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(huán)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(tài)。安全是在人類生產(chǎn)過程中，將系統(tǒng)的運行狀態(tài)對人類的生命、財產(chǎn)、環(huán)境可能產(chǎn)生的損害控制在人類能接受水平以下的狀態(tài)。
內(nèi)容一
觸電的預防
內(nèi)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(shè)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(guī)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(fā)生.必須采取觸電的預防和急救措施。
內(nèi)容分析
通過觸電對人體傷害的分析，研究;結(jié)合井下環(huán)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(shè)備漏電
危害：電擊與電傷
電擊是指電流通過人體內(nèi)部，造成人體內(nèi)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(tǒng)計中多數(shù)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(guī)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(nèi)電阻和皮膚電阻。通常人體電阻取1 kΩQ作為計算依據(jù)。
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(guī)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(yè)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(shè)備采用低電壓
設(shè)置保護接地或接零裝置
設(shè)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(jié)
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(nèi)容二 漏電保護裝置的選擇、安裝、使用和維護
內(nèi)容描述
在電力系統(tǒng)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(tǒng)發(fā)生了漏電故障，為了防止漏電故障對企業(yè)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(nèi)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(jié)合井下電氣設(shè)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(jié)構(gòu)、組成和工作原理：
安裝、調(diào)整、維護和檢修電氣設(shè)備的注意事項：
漏電點的查找方法。
技能點
會選擇、安裝、調(diào)、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(jié)構(gòu)、組成和工作原理
1、地面低電壓電網(wǎng)的漏電保護
漏電保護器的種類
按結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)：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(wǎng)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(fā)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(chǎn)生的感應(yīng)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(shè)備保護裝置原理圖
作用：監(jiān)視電網(wǎng)對地絕緣水平;當電網(wǎng)對地絕緣水平下降至一定程度時與饋電開關(guān)配合切斷電源;對電網(wǎng)對地電容電流進行補償。
結(jié)構(gòu)：外殼、芯架、殼內(nèi)有前腔和后腔、外殼與隔離開關(guān)的操縱手柄間裝有機械閉鎖裝備。
工作原理
(1)視電網(wǎng)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(guān)QS合閘后，電源變壓器二次測的24 V交流電壓經(jīng)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(wǎng)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(wǎng)對地絕緣電阻有關(guān)。
歐姆表的讀數(shù)直接反映了電網(wǎng)對地的絕緣水平。
(2)觸電保護
當人觸及電網(wǎng)任一相導體或電網(wǎng)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(jié)晶體管導通，觸發(fā)晶閘管VT。執(zhí)行繼電器2K吸合，接通自動饋電開關(guān)中的跳閘線圈YR，切斷電源，實現(xiàn)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(diào)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(diào)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(wǎng)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(guān)或電磁起動器，進行漏電保護跳閘或閉鎖試驗。
安裝時對設(shè)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(zhuǎn)軸應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活，動作板應(yīng)調(diào)整好;
(4)應(yīng)調(diào)整好;
(5)關(guān)的操作機構(gòu)有無過位或卡住現(xiàn)象。
2、行、維護與檢修
每天一次檢查的內(nèi)容：
觀察歐姆表指示的絕緣電阻值;
安放平穩(wěn)可靠，周圍應(yīng)清潔干燥，無淋水現(xiàn)象;
局部接地極和輔助接地極的安設(shè)應(yīng)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(nèi)容：
各處導線是否良好，有無破損或受潮;
閉鎖裝置和執(zhí)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(xiàn)象;
內(nèi)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(tài);
檢查檢漏繼電器的隔爆性能。
其它檢查內(nèi)容：
遠方人工漏電跳閘試驗;
維護與檢修工作應(yīng)嚴格按照產(chǎn)品使用說明書。
三、漏電點的查找方法
電網(wǎng)設(shè)置一臺總檢漏繼電器時根據(jù)設(shè)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(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，首先判斷漏電性質(zhì)，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(guān)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(guān)全部合上時卻跳閘，一般為分散性漏電。
小 結(jié)
漏電電流及保護措施
低壓電網(wǎng)漏電保護的種類、結(jié)構(gòu)、用途、原理
礦用漏電保護裝置的種類、作用、結(jié)構(gòu)、原理
漏電點的查找方法
思考題
漏電保護裝置類型.結(jié)構(gòu).組成和工作原理。
安裝.調(diào)整.維護和檢修電氣設(shè)備的過程和注意事項。
漏電故障的查找和處理方法。
內(nèi)容三 與接零保護裝置的安裝、使用、維護和檢修
內(nèi)容描述
電氣設(shè)備或線路的一部分與大地間良好的電氣連接，對供電系統(tǒng)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(guān)系。
內(nèi)容分析
通過不同供電系統(tǒng)對供電的方式的具體要求和煤礦企業(yè)特殊環(huán)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(fā)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(jié)構(gòu)、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(wǎng)、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(tǒng)
①接法：金屬外殼接地、中性點接地。
?、谧饔眉氨Ｗo原理。
如果將設(shè)備的金屬外殼直接接地，則當設(shè)備發(fā)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(wǎng)的過電流保護裝置動作，迅速切除故障設(shè)備，從而大大降低了人體觸電的危險性。
③應(yīng)用：功率不大的設(shè)備或精密電子儀器設(shè)備的屏蔽接地。
(2)TN系統(tǒng)
?、俳臃ǎ航饘偻鈿そ恿恪⒅行渣c接地。
設(shè)備金屬外殼與保護零線連接的方式稱為保護接零。
?、谧饔眉氨Ｗo原理。
當某一相線直接連接設(shè)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。
?、蹜?yīng)用：地面3800伏供電系統(tǒng)
(3)IT系統(tǒng)
?、俳臃ǎ褐行渣c不接地(或阻抗接地)、金屬外殼接地。
?、谧饔眉氨Ｗo原理。
當人觸及碰殼接地的設(shè)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(jīng)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(yīng)用：煤礦井下。
3、重復接地
重復接地：在三相四線制供電系統(tǒng)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(tǒng)中重復接地是不可缺少的。
要求：設(shè)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(jiān)視裝置
作用：監(jiān)視電網(wǎng)的對地絕緣;
工作原理;正常運行時，電網(wǎng)三相對地電壓對稱，無零序電壓產(chǎn)生，三個電壓表讀數(shù)相同且指示的是電網(wǎng)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(wǎng)出現(xiàn)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(shù)上看出，同時出現(xiàn)零序電壓，使電壓繼電器動作，發(fā)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(xiàn)有選擇性的保護。
對于電纜線路，在發(fā)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(yīng)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(jīng)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(wǎng)中，當裝設(shè)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(shè)零序功率方向保護裝置。
三、井下接地保護裝置的作用、結(jié)構(gòu)、組成和保護原理
井下保護接地系統(tǒng)的概念
保護接地與短路保護和漏電保護一起構(gòu)成了井下的三大保護。
井下保護接地系統(tǒng)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(shè)在井底車場的主、副水倉中各設(shè)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(shè)備外殼通過接地導線接在接地母線上。
井下保護接地系統(tǒng)的接地電阻必須定期測量。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定：接地網(wǎng)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(shè)備同接地網(wǎng)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(diào)節(jié)器;
Ss--電位器Rs的調(diào)節(jié)旋鈕;
Ks--量限轉(zhuǎn)換開關(guān)
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(yīng)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(yīng)用零位調(diào)節(jié)器s。進行調(diào)整.
4)轉(zhuǎn)動量限轉(zhuǎn)換開關(guān)K。，將倍率標度盤撥于"×10"倍數(shù)檔，然后慢慢轉(zhuǎn)動發(fā)電機的搖把，此時檢流計的指針必然離開零位，向一側(cè)偏轉(zhuǎn)。與此同時，應(yīng)轉(zhuǎn)動電位器R。的調(diào)節(jié)旋鈕s。(其刻度盤也隨之轉(zhuǎn)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(yīng)加快發(fā)電機搖把的轉(zhuǎn)速.使其達到每分鐘120轉(zhuǎn)以上，然后繼續(xù)調(diào)節(jié)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(shù)字即為測量所得的讀數(shù)。
6)若將倍率標度盤置于r。×10"檔所測得的讀數(shù)小于1時，則應(yīng)將倍率標度盤轉(zhuǎn)換至"r×1"檔，然后再重新調(diào)節(jié)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(shù)。
小 結(jié)
工作接地：定義、作用
保護接地：類型、作用和應(yīng)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(jiān)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(jié)構(gòu).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(nèi)容四 過電壓保護
內(nèi)容描述
由于某種原因造成設(shè)備的電壓異常升高.其數(shù)值大大超過設(shè)備的額定電壓.使設(shè)備絕緣擊穿或閃絡(luò)而損壞：不同的電氣設(shè)備和建筑物都應(yīng)有相應(yīng)的過電壓預防措施加以保護。
內(nèi)容分析
通過對過電壓產(chǎn)生的原因和電氣設(shè)備、建筑物的具體情況分析來選擇和安裝電氣設(shè)備預防大氣過電壓和內(nèi)部過電壓的設(shè)施。
知識點
大氣過電壓類型和保護;
內(nèi)部過電壓產(chǎn)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(nèi)部過電壓：2.5～4倍電網(wǎng)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(yīng)雷過電壓：采用避雷器進行防護
反擊雷過電壓：應(yīng)使避雷針、避雷線與配電裝置帶電部分或接地網(wǎng)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(yōu)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(shè)置：位于架空導線的上方
材質(zhì)：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(shè)置要求
獨立避雷針與被保護物之間，應(yīng)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(chǎn)生的電壓降，向被保護物放電，產(chǎn)生反擊過電壓。為了避免發(fā)生反擊，避雷針與被保護設(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)裝設(shè)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(guān)，應(yīng)裝設(shè)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(shè)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(yīng)裝設(shè)閥型避雷器，如所示。對于有電纜段的架空線路，避雷器應(yīng)裝在電纜與架空線的連接處，其接地端應(yīng)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(yīng)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(nèi)部過電壓產(chǎn)生的原因及防護
內(nèi)部過電壓產(chǎn)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(nèi)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(diào)節(jié)電路參數(shù)
5)裝設(shè)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(chǎn)生的操作過電壓，可采取調(diào)整電路參數(shù)或裝設(shè)電容器，破壞其諧振條件，防止這種操作過電壓的發(fā)生。
小 結(jié)
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(nèi)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(nèi)部過電壓產(chǎn)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。