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摘 要:本文对漏电、漏电保护、接地与接地保护进行比较论述,介绍了漏电保护的原理、接地保护的原理、分析了接地保护与漏电保护的具体作用,从而得出结论,两种保护在煤矿井下低压电网中相辅相成,缺一不可,它们对保证井下低压电网的安全运行具有十分重要作用。
关键词:漏电保护;接地保护;安全电流与安全电压
漏电是指当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时,电源和大地形成回路,有电流通过的现象称为漏电。井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类。
一、漏电的危害
1、人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤亡。
2、漏电回路中接地点可能产生火花,有可能引起瓦斯煤尘爆炸。
3、漏电有可能引起电雷管产生误爆炸。
4、漏电有可能扩展为短路故障,烧毁设备,造成火灾。
因此《煤矿安全规程》规定,矿井变压器的高压馈电线上应装设选择性的检漏保护装置,井下低压馈电线上应装设带有漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置,如果没有这两种装置,必须装设自动断电漏电馈电线的检漏装置。
漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间,一旦发生漏电或人身触电,应尽快切断电源,将故障存在减少到最短时间。
也就是说漏电保护重点是在发生人身触电时,漏电电流对人身体还没有造成致命危害时,电源就以被切断了。
这里需要说明:经实验测得流经人体的极限安全电流是30mA·s。
具体含义是:30mA电流作用于人体1秒钟以内,对人身体无伤(致残或致死)害作用;假如电流超出30mA,则时间就应小于1秒钟,反过来也一样,总之二者的乘积不允许超过30mA·s。
在给定电网电压下,人体通过电流按30mA计算,便可确定出允许的电网最低漏电阻值,从而设定漏电保护的动作电阻值,在不考虑电网电容的情况下,以660V电网为例:
计算检漏继电器的动作电阻值Rdz时,考虑到三相电网对地漏电电阻与附加直流电源为并联通路,则有
这里考虑到人体电阻取1000Ω,所以检漏继电器动作电阻值为11000 Ω。这样就保证了漏电时,漏电电流还没超过30mA时,检漏继电器就以动作跳闸,对人体造成不了致命伤害,电源就被切断了,从而保护人,或电器设备不出大的事故。
这里需要说明的是,漏电保护还强调了动作的迅速性,也就是说在0.1~0.5之间就动作跳闸。使故障时间减少到最小。
从而使漏电保护,无论是在保护时间上、还是在漏电电流上都在安全保护的范围内,使供电网路发生漏电事故时,把漏电危害降到最低。
二、保护接地
电气设备的金属外壳由于绝缘损坏有可能带电,为防止这种漏电危及人身安全,将金属外壳通过接地装置与大地相连,称保护接地。一般用于中性点不接地系统。
当电器设备单相碰壳时,接地电流经过接地体流向大地,由于土壤散电阻的存在,所以电流流过导师在大地上有电位梯度分布,在接地体上是 位最高。离接地体越近,电流流经土壤截面越小,电阻越大,因而电位梯度大;相反离接地体越远,电位梯度越小。在20m的地方,电位梯度已接近于零。电位等于零的地方称为电器的地。大地各点电位分布曲线如图:
人站在地上,身体某部位碰到带电的金属外壳或支架时,人体接触部分与站立点的电位差称为接触电压(Ujc).接触电压的最大值可达电气设备的对地电压。
接地电流Ijd大小主要决定于电网电压、对地电阻、对地电容和接地点电阻。当电网参数一定时,最大接觸电压主要决定于接地电阻,它的阻值越小,最大接触电压就越低,触电危险就越小。如果接地是阻的数值小到使接触电压在安全值以内时,则流经人身的电流也在安全范围内。
根据这个要求,保护接地电阻的允许值Rjy为
对于小接地电流系统,由于允许单相接地存在一定时间,所以接触电压的允许值要大为降低,这时人身的安全电流按30mA计算。
则有 Ujy=50﹢0.05P
式中P为土地的电阻率
井下保护接地电阻的允许值,为Rjd≤2
由于接地电阻的数值被控控制在<<煤矿安全规程>>规定的范围内,因此,通过接地装置的有效分流作用,就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内,确保人身的安全。
此外, 由于装设了保护接地装置,带电导体碰壳处的漏电电流流经接地装置流入大地,即使设备外壳与大地接触不良而产生火花,但由于接地装置的分流作用,可以使电火花能量大大减小,从而避免了引爆瓦斯、煤尘的危险。
结术语
漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间,一旦发生漏电或人身触电,它就会尽快切断电源,将故障存在的时间减少到最短。井下保护接地的侧重点,在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小,最大限度地降低严重程度。接地保护是漏电保护的后备保护,当漏电保护发生帮障或失灵时,还有接地保护在起作用,从而最大限度的保护了人的生命安全。在煤矿井下低压电网中两种保护相辅相成,缺一不可。企业成败在安全,所以使用好两种保护,它们对当今煤矿井下安全运行具有十分重要的意义。
关键词:漏电保护;接地保护;安全电流与安全电压
漏电是指当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时,电源和大地形成回路,有电流通过的现象称为漏电。井下常见的漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类。
一、漏电的危害
1、人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤亡。
2、漏电回路中接地点可能产生火花,有可能引起瓦斯煤尘爆炸。
3、漏电有可能引起电雷管产生误爆炸。
4、漏电有可能扩展为短路故障,烧毁设备,造成火灾。
因此《煤矿安全规程》规定,矿井变压器的高压馈电线上应装设选择性的检漏保护装置,井下低压馈电线上应装设带有漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置,如果没有这两种装置,必须装设自动断电漏电馈电线的检漏装置。
漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间,一旦发生漏电或人身触电,应尽快切断电源,将故障存在减少到最短时间。
也就是说漏电保护重点是在发生人身触电时,漏电电流对人身体还没有造成致命危害时,电源就以被切断了。
这里需要说明:经实验测得流经人体的极限安全电流是30mA·s。
具体含义是:30mA电流作用于人体1秒钟以内,对人身体无伤(致残或致死)害作用;假如电流超出30mA,则时间就应小于1秒钟,反过来也一样,总之二者的乘积不允许超过30mA·s。
在给定电网电压下,人体通过电流按30mA计算,便可确定出允许的电网最低漏电阻值,从而设定漏电保护的动作电阻值,在不考虑电网电容的情况下,以660V电网为例:
计算检漏继电器的动作电阻值Rdz时,考虑到三相电网对地漏电电阻与附加直流电源为并联通路,则有
这里考虑到人体电阻取1000Ω,所以检漏继电器动作电阻值为11000 Ω。这样就保证了漏电时,漏电电流还没超过30mA时,检漏继电器就以动作跳闸,对人体造成不了致命伤害,电源就被切断了,从而保护人,或电器设备不出大的事故。
这里需要说明的是,漏电保护还强调了动作的迅速性,也就是说在0.1~0.5之间就动作跳闸。使故障时间减少到最小。
从而使漏电保护,无论是在保护时间上、还是在漏电电流上都在安全保护的范围内,使供电网路发生漏电事故时,把漏电危害降到最低。
二、保护接地
电气设备的金属外壳由于绝缘损坏有可能带电,为防止这种漏电危及人身安全,将金属外壳通过接地装置与大地相连,称保护接地。一般用于中性点不接地系统。
当电器设备单相碰壳时,接地电流经过接地体流向大地,由于土壤散电阻的存在,所以电流流过导师在大地上有电位梯度分布,在接地体上是 位最高。离接地体越近,电流流经土壤截面越小,电阻越大,因而电位梯度大;相反离接地体越远,电位梯度越小。在20m的地方,电位梯度已接近于零。电位等于零的地方称为电器的地。大地各点电位分布曲线如图:
人站在地上,身体某部位碰到带电的金属外壳或支架时,人体接触部分与站立点的电位差称为接触电压(Ujc).接触电压的最大值可达电气设备的对地电压。
接地电流Ijd大小主要决定于电网电压、对地电阻、对地电容和接地点电阻。当电网参数一定时,最大接觸电压主要决定于接地电阻,它的阻值越小,最大接触电压就越低,触电危险就越小。如果接地是阻的数值小到使接触电压在安全值以内时,则流经人身的电流也在安全范围内。
根据这个要求,保护接地电阻的允许值Rjy为
对于小接地电流系统,由于允许单相接地存在一定时间,所以接触电压的允许值要大为降低,这时人身的安全电流按30mA计算。
则有 Ujy=50﹢0.05P
式中P为土地的电阻率
井下保护接地电阻的允许值,为Rjd≤2
由于接地电阻的数值被控控制在<<煤矿安全规程>>规定的范围内,因此,通过接地装置的有效分流作用,就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内,确保人身的安全。
此外, 由于装设了保护接地装置,带电导体碰壳处的漏电电流流经接地装置流入大地,即使设备外壳与大地接触不良而产生火花,但由于接地装置的分流作用,可以使电火花能量大大减小,从而避免了引爆瓦斯、煤尘的危险。
结术语
漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间,一旦发生漏电或人身触电,它就会尽快切断电源,将故障存在的时间减少到最短。井下保护接地的侧重点,在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小,最大限度地降低严重程度。接地保护是漏电保护的后备保护,当漏电保护发生帮障或失灵时,还有接地保护在起作用,从而最大限度的保护了人的生命安全。在煤矿井下低压电网中两种保护相辅相成,缺一不可。企业成败在安全,所以使用好两种保护,它们对当今煤矿井下安全运行具有十分重要的意义。