礦井供電保護(hù)接地知識(shí)培訓(xùn)

礦井供電保護(hù)接地 知識(shí)培訓(xùn)

一、保護(hù)接地及其作用      為了減少人身觸電電流的非接地電氣設(shè)備相對(duì)地電流的火花能量，防止電氣設(shè)備事故的發(fā)生，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：“36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架、鎧裝電纜的鋼帶或鋼絲、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。”

 在井下變壓器中性點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)中，用導(dǎo)體把電氣設(shè)備中所有正常不帶電金屬外殼、構(gòu)架與埋在地下的接地極連接起來，稱為保護(hù)接地。   電氣設(shè)備無保護(hù)接地時(shí)（見下圖），

無保護(hù)接地時(shí)人體觸電示意圖

    當(dāng)人身觸及一相絕緣損壞而帶電的設(shè)備時(shí)，電流幾乎全部通過人身而入地,其觸電電流的回路如圖中所標(biāo)。人身觸電電流的大小，取決于電網(wǎng)的電壓值、電網(wǎng)對(duì)地的電容值和絕緣電阻值?？梢酝ㄟ^下式來分析：

人體觸電的分析

人體觸電的分析

      當(dāng)供電系統(tǒng)絕緣電阻值足夠大時(shí)（不考慮電容電流的影響），通過人身的電流便會(huì)小于我國規(guī)定的30mA的極限電流；否則，人身電流將超過安全極限電流。例如，660伏系統(tǒng)，電網(wǎng)的絕緣阻值R=35ΚΩ，通過人身的電流為30mA。由此可知當(dāng)電網(wǎng)絕緣值低于35ΚΩ，過人體的電流便會(huì)超過極限安全電流。當(dāng)有保護(hù)接地時(shí)，見下圖所示：

無保護(hù)接地時(shí)人體觸電的分析

有保護(hù)接地時(shí)人體觸電示意圖

      因?yàn)槿梭w與接地構(gòu)成了并聯(lián)，而人身電阻為1000Ω，接地極電阻為2Ω，通過電阻并聯(lián)與電流有關(guān)，則通過人身電流比較小，因而是安全的。另外，有了保護(hù)接地的良好接地，大大減少了因設(shè)備漏電時(shí)，使其外殼與地接觸不良產(chǎn)生的電火花。從而減少了引起瓦斯、煤塵爆炸的可能性。

     井下各種電氣設(shè)備裝設(shè)單獨(dú)的保護(hù)接地裝置，并不能完全消除觸電的危害。因此《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，將井下電氣設(shè)備正常不帶電的金屬外殼、構(gòu)架、鎧裝電纜的鋼帶（鋼絲）、鉛皮和橡套電纜的地芯線或屏蔽護(hù)套用導(dǎo)線與埋在地下的接地極（主接地極、局部接地極）連接起來，形成一個(gè)總接地網(wǎng)，如下圖所示：

二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)

井下保護(hù)接地網(wǎng)示意圖

1—接地母線；2—輔助接地母線；3—主接地極；4—局部接地極；5—漏電保護(hù)輔助接地極；6—電纜；7—電纜接地層；8—中央變電所；9—采區(qū)變電所；10—配電所；11—電纜接線盒；12—連接導(dǎo)線；13—接地導(dǎo)線；14—采煤機(jī)組；15—輸送機(jī)

井下各個(gè)電氣設(shè)備的金屬外殼，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）和鉛包，均應(yīng)通過單獨(dú)的連接導(dǎo)線與接地母線或輔助接地母線連接。連接導(dǎo)線和接地導(dǎo)線均應(yīng)采用斷面不小于50mm2的鍍鋅扁鋼（或鍍鋅鐵線）或斷面不小于25mm2的裸銅線。對(duì)于移動(dòng)式電氣設(shè)備，應(yīng)用橡套電纜的接地芯線進(jìn)行連接，并要求每臺(tái)移動(dòng)式電氣設(shè)備與總接地網(wǎng)或局部接地極之間的接地電阻，不得超過1歐。

     形成接地不僅降低了接地電阻，而且也能防止不同電氣設(shè)備，不同相同時(shí)碰外殼帶來的危害。    井下保護(hù)接地網(wǎng)包括：主接地極、局部接地極、接地母線、輔助接地母線、接地導(dǎo)線和連接導(dǎo)線等。    此外，與漏電保護(hù)裝置配合用的電纜屏蔽層，也應(yīng)可靠接地。低于或等于127伏的電氣設(shè)備的接地導(dǎo)線和連接導(dǎo)線，可采用斷面不小于6mm2的裸銅線。    禁止采用鋁導(dǎo)體作為接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導(dǎo)線或接地導(dǎo)線。

二、井下保護(hù)接地系統(tǒng)

    主接地極，一般設(shè)在主、副水倉或集水井內(nèi)，但必須各段一塊。其面積應(yīng)不小于0.75m2，厚度用不小于5mm的鋼板制成。當(dāng)?shù)V井水為酸性時(shí)，還應(yīng)加大其厚度或鍍耐酸金屬或用耐腐蝕鋼板。如果礦井水為含酸性，應(yīng)采用鍋爐鋼板作為接地極材料。與主接地板相連的接地母線，采用截面不小于100mm2鍍鋅扁鋼或截面不小于50mm2的裸銅線。

 1、主接地極

        如果礦井有多個(gè)水平時(shí)，各個(gè)水平應(yīng)獨(dú)立設(shè)置主接地極；若有幾個(gè)水平時(shí)，不能設(shè)立主接地極的水平，應(yīng)與有主接地極的水平形成接地網(wǎng)。為保證一個(gè)水倉的清理，兩塊接地極必須分設(shè)在兩個(gè)水倉或兩個(gè)水倉的集水井內(nèi)。主接地極板安裝方式如上圖所示。

2、局部接地極

根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極；

⑴采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器）。

⑵裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓主電氣設(shè)備。

⑶低壓配電點(diǎn)或者裝有3臺(tái)以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。

    ⑷無低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷（膠帶運(yùn)輸巷）以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置1個(gè)局部接地極。    ⑸連接高壓動(dòng)力電纜的金屬連接裝置。

    局部接地極可設(shè)于巷道水溝或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積不小于0.6m2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長度不小于1.5m鋼管制成，

     管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并全部垂直埋入底板；也可以用直徑不小于22mm、長度為1m的2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋深不得小于0.75m。便于往里灌鹽水，以降低接地電阻值。局部接地極接地引線應(yīng)采用斷面不小50mm２的鍍鋅鐵線或25mm２的裸銅線。

    ⑴接地母線     連接主接地極的接地線、中央變電所、中央水泵房都必須應(yīng)設(shè)置接地母線。采區(qū)變電所、采區(qū)配電點(diǎn)、其他機(jī)電硐室和幾個(gè)水平電網(wǎng)的連接地線都必須應(yīng)設(shè)置輔助接地母線。連接主接地極的母線，應(yīng)采用截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2扁鋼。

     ⑵連接地線     電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。

      橡套電纜的接地芯，除用作監(jiān)測接地回路外,不是兼作其他用途；與漏電保護(hù)裝置配合使用的電纜屏蔽層，應(yīng)可靠接地。    禁止采用鋁導(dǎo)體作為接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導(dǎo)線和接地線。每臺(tái)設(shè)備均需用單獨(dú)的連接導(dǎo)線與總接地網(wǎng)（包括接地母線、輔助接地母線）直接相連。禁止將幾臺(tái)設(shè)備串聯(lián)接地，也禁止將幾個(gè)接地部分串聯(lián)。

      接地母線和主接地極、局部接地極的連接、接地導(dǎo)線直接與局部接地極的連接均要焊接。若采用其他形式的連接，其連接處不得產(chǎn)生接觸電阻，否則應(yīng)采取相應(yīng)措施。

    1、主接地極安裝 　　主接地的構(gòu)造及安裝，見如下示意圖，兩塊主接地極應(yīng)分別設(shè)置在主、副水倉或集水井內(nèi)，并保證其工作時(shí)總是浸沒在水中。主接地極的接地導(dǎo)線必須焊接。懸掛時(shí)不得使接地干線與接地極板連接處承受太大的拉力。并應(yīng)裝有專門提取接地極板的牽引裝置，以便隨時(shí)能取出檢查。

     1—吊環(huán)；2—吊繩；3—連接螺栓；4—輔助母線（4X25扁鋼）；5—主接地極板；6—吊繩孔；7—接地導(dǎo)線（引至接地母線）

    安裝時(shí)，應(yīng)保證接地母線和主接地極連接處不受較大拉力，并應(yīng)設(shè)有便于取出主接地極進(jìn)行檢修、檢查的牽引裝置，一般使用專用吊環(huán)和吊繩。與主接地板相連的接地母線，采用截面不小于100mm2鍍鋅扁鋼或截面不小于50mm2的裸銅線。

　　采區(qū)變電所、配電點(diǎn)、固定機(jī)電硐室、高壓接線盒、母線盒、單獨(dú)設(shè)置的固定高壓配電裝置等，都必須裝設(shè)局部接地極。但為了減少在工作面設(shè)備的漏電流，工作面移動(dòng)電氣設(shè)備不設(shè)置局部接地極。 　　局部接地極最宜埋設(shè)在巷道的排水溝中或其它潮濕的地方 ，埋設(shè)在巷道的排水溝中的局部接地極見如下圖：

1—埋設(shè)在潮濕地方的鋼板接地極

2—放在水溝中的角鋼接地極

3—接地導(dǎo)線

4—局部接地極

局部接地極用面積不小于0.6m2，厚度不小于3mm的鍍鋅或鍍錫鋼板制成。當(dāng)使用鐵管作局部接地極時(shí)，直徑不得小于35mm。長度不得小于1.5m、在管子上至少要鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透眼，便于往里灌鹽水，以降低接地電阻值。局部接地極接地引線應(yīng)采用斷面不小50mm2的鍍鋅鐵線或25mm2的裸銅線。

采區(qū)變電所、機(jī)電硐室以及配電點(diǎn)，都設(shè)有輔助接地母線。將所有電氣設(shè)備的金屬外殼及鎧裝電纜的鎧裝層，用連接導(dǎo)線接到輔助接地母線上，輔助接地母線再通過接地導(dǎo)線接到局部接地極上。

局部接地極板平放在水溝深處，下面墊一層約50mm厚的砂子，上面蓋一層約150mm厚的砂、石混合物。如上圖所示。鐵管局部接地極應(yīng)垂直埋入潮濕的地中。鐵管的周圍須用砂子、木炭和食鹽混合物填滿。砂子和食鹽的比例按體積約為6：1。

    管狀局部接地極     管狀局部接地極，必須垂直打入潮濕的地中（偏差不大于15度），其埋在地下部分的長度不得小于1.5m，地面部分應(yīng)留有100mm以上的焊接長度。外露的部分應(yīng)留有100mm以上，以便于檢查，如下圖中所示。

     雙根管狀接地極

          兩根長度不得小于0.75m，且垂直于地面（偏差不得大于15度）埋設(shè)在潮濕的地方，兩管之間相距5m以上，地面部分應(yīng)留有100mm以上的焊接長度。其安裝見下圖

3 、電氣設(shè)備的接地方法

(1)變壓器的接地方法

用連接導(dǎo)線把變壓器高低壓側(cè)鎧裝電纜的鋼帶和鉛皮，分別接到變壓器外殼專供接地的螺釘上，然后再將該螺釘與接地母線（或輔助接地母線）相接。如用橡套電纜時(shí)，則應(yīng)把電纜的接地芯線接到進(jìn)出線接線裝置的接地端子上，然后再將變壓器接地。

(1)變壓器的接地方法

橡套電纜的接地線芯與接線盒（箱）內(nèi)的接地螺釘連接，然后再將電動(dòng)機(jī)外殼上接地螺釘連接到接地母線（或輔助接地母線）上，如用鎧裝電纜時(shí)，則應(yīng)將其端頭的鋼帶（鋼絲）和鉛皮直接同該接地螺釘連接。禁止把電動(dòng)機(jī)的底腳螺栓當(dāng)作外殼的接地螺釘使用。

1—接線盒內(nèi)的接地螺釘；2—接地螺釘；3—橡套電纜的接地線芯；4—橡套電纜；5—連接導(dǎo)線（接至接地母線或輔助接地母線）；6—連接導(dǎo)線；7—鎧裝電纜

高壓防爆開關(guān)的各個(gè)進(jìn)出口的電纜頭需要接地的部分（如金屬鎧裝外皮、鉛包或接地線芯），應(yīng)分別用連接導(dǎo)線匯集到配電箱底架（外殼）的接地螺釘上，然后再用連接導(dǎo)線將其與接地母線（或輔助接地母線）相連，也可將各個(gè)電纜頭的接地部分直接與接地母線（或輔助接地母線）相連，如圖中虛線所示。

1—接地螺釘

   2—連接導(dǎo)線3—鎧裝電纜

4—引至接地母線或輔助接地母線

禁止將幾臺(tái)設(shè)備串聯(lián)接地，也禁止將幾個(gè)接地部分串聯(lián)。見下圖

圖a為錯(cuò)誤的串聯(lián)接地方式

圖b為正確的接地方法。

a—錯(cuò)誤的 接地方式

b—正確的 接地方式

電纜的鋼帶和鉛包用裸銅線綁扎或用鐵卡環(huán)卡緊時(shí)，應(yīng)沿電纜軸向把鉛包二或三等分割開，并倒翻180度，把鉛皮緊貼在鋼帶上，鉛皮與鋼帶接觸處應(yīng)打磨光潔，鐵卡環(huán)的寬度不得小于30mm。如用裸銅線綁扎時(shí)，沿電纜軸向綁扎的長度不得小于50mm。

a—采用鍍鋅扁鐵的連接方法；

b—采用裸銅線的連接方法；

c一鎧裝電纜接地用的鐵卡環(huán)

1—鉛皮；2—鋼帶；3—接地導(dǎo)線；4—鍍鋅鐵卡環(huán)；5—鍍鋅扁鋼；6—裸銅線

移動(dòng)變電站的接地，應(yīng)先將高、低壓側(cè)橡套電纜的接地芯線分別接到進(jìn)線裝置的內(nèi)接地端子上，用連接導(dǎo)線將高壓側(cè)電纜引入裝置上的外接地端子與高壓開關(guān)箱的外接地端子連接牢固；再將高、低壓側(cè)開關(guān)箱和干式變壓器上的外接地螺釘分別用獨(dú)立的連接導(dǎo)線接到接地母線（或輔助接地母線）上

    　若局部接地極周圍比較干燥，應(yīng)用坑埋式，坑填有砂子、木炭和食鹽的混合物，食鹽和砂子的體積比例為1：6 。

有值班人員的機(jī)電硐室和有專職司機(jī)的電氣設(shè)備的保護(hù)接地，每班交接班時(shí)必須進(jìn)行一次表面檢查。其他電氣設(shè)備的保護(hù)接地，由維修人員進(jìn)行每周不少于一次的表面檢查。

   　 每年至少對(duì)主接地極和將浸在水溝中的局部接地極提出來，進(jìn)行詳細(xì)檢查一次。礦井水含酸性較大時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加檢查次數(shù)。     進(jìn)行檢查時(shí)，應(yīng)著重檢查連接情況和銹蝕情況。發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)處理。對(duì)那些震動(dòng)性較大及經(jīng)常移動(dòng)的電氣設(shè)備，應(yīng)隨時(shí)加強(qiáng)檢查。

    　檢查后或復(fù)查后要隨時(shí)做好記錄，并向有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。     需要特別注意的是，凡電氣設(shè)備的保護(hù)接地，因損壞而未修復(fù)以前，禁止向其送電。

　　井下接地電阻的測量，由電氣管理人員（專人）負(fù)責(zé)，每季度對(duì)接地網(wǎng)接地電阻值至少測定一次，并記錄，以備查閱。新安裝的接地裝置，使用前要進(jìn)行測量。     在進(jìn)行接地電阻測量時(shí)，一般使用便攜式儀表，若在有瓦斯及煤塵爆炸的礦井測量，應(yīng)使用本質(zhì)安全儀表。否則必須采取一定的安全技術(shù)措施。

結(jié)束圖：謝謝大家