矿井3.3kV磁力启动器系统(毕业设计论文).doc

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1、矿井3.3kV磁力启动器系统摘 要电力是工矿企业生产的主要能源，矿井供电为保证井下用电设备的正常、安全、稳定运行发挥着重要作用，更为保障产煤效率，提高整体经济性具有重要意义。磁力启动器是矿井供电系统中控制电动机的设备，其性能优劣直接关系着电动机运行的可靠性和安全性。煤矿井下工作环境恶劣、负荷波动大、瓦斯煤尘聚集、空气潮湿、电气设备绝缘强度逐渐降低、供电线路及电气设备经常会出现漏电、短路、缺相和单相接地故障。本文针对以上矿井供电故障及不正常运行现状，设计了四组合磁力启动器保护设备，从而能够可靠检测矿井供电系统的漏电、短路、断相等故障现象，当电动机及电缆发生漏电、短路和断相等故障时，对磁力启动器进

2、行闭锁，使之不能合闸送电。当运作中的设备或供电设备发生故障，磁力启动器会判断出故障并进行断电处理，从而保证了供电的安全稳定。 关键词：磁力启动器；煤矿供电保护；电气原理；结构设计3.3kV mine magnetic starter systemAbstract Electricity is the main energy in industrial and mining enterprises production, mine power supply plays an important role in ensuring the normal, safe, stable operation

3、 of electrical equipment for underground coal production efficiency, more security, has important significance in improving the overall economy. Magnetic starter motor control is the equipment in the mine power supply system, its performance directly affects the reliability and safety of the motor r

4、unning. Environment of underground coal mine bad, big load fluctuation, the gas and coal dust accumulation, humid air, electrical equipment insulation strength decreases gradually, power lines and electrical equipment often occurs leakage, short circuit, phase and single-phase grounding fault.Based

5、on the above mine power supply fault and abnormal operation status, design four combined magnetic starter protection device, which can equal fault phenomena, short circuit, leakage fault reliable detection of mine power supply system, when the motor and cable leakage, short circuit and open phase fa

6、ult, to block magnetic starter, which does not switch on power. When a fault occurs in the operation of the equipment or power supply equipment, magnetic starter will judge the fault and power handling, so as to ensure the safe and stable power supply.Keywords:magnetic starter;coal mine power supply

7、 protection;electrical principle; structure design目录摘 要IAbstract .II第一章 绪论1第二章 矿井供电系统22.1 我国煤矿电压等级及供电特点22.1.1 煤矿电压等级22.1.2 煤矿用电负荷分类及电源要求22.1.3 煤矿供电特点32.2 矿井供电系统42.2.1 矿井供电系统的组成42.2.2 煤矿变电站的常用接线方式62.2.3 1.14kV与3.3kV供电系统的特点比较72.2.4 我国煤矿供电系统的发展趋势72.3 中性点运行方式82.3.1 中性点的概述82.3.2 接地电流对供电系统的危害82.3.3 中性点的接法

8、82.3.4 我国煤矿电网中性点接地方式的选择9第三章 矿井电气保护103.1 漏电保护103.1.1 漏电原因以及危害103.1.2 漏电保护113.1.3 煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则133.2 短路、过流保护143.2.1 过电流故障的原因以及危害143.2.2 过电流保护装置153.3 保护接地183.3.1 保护接地的作用183.3.2 接地装置的检查与测定193.3.3 对保护接地的要求193.4 国家对井下电网的相关规定21第四章 矿井3.3kV四组合磁力启动器系统234.1 真空隔爆磁力启动器234.1.1 真空隔爆磁力启动器型号表示方法234.1.2

9、真空隔爆磁力启动器工作条件234.1.3 真空隔爆磁力启动器结构234.1.4 真空隔爆磁力启动器主要技术特征244.1.5 真空隔爆磁力启动器的发展趋势254.2 3.3kv真空隔爆磁力启动器电气原理图设计264.2.1 真空隔爆磁力启动器电气原理264.2.2 主回路264.2.3 JDB电动机综合保护器314.2.4 阻容吸收器324.2.5 熔断器324.2.6 中间继电器334.2.7 真空隔爆磁力启动器电气原理图334.2.8 真空隔爆磁力启动器的工作原理为：354.2.9 真空隔爆磁力启动器的安装与故障诊断38第五章 矿用隔爆真空磁力启动器的保护原理415.1 矿用隔爆真空磁力启

10、动器的特点415.2 矿用隔爆真空磁力启动器保护原理概述415.3 过压、欠压保护425.3.1 过压、欠压保护原理425.3.2 过压、欠压保护设计425.4 过载保护435.4.1 过载保护原理435.5 主回路漏电闭锁46第六章 结论48参考文献49附录.50致谢51第一章 绪论 我国是煤矿使用大国，煤矿的拥有量也相对较多。随着科学技术的不断发展，煤矿电气设备也随着全自动化方向在不断发展，各类新型的电气设备及其配件也开始广泛应用到煤矿生产之中，综采工作面设备也在向重型、大功率方向发展。要想提高我国煤炭产量, 降低成本,适应市场竞争, 根本出路在于发展机械化采煤技术。提高煤炭生产综合机械化

11、装备水平, 必须要求矿用防爆电气产品同步适应高产、高技术发展的需要。就电气设备而言, 目前国际上众多的高产高效综采工作面, 采煤机总装机容量都在1 000kW 1 380kW, 其中截割电机达450kW750kW, 工作面运输机达375kW525kW, 甚至有的高达750kW。由于大功率电气设备的出现, 国外普遍采用2. 3kV 5kV 高电压供电。我国目前设备装机容量较低, 综采工作面的供电电压为1. 14kV, 严重限制了采煤设备电机功率的进一步提高, 目前正计划开始推行3. 3kV 级的供电电压。磁力启动器是煤矿井下控制电动机运行的设备，具有失压保护、过载保护、短路保护、过电压保护、断相

12、保护、和主电路漏电闭锁等功能。目前磁力启动器的额定电压有660V和1140V，已经不适应目前煤矿井下电气发展需要，所以矿井3.3kV四组合磁力启动器随之产生。第二章 矿井供电系统2.1 我国煤矿电压等级及供电特点2.1.1 煤矿电压等级 我国煤矿电源主要来自于电力系统或矿井的自备电厂。电力系统是指由发电、输电、变电、配电和用电等环节组成的电能生产与消费系统。电气设备都是按照一定得标准电压设计制造的。对于我国煤矿电压等级见表2-1表2-1煤矿电压等级交流36V电气设备的控制及信号电路127V井下照明、监控、信号、煤电钻220380V地面照明、井下低压动力660V采区采煤机组、井下动力1140V综

13、采工作面成套设备3300V高产高效综采工作面设备610kV井下高压配电、高压电动机、输配电3560kV高压输电 直流110V、220V、440V一般动力250V、550V架线电机车40V、80V、110V、120V蓄电池电机车2.5V、4V矿灯2.1.2 煤矿用电负荷分类及电源要求一级负荷凡是中断供电会造成人员伤亡或经济损失等方面造成重大损失者，均为一级负荷。在煤矿，这类负荷及设备名称有：1、井下有淹没危险环境矿井的主排水泵及下山开采采区的采区排水泵；2、井下有爆炸或对人体健康有严重损害危险环境矿井的主通风机；3、矿井经常升降人员的立井提升机；4、抽放瓦斯设备（包括井下移动抽放泵站设备）；5、

14、根据国家或行业现行有关标准规定应视为一级负荷的其他设备。对于一类负荷，电源要求为：双独立电源供电，当一电源中断供电，另一电源不应同时受到损坏，且电源容量应至少保证矿山企业全部一级负荷电力需求。二级负荷凡是中断供电将在经济等方面造成较大损失或影响重要用户正常工作者，均为二级负荷。在煤矿，这类负荷及设备名称有：1、主提升机（包括主提升带式输送机及煤水泵）；2、经常升降人员的斜井提升设备、副井井口及井底操车设备；3、主要空气压缩机；4、配有备用泵的消防泵，无事故排出口的矿井污水泵；5、地面生产系统、生产流程中的照明设备、铁路装车设备、矿灯充电设备、矿井行政通信及调度通信设备；6、单台蒸发量为4t/h

15、以上的锅炉；7、井筒保温及其供热设备、有热害矿井的制冷站设备；8、综合机械化采煤及其运输设备、井底水窝水泵、井下无轨运输换装设备；9、主井装卸载设备、大巷带式输送机、井下主要电机车运输设备；10、井下运输信号系统；11、矿井信息系统、安全监测及生产监控设备；12、运煤索道的驱动机13、根据国家或行业现行有关标准规定应视为二级负荷的其他设备。对于二类负荷，电源要求为：两回电源线路供电；两回电源线路中的任一回中断供电时，其余电源线路宜保证供给全部二级负荷电力需求3。三级负荷凡是中断供电不会在经济上或其他方面造成较大影响者，均为三级负荷。不属于一级和二级的矿井用电负荷都属于三级负荷。对于电源要求为：

16、单回电源线路供电。2.1.3 煤矿供电特点 煤矿企业用户既是重要用户又是特殊用户，其供电特点主要为：（1） 供电可靠 煤矿供电要求供电不间断。对于煤矿企业的重要负荷一旦停电，将会发生不同程度 的经济损失和人身事故。（2） 供电安全 在电能的供应、分配和使用过程中，应严格按照煤矿安全规程的有关规定进行操作，确保安全生产，防止可能造成的人身触电、电气火灾以及瓦斯烟尘爆炸等事故。（3） 供电质量 衡量电源质量的指标有电压、频率、波形和平衡度。 电压：额定电压的电压偏差不得超过容许值，电动机为5%，白炽灯为-2.5%+3%。 频率：额定频率为50HZ，频率偏差在0.5HZ范围内。 波形：正弦波形，波形

17、上下不得有高次谐波产生的毛刺。 平衡度：三相电网电压平衡。（4） 供电经济 在供电可靠、供电安全、供电质量的前提下，尽量降低企业变电所以及电网的投资，降低设备材料和有色金属的消耗量，降低供电系统的电能损耗及维护费用。2.2 矿井供电系统2.2.1 矿井供电系统的组成煤矿供电系统一般由矿井地面变电所、井下中央主变电所、采区变电所和工作面配电点组成。由煤矿地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点按照一定方式相互连接起来的一个整体，称为煤矿供电系统，如图2-2。由地方的110kV区域变电站送来的35kV的高压电，经煤矿地面的35kV10kV（6kV）变电所的主变压器降压后，经过高压配电装

18、置及供电电缆，将电能输送到井下中央变电所内，再由中央变电所输送至采区变电所，再经过采区变电所的变配电设备及供电线路送至综、连采、机运队等配电点，经配电点的移动变电站降压后，分别将（3300V、1140V、660V）不同等级的电压输送给不同的电气控制开关和用电设备（负荷），便组成了矿井的供电系统。目前煤矿井下普遍采用采区变电所供电或移动变电站的供电方式，其移动变电站采用高压开关、干式变压器、低压馈电开关或低压综合保护箱三位一体组合方式，或是矿用隔爆型干式变压器和矿用一般型干式变压器2。 矿井供电方式的决定因素：井田范围、煤层开采深度、开采方法、年产量、涌水量、负荷大小等综合因素进行。矿井供电方式

19、一般分为深井与浅井两种类型。 （1）深井供电系统A.特点：井下设立中央变电所 B.决定因素：煤层深，井下负荷大、涌水量大等。C.组成：地面变电所、井下中央变电所和采区变电所。 D.供电回路数：两回路或两回路以上。 （2）浅井供电系统 A.特点：井下不设立中央变电所。B.决定因素：煤层埋藏不深(一般离地表 100200m)、井田范围大、井下负荷不大、涌水量 小的矿井。可采用浅井供电系统。C.浅井供电主要有以下三种方式： a.井底车场及其附近巷道的低压用电设备，可由设在地面变电所的配电变压器降压后，用低 压电缆通过井筒送到井底车场配电所，再由井底车场配电所将低压电能送至各低压用电设备。井 下架线式

20、电机车所用直流电源，可在地面变电所整流，然后将直流电用电缆沿井筒送到井底车场 配电所后供给。b.当采区负荷不大或无高压用电设备时，采区用电由地面变电所用高压架空线路，将电能送 到设在采区地面上的变电室或变电亭，然后把电压降为 380V 或 660V 后，用低压电缆经钻孔送到 井下采区配电所，由采区配电所再送给工作面配电点和低压用电设备。c.当采区负荷较大或有高压用电设备时， 用高压电缆经钻孔将高压电能送到井下采区变电所， 然后降压向采区低压负荷供电。 在浅井供电系统中，由于采区用电是通过采区地表直通井下的钻孔向采区供电的，所以也称 为钻孔供电系统。为防止钻孔孔壁塌落挤压电缆，钻孔中敷设有钢管，

21、电缆穿过钢管送至井下采 区。 D.优缺点：浅井供电系统，可节省井下昂贵的高压电气设备和电缆，减少井下变电硐室的开 拓量，所以比较经济、安全。其不足之处是需打钻孔和敷设钢管，钢管用完后不能回收。 矿井供电究竟采用哪种供电方式，应根据矿井的具体情况经技术经济比较后确定 6。地方区域变电所（110kV、35kV）地面10KV或6kV负荷通风机房压风机房提升机房矿井变电所（35kV、10kV）双回路双电源6kV、10kV工作面配电点工作面配电点井下中央变电所井下中央变电所采区变电所移动变电站移动变电站(降压)各种用电设备控制开关图2-2 煤矿供电系统2.2.2 煤矿变电站的常用接线方式单母线接线方式优

22、点：接线简单清晰、设备少、操作方便、占地少、便于扩建和采用成套配电装置。缺点：不够灵活可靠，任一元件故障或检修时，均需要整个配电装置停电。适用范围：单母线接线只适用于容量小、线路少和对二、三级负荷供电的变电所。分断单母线接线方式优点：接线简单清晰、设备较少、操作方便、占地少和便于扩建和采用成套配电装置。当一段母线发生故障，可保证正常母线不间断供电，不致使重要负荷停电。缺点：当一段母线故障或检修时，操作时回路不停电。适用范围：具有两回及以上电源线路或装有两台及以上变压器的变电所。常用在矿井变电所的610kV。双母线接线方式优点：供电可靠性高、运行灵活。缺点：使用设备多、投资大、接线复杂、操作安全

23、性较差。适用范围：110kV线路为6回及以上时，或3563kV线路为8回及以上时，或610kV线路为12回及以上时，可采用双母线。常用在矿井区域变电所的35-110kV。2.2.3 1.14kV与3.3kV供电系统的特点比较1. 想同截面积的电缆，3.3kV比1.14kV供电容量可以提高3倍。拿工作面刮板输送机375kW电机为例： 采用1.14kV供电，额定电流=251A，3.3kV供电，=87A。 根据电缆的正常工作负荷电流应等于或小于电缆容许持续电流的原则，375Kw电机，当采用1.14kV供电时，需采用95mm2的电缆；而采用3.3kV供电时，选用25mm2的电缆就能满足要求。很明显，相

24、同截面积的电缆，3.3kV比1.14kV供电容量可提高3倍。2. 减小电压损失以T2192工作面为例，最大电机启动时电压损失由1.14kV的29.3%下降到3.3kv的13.85%，运行时的电压损失由6.13%下降到1.04%，提高了电动机的启动力矩，保证电气设备的可靠运行。3. 启动电流减小采用1.14kv供电，=251A，启动电流是额定电流的68倍，按7倍计算，=1757A。3.3kV供电，=87A启动电流时额定电流的68倍，按7倍计算=609A。通过上述计算，3.3kV供电启动电流比1.14kV启动电流小得多，对设备启动更加安全、可靠。2.2.4 我国煤矿供电系统的发展趋势目前煤矿综采工

25、作面设备正在向重型、大功率额方向发展，设备的装机容量也在不断地增加。与此同时，与之相适应的移动变电站和开关装置也向大容量、高电压、组合化方向发展。随着煤矿对大功率综采设备的需求，以前煤矿电气设备1.14kV电压等级的局限性越来越明显。由于电压较低，引起负载电流增大，电压损失提高，进而影响整个煤矿供电电网的稳定安全运行。随着机械化水平的不断提高, 综采工作面装机容量由过去几百千瓦发展到几千千瓦, 用电容量越来越大,1.14 kV 供电系统越来越不适用(从电压损失、设备的启动电流、电缆截面等方面考虑),将供电电压提高到3.3 k V, 迫在眉睫。国内大部分的高产高效综采工作面大都采用了3.3 kV

26、 供电系统, 例如神华集团大柳塔矿综采工作面日产可达3 万吨以上, 充矿集团兴隆庄矿的综放工作面平均日产在2 万吨以上。晋城矿务局成庄、寺河矿,河南永城煤电(集团) 公司陈四楼矿等也都采用了3.3 kV 供电系统。开滦集团公司唐山矿范各庄矿两综采工作面采用了德国贝克集团的3.3 kV 供电设备及PR OMOS 工作面集中控制系统, 近期已投人使用16。我国煤矿入井电压等级正不断提高，国内不少煤矿已经采用10kV电压入井，工作面供电设备电压为3.3kV。国外入井电压最高可以达到12.5kV，工作面主要设备电压等级为5kV。2.3 中性点运行方式2.3.1 中性点的概述电力系统三相交流发电机、变压

27、器接成星形绕组的公共点，称为电力系统中性点。电力系统中性点与大地间的电气连接方式，称为电力系统中性点接地方式。作为供电电源的发电机和变压器，在三相电力系统中，其中性点的运行方式决定了供电系统单相接地后的运行情况，直接影响煤矿供电系统的可靠性、线路的正常运行、通信的干扰、继电保护以及人身安全等重要问题。所以正确处理供电系统中性点运行方式是供电工作的关键所在。2.3.2 接地电流对供电系统的危害（1）由于接地电流大，将使接地点附近的电缆温度剧增，使电缆的绝缘大大降低，由此将使绝缘击穿而造成两相或三相短路故障。（2）由于接地电流大，接地点的电弧不易自灭，电弧将可能断断续续地燃烧，很易引起间歇电弧过电

28、压。理论和实践都证明，这种间歇电弧过电压一般在2.13.2倍的额定相电压。（3）接地点电流大，将使接地线，尤其接地点处的接地线电位升高（接地点处接地线电位等于接地点处的接地电阻值乘以接地电流）。2.3.3 中性点的接法中性点的接法如表2-3表2-3中性点接地方式 直接接地属大电流接地系统， 有效接地 经低阻抗接地电阻电抗经高阻抗接地电阻属小电流接地系统电感电容 不接地2.3.4 我国煤矿电网中性点接地方式的选择我国煤矿安全规程第四百四十三条规定，严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。煤矿电网均是非有效接地电网，即属于小电流接地系统。对于煤矿井

29、下供电的电网，不准采取中性点直接接地方式运行，主要是为了保证人身和矿井的安全。因为煤矿井下空间狭窄、黑暗、潮湿并有瓦斯和烟尘，若使用中性点直接接地方式，其带来的主要隐患有： （1）一旦人体触及一相导体便接触到了相电压，有致命的危险。 （2）在中性点直接接地方式中若出现接地故障，还可能产生外露的电火花，有点燃瓦斯和烟尘继而发生爆炸的危险。 （3）单相接地短路电流太大，容易引起供电设备和电缆损坏或爆炸着火事故。第三章 矿井电气保护3.1 漏电保护3.1.1 漏电原因以及危害对于煤矿中性点绝缘的供电系统中，发生单相接地（包括直接接地和经阻抗接地）、两相、三相对地的总绝缘阻抗下降到危险值的故障叫做漏电

30、故障，简称漏电。漏电故障具有危害大、发生率高、突发性强、分布范围广、不易察觉等特点，成为影响电力系统安全运行的重要因素。煤矿井下供电系统发生漏电的原因，大致可以分为以下几种： （1）由于电气设备或电缆绝缘损坏引起的漏电 开关设备 煤矿井下环境潮湿，如果开关设备长期运行不注意防潮，绝缘器件会受潮造成漏电，设备内部元器件连接导线也会绝缘老化，发生漏电。 电动机 电动机如果长期使用，工作时绕组发热膨胀，停机后冷却收缩，热胀冷缩很容易使绝缘造成缝隙，潮气入侵引起绝缘老化造成漏电。 电缆 长期使用的电缆由于潮气入侵或者绝缘老化，造成绝缘电阻降低，发生漏电。在运行中，有时过电压会把电缆绝缘水平较低的部分击

31、穿，发生漏电。 （2）电缆的设备的不正确安装引起漏电 （3）管理不完善造成漏电漏电对煤矿安全生产的危害 （1） 发生人身触电事故 运行中的电气设备漏电，工作人员有可能发生触电事故，当流过人体的电流超过所能承受的范围，就会有生命危险。 （2）引起瓦斯和煤尘爆炸 井下空气中瓦斯浓度或烟尘在空气中悬浮的浓度达到爆炸浓度且能量达到0.28mJ或700800的点火源时，就会发生瓦斯或者烟尘爆炸。而漏电电流所产生的电火花在井下点火源中占有很大的比例。一旦发生爆炸，就会给煤矿带来毁灭性的灾难。 （3）烧毁电气设备引起火灾 长期存在的漏电电流在通过设备绝缘损坏处时，发出的热会使绝缘进一步损坏，甚至引起火灾。

32、（4）引爆雷管 当漏电发生在爆破作业场所附近，且漏电电流足够大时，有可能提前引爆雷管，并造成严重的人员伤亡。3.1.2 漏电保护漏电保护是保证煤矿安全正常运行的三大保护之一，在发现，控制漏电方面。其作用举足轻重。对于煤矿井下中性点绝缘的供电方式，漏电保护有多种方式，最常见的为附加直流电源检测保护。其电路原理图如图2-4所示。运行中，直流检测电流I的通路为：电源（）大地电网对地绝缘电阻(三相并联)电网三相电抗器零序电抗器千欧表直流继电器K线圈电源（）。图2-4 附加直流电源式漏电保护的电气原理图在电网没有发生漏电时，对地绝缘电阻阻值相同并且大于规定值，对地的分布电容大小相等。正常运行中的三相电网

33、相当于电源带有对称的星形接线负载，且电网对地绝缘电阻大于规定值，直流检测电流数值很小，继电器不动作，供电单元自动馈电开关处于合闸状态，电网正常运行。在运行在一旦发生人身触电或漏电事故时，三相电网对地阻抗失去对称，对于直流回路来说等效绝缘电阻值减少，直流检测电流增大，直流继电器动作，切除漏电故障的电源起到保护作用。 图2-5人身触电电流等效电路图关于能够使继电器动作所对应的电网绝缘电阻的大小是在给定电网电压下，根据人身触电时流过交流电的安全极限值计算的。根据我国煤矿安全规程规定我国煤矿井下人身触电安全电流允许值为30mA/s，由于电网存在有对地电容，在实践中不可能十分精确地测定分布电容值，只有近

34、似地补偿，以理想的无分布电容系统考虑漏电动作阻值，此时计算人身触电电流和单相接地电流时可以只考虑电网对地绝缘电阻的影响。人身触电的等效电路图为图2-5。 图中，则流过人体的电流为 （2-6） 式中 ： 流过人体电流 A 电网相电压 V 人体电阻，取1k 电网每相对地电阻 k 对于3.3KV电网，取30mA，求得每相最低允许的漏电阻值为 (k) （2-7） 计算检漏电继电器的动作电阻值时，考虑到三相电网的漏电电阻对直流为并联通路，如果同时对三相进行检测，那么等效为单相漏电时保护装置动作电阻计算值为=（k） （2-8）3.1.3 煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则为了保证矿井和人

35、身安全，根据煤矿安全规程特制定本细则。1、本细则仅适用于井下中性点不直接接地的1140V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)。2、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。3、对井下使用的检漏保护装置，各生产矿井(或采区)必须专人进行维护、检修和调整，使检漏保护装置正常进行。4、检漏保护装置的防爆性能必须符合防爆要求，电气性能必须经煤炭系统归口检验单位检验合格。5、井下各变电所的低压馈出线上，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

36、切断漏电馈线的检漏保护装置。煤(岩)电钻、照明信号馈线上，必须装设有自动切断漏电馈线的检漏保护装置。低压电磁起动器应具备漏电闭锁功能。6、运行中的检漏保护装置性能必须可靠，严禁任意拆除和停用。7、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。8、检漏保护装置在井下装卸、搬运过程中，应免受剧烈的震动。9、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。如用两台馈电开关作总开关时，可合用一台检漏保护装置。两台馈电开关的跳闸线圈应并联，并注意：馈电开关的跳闸线圈必须连接在同一相电源上。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

37、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。检漏保护装置的电源只需与第一台开关连接。如需停止第一台开关，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。3.2 短路、过流保护3.2.1 过电流故障的原因以及危害井下电网过电流故障指的是流过电气设备和电缆线路的电流值超过其额定值。一般来说，井下常见的过电流故障有短路、断相和过负荷。短路 在煤矿井下发生的故障有两相短路和三相短路。短路属于最严重的过电流故障，对故障点周围的其他设备的正常运行造成很大的影响，短路点电弧中心温度达25

38、004000，短时间可能会烧毁设备或电缆，引起电气火灾，甚至引起瓦斯、煤尘爆炸。造成短路的原因主要有： （1）绝缘击穿。由于绝缘老化、受潮、或接线头工艺不符合要求且没能及时维护，可能导致电缆绝缘击穿。 （2）机械损伤。如对电缆或电气设备防护不当，致使其受外力作用。 （3）误操作、误接线。如：将未停电线路当成停电线路进行短路接地；对刚检修完毕的设备送电时，忘记拆除短路接地线。断相 断相是指三相供电线路或用电设备出现一相断线，以电动机断相多见。断相运行也称为单相运行。电动机在运行中断相后，仍会运转，由于机械负载不变，电动机的工作电流会比正常的工作电流大，引起过负荷。为与三相对称过负荷区别，故称为断

39、相或单相断线故障。造成断相的主要原因有： （1）熔断器一相熔断。 （2）电缆与电缆或电缆与设备之间没有可靠连接。 （3）电缆芯线中有一相断线。 （4）刀闸开关受长期动作引起压力弹簧变形。 （5）电弧烧伤使触头氧化造成接触不良。过负荷 过负荷是指电气设备或电缆的实际工作电流超过了额定电流值，而且超过了允许的过负荷时间。在煤矿井下，过符合主要针对电动机，长时间的过负荷会导致绝缘性能下降，进而影响电动机的使用寿命，它是造成井下中小型电动机烧毁的主要原因。造成电气设备或电缆过负荷的主要原因有： （1）电源电压偏低。当电网电压低于电动机容许最低工作电压时，会造成电动机工作电流加大，温度升高，如果超过容许

40、时间会导致发热严重而损坏。 （2）电动机堵转。如电动机轴承损坏或电动机所带负荷被卡会造成过负荷。 （3）频繁启动。井下大多数使用鼠笼型异步电动机，启动电流为额定电流的47倍。频繁启动时，启动时间长，会导致电动机温度升高。 （4）人为违章操作 采区有时追求产量从而使电动机长时在过负荷下运行。3.2.2 过电流保护装置煤矿安全规程规定，井下配电网络（变压器的馈出线路、电动机等）均应装设过流、短路保护装置。必须用该配电网络的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性；必须正确选择熔断器的熔体。必须用最小两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数。过电流保护装置是指利用电流变化

41、这一物理量所构成的保护。一般由电流测量部分、判断部分和执行部分构成。煤矿井下开关中所使用的过电流保护装置有熔断器、电磁式过电流继电器、过热继电器和电子综合保护器8。对过电流保护装置的要求为（1） 动作迅速 短路电流危害很大，允许存在的时间很短，应该在电流还没有造成危害之前将过电流故障拆除。所以短路保护一般采用瞬时动作。（2） 有选择性 要求保护装置只切除故障设备的电源，当被保护范围以外发生过电流故障时不误动。使事故停电范围最小。（3） 可靠性 要求保护装置本身具有较高的可靠性，当被保护的范围内发生过流故障时不拒动。（4） 灵敏性 要求保护装置对故障的反应能力要强。对于在保护范围末端发生最小两相

42、短路时，它也能可靠地动作。 熔断器 熔断器的熔体通常用低熔点的铅、锡、锌合金制成，串接在被保护的电气设备的主回路中，当电气设备发生短路时，流过熔体的电流使熔体温度急剧升高并使它熔断，这样将故障路线与电源分开，达到保护的目的。严禁使用熔点较高的铁丝、铜丝等代替熔体，防止失去保护作用而造成电气设备烧毁等事故。 熔体额定电流的选择方法如下： （1）对保护电缆支线的熔体，按下式计算 （2-9） 式中 ：-熔体额定电流，A； -电动机的额定启动电流（若被保护的是几台同时启动的电动机，则应为这几台电动机额定启动电流之和），A； 1.82.5 容量最大的电动机启动时保证熔体不熔化的系数，对不经常启动和轻载启

43、动的电动机取2.5，对频繁启动或带负载启动者可取1.82。 （2）对保护电缆干线的熔体，按下式计算 （2-10） 式中： -容量最大的1台鼠笼电动机的额定启动电流，A； -其余电动机额定电流之和，A。 （3）对保护照明负荷的熔体，按下式计算 （2-11） 式中： -照明负荷的额定电流，A。 为保证在熔断器保护范围内出现最小短路电流时熔体能可靠熔断，可按下式进行短路电流校验。 （2-12） 式中： -被保护范围末端的最小两相短路电流，A； (47) -保证熔体及时熔断的系数。电压为380、660V，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7,；熔体额定电流125A时，系数取6.4；熔体额定电流160A时，系数取5；熔体额定电流200A时及以上时，系数取4；电压为127V时，系数一律取4。电磁式过电流继电器 电磁式过电流电器主要装设在DW系列框架式空气断路器，以及DZ系列空气断路器组成的矿用隔爆型馈电开关中。是一种直接动作的一次式过流继电器，作为电压器二次侧总的或配出线路的短路保护装置。它的动作电流整定值，是靠改变弹簧的拉力进行均匀调节的，其调节范围一般是开关额定电流的13倍。当继电器的动作电流整定好后，只要流过继电器线圈的电流达到或超过整定值时，继电器就迅速动作。（1）保护电缆支线的装置按下式计算