井下三大保护整定细则与防爆电气性能检查细则教材.docx

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井下三大保护整定细则与防爆电气性能检查细则教材

目录

煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则3

第一章一般规定5

第一节短路电流的计算方法5

第二节短路保护装置6

第二章电缆线路的短路保护6

第一节电磁式过电流继电器的整定6

第二节电子保护器的电流整定7

第三节熔断器熔体额定电流的选择7

第三章变压器的保护8

第四章管理制度9

煤矿井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则10

第一章总则10

第二章下井前的检验10

第三章安装11

第四章运行、维护和检修12

第五章故障的判断与寻找13

煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则15

煤矿井下保护接地网的组成和作用15

第一章总则15

第二章井下接地装置的安装18

第一节保护接地的接地极18

第二节固定电气设备的接地方法20

第三节移动电气设备的接地方法22

第四节接地线的连接和加固22

第三章接地装置的检查和测定23

第一节保护接地的检查23

第二节接地电阻的测定24

山西煤炭进出口集团有限公司井下防爆电气（器）检查标准》24

煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则

第一章一般规定

第一节短路电流的计算方法

第1条选择短路保护装置的整定电流时，需计算两相短路电流值，可按公式

（1）计算：

利用公式

（1）计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和电弧电阻也忽略不计。

若需计算三相短路电流值，可按公式

（2）计算：

第2条两相短路电流还可以利用计算图（表）查出。

此时可根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从表中查出。

电缆的换算长度可根据电缆的截面、实际长度，可以用公式（3）计算得出。

电缆的换算长度，是根据阻抗相等的原则将不同截面和长度的高、低压电缆换算到标准截面的长度，在380V、660v、1140V系统中，以50mm2为标准截面；在l27V系统中，以4mm2为标准截面。

电缆的芯线电阻值选用芯线允许温度65℃时的电阻值；电缆芯线的电抗值按0．081Ω／km计算；线路的接触电阻和电弧电阻均忽略不计。

第二节短路保护装置

第3条馈出线的电源端均需加装短路保护装置。

低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护装置。

第4条当干线上的开关不能同时保护分支线路时，则应在靠近分支点处另行加装短路保护装置。

第5条各类短路保护装置均应按本细则进行计算、整定、校验，保证灵敏可靠，不准甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保护装置。

第二章电缆线路的短路保护

第一节电磁式过电流继电器的整定

第6条1200V及以下馈电开关过电流继电器的电流整定值，按下列规定选择。

1．对保护电缆干线的装置按公式（4）选择：

2．对保护电缆支线的装置按公式（5）选择：

目前某些隔爆磁力起动器装有限流热继电器，其电磁元件按上述原则整定，其热元件按公式（7）整定。

煤矿井下常用电动机的额定起动电流和额定电流可以从电动机的铭牌或技术资料中查出，并计算出电动机的额定起动电流近似值。

对鼠笼式电动机，其近似值可用额定电流值乘以6；对于绕线型电动机，其近似值可用额定电流值乘以1．5；当选择起动电阻不精确时，起动电流可能大于计算值，在此情况下，整定值也要相应增大，但不能超过额定电流的2．5倍。

在起动电动机时，如继电器动作，则应变更起动电阻，以降低起动电流值。

对于某些大容量采掘机械设备，由于位处低压电网末端，且功率较大，起动时电压损失较大，其实际起动电流要大大低于额定起动电流，若能测出其实际起动电流时，则公式（4）和公式（5）中IQN应以实际起动电流计算。

第7条按第6条规定选择出来的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合公式（6）的要求：

若线路上串联两台及以上开关时（其间无分支线路），则上一级开关的整定值，也应按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来校验，校验的灵敏度应满足1．2～1．5的要求，以保证双重保护的可靠性。

若经校验，两相短路电流不能满足公式（6）时，可采取以下措施：

1．加大干线或支线电缆截面。

2．设法减少低压电缆线路的长度。

3．采用相敏保护器或软起动等新技术提高灵敏度。

4．换用大容量变压器或采取变压器并联。

5．增设分段保护开关。

6．采用移动变电站或移动变压器。

第二节电子保护器的电流整定

第8条馈电开关中电子保护器的短路保护整定原则，按第6条的有关要求进行整定，按第7条原则校验，其整定范围为（3～10）IN；其过载长延时保护电流整定值按实际负载电流值整定，其整定范围为（0．4～1）IN。

IN为馈电开关额定电流。

第9条电磁起动器中电子保护器的过流整定值，按公式（7）选择：

当运行中电流超过IZ值时，即视为过载，电子保护器延时动作；当运行中电流达到IZ值的8倍及以上时即视为短路，电子保护器瞬时动作。

第10条按第9条规定选择出来的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合公式（8）的要求：

第三节熔断器熔体额定电流的选择

第11条1200V及以上的电网中，熔体额定电流可按下列规定选择。

1．对保护电缆干线的装置，按公式（9）选择：

如果电动起动时电压损失较大，则起动电流比额定起动电流小得多，其所取的不熔化系数比上述数值可略大一些，但不能将熔体的额定电流取得太小，以免在正常工作中由于起动电流过大而烧坏熔体，导致单相运转。

2．对保护电缆支线的装置按公式（10）选择：

3．对保护照明负荷的装置，按公式（11）选择：

选用熔体的额定电流应接近于计算值，低压隔爆开关中熔断器及熔体规格可从表中查到。

第l2条选用的熔体，应按公式（12）进行校验：

第三章变压器的保护

第13条动力变压器在低压侧发生两相短路时，采用高压配电装置中的过电流保护装置来保护，对于电磁式保护装置，其一次电流整定值IZ按公式（13）选择：

对于电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流值（5A）的l、2、3、4、5、6、7、8、9倍分级整定，其整定值按公式（14）选择：

过电流保护装置的整定值，应取其最接近于计算的数值。

第14条动力变压器的过负荷保护反映变压器正常运行时的过载情况，通常为三相对称，一般经一定延时作用于信号。

高压配电装置中保护装置整定原则如下：

1．电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定。

2．电磁式动作时间为10--15s，起动电流按躲过变压器的额定电流来整定：

第l5条高压配电装置的额定电流值的选择，除应考虑其实际可能的最大负载电流外，还应从其遮断能力出发，以其出口端处可能发生的三相短路电流来校验，必须选择既能承担长期的实际最大负载电流，又能安全可靠地切断其出口处的三相直接短路的最大短路电流。

配电装置出口处的三相短路电流值，应经计算确定。

当缺乏计算数据时，可按配电装置短路容量来确定短路电流值。

为了提高保护性能，最好能算出实际的短路电流值。

实际短路电流值，一般比用最大允许的短路容量（50MVA或l00MVA）所计算出来的数值要小。

第16条照明、信号综合保护装置和煤电钻综合保护装置中变压器的一次侧用熔断器保护时，其熔体的额定电流选择如下：

1．对保护照明综保变压器按公式（17）选择：

2．对保护电钻综保变压器按公式（18）选择：

所选用的熔体额定电流应接近于计算值，按公式（19）进行校验：

第四章管理制度

第17条矿（井）或采区应有专人负责低压电气设备和高压配电装置过电流保护装置的整定和管理工作。

矿机电部门要加强对此项工作的检查和指导，要做好对机电维修工和负责整定工作人员的培训工作。

第l8条新投产的采区，在作采区供电设计时，应对保护装置的整定值进行计算、校验，机电安装工按设计要求进行安装、整定、调整。

当电气设备涉及的电网及负荷状况发生变化时，专管人员应及时进行计算，经电气技术人员审批后，由专责的电气维修人员负责调整。

第l9条运行中的电气设备的保护装置，由电气维修工负责定期检查，如发现有误动作或整定值选择有差错时，应查明原因，由电气技术人员或矿井主管电气的负责人根据实际情况做必要的改动，其他人员不得任意变更。

第20条矿井机电主管部门应备有实际的供电系统图板（或计算机辅助管理系统），其上注明电气设备型号、容量、电缆线路规格、长度、短路电流值和保护装置的整定值。

此图板由矿（井）机电科（队）负责管理并随时修改补充。

各运行维护单位也必须建立相应的供电系统图板（或计算机管理系统）。

第21条为了便于检查，设备应挂标志牌，牌上注明设备的编号、型号、整定值、两相短路电流值、整定日期、用途、使用单位及维护人。

第22条高、低压开关在机（电）修厂检修完后，必须对其保护装置进行校验，使之符合要求，以便在下井使用时，可以根据其刻度正确地调整。

第23条各类开关设备（含新的、检修完的）及单独保护器，在人井前应由专职的、经矿务局考试合格的电气设备防爆检查员检查其电气保护及防爆安全性能，取得合格证后，方可入井。

第24条开关在井下使用超过6个月时，应对其过流保护装置进行一次检验和调整。

煤矿井下低压检漏保护装置安装、运行、维护与检修细则

第一章总则

为了保证矿井和人身安全，根据《煤矿安全规程》相关规定，特制定本细则。

第1条本细则仅适用于井下中性点不直接接地的1l40V及以下动力、照明、信号电网中的各类检漏保护装置，包括各类设备中具有漏电闭锁、漏电跳闸及选择性漏电保护功能的保护单元（以下简称检漏保护装置）。

第2条凡从事井下电气设备安装、运行、维护与检修的人员均应熟悉本细则。

第3条对井下使用的检漏保护装置，各矿（井）必须设专人进行维护、检修和整定，并根据本细则的要求制定相应的管理制度，使检漏保护装置正常运行。

第4条检漏保护装置的防爆性能必须符合国标GB3836（（爆炸性环境用防爆电气设备》的要求。

检漏保护装置的电气性能必须经煤炭系统归口检验单位检验合格。

第5条井下各变电所的低压馈电线上，应装设带漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置。

如无此种装置，必须装设自动切断漏电馈电线的检漏保护装置。

煤（岩）电钻、照明信号馈电线上，必须装设有自动切断漏电馈电线的检漏保护装置。

低压电磁起动器应具备漏电闭锁功能。

第6条运行中的检漏保护装置性能必须可靠，严禁任意拆除或停用。

第7条选择性检漏保护装置必须配套使用（即总开关和所有分支开关必须都装设），带延时的总检漏保护装置不准单独使用。

第二章下井前的检验

第8条检漏保护装置在地面要进行仔细检查、试验，符合要求后才可下井使用。

检查试验内容：

1．按国标GB3836（1爆炸性环境用防爆电气设备》检查隔爆外壳是否符合规定。

2．按厂家说明书上所示线路核对检漏保护装置内部接线是否正确，连线是否良好，元件、导线等有无破损。

3．检漏保护装置的绝缘电阻值应符合：

1l40V的用1000V摇表摇测不低于10MΩ；660V的用1000V摇表摇测不低于10MΩ；380V的用500V摇表摇测不低于5MΩ；127V的用250V摇表摇测不低于2MΩ；42V的用250V摇表摇测不低于0．5MΩ。

4．介电性能试验必须能承受交流工频耐压试验，历时1min而无击穿闪络现象。

对于主电路以及规定接至主电路的控制电路和辅助电路，其工频耐压试验应符合表1的规定。

对于规定不接至主电路的控制电路和辅助电路，其工频耐压试验应符合表2的规定。

5．测量各直流电源的电压值及执行继电器的动作电流值，其值应符合厂家规定。

6．检漏保护装置在下并前应先在地面按《井下低压检漏保护装置电气性能要求》、《矿用隔爆型煤电钻变压器综合装置中检漏环节电气性能要求》进行漏电动作电阻值、漏电动作时间、补偿效果的测定；带旁路的漏电保护应进行旁路动作电阻值、动作时间的测定。

具有漏电闭锁功能的应测量闭锁电阻值，测量结果应符合上述要求。

具有选择性漏电保护功能的各类检漏装簧，在地面还要进行不少于两条馈电开关的支路做配套试验，各支路都应轮流进行三次漏电试验，以检查漏电选择性的可靠性。

第三章安装

第9条检漏保护装置在井下装卸、搬运过程中，应免受剧烈的震动。

第10条检漏继电器、选择性的检漏保护装置应接在馈电开关的负荷侧。

带漏电闭锁的检漏继电器、选择性的检漏保护装置，其电源部分接在馈电开关的电源侧，但应有安全措施。

如用两台馈电开关作总开关时，可合用·台检漏保护装置（见图1）。

两台馈电开关的跳闸线圈应并联，并注意：

1．馈电开关的跳闸线圈必须连接在同一相电源上。

2．两台馈电开关的跳闸线圈联络线间应串接一个隔爆型停止按钮（或开关）。

当第一台运行，第二台停运时，应按下按钮（或断开开关）并锁住不让其返回，避免该停运开关负荷侧仍带电。

否则不允许停运一台开关，另一台仍运行。

3．检漏保护装置的电源只需与第一台开关连接；如须停止第一台开关，第二台开关继续运行时，应将检漏保护装置的电源改接到第二台开关上。

第11条对检漏保护装置的接地装置的几点规定：

1．主接地线（即其外壳的保护接地线）要可靠地与采区变电所的辅助接地母线或局部接地极相连；煤电钻、照明综合保护装置只设辅助接地极能够满足要求的可不另设主接地极。

2．供检漏保护装置作检验用的辅助接地线，应用芯线总断面不小于10mm2的橡套电缆。

检漏保护装置的辅助接地极应单独设置，规格要求与局部接地极相同，并距局部接地极的直线距离不小于5m，煤（岩）电钻、照明信号综合保护装置的辅助接地极，可采用直径不小于22mm、长不小500mm的钢管进行埋设。

3．当同一地点装有两台或两台以上检漏保护装置时，可以共用一个辅助接地极及一根辅助接地导线。

如共用同一辅助接地极的几台检漏保护装置为JY82型、JL82型检漏保护装置，则应断开其内部试验按钮常闭触点至局部接地极的连线。

第12条在由地面变电所直接向采区低压供电的特殊情况下，地面变电所必须设检漏保护装置。

第13条为确保检漏保护装置动作可靠，安装时应将它水平放置于特设的架上，或吊架于硐室墙壁上。

放置的高度以便于检查为准，并避免水淋或受潮。

第14条安装前，对配合检漏保护装置使用的开关的跳闸机构，应进行如下检查：

1．跳闸线圈的绝缘电阻应符合：

1l40V的用l000V摇表摇测不低于10MΩ；660V的用l000V摇表摇测不低于10MΩ；380V的用500V摇表摇测不低于5MΩ,；127V的用250V摇表摇测不低于2MΩ；42V的用250V摇表摇测不低于0．5MΩ。

2．跳闸机构灵活可靠。

3．开关的操作机构应无过位或卡阻现象。

第l5条检漏保护装置安装完毕后，应做跳闸试验，如不跳闸，则应立即切断电源做全面检查，合格后方可投入使用。

具有对电网对地电容电流进行补偿的各类检漏保护装置，在供电系统安装完毕后，均应在正常负荷下进行电容电流的最佳补偿调节。

第l6条安装时，电网系统总的绝缘电阻值应符合：

ll40V不低于80kΩ；660V不低于50kΩ；380V不低于30kΩ；127V不低于15kΩ。

第四章运行、维护和检修

第17条值班电钳工每天应对检漏保护装置的运行情况进行检查试验，并作记录。

检查试验内容：

1．观察欧姆表的指示数值是否正常。

当电网绝缘1140V低于50kΩ、660V低于30kΩ、380V低于l5kΩ、127V低于10kΩ时，应及时采取措施，没法提高电网绝缘电阻值，尽量避免自动跳闸。

2．安装位置必须平稳可靠，周围应清洁，无淋水现象。

3．局部接地极和辅助接地极的安设应良好。

4．外观检查检漏保护装置的防爆性能必须合格。

5．用试验按钮对检漏保护装置进行跳闸试验。

煤（岩）电钻综合保护装置每班试验一次，照明信号综合保护装置每天试验一次。

对具有选择性功能的检漏保护装置，各支路应每天做一次跳闸试验，总检漏保护装置每周做一次跳闸试验。

第18条检漏保护装置维修工每月至少对检漏保护装置进行一次详细检查，内容除第17条所规定的外，应检查：

1．各处导线是否良好，有无破损及受潮。

2．闭锁装置及继电器动作是否可靠。

3．各处接头及触点是否良好，有无松动脱落和烧毁现象。

4．内部元件、插件板、熔断器及指示灯有无松动、破损。

5．补偿电感是否达到最佳补偿效果。

6．检漏保护装置的隔爆性能是否符合规定。

第19条在瓦斯检查员的配合下，对新安装的检漏保护装置在首次投入运行前做一次远方人工漏电跳闸试验。

运行中的检漏保护装置，每月至少做一次远方人工漏电跳闸试验。

有选择性的检漏保护装置做远方人工漏电跳闸试验时，总检漏保护装置应在分支开关断开后在分支开关人口处做人工漏电跳闸试验，其余分路开关应分别做一次远方人工漏电跳闸试验。

试验方法是：

在最远端的控制开关的负荷侧按不同电压等级接人试验电阻（127V用2kΩ、10W电阻，380V用3．5kΩ、10W电阻，660V用11kΩ、10W电阻，ll40V用20kΩ、10W电阻）。

例如电磁起动器中试验电阻的一端接在熔断管的螺扣上，另一端接在外壳上，盖上外盖后送电，观察馈电开关是否跳闸。

如跳闸，说明检漏保护装置动作可靠。

试验完毕后，要拆除试验电阻。

第20条检漏保护装置每年应升井进行一次检修，除对防爆外壳修理外，其他项目应按照下井前有关检验的各条规定的内容进行检查和试验；对绝缘电阻较低、耐压试验不合格的必须进行干燥处理，并更换不合格的零件。

第21条检漏保护装置的维护、检修及调试工作，应记人专门的检漏保护装置运行记录簿内（见下表）。

第五章故障的判断与寻找

第22条当电网在运行中发生漏电故障时，应立即进行寻找和处理，并向矿井调度室或主管电气人员汇报。

发生故障的设备或电缆在未消除故障前，禁止投入运行。

第23条发生漏电故障，一般应从以下几个方面进行分析：

1．运行中的电气设备绝缘受潮或进水，造成相与地之间绝缘降低或击穿。

2．电缆在运行中受机械或其他外力的挤压、砍砸、过度弯曲等而产生裂口或缝隙，长期受潮气、水分的侵蚀致使绝缘降低；砍砸或挤压也可能引起相与地间的直接连通、导电芯线裸露或短路。

3．电缆与设备在连接时，由于芯线接头不牢、封堵不严、接线装置压板不紧，运行中产生接头松动脱落与外壳相连或发热烧毁绝缘。

4．检修电气设备时，由于停送电错误或工作不慎将工具材料等其它金属物件残留在设备内部，造成相接地。

5．电气设备接线错误或内部导线绝缘破损造成与外壳相连，以及电缆屏蔽层处理不当造成漏电。

6．在操作电气设备时，产生弧光放电。

7．电气设备或电缆过负荷运行损坏或直接烧毁绝缘。

8．电缆与电缆的冷补、热补接头，由于芯线连接不牢、密封不严、绝缘包扎不良，运行中产生接头松动或受潮进水而造成漏电或绝缘破损。

第24条检漏保护装置的运行维护人员，应根据下述情况判断漏电性质：

1．集中性漏电

（1）长期集中性漏电：

这种漏电，可能是电网内的某台设备或电缆，由于绝缘击穿或导体碰及外壳所造成。

（2）间歇的集中性漏电：

这种漏电，大部分发生在电网内某台设备（主要是电动机）或负荷端电缆，由于绝缘击穿或导体碰及外壳，在设备运转时产生漏电；还可能由于针状物体刺入负荷侧电缆内产生漏电。

（3）瞬间的集中性漏电：

这种漏电，主要是由于工作人员或其他物体偶尔触及带电导体或电气设备和电缆的绝缘破裂部分，使之与地相连；还可能是在操作电气设备时产生对地弧光放电所致。

2．分散性漏电

（1）某几条线路及设备的绝缘水平降低所致。

（2）整个电网的绝缘水平降低所致。

第25条发生漏电故障后，应根据设备、电缆新旧程度、下井使用时间的长短、周围条件（如潮湿、积水、淋水等）和设备运转情况，首先判断漏电性质，估计漏电大致范围，然后进行细致检查，找出漏电点。

根据不同的检漏保护装置判断漏电点，如找不到漏电点，应与瓦斯检查员联系，对可能

产生瓦斯积聚的地区（如单巷掘进、通风不良的采掘工作面等）进行瓦斯检查，如无瓦斯积聚

（瓦斯浓度小于l％）时，可用下列方法进行寻找：

发生漏电故障后．将各分路开关分别单独合闸，如发生跳闸（或闭锁），为集中性漏电。

如不跳闸（或不闭锁），但各分路开关全部合上时则跳闸，一般为分散性漏电。

1．集中性漏电的寻找方法

（1）漏电跳闸后，试合总馈电开关，如能合上可能是瞬间的集中性漏电。

（2）试合总馈电开关，如不能合上，再拉开全部分路开关，试合总馈电开关，如仍不能合上，则漏电点在电源线上，然后用摇表摇测，确定在哪一条线路上。

（3）拉开全部分路开关，试合总馈电开关，如能合上，再将各分路开关分别逐个合闸，如在合某一开关时跳闸，则表示此分路有集中性漏电。

2．分散性漏电的寻找方法

若电网绝缘水平降低，在尚未发生一相接地时，继电器动作跳闸，可以采取拉开全部分路开关，再将各分路开关分剐逐个合闸的办法，并观察检漏继电器的欧姆表指数变化情况，确定是哪一条线路的绝缘水平最低，然后用摇表摇测。

检查到某设备或电缆绝缘水平太低时，则应更换。

煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则

煤矿井下保护接地网的组成和作用

井下巷道狭窄，人身接触电气设备外壳的机会较多，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，在满足一定的接地电阻的条件下，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，足以防止人身触电事故的发生，这种为了防止人身触电，将电气设备的金属外壳接地的方法，称为保护接地。

虽然保护接地装置的接地电阻越小越好，但要实现每台电气设备各自的接地电阻均小于规定值，还是非常困难的。

此外，保护装置的接地电阻越小，通过它流人大地中的漏电电流就越大，引起瓦斯、煤尘爆炸或电气雷管引爆的危险就越大。

解决这一问题的有效措施是将井下的各种保护接地装置通过接地导线连接起来，组成保护接地网。

图1为井下保护接地网示意图。

由图l可见，井下保护接地网是利用供电的高、低压铠装电缆的金属外皮和橡套电缆的接地芯线，把分布在井下中央变电所、井底车场、运输大巷、采区变电所以及工作面配电点的电气设备的金属外壳在电气上连接起来，并与安设于井下中央变电所附近主、副水仓中的主接地极、各配电点或电缆连接器的局部接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线和接地导线连接起来组成的。

当井下构成保护接地网后，其总接地电阻就很小（20以下），人身触及困一相漏电带电的设备金属外壳时，其漏电电流便从总接地网流人地中，流过人身的电流就很小了，因此对人身便能起到很好的保护作用。

工作面无局部接地极的移动电气设备，经电缆的接地芯线与总接地网连接后，从工作面流人地中的漏电电流很小，从而大大降低了瓦斯、煤尘爆炸或电气雷管引爆的危险性。

因此，电气设备的金属外壳，凡绝缘损坏可能带有危险电压者，必须接地。

第一章总则

第1条电气设备绝缘损坏时，在设备金属外壳上和电缆的钢带（或钢丝）上会产生危险电压，人若接触上，就会发生触电事故。

保护接地就是为了避免人身触电事故的发生。

第2条36v以上的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮和橡