矿井供电电网保护

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浅析煤矿井下低压供电系统三大保护

2漏电保护
井下漏电保护主要作用：不间断地监视井下采区低压电网的绝缘状态，当对地绝缘降到危险值时，能够迅速切断电源，防止绝缘进一步恶化。《煤矿安全规程》规定井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或选择性漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。
漏电保护是保障人身及设备安全的一项重要保障措施，漏电保护分为附加直流式漏电保护、零序电流方向等几种保护方式。目前新集矿区井下供电基本采用附加直流式、零序电流方向式两种漏电保护方式配合系统的漏电保护。当总馈与分馈之间发生漏电故障时，总馈动作跳闸，切断故障电源；当某一分馈所带负荷出现漏电故障情况下，该分馈有选择性的动作跳闸，而其余无故障负荷保持正常运行状态，当对总馈和分馈的设置不合理时会出现设备越级跳闸，2019年4月28日9:28分，板集煤矿-735轨道二石门变电所2#变动力总馈越级漏电跳闸经查是北翼轨道大巷迎头水泵绝缘降低造成动作跳闸，在这个案例中，虽然在故障状态下总馈动作，切断了供电线路，但断电范围较大，没有实现选择性漏电保护，经对总馈和分馈保护器内参数进行检查发现，分馈和总馈漏电延时差较小，且分馈零序电流值调整过大，造成设备越级跳闸。为保证安全供电，将漏电故障影响范围降到最低，我们必须根据根据电网供电负荷实际情况，及时调整保护器参数。
（3）动作可靠性
动作可靠性指供电系统出现故障时，能够可靠动作，不会产生拒动，误动现象。例如一台三相鼠笼电机出现过载，保护器拒绝动作，在长时间过载下，会使设备温度升高，破坏电机绝缘，更严重会烧毁电机，造成事故，这是不希望出现的。所以要求保护要可靠动作。因此我们要对保护进行定期整定及校验，以保证我们的保护能够可靠动作。
（1）选择性
当井下供电系统出现过流故障时，能够迅速切断故障设备的上一级电源，保证其他无故障部分能够正常可靠运行，不得出现越级跳闸，使事故进一步扩大化。

煤矿井下高低压供电系统及保护

煤矿井下高低压供电系统及保护摘要：随着科学技术的进步，煤矿供电有着电压越来越高、负荷功率越来越大、线路越来越复杂、供电保护越来越精确的趋势。

那么煤矿井下供电系统的优劣直接影响到电网的安全性、可靠性、合理性和经济性。

尤其煤矿井下采掘机械化程度的提高，生产工作面不断向前延伸、扩大，给煤矿井下安全供电带来了许多不利的影响。

文章首先对井下特殊环境进行了分析，然后对煤矿企业井下供电提出了基本要求，最后就预防井下电气火灾的安全检查措施给出了一些措施。

关键词：煤矿井下；低压供电；保护措施引言：煤炭资源在我国各种能源中占据相当高的地位。

我国的煤炭资源存储量相较于其他能源要多的多，因此，煤炭的需求很大。

随着我国经济水平的不断提升，我们对煤炭的需求量日益增加。

需求量的增加必然导致煤矿开采量的增加。

煤矿的安全问题也越来越被人们重视。

对于一个煤矿矿井而言，它的结构非常复杂，开采煤矿也受到很多因素的影响。

而低压供电系统的复杂性更多，难以安全稳定运行。

因此对煤矿井下低压供电系统进行保护就显得尤为重要。

低压供电系统的安全稳定运行是煤矿正常开采的保障条件。

目前，我国对煤矿井下低压供电系统的保护措施的研究还不够成熟，导致煤矿发生火灾的情况问题频发。

为此，相关部门专门拨款用于研究低压供电系统的保护措施。

一、供电系统的现状电力是煤矿生产的主要能源。

对煤矿井下进行可靠、安全、经济合理的供电，对提高产品质量，提高经济效益及保证安全生产等方面都有十分重要的意义。

为确保安全和正常生产的需要，合理优化井下供电系统就显得更为重要。

当今，随着矿井供电电压等级的不断提高，井下低压供电系统的范围也在不断扩大。

对于供电路径而言，由地面110kV（或35kV）变电站到井下中央变电所，再由井下中央变电所到采区变电所，再由采区变电所到采掘工作面移动配电点。

对于高压来说，所用电压等级35kV/6kV。

井下供电高压采用10kv或6kV。

就高产高效综采工作面而言，若工作面供电电源引自采区变电所6000V分段母线上，则工作面就存在6000V，3300V，1140V和660V等4种动力电压等级。

煤矿供电三大保护

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=105.5A1、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。

矿井低压供电及三大保护

六、矿用电气设备
井下工作环境对电气设备的要求 1）防爆型 2）坚固的外壳 3）防护等级、防锈、绝缘耐潮 4）运行安全可靠、维护简单 5）选材、结构便于搬运６）电气设备要有足够的容量和过载能力

矿用防爆电气设备的类型爆炸性气体环境用电气设备分为： Ⅰ类：煤矿用电气设备； Ⅱ类：工厂用电设备备注：防爆电气设备的类型、级别和级别连同防爆设备的总标志“Ex”一起，构成防爆标志。在防爆电气设备外壳的明显处，均有清晰的永久凸纹或凹纹标志“Ex”和煤矿矿用产品安全标志“MA”。
5）所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。 6)电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。 7）接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过 2Ω。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的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1Ω。
（二）过流保护
过流保护是指实际通过电气设备或电缆的工作电流超过了额定的电流值。常见的过流故障有短路、过负荷、断相三种。 1、短路的危害与原因危害：短时间内烧毁电气设备或电缆，引起电气火灾，甚至引起瓦斯和煤层爆炸。原因：绝缘击穿、机械损伤、误操作等。 2、过负荷的危害与原因危害：导致绝缘性能下降、电动机烧坏。原因：电源电压过低、机械性堵转、重载启动等。 3、断相的矿井供电系统中从事电气作业时，应严格遵守相关的规章制度，如岗位责任制，交接班制度、巡回检查制度、工作监护制度、停送电制度等，落实相应的安全技术措施：（1）井下不得带电检修，带电搬迁电气设备、电缆和电线。（2）操作井下电气设备时，应遵守下列规定：非专职人员和非值班电气人员不得擅自操作电气设备；操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘性。（3）容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或遮拦等防护设施。（4）电气设备的检查、维护和调整，必须由电气维修工进行。高压电气设备的检修和调整工作，应有工作票和施工措施。高压停、送电的操作，可根据书面申请或其他可靠的联系方式，得到批准后，由专职电工执行。在特殊情况下，采区电工可对采区变电所内的高压电气设备进行停送电操作，但不得擅自打开电气设备进行修理。（6）井下防爆电气设备运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。

矿井供电三大保护

A
对Y/Y接线的变压器，按公式(13)计算出的整定值，按公式(15a)检验：
B
≥1.5 ．．．．．．(15a)
C
对于Y/△接线的变压器，按公式(13)计算出的整定值，按公式(15b)校验：
D
≥1.5 ．．．．．．(15b)
E
式中： ----Y/△接线变压器的二次两相短路电流折算到一次侧的系数。
第一节过电流保护
②对保护电缆支线的装置按公式⑽选择：．．．．．．．．⑽ 式中：IQC 、IR 、1.8～2.5----含义同公式⑼。 ③对保护照明负荷的装置，按公式(11)选择： IR≈Ie ．．．．．．(11) 式中：Ie ----照明负荷的额定电流，A。选择熔体的额定电流应接近于计算值。 2）选用的熔体，应按公式(12)进行校验： ≥4～7．．．．．．(12) 式中： ----含义公式⑹。 4～7----为保证熔体及时熔断的系数，当电压1140V、660V、380V，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7；电流为125A时，系数取6.4；电流为160A时，系数取5；电流为200A时，系数取4；当电压为127V时，系数一律取4。
第一节过电流保护
断相
断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。
造成断相原因有：熔断器有一相熔断；电缆与电动机或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等。
3
2
1
第一节过电流保护
第一节过电流保护
二、煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则（一）、一般规定 1、短路电流的计算方法 1）选择短路保护装置的整定电流时，需要计算两相短路电流值，可按公式（1）计算： = （1）式中： ----两相短路电流，A。 ----短路回路内一相电阻，电抗值总和，Ω。 Xx ----根据三相短路容量计算的系统电抗值, Ω。 R1、X1 ----高压电缆的电阻、电抗值，Ω。 Kb ----矿用变压器变比。 Rb、Xb ----矿用变压器的电阻、电抗值，Ω。 R2、X2 ----低压电缆的电阻、电抗值，Ω。 UN2 ----变压器二次侧额定电压，V。

井下电气三大保护

第一章井下电器三大保护煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接地保护统称为煤矿井下电器的三大保护。

井下电器系统的三大保护是保证井下供电、用电安全的可靠措施。

第一节漏电保护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。

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。

（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。

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，造成某一相对外壳放电而发生接地漏电。

（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。

（９）移动频繁的电气设备的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。

（１０）操作电气设备时，产生弧光放电造成一相接地而漏电。

煤矿井下供电系统继电保护整定计算

摘要电力是现代煤矿企业生产所需的主要能源，煤矿企业中的绝大多数生产机械都直接或间接地以电力为动力源，电力系统可靠、安全、经济、合理地运行对煤矿企业至关重要。

煤矿电网是电力系统的一个重要组成部分，它是联系电力系统与煤矿用电设备的桥梁，由于以电缆供电为主，具有负荷集中、电气设备运行环境恶劣、供电可靠性要求高等特点，其继电保护计算与系统电网和普通电力用户相比有一些特殊的地方。

随着煤矿井下生产对供电可靠性的要求越来越高，各煤矿企业对井下继电保护整定的工作日益重视，越发认识到制定一套适合于煤矿井下生产实际情况的继电保护整定规范的必要性与重要性。

目前煤矿电气技术员进行此项工作时普遍采用手工故障计算和人工整定计算的方法，因此对继电保护整定计算的手工计算作一些总结是有一定的意义的。

本文主要针对赵家寨煤矿井下供电系统现状、特点，提出一些有针对性的继电保护方面的看法及整定计算方法，以供探讨。

关键词：煤矿；电网; 继电保护；电力abstractElectric power is required by the modern mine enterprise production primary energy, machinery for coal mine enterprises in the vast majority of production is directly or indirectly to electricity as a power source, power system reliability, security, economic and rational operation of coal mining enterprises is essential.Coal mine electric network is an important part of power system, it is a bridge link between power system and electric equipment in coal mines, due mainly to cable power supply, load set run the appalling conditions, power supply, electrical equipment and high reliability requirements, system for relay protection calculation and its power network and compared to ordinary electricity user has some special place. As the demand for reliability of power supply in coal mine production increasing, underground in the coal mines of relay protection setting pay increasing attention to more awareness to develop a suitable for underground coal mine production realities of the necessity and importance of relay protection setting norms.Currently coal mine electrical technician carrying out the work commonly adopted method of fault calculation and manual setting by hand, so the manual calculation of relay protection setting calculation for summary of some significance. This article mainly for Zhao jiazhai coal mine power supply system status, characteristics and made a number of targeted view of relay protection and its setting calculation method, for discussion.Keywords：coal mine; electrified wire netting; relaying protection; power目录1 绪论 (1)1.1 赵家寨煤矿简介 (1)1.2 本课题的目的与意义 (1)1.3 矿井供电系统要求 (3)1.4 定值整定计算的基本原则 (4)2 赵家寨煤矿供电概况 (6)3 短路电流的计算 (7)3.1 概述 (7)3.2 短路的原因、种类及危害 (7)3.1 高压供电系统短路电流的计算 (9)3.1.1 短路电流变化过程分析 (9)3.1.2 短路回路中元件阻抗的计算 (9)3.1.3 短路电流的计算 (11)3.2 井下低压网络短路电流计算方法 (11)4 井下供电系统短路电流计算 (14)5 井下中央变电所计算校验 (16)5.1 D2点短路整定 (16)5.2 中央变电所3#柜(11采区变电所1回路) (18)5.3 中央变电所4#柜(11轨道1车场3车场电源) (19)5.4 中央变电所5#柜(中央泵房水泵1#水泵电源) (20)5.5 中央变电所14#柜(中央变电所高爆总电源) (20)5.6 中央变电所21#柜(西大巷风机专变) (21)5.7 中央变电所22#柜(12采区变电所Ⅱ回路) (22)5.8 中央变电所26#柜(强力胶带机Ⅱ回路) (23)5.9 中央变电所29#柜(所内3#变压器) (23)5.10 中央变电所30#柜(11采区变电所Ⅱ回路) (24)5.11 中央变电所31#柜(所内2#变压器) (25)5.12 中央变电所32#柜(西大巷配电点电源) (26)5.13 中央变电所34#高爆开关(31变电所电源) (26)5.14 中央变电所35#高爆开关(所内1#变压器) (27)6 11采区变电所计算校验 (29)6.1 1#、10#、19#高压真空馈电开关整定 (30)6.2 11采区变电所4#高压开关 (30)6.3 11采区变电所5#高压开关 (31)6.4 11采区变电所6#高压开关 (32)6.5 11采区变电所7#高压开关 (33)6.6 11采区变电所8#高压开关 (34)6.7 11采区变电所9#高压开关 (35)6.8 11采区变电所11#高压开关 (35)6.9 11采区变电所12#高爆开关 (37)6.10 11采区变电所15#高爆 (37)6.11 11采区变电所16#高爆 (38)6.12 11采区变电所17#高爆开关 (39)6.13 11采区变电所18#高压开关 (40)7 12采区变电所计算校验 (42)7.1 12采区变电所1#高爆开关(Ⅰ段进线) (42)7.2 12采区变电所2#高爆开关(12204工作面电源) (43)7.3 12采区变电所3#高爆开关(风井底变电所Ⅰ回路) (43)7.4 12采区变电所4#高爆开关(12采区变电所4#风机专变) (44)7.5 12采区变电所5#高爆开关(12采区变电所3#动力变压器) (45)7.6 12采区变电所10#高压开关 (45)7.7 12采区变电所15#高爆开关(12采区变电所Ⅱ回路) (46)8 风井变电所计算校验 (48)8.1 风井、泵房变电所母线短路容量计算： (48)8.2 风井、泵房变电所5#、6#高压真空电磁启动开关 (48)8.3 风井底变电所12#高压真空电磁启动开关 (50)8.4 风井泵房2#高爆开关： (51)9 总结 (53)致谢 (54)参考文献 (55)附录A (56)1 绪论1.1 赵家寨煤矿简介赵家寨煤矿(河南省新郑煤电公司)是河南省“十五”、“十一五”重点建设项目，由郑煤集团、神火集团、河南省煤田地质局共同出资建设的一座设计年产300万吨的现代化矿井。

矿井供电安全技术措施

矿井供电安全技术措施矿井供电是矿山生产的重要支撑，但也是一项危险性极高的工作，因此必须采取安全技术措施确保矿井供电安全。

本文将介绍常见的矿井供电安全技术措施。

1. 电气设备的选购与安装电气设备的选购和安装是保证矿井供电安全的重要一环。

在选购电气设备前，应先了解所需设备的技术参数和质量标准，同时根据实际情况选购符合要求的电气设备。

在安装电气设备时，应按照工艺要求进行施工，检查设备的接地情况和绝缘性能，以确保电气设备的正常运行及供电安全。

2. 电力线路的安装电力线路的安装对供电安全有重要影响。

在进行电力线路安装时，应先进行避雷接地设计，规范化施工，确保接地线路合格。

采用防护措施避免其与非电气设备重叠，防止外力冲击折断，导致电网电压大幅度变化。

3. 火灾自动报警系统火灾自动报警系统是矿井供电安全的重要措施。

通过实时监测火险和火灾，能够快速响应和稳定状况的回复处理。

在矿山内选择布置灵敏度高，信号鲜明描绘的雷达传感器。

固定火灾预警加大监督，增强快速反应时的预警效果。

具备火灾报警装置的功效，对矿井供电消防工作起到了重要作用。

4. 电气故障监测、保护、排除系统电气故障监测、保护、排除系统是矿井供电安全的关键。

它可以通过编写防护消息闸电子自动控制系统的方案，组织关于设备安全的可靠会议，确保设备安全。

为方便用户及时发现故障和及时处理，可以采用智能卫士电子监视器，实现现场实时监测、远程控制和诊断等。

5. 预防雷击与振动预防雷击与振动也是保障矿井供电安全的一项重要措施。

在进行电气设备安装时，应根据当地雷电活动情况进行雷击防范措施，如增加避雷线等。

同时，为了避免设备振动对电气系统造成影响，应在安装时保证各设备之间的距离符合要求。

如果设备安装点不同，则考虑采用吊装或地电池来解决问题。

6. 人员培训和消防演练除此之外，加强人员培训和消防演练同样是保障矿井供电安全的重要手段。

员工需要了解当地的电气设备安全标准和预防措施，以及矿井供电应急处理措施。

矿井下的三大保护装置

浅谈矿井下的三大保护装置摘要：本文主要介绍了煤矿井下的三大保护装置，即过流保护装置、漏电保护装置和保护接地装置。

关键词：矿井安全供电保护装置安全供电是保证矿井安全生产的关键之一。

由于井下环境条件恶劣，容易发生各种电气事故，因此，需要采取必要的安全措施，设置可靠的保护装置，才能提高矿井生产的安全水平。

煤矿井下最重要的电气保护是过流保护、漏电保护和保护接地，即井下三大保护，它们是煤矿井下安全供电的主要技术措施，对确保安全、发展生产起着十分重要的作用。

1.过流保护装置凡是流过电气设备或线路的电流，如果超过其额定值或允许值，都叫作过电流。

引起过电流的原因很多，如短路、过负荷、电动机单相运转（断相）等。

长时间的过电流运行，将导致电气设备与井下电缆的迅速损坏，甚至引发严重的安全事故。

为此，对于电气设备和供电线路都必须设置相应的过流保护，以便能及时地切断故障处的电源，防止事态的恶化。

过流保护包括短路保护、过载保护和断相保护。

在保护过程中，过流保护装置应满足以下基本要求：①选择性当电网某部分发生过流故障时，要求保护装置只切除故障设备或线路的电源，尽量缩小停电范围，保证无故障设备继续运行。

②可靠性即要求保护装置本身应具有较高的可靠性，不出问题，随时处于可靠的准备动作状态；此外，还要求保护性能可靠，当本保护范围内发生过流故障时，它一定动作（不拒动）；当本保护范围外发生过流故障时，它一定不动作（不误动）。

③动作迅速在故障电流还没有造成危害之前，保护装置便应将过流故障切除。

④动作灵敏保护装置对它所保护范围内发生故障和不正常工作状态的反映能力，称为保护装置的灵敏性。

在实际工作中，通常用灵敏系数来衡量保护装置的灵敏程度。

灵敏系数定义为，式中kt ——保护装置的灵敏系数；idmin ——保护装置保护范围内的最小短路电流，a ；izd ——保护装置动作电流整定值，a 。

对于不同的保护装置和不同的保护对象，灵敏系数的取值也不相同。

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煤矿特种作业类别：2013年第七期井下电钳工主讲：张元吉单位：盘县煤矿安全技术培训中心
内容提要
一、矿井电气保护的任务及对电气保护装置的要求；
二、漏电保护；三、保护接地；
四、过流保护；
五、综合保护装置，包括电动机综合保护器、电钻综合保护装置、照明信号综合保护装置等。
（6）接线时，将导电芯与地线接错。（7）橡套电缆在运行中被炮崩或受挤、压、拉、砸、砍等机械作用而使护套绝缘层破坏。（8）电缆因长期过度弯曲而产生裂口或缝隙，运行机制中受潮气或淋水侵入。（9）带电作业，人体接触一相带导体。（10）在电气设备内随意增添电气元件，或检修时将工具等导体留在设备内，使电气间隙小于规定值，导致一相对外壳放电（11）操作电气设备时产生弧光对地放电。（12）出现严重过电压、击穿电缆或电气设备的对地绝缘。
（四）电压保护 1、欠压保护（1）欠压保护（失压保护），是指在供电过程中，由于某种原因出现电网电压突然消失或急剧降低30%40%，此时，保护装置使开关跳闸，自动切断电源。当电网电压恢复后，开关不会自动合闸，不会自动恢复供电或用电设备自动启动的一种保护装置。（2）井下高低压防爆开关都具有欠电压保护功能。高压防爆开关内装设有欠电压释放装置，通常叫做无压释放装置。
（二）过负荷过负荷又叫过载，是指电气设备和电缆的实际电流超过了该电气设备和电缆的额定电流，并超过允许过负荷时间。（1）电气设备和线路出现过负荷后，其温度将超过所用绝缘材料的最高允许值，烧毁绝缘。（2）长期过载会扩展成漏电或短路故障。（3）电气设备长期超载运行、电源电压过低和断相运行等都使电气设备出现过负荷现象。（4）在重载情况下反复启动电动机，因启动电流大会使电动机过热而烧毁。（5）在井下采掘机械中，由于堵转也可能烧毁电动机。
（3）低压磁力启动器的接触器在失压或欠压的情况下，接触器电磁吸合力不能保持吸合状态而释放，其启动控制回路中的自保节点已打开，只有电压恢复后人工重新启动，启动器才关电。（4）磁力启动器的控制回路就兼有欠压装置的功能，能够起防止电动机低压运行时被烧毁和电动机启动造成事故的作用如图2、图3所示。 2、过压保护过电压是指在供电系统的运行过程中，产生危及电气设备绝缘的电压升高。一般超过额定电压15%以上。
图1：井下供电系统中漏电保护相关基本原理图
三、保护接地
保护接地是指用导体把电气设备中所有正常不带电的外露金属部分，通过接地装置与大地紧密连接起来。电气设备的金属外壳在正常情况下是不带电的，但在绝缘损坏时其外壳或构架就会带电。此时，若人体触及，就会造成触电事故。保护接地就是预防这类触电事故的重要措施之一。（一）装设局部接地极的规定：（1）采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。（2）装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。
2、短路电流的危害短路电流很大，通常可达到额定电流值的几倍、几十倍甚至几百倍。（1）短路电流产生大量的热，烧毁电气设备，引起火灾或瓦斯、煤尘爆炸。（2）短路电流的电动力使故障设备及其他设备遭受机械破坏。（3）短路引起电网电压突然下降，影响电网中其他电气设备的正常运行等。
3、造成电网短路故障的主要原因（1）电气设备或电缆的绝缘受到破坏。如绝缘老化、机械性损伤等。（2）不同相序的两回路电源线并联。（3）检修完毕的线路在送电时没有拆除三相短路接地的临时接地线。（4）带电检修与搬迁电气设备、电气设备防护不当等。
1、附加直流电源漏电保护漏电保护采用附加直流电源，在开关合闸后对带电电网进行绝缘监测，当电网对地绝缘电阻低于动作值时，开关跳闸停止供电、起保护作用。（1）附加直流电源漏电保护的基本原理在变压器中性点不接地的电网中，很能容易检测到电网各相对地的绝缘电阻值。若在三相电网与大地之间附加一独立的直流电源，则在三相对地绝缘电阻上将有一直流电流经过，该电流的大小直接反映了电网对地绝缘电阻的高低。附加直流电源漏电保护就是通过检测该电流来实现漏电保护的。
（二）对接地母线和连接导线及其他要求（1）电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，应采用截面不小于25mm² 的铜线，或截面不小于 50mm² 的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm² 的扁钢。（2）接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。（3）橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他用。
（三）断相断相，是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。在这种状态运行的电动机叫单相运行。此时，电动机输出的转矩比三相运行时小得多，在其所带负载不变的情况下，工作电流增加，造成过热，可能烧毁电气设备。造成断相故障的原因如下：（1）熔断器一相熔断。（2）电缆与电缆、电缆与设备的连接不牢而一相松动脱落，电缆一相芯线断开。（3）电动机定子绕组与接线端子的连接一相松动脱落等。
由变压器中性点不接地电网分析：（1）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；（2）当电网发生不对称漏电时，各相对地电压不平衡，电网出现零序电压，因而必有零序电流。 ——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。
3、漏电闭锁漏电闭锁是指在开关合闸前对电网进行监测，当电网对地绝缘电阻低于规定的漏电闭锁动作电阻值，使开关不能合闸，起闭锁作用。目前，漏电闭锁单元都是利用附加直流电源式保护原理检测对地绝缘电阻实现漏电闭锁功能的。如图1：井下供电系统中漏电保护相关基本原理图所示。
（4）无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少分别设置1个局部接地极。（5）连接高压动力电缆的金属连接装置。（6）其他地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应至少钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入底板；垂直埋深不得小于 0.75m。
（二）电气保护装置的要求（1）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。井井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。（2）井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。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、接地和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置和远程控制装置。
3、漏电的原因（1）运行中的电缆或电气设备受潮或进水，使绝缘电阻下降。（2）电气设备或电缆长期过负荷运行使绝缘老化。（3）电缆与电气设备的连接不符合要求，造成接头松动脱落碰触金属外壳。（4）橡套电缆的连接不符合要求，出现“鸡爪子”、“ 羊尾巴”、明接头，并受潮气侵入。（5）用金属丝吊挂橡套电缆，使其嵌入绝缘层内接触芯线。
一、矿井电气保护的任务及对电气保护装置的要求
（一）矿井电气保护的任务煤矿企业多为地下作业。因其井下开采阴暗潮湿、自然灾害严重、环境恶劣及有限的空间等因素影响，对矿井电气设备有着特殊的要求，井井下电网必须实现漏电保护、过流保护和保护接地统称为“三大保护”。三大保护是保证井下供电安全的重要措施。因此，矿井电气保护的任务：一是采取“三大”保护措施，防止人身触电事故，以及防止电火花引起的煤尘、瓦斯爆炸事故；二是采取“三大”保护措施，防止因供电电源故障而损坏或烧毁电气设备，确保电气设备处于安全、高效、正常的良好的工作状态。
（2）漏电保护装置的动作电阻值漏电保护装置的动作电阻值是以网络允许最低绝缘电阻为基础确定的。当低压电网对地总的绝缘电阻下降到对人触电有危险的程度时，漏电保护装置动作跳闸，切断电源。这个人体触电有危险的电网最低绝缘电阻值，即为漏电保护装置的动作电阻值。 2、选择性漏电保护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。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。
（二）漏电保护
非选择性漏电保护
常用的漏电保护方式
选择性漏电保护
漏电闭锁
目前，使用的漏电保护装置总体上分为两大类：一类是安装在各种开关中的具有漏电跳闸、漏电闭锁和选择性漏电保护功能的电子插件、微电脑综合控制保护器和漏电继电器；另一类是具有独立隔爆外壳必须与馈电开关配合使用诉检漏继电器。漏电保护按原理不同可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。
1、漏电的危害（1）当漏电电流的电火花能量达到点燃瓦斯、煤尘的最小能量时，可能引起瓦斯、煤尘爆炸。（2）长期漏电，会使绝缘发热、老化，还可能烧毁电气设备，引发相间短路和电气灾害事故。（3）如果漏电发生在爆破作业地点附近，由于漏电电流在它流经的路径的路径上会产生电压降，当电雷管两端的引线接触漏电路径上具有电位差的两点时，可能造成电雷管提前引爆。 2、漏电保护装置的作用连续监视电网对地的绝缘状态，当人体触及一相带电导体或电网发生漏电时迅速切断电源，防止漏电事故发生。
二、漏电保护
（一）漏电在变压机中性点不接地电网中，发生单相接地（或直接接地或经过渡阻抗接地）或两相、三相对地的总的绝缘电阻降到危险值的电气故障叫漏电故障，简称漏电。人体触及一相带电导体的情况，是单相经过渡电阻接地，也属于漏电。电网按性质分为集中性漏电和分散性漏电两大类。其中，分散性漏电是由于整个电网或某条线路的对地绝缘电阻降低而发生的漏电。集中性漏电则是由于电网某处或某点的绝缘损伤而发生的漏电。
四、过流保护
过流保护是指电气设备或电缆的实际电流超过了额定值。过流保护包括短路保护、过负荷保护和断相保护。（一）过电流故障的危害及原因 1、短路短路是指供电线路的相与相之间经导线直接短接、电流不流经负载形成回路。短路时供电线路的电流称为短路电流。井下电网可能出现的短路故障有两相短路、三相短路和异相两点接地短路。