高壓用電的安全使用常識
高壓用電的安全使用常識
安全是指不受威脅、沒有危險、危害、損失。人類的整體與生存環境資源的和諧相處，互相不傷害，不存在危險、危害的隱患, 是免除了不可接受的損害風險的狀態。安全是在人類生產過程中，將系統的運行狀態對人類的生命、財產、環境可能產生的損害控制在人類能接受水平以下的狀態。
內容一
觸電的預防
內容描述
觸電對人體的破壞程度很復雜，在實際工作中由于電氣設備安裝或維護不當以及工作人員的疏忽大意或違反操作規程，很容易造成人身觸電事故.為了有效的防止觸電事故的發生.必須采取觸電的預防和急救措施。
內容分析
通過觸電對人體傷害的分析，研究;結合井下環境提出在煤礦供電中防止人身觸電的預防方法和急救措施。
知識點
觸電的原因、危害性和預防方法、觸電事故的處理方法
技能點
處理觸電事故方法
一、觸電的原因、危害性和預防方法
原因：缺乏安全用電知識
疏忽大意
設備漏電
危害：電擊與電傷
電擊是指電流通過人體內部，造成人體內部器官的損傷和破壞。
電傷是指強電流瞬間通過人體的某一局部或電弧對人體表面的燒傷。
在觸電死亡事故統計中多數是由電擊造成的。
流過人體的電流越大，對人體組織的破壞程度也就越大，因而也就越危險。一般規定：工頻交流的極限安全電流值為30 mA。
人體電阻：人體電阻包括體內電阻和皮膚電阻。通常人體電阻取1 kΩQ作為計算依據。
人體接觸電壓：極限安全電流和人體電阻的乘積，稱為安全接觸電壓， GB 3805-83規定其有效值最大不超過50 V，安全額定電壓等級為42 V、36 V、24 V、12 V、6 V。一般工礦企業安全電壓采用36 V。
預防方法：
使人體不能接觸和接近帶電導體
人體接觸較多的電氣設備采用低電壓
設置保護接地或接零裝置
設置漏電保護裝置
井下及向井下供電的變壓器中性點嚴禁直接接地
二、觸電事故的處理方法
觸電的處理方法：
快速切斷電源;
快速進行搶救;
堅持對失去知覺的觸電者進行人工呼吸與心臟擠壓
人工呼吸：每分鐘約12次。
心臟擠壓：成人每分鐘擠壓60次。
慎重使用藥物
小 結
觸電的原因、危害性和預防方法
觸電事故的處理方法
思考題
觸電的原因、危害性和預防方法.
觸電事故的處理方法。
內容二 漏電保護裝置的選擇、安裝、使用和維護
內容描述
在電力系統中當導體對地的絕緣阻抗降低到一定程度時流入大地的電流也將增大到一定程度：說明該供電系統發生了漏電故障，為了防止漏電故障對企業造成的嚴重后果，必須對漏電保護裝置進行正確的安裝，選擇，使用和維護。
內容分析
通過對人體觸電和燃爆瓦斯煤塵電流大小的研究以及井下電纜布線電容對漏電電流的影響結合井下電氣設備布置的實際情況，漏電保護裝置的重要性因素的分析來確定漏電保護裝置的選擇、安裝、使用和維護的具體方法措施。
知識點
漏電保護裝置類型、結構、組成和工作原理：
安裝、調整、維護和檢修電氣設備的注意事項：
漏電點的查找方法。
技能點
會選擇、安裝、調、維護漏電保護裝置;
會查找和處理漏電故障
一、漏電保護裝置類型、結構、組成和工作原理
1、地面低電壓電網的漏電保護
漏電保護器的種類
按結構和保護功能劃分：分裝式漏電保護器、組裝式漏電保護器、漏電保護插座。
按動作原理劃分：電壓動作型、電流動作型、交流脈沖型、直流動作型。
DZ15-LE系列漏電斷路器：
結構：電流動作型組裝式漏電保護器。
組成：零序電流互感器、電子漏電保護、帶有過載和短路保護的斷路器及塑料外殼。
作用：電網的漏電保護、線路和電動機的過載及短路保護等。
工作原理：采用零序電流互感器作為檢測元件。當被保護線路發生漏電或有人觸電時，三相電流的矢量和不為零，當零序電流互感器二次線圈上產生的感應電流達到漏電保護器的動作整定值時，跳閘線圈YR動作，使斷路器迅速切斷電源，從而起到觸、漏電保護作用。
2、礦用漏電保護裝置
3、礦用漏電設備保護裝置原理圖
作用：監視電網對地絕緣水平;當電網對地絕緣水平下降至一定程度時與饋電開關配合切斷電源;對電網對地電容電流進行補償。
結構：外殼、芯架、殼內有前腔和后腔、外殼與隔離開關的操縱手柄間裝有機械閉鎖裝備。
工作原理
(1)視電網對地的絕緣水平
采用附加直流電源作為漏電信號的檢測電源。當隔離開關QS合閘后，電源變壓器二次測的24 V交流電壓經2VC單相橋式整流，電容器C1濾波后的直流電壓作為絕緣檢測電源，開始對電網的對地絕緣進行檢測。
回路中檢測電流的大小只與三相電網對地絕緣電阻有關。
歐姆表的讀數直接反映了電網對地的絕緣水平。
(2)觸電保護
當人觸及電網任一相導體或電網對地絕緣電阻下降到危險值時(380 V為3.5 kΩ，660 V為11 kΩ)，則檢測電流增大，單結晶體管導通，觸發晶閘管VT。執行繼電器2K吸合，接通自動饋電開關中的跳閘線圈YR，切斷電源，實現了觸、漏電保護作用。
(3)對地電容電流的補償
如圖所示。
磁放大器M串接在三相電抗器L的中性點與地之間。當人觸及一相導體時，流過人體電流有電容電流、電感電流和電阻性電流。適當調整磁放大器的電感量，可使電容電流、電感電流兩者相互抵消。
還有 JL系列、BJJ系列、JJKB30型等
二、礦用漏電保護裝置的安裝、調整、維護和檢修
1、安裝
下井前的檢查與試驗：
(1)防爆性能
(2)部安裝接線是否正確，元器件有無損壞，額定電壓是否與電網電壓相符
(3)壓試驗
(4)直流電源電壓值,動作電阻值和動作時間
(5)電容電流補償性能的檢漏繼電器進行模擬試驗
(6)動饋電開關或電磁起動器，進行漏電保護跳閘或閉鎖試驗。
安裝時對設備進行如下的檢查：
(1)圈的絕緣電阻值;
(2)圈的活動銜鐵靈活可靠;
(3)閘轉軸應轉動靈活，動作板應調整好;
(4)應調整好;
(5)關的操作機構有無過位或卡住現象。
2、行、維護與檢修
每天一次檢查的內容：
觀察歐姆表指示的絕緣電阻值;
安放平穩可靠，周圍應清潔干燥，無淋水現象;
局部接地極和輔助接地極的安設應良好;
檢查檢漏繼電器的防爆性能;
進行跳閘試驗。
每月一次檢查的內容：
各處導線是否良好，有無破損或受潮;
閉鎖裝置和執行繼電器的動作是否靈活可靠;
各處接頭、觸點有無松動、脫落或燒損現象;
內部元件、熔斷器以及指示燈等有無損壞;
觀察零序電抗器，是否達到最佳補償狀態;
檢查檢漏繼電器的隔爆性能。
其它檢查內容：
遠方人工漏電跳閘試驗;
維護與檢修工作應嚴格按照產品使用說明書。
三、漏電點的查找方法
電網設置一臺總檢漏繼電器時根據設備和電纜的新舊程度、下井使用時間的長短、周圍條件(如潮濕、積水和淋水等)和設備的運轉情況，首先判斷漏電性質，估計漏電大致范圍，然后仔細進行檢查，找出漏電點。
將各分路開關分別單獨合閘。如果跳閘，則為集中性漏電，如不跳閘，但各分路開關全部合上時卻跳閘，一般為分散性漏電。
小 結
漏電電流及保護措施
低壓電網漏電保護的種類、結構、用途、原理
礦用漏電保護裝置的種類、作用、結構、原理
漏電點的查找方法
思考題
漏電保護裝置類型.結構.組成和工作原理。
安裝.調整.維護和檢修電氣設備的過程和注意事項。
漏電故障的查找和處理方法。
內容三 與接零保護裝置的安裝、使用、維護和檢修
內容描述
電氣設備或線路的一部分與大地間良好的電氣連接，對供電系統的正常工作安全運行和防止意外電氣事故造成的危害程度都有很大的關系。
內容分析
通過不同供電系統對供電的方式的具體要求和煤礦企業特殊環境對供電的基本要求，引出工作接地，保護接地，防雷接地，防靜電接地和重復接地等接地類型，進一步分析了各類型接地的特點和作用.為了保證保護接地裝置發揮良好作用、安裝、維護和維修就顯得非常重要。
知識點
1、接地和接零的基本知識：
2、地面接地和接零保護裝置組成和保護原理
3、井下接地保護裝置的作用、結構、組成和保護原理：
4、接地電阻值的測量方法
技能點
1、會安裝、維護和檢修地面接地與接零保護裝置：
2、會制作、安裝井下接地保護裝置：
3、會測量接地電阻值
一、接地和接零的基本知識
1、接地的基本概念
接地和接地裝置：接地、接地體、接地線、接地裝置、接地網、散流電阻、接地電阻。
接地電流和對地電壓：接地電流、電氣上的"地"、接地部分的對地電壓。
接觸電壓和跨步電壓
2、保護接地
(1)TT系統
①接法：金屬外殼接地、中性點接地。
②作用及保護原理。
如果將設備的金屬外殼直接接地，則當設備發生一相碰殼接地故障時，通過接地裝置形成單相短路。這一短路電流通常可使電網的過電流保護裝置動作，迅速切除故障設備，從而大大降低了人體觸電的危險性。
③應用：功率不大的設備或精密電子儀器設備的屏蔽接地。
(2)TN系統
①接法：金屬外殼接零、中性點接地。
設備金屬外殼與保護零線連接的方式稱為保護接零。
②作用及保護原理。
當某一相線直接連接設備金屬外殼時，即形成單相短路。短路電流促使線路上的短路保護裝置迅速動作。
③應用：地面3800伏供電系統
(3)IT系統
①接法：中性點不接地(或阻抗接地)、金屬外殼接地。
②作用及保護原理。
當人觸及碰殼接地的設備外殼時，接地電流將同時通過人體和接地裝置流入大地，經另外兩相的對地絕緣電阻和對地分布電容流回電源。由于接地電阻比人體電阻小得多，所以接地裝置有很強的分流作用，使通過人體的觸電電流大大減小，從而降低了人體觸及帶電外殼時的觸電危險性。
③應用：煤礦井下。
3、重復接地
重復接地：在三相四線制供電系統中，將零線上的一處或多處通過接地裝置與大地再次連接的措施稱為重復接地。
在保護接零系統中重復接地是不可缺少的。
要求：設置地點要求、阻值要求不得大于2歐姆。
充分利用自然接地體。
二、地面接地和接零保護裝置組成和保護原理
1、絕緣監視裝置
作用：監視電網的對地絕緣;
工作原理;正常運行時，電網三相對地電壓對稱，無零序電壓產生，三個電壓表讀數相同且指示的是電網的相電壓，接在開口三角處電壓繼電器的電壓接近零值，電壓繼電器不動作。
當電網出現接地故障時，接地一相的對地電壓下降，其他兩相對地電壓升高，這可從三個電壓表的讀數上看出，同時出現零序電壓，使電壓繼電器動作，發出接地故障信號。
組成：一個三相五柱式電壓互感器、三個電壓表和一個電壓繼電器。
2、零序電流保護
零序電流保護原理：零序電流保護是利用故障線路零序電流比非故障線路零序電流大的特點，實現有選擇性的保護。
對于電纜線路，在發生單相接地時，接地電流不僅可能沿著故障電纜的導電外皮流動，而且也可能沿著非故障電纜外皮流動。這部分電流，不僅降低故障線路接地保護的靈敏度，有時還會造成接地保護裝置的誤動作。
應將電纜終端接線盒的接地線穿過零序電流互感器的鐵心，使鎧裝電纜外皮流過的零序電流，再經接線盒的接地線回流穿過零序電流互感器，防止引起零序電流保護的誤動作。
保護裝置的動作電流整定必須保證選擇性。在較復雜的電網中，當裝設零序電流保護不能滿足選擇性要求時，或某些情況下靈敏度不夠時，可裝設零序功率方向保護裝置。
三、井下接地保護裝置的作用、結構、組成和保護原理
井下保護接地系統的概念
保護接地與短路保護和漏電保護一起構成了井下的三大保護。
井下保護接地系統由主接地極、局部接地極、接地母線、輔助接地母線、連接導線和接地線等組成。如圖所示。
主接地極裝設在井底車場的主、副水倉中各設一個，以保證在清理水倉或檢修接地極時，有一個主接地極仍起接地作用。
主接地極一般采用面積不小于0.75 rn2，厚度不小于5 mm的鋼板制成。
局部接地極可用面積不小于0.6 rn2，厚度不小于3 mm的鋼板，放在巷道的水溝中。
連接主接地極的母線稱為接地母線。
其他地點的接地母線稱輔助接地母線。
接地極和電氣設備外殼通過接地導線接在接地母線上。
井下保護接地系統的接地電阻必須定期測量。根據《煤礦安全規程》的規定：接地網上任一保護接地點測得的接地電阻值，不得超過2 Ω;每一移動式或手持式電氣設備同接地網之間的電纜接地芯線的電阻值，都不得超過1Ω。
四、接地電阻值的測量方法
接地電阻測定示意圖
S0--零位調節器;
Ss--電位器Rs的調節旋鈕;
Ks--量限轉換開關
接地電阻值的測量步驟：
1)自被測接地極E'起，使電位探針P'和輔助接地極C'按直線彼此相距20米以上，并且應將電位探針P'插于被測接地極E'和輔助接地極c'之間.
2)用導線將E'和儀表的端子E，P'和端子P，c'和端子c相連接;
3)將儀表放置在水平位置，并檢查檢流計的指針是否指在零位，否則應用零位調節器s。進行調整.
4)轉動量限轉換開關K。，將倍率標度盤撥于"×10"倍數檔，然后慢慢轉動發電機的搖把，此時檢流計的指針必然離開零位，向一側偏轉。與此同時，應轉動電位器R。的調節旋鈕s。(其刻度盤也隨之轉動)，使檢流計的指針逐漸返回零位.
5)當檢流計的指針接近零位時，應加快發電機搖把的轉速.使其達到每分鐘120轉以上，然后繼續調節電位器R。的旋鈕，讓指針完全指在零位為止。此時指針所指刻度盤上的數字即為測量所得的讀數。
6)若將倍率標度盤置于r。×10"檔所測得的讀數小于1時，則應將倍率標度盤轉換至"r×1"檔，然后再重新調節電位器R。的旋鈕，使指針重又指零，才能得到更為準確的讀數。
小 結
工作接地：定義、作用
保護接地：類型、作用和應用
保護接零：分類、特點、注意事項
重復接地：作用和要求
絕緣監視裝置：作用、原理、接線
零序電流保護：作用、原理、整定、校驗
思考題
地面接地和接零保護裝置組成和保護原理。
井下接地保護裝置的作用.結構.組成和保護原理。
如何測量接地電阻值。
如何安裝、維護和檢修地面接地與接零保護裝置。
如何制作.安裝井下接地保護裝置。
內容四 過電壓保護
內容描述
由于某種原因造成設備的電壓異常升高.其數值大大超過設備的額定電壓.使設備絕緣擊穿或閃絡而損壞：不同的電氣設備和建筑物都應有相應的過電壓預防措施加以保護。
內容分析
通過對過電壓產生的原因和電氣設備、建筑物的具體情況分析來選擇和安裝電氣設備預防大氣過電壓和內部過電壓的設施。
知識點
大氣過電壓類型和保護;
內部過電壓產生的原因及防護;
阻容吸收裝置的組成和過電壓保護原理。
技能點
選擇和安裝防雷保護裝置;
選擇阻容吸收裝置。
一、過電壓類型和保護
1、過電壓的分類
過電壓：超過正常工作要求的電壓
內部過電壓：2.5～4倍電網的額定電壓
大氣過電壓：直接雷擊過電壓：采用避雷針或避雷線進行防護
感應雷過電壓：采用避雷器進行防護
反擊雷過電壓：應使避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分或接地網之間的距離符合要求
2、避雷針和避雷線的保護作用
避雷針：普通避雷針 、優化避雷針、放電避雷針、提前放電避雷針
作用：防止建筑物免遭直接雷擊的侵襲。
組成：接閃器、接地引下線、接地極。
避雷線：
作用：防止架空線路免遭直接雷擊。
設置：位于架空導線的上方
材質：35mm2鍍鋅鋼絞線。
避雷針和避雷線的保護范圍
避雷針的保護范圍：能防護直擊雷的空間;
確定保護范圍的方法："滾球法"
3、避雷器
(1)保護間隙
(2)管行避雷器
(3)閥型避雷器
4、變電所的防雷保護
(1)直接雷的防擊
1)防護方法：避雷針
2)避雷針的設置要求
獨立避雷針與被保護物之間，應保持一定距離，以免在避雷針上落雷時，雷電流在避雷針上產生的電壓降，向被保護物放電，產生反擊過電壓。為了避免發生反擊，避雷針與被保護設備之間的距離不得小于5 m，而避雷針接地極與被保護物接地極之間的距離不得小于3m，且避雷針的沖擊接地電阻不得大于10Ω。
(2)雷電入侵波的防護
1)防護方琺：母線段上的閥型避雷器
2)避雷器的設置要求：避雷器有一定的有效保護距離
(3)進出線的防類保護
35 kV～110 kV變電所進線段的防雷保護：在變電所的進線段上裝設防雷裝置。如圖為35 kV～110 kV變電所進線段的標準保護方式。圖中1 km～2 km的避雷線用于防止進線段遭直接雷擊及削雷電入侵波的陡度。若線路絕緣水平較高，其進線段首端應裝設管型避雷器1F，用以限制進線段以外沿線路侵入的雷電沖擊波的幅值。
對于進線回路的斷路器或隔離開關，應裝設管型避雷器2F,，
閥型避雷器F用以保護變壓器及其他電氣設備的。
3 kV～10 kV配出線的防雷保護：在每組母線上和每路架空線上應裝設閥型避雷器，如所示。對于有電纜段的架空線路，避雷器應裝在電纜與架空線的連接處，其接地端應與電纜金屬外皮相連。若配出線上有電抗器時，在電抗器和電纜頭之間，應裝一組閥型避雷器，以防電抗器端電壓升高時損害電纜絕緣。
二、內部過電壓產生的原因及防護
內部過電壓產生的原因
1)操作過電壓
2)電弧接地過電壓
3)諧振過電壓
內部過電壓的防護措施
1)閥型避雷器
2)壓敏電阻
3)阻容吸收裝置
4)調節電路參數
5)裝設電容器破壞諧振
三、阻容吸收裝置的組成和過電壓保護原理
圖中：
電容C1、C2、C3不僅可以減緩過電壓的上升陡度，而且可以降低負荷回路的波阻抗;
電阻R1～R3用來增強線路的絕緣;
電阻R4～R6用來消耗過電壓的能量，減少電弧重燃和對感性負荷絕緣的影響。
為防止真空斷路器或真空接觸器切斷感性負荷時產生的操作過電壓，可采取調整電路參數或裝設電容器，破壞其諧振條件，防止這種操作過電壓的發生。
小 結
過電壓的原因、危害、分類及預防措施
雷擊過電壓防護、避雷針及避雷器
內部過電壓防護措施
阻容吸收裝置的組成
思考題
說出過電壓的類型與防護措施。
大氣過電壓類型和保護。
內部過電壓產生的原因及防護。
說出過電壓防護裝置選擇的具體步驟。
阻容吸收裝置的組成和過電壓保護原理。
選擇和安裝防雷保護裝置。