1、,煤礦低壓供電漏電保護(hù),什么是漏電故障呢 ？,當(dāng)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的一相、兩相或三相對(duì)地總絕緣電阻下降到危險(xiǎn)值以下時(shí)，若發(fā)生一相接地故障，漏電電流將很大，會(huì)造成人身觸電傷亡，引爆瓦斯或煤塵，引起火災(zāi)等重大事故。工作面漏電會(huì)引爆電雷管、造成人身傷亡事故。我們把這種事故稱為漏電故障，簡(jiǎn)稱為漏電。,漏電保護(hù),礦山供電，從安全角度考慮，無論采取哪種接地方式，高壓和低壓電網(wǎng)都必須裝設(shè)漏電保護(hù)裝置。我國(guó)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，礦井變電所的高壓饋電線上應(yīng)裝設(shè)選擇性的檢漏保護(hù)裝置；井下低壓饋電線上應(yīng)裝設(shè)帶有漏電閉鎖的檢漏保護(hù)裝置。漏電保護(hù)的目的是通過切斷電源來防止人身觸電傷害和漏電電流引發(fā)的電氣事故。,漏電保護(hù)的主

2、要作用是： 防止人身觸電；不間斷地監(jiān)視井下采區(qū)低壓電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，以便及時(shí)采取措施，防止其絕緣進(jìn)一步惡化；減少漏電電流引起瓦斯、煤塵爆炸的危險(xiǎn)。防止漏電電流引爆電雷管；防止短路電流所產(chǎn)生的電弧燒穿隔爆型電氣設(shè)備的外殼，或使其外殼的溫度升高超過危險(xiǎn)值，引起瓦斯、煤塵爆炸；預(yù)防電纜和電氣設(shè)備因漏電引起的相間短路故障；選擇性漏電保護(hù)裝置的使用，將會(huì)縮短漏電的停電范圍，并便于尋找漏電故障，及時(shí)排除，從而縮短了漏電停電時(shí)間。,漏電安全電流值及絕緣電阻危險(xiǎn)值的確定,我國(guó)煤礦井下供電系統(tǒng)是變壓器中性點(diǎn)嚴(yán)禁接地。人身觸電對(duì)人的生命安全造成的危害程度主要取決于流經(jīng)人體電流的大小與作用時(shí)間的長(zhǎng)短。研究結(jié)果表明流經(jīng)

3、人體的電流與作用時(shí)間的乘積小于50mAs時(shí)對(duì)人體來說是安全的。但考慮到流過故障點(diǎn)的電流不點(diǎn)燃電雷管爆發(fā)而引燃瓦斯和煤塵。取一定的安全系數(shù)，1975年煤炭工業(yè)部正式確認(rèn)把人體觸電電流與作用時(shí)間的乘積規(guī)定為30mAs為安全值。因此，從保護(hù)人身觸電安全的角度出發(fā)，30mAs是規(guī)定漏電保護(hù)裝置主要技術(shù)指標(biāo)的依據(jù)。 為達(dá)到這一指標(biāo)有三條途徑： （1）提高網(wǎng)路對(duì)地絕緣電阻； （2）對(duì)網(wǎng)路對(duì)地分布電容電流采取有效的補(bǔ)償措施； （3）提高漏電保護(hù)裝置與饋電開關(guān)脫扣裝置的跳閘速度。,對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的人身觸電電流IR，在忽略電網(wǎng)對(duì)地分布電容的情況下（一般漏電保護(hù)裝置中均采用電感補(bǔ)償） IR3U相/3RR+r

4、絕 U： ： 線路相電壓 RR ：人體電阻，可取最小值 1千歐； r絕 ：線路一相對(duì)地絕緣電阻值。 按IR30毫安，不難推出在660伏供電系統(tǒng)中r絕35千歐，也就是說當(dāng)每相絕緣電阻值降低到35千歐時(shí)，人身觸及一相時(shí)就有生命危險(xiǎn)。三相電網(wǎng)總的絕緣電阻為三相r絕的并聯(lián)值（11.7千歐），因此規(guī)定對(duì)660伏供電系統(tǒng)總的絕緣電阻危險(xiǎn)值定為11千歐。對(duì)于不同電壓等級(jí)的供電系統(tǒng)有著不同的數(shù)值的絕緣電阻危險(xiǎn)值，絕緣電阻危險(xiǎn)值就是漏電保護(hù)整定的動(dòng)作電阻值。,井下低壓電網(wǎng)發(fā)生漏電的危害 煤礦井下低壓電網(wǎng)大部分在采區(qū)，環(huán)境惡劣，工作人員和生產(chǎn)機(jī)械比較集中，電網(wǎng)若發(fā)生漏電，將導(dǎo)致以下危險(xiǎn)：,引起人身觸電 當(dāng)電氣設(shè)備

5、因絕緣損壞而使外殼帶電時(shí)，工作人員接觸外殼就會(huì)導(dǎo)致人身觸電事故。此時(shí)入地電流的一部分將要從人體流過，其數(shù)值大到一定程度就會(huì)造成人員傷亡。工作人員觸及刺破橡套電纜外護(hù)套而暴露在空氣中的芯線是一種更嚴(yán)重的人身觸電，此時(shí)入地電流大部分流經(jīng)人體，因而對(duì)人員的危害性更大。 引起瓦斯及煤塵爆炸 我國(guó)大部分煤礦都有瓦斯和煤塵爆炸的危險(xiǎn)，當(dāng)井下空氣中的瓦斯或煤塵達(dá)到爆炸濃度且有能量達(dá)0.28MJ的點(diǎn)火源時(shí)，就會(huì)發(fā)生瓦斯或煤塵爆炸。當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生單線接地或設(shè)備發(fā)生單相碰殼時(shí)，在接地點(diǎn)就會(huì)產(chǎn)生電火花，若此時(shí)電火花具有足夠的能量，就可能點(diǎn)燃瓦斯或煤塵。,使雷管無準(zhǔn)備引爆 漏電電流在其通過的路徑上會(huì)產(chǎn)生電位差，漏電電流的

6、數(shù)值越大，所產(chǎn)生的電位差就越大，如果電雷管兩端引線不慎與漏電回路上具有一定電位差的兩點(diǎn)相接觸，就可能發(fā)生電雷管無準(zhǔn)備爆炸的事故。 燒損電氣設(shè)備，引起火災(zāi) 長(zhǎng)期存在的漏電電流，尤其是兩相經(jīng)過渡電阻接地的漏電電流，在通過設(shè)備絕緣損壞處時(shí)將散發(fā)出大量的熱，使絕緣進(jìn)一步損壞，甚至使可燃性材料著火燃燒。 燒損電氣設(shè)備，引起火災(zāi) 長(zhǎng)期存在的漏電電流，尤其是兩相經(jīng)過渡電阻接地的漏電電流，在通過設(shè)備絕緣損壞處時(shí)將散發(fā)出大量的熱，使絕緣進(jìn)一步損壞，甚至使可燃性材料著火燃燒。 引起短路事故 長(zhǎng)期存在的漏電電流及電火花使漏電處的絕緣進(jìn)一步損壞，最后危及相間絕緣而造成短路，形成更大的電氣故障，對(duì)礦井安全造成嚴(yán)重威脅。

7、 嚴(yán)重影響生產(chǎn) 煤礦安全規(guī)程要求，一旦電網(wǎng)發(fā)生漏電，就必須停電處理。漏電故障的處理少則數(shù)小時(shí)，多則達(dá)幾個(gè)班，因而嚴(yán)重影響生產(chǎn)，降低煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。另一方面，停電使局部通風(fēng)機(jī)停轉(zhuǎn)，通風(fēng)惡化，形成瓦斯積聚，反過來又威脅礦井安全。,井下漏電的原因,電纜或電氣設(shè)備的原因 敷設(shè)在井下巷道內(nèi)的電纜絕緣老化或潮氣入侵，使正常運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)對(duì)地的絕緣電阻降低而造成漏電。 開關(guān)設(shè)備長(zhǎng)期使用，接線板潮濕可能造成漏電；其內(nèi)部元件或?qū)Ь€因某種原因使絕緣惡化、導(dǎo)線頭碰殼也會(huì)造成漏電。 長(zhǎng)期使用的電動(dòng)機(jī)因絕緣受潮、繞組散熱不良等原因，絕緣材料變質(zhì)、老化而造成漏電。此外，電動(dòng)機(jī)內(nèi)部接頭脫落，一相導(dǎo)線接觸金屬外殼而導(dǎo)致的漏電

8、也較常見。 真空開關(guān)未使用阻容保護(hù)，在分?jǐn)鄷r(shí)易產(chǎn)生過電壓，使電動(dòng)機(jī)的絕緣瞬間擊穿而造成漏電。,因安裝施工不當(dāng)引起漏電 電纜施工接線錯(cuò)誤，如誤將相線與地線相連，通電后就會(huì)發(fā)生漏電。 電纜與設(shè)備連接時(shí)，由于芯線接頭不牢，封堵不嚴(yán)，壓板不緊，運(yùn)行或移動(dòng)時(shí)造成接頭脫落或松動(dòng)，使相線與金屬外殼直接搭接而漏電。 橡套電纜懸掛方法違反規(guī)定，采用鐵絲或銅絲懸掛，時(shí)間一長(zhǎng)就可能漏電。 開關(guān)或其他電氣設(shè)備的內(nèi)部接線錯(cuò)誤或接線頭松脫碰殼，當(dāng)合閘通電時(shí)便會(huì)漏電。,因管理不當(dāng)引起漏電 由于管理不嚴(yán)，電纜被埋壓或脫落浸泡于水溝中，造成其散熱不良或受酸性水的侵蝕，時(shí)間一長(zhǎng)將使絕緣老化而漏電。 電氣設(shè)備長(zhǎng)期過負(fù)荷運(yùn)行造成絕緣

9、老化損壞而漏電。 電動(dòng)機(jī)因長(zhǎng)期被煤石堵塞風(fēng)道，通風(fēng)不良造成發(fā)熱使絕緣受損而漏電。 已受潮或遭水淹的電氣設(shè)備，未經(jīng)嚴(yán)格的干燥處理和對(duì)地絕緣電阻、耐壓試驗(yàn)又投入運(yùn)行，極有可能漏電或?qū)е缕渌姎夤收稀?因維修操作不當(dāng)引起漏電 工人工作時(shí)，勞動(dòng)工具（鍬、鎬、釬等）易將電纜割傷或碰傷而造成漏電。此外，采掘機(jī)械移動(dòng)時(shí)，供電電纜受到拉、擠、壓、絞等作用，也可能造成漏電。 冷、熱補(bǔ)的橡套電纜和澆灌的電纜接頭由于線芯連接不牢固、絕緣澆灌不均勻，以及硫化熱補(bǔ)或冷補(bǔ)質(zhì)量低劣，在運(yùn)行期間容易發(fā)熱，使油和絕緣膠往外滲漏，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)漏電。 開關(guān)設(shè)備檢修后，殘留在開關(guān)內(nèi)的線頭、金屬碎片等未能清掃干凈，或?qū)⑿×慵?、工具等忘?/p>

10、開關(guān)內(nèi)，此時(shí)如碰到相線，送電后就會(huì)發(fā)生漏電。 檢修電氣設(shè)備時(shí)，停送電操作錯(cuò)誤、帶電操作或施工不慎，可能造成人身觸及一相而漏電。 開關(guān)分、合閘時(shí)，因滅弧機(jī)構(gòu)有故障造成電弧熄滅困難、電弧接觸外殼而漏電。,因意外事故引起漏電 井下電纜常因頂板冒落、礦車掉道、支柱傾倒等意外機(jī)械事故被損傷而導(dǎo)致漏電。 井下電纜因短路故障造成局部對(duì)地絕緣損壞，當(dāng)處理故障后未經(jīng)對(duì)地絕緣電阻測(cè)定而恢復(fù)送電時(shí)，就會(huì)發(fā)生漏電。 采、掘頭面的電氣設(shè)備離頭面太近而受到炮崩，造成設(shè)備損壞或絕緣破壞，也是導(dǎo)致漏電的一個(gè)原因。,預(yù)防井下漏電及人身觸電的措施,井下漏電威脅煤礦的安全生產(chǎn)，因此必須采取有效措施預(yù)防這類電氣事故的發(fā)生。結(jié)合煤礦的

11、具體情況，可采取以下措施： 加強(qiáng)井下電氣設(shè)備的管理和維護(hù)，定期對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行檢查和試驗(yàn)，性能指標(biāo)達(dá)不到要求的應(yīng)立即更換。 井下電纜應(yīng)懸掛整齊，避免出現(xiàn)“擠、壓、埋、淋、砸、崩、摩”現(xiàn)象。采煤工作面要避免乳化泵站高壓管路工作狀態(tài)下竄動(dòng)時(shí)與電纜產(chǎn)生的摩擦，掘進(jìn)頭的電氣設(shè)備要重點(diǎn)防護(hù)，避免電絞鋼絲繩摩擦電纜，迎頭電機(jī)負(fù)荷線要加裝護(hù)套，防止機(jī)械損傷，嚴(yán)禁炮崩電氣設(shè)備。 嚴(yán)格規(guī)范接線工藝，確保電氣密封，防止因?yàn)⑺缐m時(shí)造成電氣內(nèi)部受潮而漏電。 加強(qiáng)手持式電動(dòng)工具把手的絕緣，在把手上再加一層絕緣套，以形成雙 重保護(hù)，手持式電氣設(shè)備的電源電壓不得超過127V，控制回路電壓不得 超過36V。,嚴(yán)格按章作業(yè)，嚴(yán)

12、格執(zhí)行停、送電工作票制度，避免因誤操作而引起人身觸電和其他電氣事故。 使用可靠的保護(hù)接地系統(tǒng)，利用漏電保護(hù)裝置及時(shí)切斷漏電故障線路的電源，防止人身觸電和故障的擴(kuò)大。 井下配電變壓器的中性點(diǎn)禁止直接接地，以減少漏電或觸電電流。隨著科技的不斷進(jìn)步和機(jī)電管理水平的進(jìn)一步提高，通過深入開展礦井質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化工作，井下供電線路的面貌和供電質(zhì)量有了明顯的提高，煤礦井下低壓供電線路的漏電故障大幅度減少，有力地促進(jìn)了礦井的安全生產(chǎn)。,漏電的分類,集中性漏電 長(zhǎng)期的集中性漏電 這種漏電，可能是電網(wǎng)內(nèi)的某臺(tái)設(shè)備或電纜，由于絕緣擊穿或?qū)w碰及外殼所造成。 間歇的集中性漏電 這種漏電，大部分發(fā)生在電網(wǎng)內(nèi)某臺(tái)設(shè)備（主要是電

13、動(dòng)機(jī)）或負(fù)荷端電纜，由于絕緣擊穿或?qū)w碰及外殼，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生漏電；還可能由于針狀導(dǎo)體刺入負(fù)荷端電纜內(nèi)產(chǎn)生漏電。 瞬間的集中性漏電 這種漏電，主要是由于工作人員或其它物體偶爾觸及帶電導(dǎo)體或電氣設(shè)備和電纜的絕緣破裂部分，使之與地相連；還可能操作電氣設(shè)備時(shí)產(chǎn)生對(duì)地弧光放電所致。 分散性漏電 某幾條線路及設(shè)備的絕緣水平降低所致。 整個(gè)電網(wǎng)的絕緣水平降低所致。,漏電的查找方法,發(fā)生漏電故障后，將各分路開關(guān)分別單獨(dú)合閘，如發(fā)生跳閘或閉鎖，為集中性漏電，或不跳閘或不閉鎖，但各分路開關(guān)全部合上時(shí)則跳閘，一般為分散性漏電。 集中性漏電的查找方法 漏電跳閘后，試合總饋電開關(guān)，如能合上，可能是瞬間的集中性漏電。

14、 試合總饋電開關(guān)，如不能合上，再拉開全部分路開關(guān)，試合總饋電開關(guān)，如仍不能合上，則漏電點(diǎn)在電源線上，然后用搖表?yè)u測(cè)，確實(shí)在哪一根相線上。 拉開全部分路開關(guān)，試合總饋電開關(guān)，如能合上，再將各分路開關(guān)分別逐個(gè)合閘，如在合某一開關(guān)時(shí)跳閘，則表示此分路有集中性漏電。 分散性漏電的查找方法 若電網(wǎng)絕緣水平降低，在尚未發(fā)生一相接地時(shí)，繼電器動(dòng)作跳閘，可以采取拉開全部分路開關(guān)，再將各分路開關(guān)分別逐個(gè)合閘的辦法，并觀察檢漏繼電器的歐姆表指數(shù)變化情況，確定是哪一條線路的絕緣水平最低，然后用搖表?yè)u測(cè)。檢查到某設(shè)備或電纜絕緣水平太低時(shí)，則應(yīng)處理或更換。,井下供電系統(tǒng)常用的漏電保護(hù)方式,有漏電保護(hù)、選擇性漏電保護(hù)和漏

15、電閉鎖。 目前，使用的漏電保護(hù)裝置很多，但總體上可以分為兩大類： 1）安裝在各類開關(guān)中的具有漏電跳閘、漏電閉鎖和選擇性漏電功能的電子插件、微電腦綜合控制保護(hù)器和漏電繼電器； 2）具有獨(dú)立的防爆外殼必須與饋電開關(guān)配合使用的檢漏繼電器。 漏電保護(hù)按原理不同可以分為附加直流電源式、零序電流方向式、旁路接地式和自動(dòng)復(fù)電式等。,（一）附加直流電源漏電保護(hù),在開關(guān)合閘后對(duì)帶電電網(wǎng)進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)，當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻低于動(dòng)作值時(shí)開關(guān)跳閘停止供電起保護(hù)作用。在變壓器中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中，很容易監(jiān)測(cè)到電網(wǎng)各相對(duì)地的絕緣電阻值。若在三相電網(wǎng)與大地之間附加一獨(dú)立的直流電源，則在三相對(duì)地絕緣電阻上將有一直流流過，該電流的大

16、小直接反映了電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻的高低。附加直流電源漏電保護(hù)就是通過檢測(cè)該來實(shí)現(xiàn)漏電保護(hù)的。 保護(hù)特點(diǎn)：在三相電網(wǎng)與大地之間附加一直流電源，直流檢測(cè)電流流經(jīng)電網(wǎng)對(duì)地總絕緣電阻r，并近似與r成反比。保護(hù)可靠全面， 動(dòng)作電阻值穩(wěn)定，有電容電流補(bǔ)償。保護(hù)無橫向選擇性。,附加直流電源漏電保護(hù) 現(xiàn)在常用的KBZ系列、BKDZ系列、BKD系列礦用隔爆智能化真空饋電開關(guān)，附加直流電源漏電保護(hù)原理同原饋電開關(guān)漏電保護(hù)，只不過保護(hù)動(dòng)作方式由繼電器轉(zhuǎn)換為智能綜合保護(hù)裝置。,（二）選擇性漏電保護(hù),選擇性漏電保護(hù)大多利用零序電流方向保持原理，如圖所示，采用的主要檢查元件是零序電流互感器。零序電流互感器有一個(gè)環(huán)形鐵芯，其上

17、纏有二次繞組，環(huán)形鐵芯套在電纜上，穿過鐵芯電纜中的三根芯線就是它的一次繞組。 選擇性漏電保護(hù)可同時(shí)檢測(cè)、比較零序電流、電壓的大小和相位，確認(rèn)漏電支路并使之跳閘。可用于高、低壓電網(wǎng)，具有選擇性。,零序電流保護(hù)裝置原理,零序功率方向型保護(hù) 在線路正常工作時(shí)，電網(wǎng)的三相電壓對(duì)稱，三相負(fù)載相同，三相電流的矢量和等于零，電流互感器二次沒有電流和電壓，執(zhí)行繼電器J不動(dòng)作。,當(dāng)發(fā)生漏電故障時(shí)，三相電路不對(duì)稱，必然有零序電流，這個(gè)零序電流通過電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻r和分布電容C構(gòu)成通路。當(dāng)發(fā)生單相漏電故障時(shí)，在零序電流互感器LLH的一次側(cè)中流過3倍的零序電流，在二次側(cè)產(chǎn)生電流，經(jīng)二極管整流后，可使執(zhí)行繼電器J動(dòng)作，帶動(dòng)開關(guān)跳閘。 同理，在供電系統(tǒng)中的各支路對(duì)地電容分別用C1、C2和C3標(biāo)識(shí)，如果在第一支路上發(fā)生單相漏電或接地故障，第二、三支路的零序電流互感器LLH2和LLH3中的零序電流便分別由