤矿安全规程》相关要求：矿井主要高压供电线路上必须安装有选择性的单相接地保护装置，保证在高压线路出现单相接地时接地电流超过安全电流时能够立即切断线路供电，保证供电安全。

在井下低压供电线路上，必须装设选择性漏电保护装置或者检漏保护装置，并保证其正常运行，当线路出现漏电现象、线路绝缘电阻下降到指定数值后，该装置保证能够自动切断漏电的供电线路，在保证供电安全的前提下减少事故影响范围。

第二，井下低压供电系统中常用的漏电保护有三种，分别是漏电保护（非选择性）、选择性漏电保护及漏电闭锁保护。

漏电保护（非选择性）是采用附加直流电源法；选择性漏电保护是取零序电流和零序电压两种信号，若零序电流滞后零序电压近90°，则该支路为故障线路；漏电闭锁则是在开关合闸前通过对负载设备进行检测，若检测设备绝缘值低于设定值则该开关拒绝启动。

第三，漏电保护（附加直流）跳总开关，停电面积大；选择性漏电保护设置在分开关上，只跳漏电支路。

但当供电网络分布电容大到一定程度时，零序电压就降到取不出信号，无法起到漏电保护的作用。

2 选择性漏电保护附加直流电源漏电保护的缺点是没有选择性，只有安装在变压器低压侧总电源开关处。

这样当低压电网任一点发生漏电时，都会引起总开关跳闸，使整个低压电网停电，停电范围大，寻找故障点所需花费的时间较长，对生产的影响也大。

由于矿井供电线路使用的是变压器中性点不接地的供电方式，因而可以安装选择性漏电继电器。

选择性漏电保护具有横向选择性，弥补了漏电保护的不足，即只切断漏电故障支路的供电电源。

2.1 基本原理由变压器中性点不接地电网分析可知：当电网正常运行时，各相对地电压对称，电网无零序电压，也无零序电流；当电网发生不对称漏电时，各相对地电压不再平衡，电网出现零序电压U0，因而必有零序电流I0。

选择性漏电保护的原理就是利用零序电流实现不对称漏电保护的。

它利用零序电流互感器LH作为漏电检测元件。

煤矿井下低压馈电开关的漏电保护技术优化措施摘要：煤矿井下环境相对恶劣，尽管采用了相对安全系数较高的低压馈电等稳定技术，但普通的电器、电力设备等精密仪器，依然容易在井下的潮湿、酸碱、粗糙石块表面等不良条件影响下发生故障。

其中漏电事故危害尤大，因此做好煤矿井下低压馈电开关的漏电保护工作影响重大。

鉴于此，本文就煤矿井下低压馈电开关的漏电保护技术优化措施展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。

关键词：低压馈电开关；漏电保护；煤矿井；技术优化1、煤矿井下低压馈电保护概述1.1、漏电保护分类集中、分散作为重要保护类型存在于煤矿井下低压馈电开关中。

其中，漏电保护如果是集中性的，则是以单相接地的状态存在的，保护动作可以在漏电时产生。

单相选线保护存在高压电网和低压电网 2 种类型，这主要是由于电压高低不同导致的。

如果漏电保护是分散性的，其主要针对的三相对地绝缘是存在于低压电网中的，在不断降低绝缘水平后，可以实现对漏电故障的保护。

在实施保护的过程中，继电器只可以对附加直流检测进行应用，这样一来，就可以对集中性和分散性漏电进行有效保护。

整流电路是生成这一直流电源的主要方式，附加电源的负极会通过直流继电器，同时，还会经过零序电抗器、三项电抗器和三相电网。

正极接地现象存在于直流电源中，电阻 R 在同直流电流形成通路的过程中，需要对电网进行充分的应用。

在以上电路中，绝缘电阻用 R1，R2，R3来表示，其组织是能够改变的，而电缆分布电容用C1，C2，C3来表示，直流在线路中被隔绝，需要对隔直通交的性质进行应用。

此时，会产生较大的电容容量。

在具有一定的直流电压时，电流在 J 中会不断发生变化，导致这一现象的主要原因是 R1，R2，R3发生了变化。

在欧姆定律的基础上可以发现，电流会随着电阻的变小而增大，当电阻降低到极限时，就会导致 J 发生动作，脱扣线圈在馈电开关上就会产生分离。

此时，跳闸现象就会产生于开关中，最终达到保护的目的。

煤矿漏电保护系统的设计摘要漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护之一，是防止人身触电的重要措施。

有选择性的漏电保护是指当电网发生漏电故障时，能够有选择地发出故障信号或切断故障支路电源，而非故障部分继续工作。

从而减小故障停电范围，便于寻找漏电故障，缩短漏电停电时间，提高供电的的可靠性。

本文主要对矿井漏电保护的五种保护原理进行了比较详细的介绍。

并对五种漏电保护原理进行较为深刻的比较、分析和总结。

分别阐述了它们各自的优缺点。

并且运用五种原理之一的零序电流方向保护原理，设计一套井下有选择性的漏电保护系统，并对其运用MATLAB进行仿真。

最后，对仿真出来的波形图也进行了必要的比较和分析。

关键词：漏电保护；矿井电网；零序电流方向；Leakage protection system design of the coal mineABSTRACT：Leakage protection is to ensure coal mine safety of the power supply to protect one of the three is to prevent the person being electrocuted important measures. Selective leakage protection means that when the grid is leakage failure, to choose fault signal issued or cut off the power supply fault slip road, rather than some fault to work. Thus reducing interruption, easy to find fault leakage, leakage power outages shorten time and improve the reliability of electricity supply.This article of mine leakage protection of the five principles of the protection of a more detailed presentation. As well as the five principles of leakage protection for the more profound, analysis and summary. Expounded on their respective advantages and disadvantages. And use of one of the five tenets of the zero-sequence current direction of the protection of principle, Underground design a selective leakage protection system, and its use of MATLAB simulation. Finally, the simulation waveform map also the necessary comparison and analysis.Key words: Leakage Protection Underground Power Zero-sequence current direction目录1绪论 (4)1.1课题研究的背景 (4)1.3课题研究的目的和意义 (5)1.4本文的主要研究目的和工作任务 (5)2.1 井下低压供电系统的基本特点 (6)2.1.1 变压器的运行方式 (6)2.1.2 矿井低压电网电压等级 (6)2.2 井下低压电网的漏电分析 (7)2.2.1 单相漏电分析 (7)3.1 对漏电保护的要求 (14)3.2 选择性漏电保护原理 (15)3.2.1 漏电保护的选择性 (15)3.2.2 附加直流电源的保护原理 (16)3.2.3 零序电压的保护原理 (19)3.2.5 零序电流的保护原理 (25)3.2.5.1 保护原理 (25)4 MATLAB仿真模型的建立及原理应用 (30)4.1.1 零流方向保护原理图 (30)4.1.2 MATLAB仿真图 (30)4.2 选择性漏电保护装置 (32)参考文献 (37)1绪论1.1课题研究的背景漏电保护是保证煤矿井下安全供电的三大保护之一，是防止人身触电的重要措施。

在超级瓦斯矿井和有瓦斯突出的矿井，试验漏电继电器将造成局通停止运转，使掘进巷道与工作面瓦斯聚集，易发生危险。为此，某些煤矿采用了并接试验，用馈电开关的办法来解决这一问题。
每月至少要对漏电继电器进行一次详细的检查和修理，除了每天检查时的内容外，还要检查各处的线头是否良好，有无破损及受潮，闭锁开关是否灵活，各处接头，触点接触是否良好，有无松动脱落或烧毁的现象。
若此时电动机及其供电线路的绝缘水平较低小于规定的漏电闭锁动作电阻值或已存在漏电检测电路中将流过较大的直流电流从取样电位器w上取得一个较大的信号电压使后面的反相放大器输出零伏电压导致三极管bg截止漏电闭锁继电器bhj断电因而使bhj常开触点不能闭合接触器xlc的线圈控制电路不能接通磁力起动器不能合闸送电这就实现漏电闭锁
一、漏电的危害及原因
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。
（５）橡套电缆受车辆或其它器械的挤压、碰砸等，造成相线和地线破皮或护套破坏，芯线裸露而发生漏电。
（６）铠装电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或缝隙，长期受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。
（７）电气设备内部遗留导电物体，造成某一相碰壳而发生漏电。
（８）设备接线错误，误将一相火线接地或接头毛刺太长而碰壳，造成漏电。
２．过负荷
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和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现过负荷后，温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度，损坏绝缘，如不及时切断电源，将会发展成漏电和短路事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的主要原因之一。

附加直流电源漏电保护问题与解决方案分析伊辉杰【摘要】在大部分单位电源出现漏电时，最常见的保护方式就是附加直流检测法以及零序电流检测法两种方式。

此次针对附加直流电方法进行系统且全面的讨论分析，对漏电保护能否实现高度的灵敏性和可靠性进行探讨分析，并且尝试提出解决方案。

【期刊名称】《黑龙江科技信息》【年(卷),期】2015(000)029【总页数】1页(P22-22)【关键词】附加直流电源;漏电保护;分析【作者】伊辉杰【作者单位】国家新闻出版广电总局2021台，黑龙江齐齐哈尔 161000【正文语种】中文通常电网处于正常的电压环境下，如果有电流经过电网中对地绝缘电阻以及分布电容进入大地，则该电流可以被称作是电网的对地漏电电流，也就是常说的漏电现象。

当前很多包括电力、煤矿、建筑施工等在内的行业都会对漏电的隐患采取一定的保护措施，主要是采用附加直流电源以及零序电流检测法两种，其中零序电流法通常会在供电绝缘阻抗下降时没有动作，导致故障隐患长期在设备当中存在，于供电系统而言十分不利。

而相对的，附加直流电源法则相对安全，表现也非常全面，不但能够将单相到三相的漏电情况还有人身触电的情况完整地表现出来，同时还能将绝缘电阻进行一定程度的降低。

因此本文将就此展开探究。

图1 实际工作中附加直流电源的检测方式1 在电力系统当中出现漏电保护需要满足的条件首先，需要有漏电闭锁以及漏电跳闸两种功能，并且要对电网中的绝缘状态进行随时监控和掌握。

其中漏电闭锁的条件为电阻值要低于1140V为20kΩ以及660V 为11kΩ停止合闸；漏电跳闸的条件为电阻值要低于140V为20kΩ以及660V为11kΩ开始动作。

其次是漏电保护必须具有高度的时效性以及可靠性，另外还要具有一定的可选择性，一旦出现了短路造成的接地线故障，需要成为对短路进行适当保护的后备力量。

2 当前附加直流电检测法的具体保护方式当前大部分地区使用的对低压馈电开关进行漏电保护的主要方式都是附加直流检测法以及零序电流保护法，其中附加直流检测法漏电保护的主要原理如图1所示。

附加直流电源在漏电保护中的应用分析摘要：附加直流检测法是常用的电源漏电保护方式，本文简要阐述附加直流电源漏电保护原理和该方法的设计与实现，并探讨分析在实际应用中影响附加直流电源漏电保护系统可靠性的因素。

关键词：附加直流电源；漏电保护；检测1附加直流电源漏电保护原理电网若发生漏电故障，最容易检测到的是电网各相对绝缘电阻值的下降。

在三相电网与地之间附加一个独立的直流电源，就会使三相对地的绝缘电阻上有一个直接电流。

这个电流能直接反应电网对地电阻的变化，检测和利用该电流就能构成附加直流电源进行漏电保护[1]。

如图1中所示，K是一个直流继电器；KΩ是一个千欧表，实际上就是一个电流表，只不过把电流刻度改成了欧姆的刻度。

在电压一定的情况下，电流愈大，电阻越小；电流越小，电阻越大。

根据他们之间的线性关系，把电流刻度改成千欧刻度，电流表就成千欧表了。

SK是三相电抗器，LK是单相电抗器。

R1~R3是三相对地绝缘电阻。

C1~C3是三相对地分布电容[2]。

当电网运行时，附加直流形成的通路如下：直流电源正极—可调电阻W1—大地— R1~R3并联—三相电路（A、B、C）—SK— LK—千欧表—直流继电器线圈K —直流电源的负极。

在直流电路中电容C4相当于断路，所以电流只能流向千欧表。

正常情况下，三相电源的对地电阻R1~R3很大，在这个直流回路中的电流就很小，不足以使继电器K吸合，就不会引起馈电开关的跳闸动作，馈电开关正常工作。

当三相对地电源变小时，例如出现了漏电现象，这时R1~R3的电阻就会很小，上面的附加直流回路的电流变大，使直流继电器K吸合。

馈电开关就会跳闸。

这就是附加直流漏电保护的原理。

2附加直流电源漏电保护的设计与实现漏电直接电源漏电保护在实际中应用，通过硬件及软件实现。

2.1 附加直流电源漏电保护的硬件实现附加直流电源漏电保护硬件框如2所示，漏电电流通过采样电阻R2获取电压，经过滤波电路滤除干扰信号经过光藕隔离后送入A/D前端进行采样。

第一章作业题及答案1.电力系统、电力网、额定电压、一级负荷的概念？2．矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所和移动变电站的作用是什么？答：1）矿井地面变电所的作用是：矿井供电的枢纽，它担负着向井上、井下配电的任务。

2）井下中央变电所的作用是：全矿井下供电的中心，接受从地面变电所送来的高压电能后，分别向采区变电所及主排水泵等高压设备专供电能，并通过变电所内的矿用变压器降压后，在向井底车场附近的低压动力和照明供电。

3）采区变电所和移动变电站的作用是：采区变电所是采区供电的中心，其作用是将中央变电所送来的高压电能变为低压电能，并将电能配送到裁决工作面配电点或用电设备。

移动变电站的作用是深入顺槽的供电方式，深入负荷中心，供电容量大、距离短，电压损失小，提高了供电质量。

3.桥式接线分为几种？矿井供电方式有几种？4.变压器中性点工作方式有几种？5.为什么井下变压器中性点禁止接地？6.什么是功率因数？提高功率因数的意义及方法？7.判断下列说法是否正确？1）同一额定电压的供电系统，额定电压不一定相同？2）井下照明电压是220V还是127V？3）计算负荷可以用所用设备的额定功率之和来代替？4）矿井主排水是二级负荷？5）井下变压器中性点禁止接地？6）含有一类负荷的变电所必须选用两台及以上变压器？第二章作业题及答案1.什么是短路？类型有哪些？短路的原因及危害有哪些？P40-412.计算短路电流的目的是什么？P413.无限大与有限电源容量系统有何区别？(参考课件)4.短路全电流由哪几部分组成？（iap+ ipe）5.简述ISS、iim、Iim、SS的意义及计算方法。

P43-446.短路电流的计算方法主要几种方法？（有名制及标幺制）写出有名制法的基本公式？P457.什么是短路电流的动、热效应？如何校验动、热稳定性？ P62-63 答：短路电流通过电气设备及载流导体时，一方面要产生很大的电动力，可能导致导线永久易变形或设备被破坏；即电动力效应；另一方面要产生很高的热量可能导致导线、设备烧坏及被破坏，即热效应。

漏电保护————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:ﻩ2 矿井低压电网的选择性漏电保护原理煤炭生产主要在井下进行,矿井电网大部分为电缆供电，环境恶劣,故障多,电缆线路经常发生单相漏电或单相接地故障。

煤矿井下低压电网发生漏电故障，不但会导致人身触电事故,还会形成单相接地，进而发展成为相间短路，由此引发的电弧会导致瓦斯、煤尘爆炸,甚至使电气雷管提前引爆。

为确保人身安全,减少因漏电引起的瓦斯、煤尘爆炸的危险性,在井下低压电网中必须安装可靠的漏电或选择性漏电保护装置，进而提高井下的电气安全水平。

选择性漏电保护装置与系统是漏电保护技术的发展趋势，它可以保证只切除漏电故障线路和设备,非故障部分继续工作,减小故障停电范围，而且便于寻找漏电故障，缩短漏电停电时间,这对保证电网安全、可靠运行和提高劳动生产率显然极为有利。

2.１漏电保护原理分析漏电保护的主要目的是通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘。

我国煤矿井下采区的低压供电系统如图2-7所示。

一般为三级，即总自动馈电开关Q1，分支馈电开关Q2和磁力起动器Q3三级,因此其选择性漏电保护系统便可分为三级和两级两种,图中T 为降压变压器。

所谓三级选择性漏电保护系统，是指这三级开关均设有选择性漏电保护装置;而两级漏电保护系统则指这三级开关中的两级装设有选择性漏电保护装置,如总自动馈电开关和分支自动馈电开关两级,或总自动馈电开关和磁力起动器两级。

目前一般采用将漏电保护装置设在总自动馈电开关Q１和分支馈电开关Ｑ2两处，而磁力起动器Ｑ3处一般仅设漏电闭锁保护，亦即采用两级选择性漏电保护系统。

其中，总自动馈电开关处的漏电保护装置一般采用附加直流电源保护原理，分支自动馈电开关的漏电保护装置则采用零序功率方向原理。

6kV TQ2Q2Q2Q3Q3Q3M1M2M3 Q1K1K2K3L1L2L3图2-7 井下低压供电系统图目前在总自动馈电开关处的漏电保护装置中,一般采用零序电抗器的方法来实现对漏电故障电流的补偿,以进一步减少人身触电电流和引爆瓦斯煤尘的可能性，其原理如图2－8所示。

煤矿井下低压馈电开关的漏电保护文章摘要:针对目前煤矿井下低压馈电开关的2种主要漏电保护方式：附加直流电源检测式漏电保护、零序功率方向式漏电保护，分析了其保护原理，总结了其优缺点，对于设计和使用低压馈电开关具有重要意义。

(共2页)文章关键词:馈电开关保护漏电选择性文章快照:河南平顶山人，副教授，1991年毕业于焦作工学院机械系矿山机械专业，现在平顶山工业职业技术学院机电系从事教学工作，在国内不同类型刊物发表论文多篇，电子信箱：pzxyzhangjun@163．tom．一176一收稿日期：20o8—0r7—27第29卷第l2期煤矿井下低压馈电开关的漏电保护——冯英博Vo1．29No．12目前使用的主要有2种类型：(1)附加直流电源检测式漏电保护图1为附加直流电源检测式漏电保护原理示意图，主要由三相电抗器SK、零序电抗器L、表、执行继电器J、直流电源组成。

电网对地绝缘电阻R．、R2、R3为可变值，c、C2、C]为电缆分布电容。

当直流电压一定时，继电器J中电流值将随R、、R值而变。

当、R、值下降到一定程度时，继电器J动作，其常开接点接通馈电开关的分励脱扣线圈，开关跳闸，实现漏电保护。

图1附加直流电源检测式漏电保护原理示意图空气馈电开关DW一350和真空馈电开关BKD9—400I型所配的检漏继电器就是利用了这种保护原理。

智能型KBZ一40OⅡ做总开关时，漏电保护原理与此大同小异，只是没有用零序电抗器L，虚线框内的部分也做到了智能保护器内，并通过液晶显示屏将对地电阻值直观地显示出来。

附加直流电源检测式漏电保护具有保护全面、动作无死区等优点，但也具有动作无选择性、动作时间长等缺点。

(2)零序功率方向式选择性漏电保护矿用低压防爆馈电开关的选择性漏电保护是指当矿井低压电网某条支路的某一相发生人身触电或单相对地放电或单相对地泄漏电流时，能及时检测出漏电故障并作用于跳闸，有选择性地只切断故障线路，保证非故障线路安全运行的保护设施。

煤矿井下采掘工作面低压电网的漏电保护相关知识一、电网漏电保护从保护原理上分类有哪种保护方式什么叫漏电：在供电系统中（主要是电缆），由于绝缘老化或机械性损坏而产生微小的导电芯线对地电流时就是漏电。

对于中性点不接地的供电电网一相漏电时，流入地中的电流，只能通过其它两项的对地电容和对地绝缘电阻构成回路。

根据理论分析和实践证明，在煤矿井下供电系统中，由于一相漏电可能使正常情况下不带电的电气设备外皮（如开关、电动机的外壳和电缆外皮）产生危险电压，当人身触及这些带电外皮时会造成人身触电受伤以致死亡事故发生；同时漏电所产生的电火花可能引起瓦斯、煤尘爆炸或使电雷管超前引爆；长时间较大的漏电电流还可能使设备外皮发热以致引起火灾；如一相漏电不能及时消除，当另外一相接地或漏电时，可能造成相间短路，产生电弧、高温极易引起瓦斯、煤尘爆炸、引发火灾和造成电气设备和损坏。

因此，漏电故障必须经常监视、及时发现并使之消除。

所以井下低压电网必须安装漏电保护装置。

电网漏电保护装置的种类很多，有的是专门制成一个完整的设备，有的则只是制作成一个部件或一块插板安装在开关箱内，但从原理上看常见的漏电保护不外以下四种：（一）附加直流电源的检测保持方式如图5－2－1所示。

附加直流电源的漏电保护原理是在三相电抗器组成的人为中性点（图5－2－1a）或变压器的中性点（图5－2－1b）上附加直流电源。

使直流电流I由正极流出，入“地”后，经绝缘电阻r A、r B、r C进入三相电网，再经三相电抗器SK（图5－2－1a）或（图5－2－1b）那样，经变压器绕组、零序电抗器LK、千（KΩ）表和直流继电器J，返回负极。

图5-2-1附加直流电源漏电保护原理（a ）直流电源加在人为中性点与地之间 （b ）直流电源加在变压器中性点与地之间对于稳定的直流电源，电容器C 和电网对地电容C A 、C B 、C C 除了投入瞬间外，不会有电流流过。

显然这个直流回路能用千欧表监视电网的绝缘电阻值，这个回路流过的电流如用I 表示时，则∑+∑=r R U I 式中：U —直流检测电源电压，伏；R ∑—为检漏继电器的内阻，其中包括直流继电器线圈的内阻R J 、千欧表的内阻R Ω零序电抗线圈的直流电阻R 0和三相电抗器线圈的电阻之和，欧；r ∑—三相电网每相对地绝缘电阻的并联值。

2、包装车间照明=0.108KW3、包装车间照明=0.108KW4、包装车间照明=0.108KW5、包装车间照明=0.108KW6、包装车间照明=0.108KW7、包装车间照明=0.216KW8、包装车间照明=0.108KW9、打包车间照明=0.108KW10、打包车间照明=0.108KW11、打包车间照明=0.108KW12、打包车间照明=0.108KW电话管线预埋示意图27-HYG7211M2-2600060006000成品堆放处600060000600006000060000会签专业签 署会签专业日 期日 期签 署结构建筑电水三匹柜机电源插座距地0.3米安装6000600012060006000三匹柜机电源插座距地0.3米安装6000办公室男厕7000200006000女厕20005000DL1-1盥洗间上DL1-2更衣室三匹柜机电源插座距地0.3米安装吹塑产品车间DL1-3DL1-4三匹柜机电源插座距地0.3米安装6000口罩车间热合车间口罩机房6000600060006000一层电照平面图1:100注：本工程动力仅设计配电电源并预留容量，其设备的布置均由甲方根据实际情况自行处理。6000三匹柜机电源插座距地0.3米安装M1-160006000原材料存放处五匹柜机电源插座箱底边距地0.3米安装裁床1X36XYZ600088-HYG102N1362.6CH60006000500020000女厕男厕60006000DL2-16000下上机修办公室盥洗间M2-1600050004000五匹柜机电源插座箱底边距地0.3米安装6000保管办公室办公室荧光灯带由工厂根据实际需要自行处理，本设计仅提供电源。二层电照平面图1:100600060006000五匹柜机电源插座箱底边距地0.3米安装缝制车间五匹柜机电源插座箱底边距地0.3米安装6000五匹柜机电源插座箱底边距地0.3米安装电开水器电源插座箱

二、触电的防治
1、加强电气设备的安全培训，强化安全意识，提高安全作业水平。 2、严格遵守有关电气作业安全的规章、制度，落实相关的安全措施。 3、加强对矿井供电系统保护设施的管理。 4、不带电检修或搬迁电气设备、电缆和电线。 5、从事电气作业时，使用必要的绝缘用具。 煤矿安全规程规定：照明、信号、手持式电气设备额定电压不大于127V，远 距离控制电压不超过36V。

二、井下特殊环境

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 遇到电气设备或线路产生电弧、电火花和局部高温时，就会燃烧和 爆炸。 2、井下采掘工艺需要用电雷管，电气设备对地的漏泄电流可能会将 电雷管引爆。 3、井下硐室、巷道、采掘工作面等需要安装电气设备的空间都比较 狭窄，对电气设备的体积应受到一定限制，且使人体接触电气设备 的机会较多，容易发生触电事故。 4、井下由于岩石和煤层的压力，常会发生冒顶和片邦事故，使电气 设备(特别对电缆)很容易受到这些外力的砸、碰、挤、压。
1）一级负荷
2）二级负荷
3）三级负荷

井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合 下列要求：
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额定电压，不超过127V。
4）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。
低压电器是指工作在交直流1200V（1140V）以下的电路中的电气设备。


（4）电气设备漏电时不及时切断电源会扩大为短路故障， 烧毁设备，造成火灾。
（一）漏电保护

2、漏电的原因
（1）电缆和电气设备长期过负荷运行，使绝缘老化而造成漏电。
（2）运行中的电气设备受潮或进水，造成对地绝缘电阻下降而漏电。 （3）电缆与设备连接时，接头不牢，运行或移动时接头松脱，某相碰 壳而造成漏电。 （4）电气设备内部随意增加电气元件，使外壳与带电部分之间电气间 隙小于规定值，造成某一项对外壳造成放电而发生接地漏电。 （5）橡套电缆受车辆或其他器械挤压、碰砸等，造成相线和地线破皮 或护套损坏，芯线裸露而发生漏电。 （6）铠装电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或缝隙，长期受潮 或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。

SA－远方控制开关
M－煤电钻电动机
KM线圈－控制回路
辅 回
1K线圈－先导回路 2K线圈－漏电保护回路
路 3K线圈－短路保护回路
三、煤电钻综合保护装置工作原理
1.通电：合Q，TM通，若已漏电，2K断开，闭锁； 若未漏电，2K闭合，可以启动若已短路，3K断开，闭 锁；若未短路，3K闭合，可启动
2.启动：按下SA，先导回路通，1K闭合，KM线圈通， KM触点闭合，电钻启动
四、低压选择性漏电保护系统
分开关装设有瞬时动作的有选择性零序功率方向漏电保护， 总开关装设有延时动作的附加直流电源式漏电保护。当分开关 以下发生漏电故障时，有选择性地切除故障支路；若漏电故障 是对称的，或分开关失灵拒动时，总开关经短暂延时动作，实 现后备保护，确保可靠性。
本节小结
一、附加直流电源漏电保护
一、附加直流电源漏电保护
1.保护原理
1）监测电网绝缘电阻
接通附加直流电源组成的 检漏回路，产生附加直流I大小为：
I V R R
I
原理图 当结构一定时，电源电动势V、回路电阻ΣR一定，回 路电流I与三相绝缘电阻RΣ成相反变化，用电流表测得I, 再换算为相应的RΣ刻度，从而读出绝缘电阻RΣ大小而成 为kΩ表。表中漏电电阻R漏电区域为红色，对于380v电 网为3.5kΩ，660v电网为11kΩ，1140V电网为20kΩ。
外皮电流 接地线
终端接线盒 电缆外皮
• 3.保护特点
• 优点：具有横向选择性。
• 缺点：①三相绝缘电阻同时降低发生漏电，电网中无零序
•
电流，失去保护功能。
•
②不能补偿人身触电电容电流。
•
③如果同一母线只有2支路，则两支路零序电流大小相等，

（2） 单相接地时形成单相短路
8
变压器中性点直接接地危害
（3） 引起电雷管超前引爆
电雷管的起爆条件：流过大于300mA电流 或者两脚线间电压达到1~1.5V。
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A1 变压器中性点不接地
• 变压器中性点不接地，单相触电不会 形成闭合回路，不会有电流流过人体。
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A2 变压器中性点不接地
井下发生人身触电时通过人体触电电流较小。
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新集二矿35KV变电所新接地保护装置
XBSG系列自动跟踪补偿消弧线圈成套装置
22
•《煤矿安全规程》第457条规定： 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20A。 地面变电所和井下中央变电所的高压馈电
线上，必须装设有选择性的单相接地保护装 置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装 设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装 置。
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中性点不接地方式—单相接地
当发生金属性接地时，接地故 障相对地电压为零。
中性点对地的电压上升到相电 压，且与接地相的电源电压相 位相反。
非故障相对地电压由相电压升 高为线电压。
三相的线电压仍保持对称且大 小不变，对电力用户接于线电 压的设备的工作并无影响，无 须立即中断对用户供电。（规 程允许继续运行2h）。
课程主要内容
➢中性点运行方式 ➢单相接地的危害 ➢电容电流的治理 ➢选择性漏电保护
1
一 电网中性点运行方式
• 中性点的运行方式指的是中性点与大地之 间的连接关系。
• 中性点运行方式的选择主要取决于单相接 地时电气设备的绝缘要求及供电可靠性。
• 中性点运行方式的不同，直接影响到安全 和经济问题，需要进行综合比较分析。
• 因线路停电或系统频率降低等原因使接地电流减少，可能出 现完全补偿。故一般也不采用。

漏电的分类
• 集中性漏电
• • ①长期的集中性漏电 这种漏电，可能是电网内的某台设备或电缆，由于 绝缘击穿或导体碰及外壳所造成。 ②间歇的集中性漏电 这种漏电，大部分发生在电网内某台设备（主要是 电动机）或负荷端电缆，由于绝缘击穿或导体碰及外壳，在设备运转时 产生漏电；还可能由于针状导体刺入负荷端电缆内产生漏电。 ③瞬间的集中性漏电 这种漏电，主要是由于工作人员或其它物体偶尔触 及带电导体或电气设备和电缆的绝缘破裂部分，使之与地相连；还可能 操作电气设备时产生对地弧光放电所致。
井下供电系统常用的漏电保护方式
有漏电保护、选择性漏电保护和漏电闭锁。 目前，使用的漏电保护装置很多，但总体上可以分为 两大类： 1）安装在各类开关中的具有漏电跳闸、漏电闭锁和选 择性漏电功能的电子插件、微电脑综合控制保护器 和漏电继电器； 2）具有独立的防爆外壳必须与馈电开关配合使用的 检漏继电器。 漏电保护按原理不同可以分为附加直流电源式、 零序电流方向式、旁路接地式和自动复电式等。
•
• • • •
使雷管无准备引爆 漏电电流在其通过的路径上会产生电位差，漏电电 流的数值越大，所产生的电位差就越大，如果电雷管两端引线不慎与 漏电回路上具有一定电位差的两点相接触，就可能发生电雷管无准备 爆炸的事故。 烧损电气设备，引起火灾 长期存在的漏电电流，尤其是两相经过渡电 阻接地的漏电电流，在通过设备绝缘损坏处时将散发出大量的热，使 绝缘进一步损坏，甚至使可燃性材料着火燃烧。 烧损电气设备，引起火灾 长期存在的漏电电流，尤其是两相经过渡电 阻接地的漏电电流，在通过设备绝缘损坏处时将散发出大量的热，使 绝缘进一步损坏，甚至使可燃性材料着火燃烧。 引起短路事故 长期存在的漏电电流及电火花使漏电处的绝缘进一步损 坏，最后危及相间绝缘而造成短路，形成更大的电气故障，对矿井安 全造成严重威胁。 严重影响生产 《煤矿安全规程》要求，一旦电网发生漏电，就必须停 电处理。漏电故障的处理少则数小时，多则达几个班，因而严重影响 生产，降低煤炭企业的经济效益。另一方面，停电使局部通风机停转， 通风恶化，形成瓦斯积聚，反过来又威胁矿井安全。

论文题目：漏电保护装置的设计与实现（软件)摘要随着我国经济建设规模的不断扩大。

用电量迅速增长,安全用电这一问题显得尤为重要.低压电网的漏电保护已经引起我国各用电部门及劳动保护部门的高度重视，建立科学的完善的漏电保护体系已迫在眉睫。

漏电保护器主要用来防止漏电造成的经济损失及人生触电造成的伤亡，对解决漏电问题有重要意义.本课题在分析低压电网漏电保护系统的基础上，提出了以单片机为核心，基于零序电流法和最低幅值选相法的漏电保护方案。

以单片机为核心进行软硬件设计，实现漏电的检测、快速处理和显示,设计出了可靠价廉的漏电保护器。

该装置完善了传统的漏电保护器，能快速判断出电网是否发生漏电及具体是哪一相漏电，并发出用于切除故障的信号.关键词：漏电保护器，单片机，零序电流ABSTRACTAccompanywiththeeconomy’sincrease，theuseofelectricityisgrowingquickly,andthesafetyisbecomingmoreandmoreim portant.Theresidualcurrentprotectofthelow-pressureelectricitynethasbeen highlyregardedbytheelectricdepartment，ascientificandfull—classedresidualprotectsystemishighlyrecommended。

Theuseofresidualcurrentoperatedprotectivedevicecanavoidtheeconomylossof thefireandpeople’sdeathduetotheelectricshock，soitisextensiveused。

Basedontheactualleakage-protectionsystemforundergroundlowvoltagedis tributionnetworks，thispaperadvanceanewschemewhichbasedzero-sequencecurrentandthetheoryofl owestamplitude，andthesingle—chipmicrocontrollerMCS—51isthecore.Thedesignofsoftwareandhardware，real—timedischarginganddisplayingbyapplyingsingle-chipmicrocontrollertechnol ogy. Andinfinal，intelligentresidualcurrentoperateddevicewithhighreliabilibyiscompleted。

馈电开关的选择性漏电保护如下图，在一个供电系统中，有一个总的馈电开关，然后分成三条支路，每条支路上再安装一台馈电开关。

假如支路一发生漏电现象，支路一中的馈电开关就会跳闸，支路二和三上的馈电开关不会跳闸。

支路二、三可以正常工作。

这种有选择性的切除故障支路的保护，就是选择性漏电保护。

是指在系统漏电时，在最小的范围内切断故障电路。

而不是影响整个供电系统。

电光的BKD16-400(200)Z/1140(600)馈电开关即可以作为上图中的总开关使用，也可以作为分开关使用。

当作为总开关使用时，将保护上的扭子开关拨至“总”的位置，同时设置一定的延时，作为后备保护使用。

作为总开关时的漏电保护使用的是附加直流漏电保护，其原理在上一贴中已经讲了。

当安装在分开关位置时，将保护的扭子开关拨至“分”的位置，并设置为瞬时动作。

当作为分开关使用的时候，其漏电保护是使用的零序功率方向式漏电保护。

现在我们重点的介绍一下这种漏电保护的工作原理：零序功率方向式漏电保护的工作原理框图如下所示。

当电网中某支路发生不对称漏电（有一相漏电或两相漏电）、人身触电或单相接地故障时，由取样电路分别从电网中取出漏电支路的零序电压（同一母线配出的零序电压相同）和零序电流，经过放大整型后，由相位比较电路来判断该支路是否发生故障，最后启动执行电路切断该漏电支路的电源。

在上面这个框图中，放大整形，相位比较等电路都是在保护器内部的，我们不需要知道其具体的工作原理，只要知道，将零序电压和零序电流送入保护器之后，只要有漏电故障，保护器就会根据取样信号判断出漏电了，然后驱动执行电路去执行。

BKD16-400(200)Z/1140(600)馈电开关的零序电压和零序电流取样电路如下：零序电流取样：上图中的LH就是一个电流互感器，他将零序电流信号通过54#、55#线送入了保护器的内部。

至于零序电流互感器的原理大家可以通过做一个使用来理解。

你有时间找一只钳流表。

然后再找一台电动机，给电动机通上电，现用钳流表测量其中一相的电流，这是你的钳流表可以测出电流数。