矿山井下电气设备保护接地的使用和技术原则.pdf

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1、2012年8月中国矿山工程Aug．，2012第41卷第4期ChinaMineEngineeringVo1．41No．4矿山井下电气设备保护接地的使用和技术原则Applicationandtechnicalprincipleofpr0tectivgroundingofundergroundelectricalequipment于大JIl(中色镍业有限公司，北京100029)摘要：归纳并总结了井下电气设备保护接地的方式、原理和特点，并对井下电气设备接地装置技术原则进行了阐述。关键词：矿山井下；电气设备；保护接地A

2、bstract：Theway，principleandcharacteristicsofprotectivegroundingofundergroundelectricalequipmentaresummarizedandconcluded，anditstechnicalprincipleofprotectivegroundingdeviceiselaborated．Keywords：underground；electricalequipment；protectivegrounding-—1一——～1日IJ吾

3、因矿山井下作业条件的特殊性，井下巷道、机电硐室经常会有滴水、淋水，甚至大量涌水的现象发生，同时空气相对湿度较大，致使井下电气设备绝缘性能降低，进而造成漏电故障。电气设备的绝缘一旦损坏，发生一相碰壳事故，其金属外壳与该相导体便具有相同的电位，此时人身触及因发生漏电而带电的电气设备金属外壳时，将会发生触电危险。如果把电气设备的金属外壳经导电体与大地连接起来，在满足一定接地电阻的条件下，该设备外壳的电位可降低到安全范围之内，因此流过人身的触电电流也在安全值之内，可以防止人身触电事故的发生，这种为了防止人身触电将电气

4、设备的金属外壳接地的方法，称为保护接地。为了减少人身触电防止电气事故的发生，安全规定对于25V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及其它导体必须有保护接地。2接地保护的工作原理为保障人身安全，防止触电事故，将正常情况下不带电，而在绝缘材料损坏后或其他情况下可能带电的电气设备金属部分(即与带电部分相绝缘的金属结构部分)用导线与接地体进行良好的电气连接的一种保护接线方式，称为保护接地，代号为PE。接地保护的原理如图1。当某一设备的带电部分意外地与金属外壳相碰或因为设备绝缘损坏而发生短路时，故障电

5、流将通过人体第4期5--~Jq：矿山井下电气设备保护接地的使用和技术原则·63·ABC图1接地保护的工作原理示意图图2无接地保护触电电流示意图和电网对地绝缘阻抗构成回路，若各相对地绝缘阻抗相等，则设备外壳对地电压为：3UR6rr式中：——电网相电压；尺——人体电阻；z——电网每相对地缘阻抗。由上面公式可以看出，当电网对地绝缘正常时即绝缘阻抗足够大时，很低，但当电网的对地绝缘显著下降或其他原因引起漏电时，设备外壳上电图3有接地保护触电电流示意图压可能上升到危险程度，进而造成漏电事故。图2中：，，==3矿山井下电

6、气设备接地的主要类型图3中：=，，，=保护接地是最古老的电气安全措施，是防止间接接触电击的基本安全技术措施。矿用电气设备的式中：——电网相电压；保护接地类型有两种：一种是设备的金属外壳各自——人体电阻；的PE线分别直接接地，即过去所谓保护接地，新国Z——电网每组对地绝缘阻抗；标中称IT系统，多适用于企业高压系统或中性点不——接地电流；接地的低压三相三线制系统；另一种是设备的金属——，流经人体电流；外壳经公共的PE线或PEN线接地，即过去所谓保护R=Rbf}R接零，多用于中性点接地的低压三相四线制系统，又——接

7、地电阻。可分为TN系统和T11系统两种。井下电力系统一般在中性点不接地的三相三线制系统中，若设备是由地表用高压电缆输入供电，接地保护装置在地无保护接地时，当人身触及到一相因绝缘损坏而带表形成，与供电网络的接地系统连在一起，配电系统电的设备外壳时，如图2，电流几乎全部通过人身而通常采用三相三线制，因此井下供电常采用IT保护入地，其触电电流的回路如图中所标。人身触电电接地方式。流大小，取决于电网电压值、电网对地的电容量和绝3．1IT保护接地的定义缘电阻值。当供电系统绝缘电阻值z足够大时，通在中性点不接地的三相三线

8、制供电系统中，将过人身的电流便会小于我国规定的30mA的极限电气设备在正常情况下不带电的金属外壳及其构架值，否则人身电流将超过安全极限值而发生触电事故。等，与接地体经各自的PE线分别直接相连，称为IT而当采用IT系统，设备的金属外壳有了保护接系统。地后，如因绝缘损坏而外壳带电，接地电流将同时沿3．2IT保护接地方式工作原理接地装置和人体两条通路并联流过，如图3。但由于无接地保护和有接地保护触电电流示