礦井供電電網保護

井下電鉗工操作資格培訓班　　

《礦井供電電網保護》授課計劃系統　　

一、學員基本情況　　

培訓學員年齡在20至40歲之間，參與井下電鉗工作業，掌握井下電鉗工安全規程知識，學員基本屬于高中文化，熟悉井下電鉗工操作技能。　　

二、教學目的和要求　　

通過本課程的學習，使學員掌握礦井電氣保護的任務及電氣保護裝置的要求；熟練掌握漏電的危害、原因和漏電保護裝置；熟練掌握保護接地的保護原理，以及《煤礦安全規程》對井下電氣設備保護接地的要求；熟練掌握過電流保護知識。　　

三、授課時間及具體安排　　

序號	授課章節及內容	時數	授課時間	備注
1	第七章 礦井供電電網保護	6	2010.7.7
2	第一節 礦井供電電網保護的類型及要求	1	2010.7.7
3	第二節 漏電保護	2	2010.7.7
4	第三節 保護接地	1	2010.7.7
5	第四節 過電流保護與電壓保護	2	2010.7.7
合計

四、搞好本課程教學的具體措施　　

授課時，根據學員的職責、崗位、文化程度和已有知識等方面的差異，采用“因人施教”的方法。對理論、實踐、深度區別把握，使學員認識到本課程的針對性、指導性、操作性和可行性。　　

五、教具和教學手段使用說明　　

采用講授法、研討法、互動教學法與案例教學法，通過違章事故教學影片讓學員深刻掌握預防違章事故的重要性。　　

　 　

　 　

　 　

　 　

井下電鉗工操作資格培訓班　　

《礦井供電電網保護》教案　　

教學班級：井下電鉗工操作資格培訓班　　

授課日期：2010.7.7　　

教學目的：　　

通過本課程的學習，使學員掌握礦井電氣保護的任務及電氣保護裝置的要求；熟練掌握漏電的危害、原因和漏電保護裝置；熟練掌握保護接地的保護原理，以及《煤礦安全規程》對井下電氣設備保護接地的要求；熟練掌握過電流保護知識。　　

教學重點：　　

1. 礦井電氣保護的任務及電氣保護裝置的要求；　　

2. 漏電的危害、原因和漏電保護裝置；熟練掌握保護接地的保護原理；　　

3. 過電流與電壓保護知識； 　　

教學難點：保護接地　　

課程類型：綜合課　　

主要教學方法：采用講授法、研討法、互動教學法與案例教學法　　

教具：多媒體　　

教學內容：礦井供電設備及井下供電安全　　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

　 　

第一節 礦井供電電網保護的類型及要求　　

【板書】《煤礦安全規程》根據井下電氣設備的作用、使用電壓等級、操作方式與環境、對所采用的保護作出規定：　　

（1）電流保護。包括短路保護、過流（過負荷）保護。　　

（2）漏電保護。包括非選擇性、選擇性漏電保護。　　

（3）保護接地。包括系統保護接地、局部保護接地。　　

（4）電壓保護。包括欠電壓保護、過電流保護。　　

（5）單相斷線保護。　　

（6）風電、瓦斯電閉鎖。　　

（7）綜合保護。有電動機綜合保護和煤電鉆（照明）綜合保護等。　　

礦井電氣保護裝置應有：選擇性、快速性、靈敏性、動作可靠性　　

【講述】礦井電氣保護裝置的基本要求　　

【設問】礦井供電電網保護類型　　

【分析】礦井供電電網保護要求　　

【小結】通過本節的學習使學員掌握了礦井供電電網保護類型及要求　　

　 　

　 　

第二節 漏 電 保 護　　

【板書】《煤礦安全規程》第457條規定：礦井高壓電網，必須采取措施限制單相接地電容電流不超過20A。　　

地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必須裝設有選擇性的單相接地保護裝置；供移動變電站的高壓饋電線上，必須裝設有選擇性的動作于跳閘的單相接地保護裝置。　　

井下低壓饋電線上，必須裝設檢漏保護裝置或有選擇性的漏電保護裝置，保證自動切斷漏電的饋電線路。　　

每天必須對低壓檢漏裝置的運行情況進行1次跳閘試驗。　　

煤電鉆必須使用設有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負荷、斷相、遠距離起動和停止煤電鉆功能的綜合保護裝置。每班使用前，必須對煤電鉆綜合保護裝置進行1次跳閘試驗。　　

一、漏電　　

在變壓器中性點不接地電網中，發生單相接地（直接接地或經過渡阻抗接地）或兩相、三相對地的總絕緣電阻降低到危險值的電氣故障叫做漏電故障，簡稱漏電。　　

電網漏電按性質分：　　

集中性漏電：由于電網某處或某點的絕緣損壞而發生的漏電；　　

分散性漏電：由于整個電網或某條線路的對地絕緣電阻降低而發生的漏電。　　

二、漏電保護　　

井下供電系統常用的漏電保護方式：漏電保護（非選擇性）、選擇性漏電保護和漏電閉鎖。　　

漏電保護裝置：安裝在各種開關中的具有漏電跳閘、漏電閉鎖和選擇性漏電保護功能的電子插件、微電腦綜合控制保護器和漏電繼電器；具有獨立隔爆外殼必須與饋電開關配合使用的漏電繼電器。　　

漏電按保護原理分：附加直流電源式、零序電流方向式、旁路接地式和自動復電式。　　

【講述】1. 附加直流漏電保護　　

2. 選擇性漏電保護　　

3. 漏電閉鎖　　

【設問】漏電的原因　　

【分析】漏電保護裝置　　

【小結】通過本節的學習使學員掌握了漏電及漏電保護裝置　　

　 　

　 　

　 　

第三節 保 護 接 地　　

【板書】《煤礦安全規程》第482條規定：電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、構架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護套等必須有保護接地。　　

《煤礦安全規程》第484條規定：所有電氣設備的保護接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應與主接地極連接成1個總接地網。　　

《煤礦安全規程》對井下保護接地的要求：　　

1. 對主接地極的要求　　

《煤礦安全規程》第484條規定：所有電氣設備的保護接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應與主接地極連接成1個總接地網。　　

　　主接地極應在主、副水倉中各埋設1塊。主接地極應用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。　　

　　在鉆孔中敷設的電纜不能與主接地極連接時，應單獨形成一分區接地網，其接地電阻值不得超過2Ω。　　

2. 對局部接地極的要求　　

《煤礦安全規程》第485條規定：下列地點應裝設局部接地極：　　

（一）采區變電所（包括移動變電站和移動變壓器）。　　

（二）裝有電氣設備的硐室和單獨裝設的高壓電氣設備。　　

（三）低壓配電點或裝有3臺以上電氣設備的地點。　　

（四）無低壓配電點的采煤機工作面的運輸巷、回風巷、集中運輸巷（膠帶運輸巷）以及由變電所單獨供電的掘進工作面，至少應分別設置1個局部接地極。　　

（五）連接高壓動力電纜的金屬連接裝置。　　

局部接地極可設置于巷道水溝內或其他就近的潮濕處。設置在水溝中的局部接地極應用面積不小于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，并應平放于水溝深處。設置在其他地點的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長度不小于1.5m的鋼管制成，管上應至少鉆20個直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長度為1m的2根鋼管制成，每根管上應鉆10個直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。　　

3. 對接地母線和連接導線的要求　　

《煤礦安全規程》第486條規定：連接主接地極的接地母線，應采用截面不小于50mm2的銅線，或截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁鋼。　　

電氣設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。　　

4. 其他要求　　

《煤礦安全規程》第483條規定：接地網上任一保護接地點的接地電阻值不得超過2Ω。每一移動式和手持式電氣設備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值，不得超過1Ω。　　

《煤礦安全規程》第487條規定：橡套電纜的接地芯線，除用作監測接地回路外，不得兼作他用。　　

【講述】井下電氣設備保護接地的作用與構成　　

【設問】井下保護接地的構成　　

【分析】如何設置保護接地　　

【小結】通過本節的學習使學員掌握了保護接地的構成及要求　　

　 　

　 　

第四節 過電流保護與電壓保護　　

【板書】過電流是指流過電氣設備或電纜的實際電流超過了額定值。　　

過電流保護包括短路保護、過負荷保護和斷相保護。　　

《煤礦安全規程》第455條規定：井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控制設備，應具有短路、過負荷、接地和欠壓釋放保護。井下由采區變電所、移動變電站或配電點引出的饋電線上，應裝設短路、過負荷和漏電保護裝置。低壓電動機的控制設備，應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控制裝置。　　

一、過電流故障的危害及原因　　

（一）短路　　

短路，是指供電線路的相與相之間經導線直接短接，電流不流經負載形成回路。短路時，流經供電線路的電流稱為短路電流。　　

井下電網可能出現的短路故障有兩相短路、三相短路和異相兩點接地短路。　　

（二）過負荷　　

過負荷又叫過載，是指電氣設備和電纜的實際電流超過了該電氣設備和電纜的額定電流，并超過允許過負荷時間。　　

過負荷的危害是：　　

1. 電氣設備和線路過負荷后，其溫度將超過所用絕緣材料的最高允許值，燒毀絕緣。　　

2. 長期過載會擴展成漏電或短路故障。　　

3. 電氣設備長期超載運行、電源電壓過低和斷相運行等會使電氣設備出現過負荷現象。　　

（三）斷相　　

斷相，是指三相交流電動機的一相供電線路或一相繞組斷線。在這種狀態運行的電動機叫單相運行。　　

斷相故障：　　

1. 熔斷器有一相熔斷。　　

2. 電纜與電纜、電纜與設備的連接不牢而一相松動脫落，電纜一相芯線斷開。　　

3. 電動機定子繞組與接線端子的連接一相松動脫落。　　

二、電壓保護　　

（一）欠電壓保護　　

在供電過程中，由于某種原因，出現電網電壓突然消失或急劇降低30%～40%，此時，保護裝置使開關跳閘，自動切斷電源。當電網電壓恢復后，開關不會自動合閘，不會自動恢復供電或用電設備自啟動的一種保護裝置　　

煤礦井下高、低壓防爆開關都具有欠電壓保護功能。高壓防爆開關內裝設有欠電壓釋放裝置，通常叫做無壓釋放裝置。　　

（二）過電壓保護　　

在供電系統的運行過程中，產生危及電氣設備絕緣電壓升高。一般超過額定電壓15%以上。　　

煤礦井下的過電壓主要是內部過電壓，按其性質分為操作過電壓、弧光接地過電壓和諧振過電壓等幾種。　　

【講述】過電流及過電壓的危害　　

【設問】過電流故障的原因　　

【分析】1. 欠電壓保護　　

2. 過電壓保護　　

【小結】通過本節的學習使學員掌握了過電流及過電壓故障的原因及危害