煤矿井下保护接地装置的安装

第一篇：煤矿井下保护接地装置的安装

煤矿井下保护接地装置的安装、使用管理规定

一、保护接地装臵的安装地点

1、主接地极应浸入水仓中，主、副水仓必须各设一块。矿井有几个水平时，每个水平的总接地网都要与主、副水仓中的主接地极连接。

2、在下列地点应装设局部接地极：

2.1 每个采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。2.2 每个装有电气设备的硐室和单独装设的高压配电装臵。2.3 每个低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。

2.4 无低压配电点的采煤工作面的机巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面。至少要分别装设一个局部接地极。

2.5 连接动力铠装电缆的每个接线盒以及高压电缆连接装臵。2.6 局部接地极最好设于巷道水沟内，无水沟时应埋设在潮湿的地方。

二、井下保护接地装臵的安装标准

1、主接地极

1.1 主、副水仓的主接地极和分区的主接地极，均采用面积不小于0.75 m2、厚度不小于5mm的钢板。如矿井水呈酸性时，应视其腐蚀性情况适当加大其厚度或镀上耐酸金属，或采用其他耐腐蚀钢板。

1.2 安装主接地极时，应保证接地母线和主接地极连接处不承受较大拉力，并应设有便于取出主接地极进行检查的牵引装臵。

2、局部接地极

2.1 埋设在巷道水沟或潮湿地方的局部接地极，可采用面积不小于0.6 m2、厚度不小于3mm的钢板。

2.2 埋设在其它地点的局部接地极，可采用镀锌铁管。铁管直径不得小于35mm，长度不得小于1.5m。管子上至少要钻20个直径不小于5mm的透眼，铁管垂直于地面（偏差不大于15°），并必须埋设于潮湿的地方。如果埋设有困难时，可用两根长度不得小于0.75m、直径不得小于22mm的镀锌铁管。每根管子上至少要钻10个直径不小于5mm透眼，两根铁管均垂直于地面（偏差不大于15°），并必须埋设于潮湿的地方，两管之间相距5m以上，且在与接地网连接前，必须实测由两根铁管经连接导线和接地导线连接后组成的局部接地极的接地电阻，接地电阻值不得大于80Ω。如系干燥的接地坑，铁管周围应用砂子、木炭和食盐混合物或长效降阻剂填满；砂子和食盐的比例，按体积比约6：1。

3、固定电气设备的接地方法

3.1 变压器的接地，应将高、低压侧的铠装电缆的钢带、铅皮用连接导线分别接到变压器外壳上的专供接地的螺钉上；如用橡套电缆时，将电缆的接地芯线接到进出线装臵的内接地端子上，然后将变压器外壳的接地用连接导线接到接地母线（或辅助接地母线）上。3.2 电动机的接地，可直接将其外壳的接地接到接地母线（或辅助接地母线）上。橡套电缆应将专用接地芯线与接线箱（盒）内接地螺钉连接。如用铠装电缆时，应将端头的铠装钢带（钢丝）、铅皮同外壳的接地螺钉连接。禁止把电动机的底脚螺栓当作外壳的接地螺钉使用。3.3 高压配电装臵的接地，应将各进、出口的电缆头接地部分（铠装层、铅皮层或接地芯线头）分别用独立的连接导线连接到配电装臵的接地螺钉上，然后用连接导线将进口电缆头接地螺钉与底架接地螺钉相连接，最后连接到接地母线（或辅助接地母线）上。如都集中到接地螺钉一处连接不牢固或不方便时，也可将电缆头的接地部分直接与接地母线（或辅助接地母线）相连。

3.4 井下各机电硐室、各采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）及各配电点的电气设备的接地，除通过电缆的铠装层、屏蔽套或接地芯线与总接地网相连外，还必须设臵辅助接地母线。其所有设备的外壳都要用独立的连接导线接到辅助接地母线上。辅助接地母线还必须用接地导线与局部接地极连接。

3.5 井下中央变电所（或中央配电站）所有设备的接地，除与电缆的接地部分连接外，其外壳均分别用独立的连接导线直接与连接主、副水仓中主接地极的接地母线相连接。

3.6 电缆接线盒的接地，应将接线盒上的接地螺钉直接用接地导线与局部接地极相连接。接线盒两端的铠装电缆的接地，要用绑扎方法或用特备的镀锌卡环通过与接地导线相连接的连接导线把两端电缆的铅皮层和钢带（钢丝）层连接起来。在接线盒处能采用铅封的尽量铅封；其接线盒仍照上述方法接地。接线盒两端电缆头的钢带层和铅皮层用连接导线绑扎或用铁卡环卡紧时，应沿电缆轴向把铅皮二等或三等分割开并倒翻180°，把铅皮紧贴在钢带上，铅皮与钢带接触处应打磨光洁。铁卡环的宽度不得小于30mm。如用裸铜线绑扎时，沿电缆轴向绑扎长度不得小于50mm。

4、移动电气设备的接地方法

4.1 移动电气设备的接地，是利用橡套电缆的接地芯线实现的。接地

芯线的一端和移动电气设备进线装臵内的接地端子相连，另一端和起动器出线装臵中的接地端子相连。接地芯线和接地端子相连时，务使接地芯线比主芯线长一些，以免使接地芯线承受机械拉力。起动器外壳应与总接地网或局部接地极相连。移动变电站的接地，应先将高、低压侧橡套电缆的接地芯线分别接到进线装臵的内接地端子上，用连接导线将高压侧电缆引入装臵上的外接地端子与高压开关箱的外接地端子连接牢固；再将高、低压侧开关箱和干式变压器上的外接地螺钉分别用独立的连接导线接到接地母线（或辅助接地母线）上。

5、接地线的连接和加固

5.1 接地母线与主接地极的连接要用焊接。接地导线和接地母线（或辅助接地母线）的连接最好也用焊接，无条件时，可用直径不小于10mm的镀锌螺栓加防松装臵（弹簧垫、螺帽）拧紧连接。连接处应镀锡或镀锌。用裸铜线绑扎时，沿接地母线轴向绑扎的长度不得小于100mm。5.2 在混凝土及料石砌碹的机电硐室里，接地母线（或辅助接地母线）应用铁钩或卡子固定在接近地面的碹墙上。

5.3 在木架的巷道中，可用U形铁钉固定接地母线（或辅助接地母线）。

三、保护接地装臵的检查

1、有值班人员的机电硐室和有专职司机的电气设备的保护接地，每班必须进行一次表面检查（交接班时）。其它电气设备的保护接地，由维修人员进行每周不少于一次的表面检查。发现问题，及时记入记录表内，并向有关领导汇报。

2、电气设备在每次安装或移动后，应详细检查电气设备装臵的完善情况。对那些震动性较大及经常移动的电气设备，应特别注意，随时

加强检查。

3、检查发现接地装臵有损坏时，应立即修复。电气设备的保护接地装臵未修复前禁止受电。

4、未镀锌的铠装电缆的钢带（或钢丝）要定期进行防腐处理，1～2年应涂刷一次。

5、从任意一个局部接地装臵处所测得的总接地网的接地电阻，不得超过2Ω。每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或其它相当于接地导线）的电阻值，都不得超过1Ω。

6、每年至少要对主接地极和局部接地极详细检查一次。其中主接地极和浸在水沟中的局部接地极应提出水面检查，如发现接触不良或严重锈蚀等缺陷，应立即处理或更换，并应测其接地电阻值。主、副水仓中的主接地极不得同时提出检查，必须保证一个工作。矿井水含酸性较大时，应适当增加检查的次数。

四、保护接地装臵安装管理规定

1、每台设备均必须用独立的连接导线与接地网（接地母线、辅助接地母线）直接相连；禁止将几台设备串联接地，也禁止将几个接地部分串联。

2、严禁采用铝导体作为接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线和接地导线。

3、井下各单位于11月20日以前按照保护接地极安装标准对所辖区域内保护接地极进行完善，11月20日以后机运区组织电气设备防爆检查员对所分管区域是否安装保护接地极进行全面检查。对查出电气设备缺保护接地装臵的单位，对责任单位每处罚款2000元，责任人罚款200

元；对查出电气设备保护接地装臵不合格的单位，对责任单位每处罚款1000元，责任人罚款100元。对于重复查出拒不整改的单位，加倍处罚，并对责任单位进行责任追究。

4、机运区电气设备防爆检查员对分管区域内的保护接地装臵进行全面细致的检查，因检查不仔细被集团公司、矿领导或相关科室负责人查出，每查出一处对该区域电气设备防爆检查员罚款200元。

**集团机电运输区 2014年8月8日

第二篇：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。如果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，通过它流入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。

1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（2Ω以下），人身触及因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入地中，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，从工作面流入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）、铅皮和橡套（塑料）电缆的接地芯线或屏蔽护套等均必须接地。

在矿井中禁止使用无接地芯线（或无其它可供接地的护套，如铅皮、铜皮套等）的橡套电缆或塑料电缆。

第3条 所有必须接地的设备和局部接地装置，都要和总接地网连接。第4条 主接地极应浸入水仓中；主、副水仓必须各设一块。矿井有几个水平时，每个水平的总接地网都要与主、副水仓中的主接地极连接。

第5条 在下列地点应装设局部接地极：

1、每个采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。

2、每个装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。

3、每个低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。

4、无低压配电点的采煤工作面的机巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面。至少要分别装设一个局部接地极。

5、连接动力铠装电缆的每个接线盒以及高压电缆连接装置。第6条 局部接地极最好设于巷道水沟内，无水沟时应埋设在潮湿的地方。

第7条 矿井内所有需要接地的设备，均通过接地用的连接导线直接与接地母线（或辅助接地母线）或铠装电缆的钢带（钢丝）、铅皮套或橡套（塑料）电缆的接地芯线（或接地护套）相连接。而接地母线（或辅助接地母线）与连接在一起的所有电缆的接地部分，又均通过各接地导线同各局部接地极相连接，最后都直接汇接到主接地极上，从而构成一个全矿井内完整的不间断的总接地网。

第8条 矿井内分区从井上独立供电者（包括钻孔供电），可以单独在井下或井上设置分区的主接地极，但其总接地网的接地电阻应满足第15条的要求。

第9条 严禁井下配电变压器中性点直接接地；严禁由地面上中性点直接接地的变压器或发电机向井下供电。但专供井下架线电机车变流设备用的专用变压器不在此限。

第10条 每台设备均必须用独立的连接导线与接地网（接地母线、辅助接地母线）直接相连；禁止将几台设备串联接地，也禁止将几个接地部分串联。

第11条 接地母线及变电所的辅助接地母线，应采用断面不小于50mm的裸铜线、断面不小于100 mm的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于100mm的镀锌扁钢。采区配电点及其它机电硐室的辅助接地母线，应采用断面不小于25mm的裸铜线、断面不小于50mm的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于50mm的镀锌扁钢。

第12条 连接导线、接地导线应采用断面不小于25mm的裸铜线、断面不小于50mm的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于50mm的镀锌扁钢。额定电压低于或等于127V的电气设备的接地导线、连接导线，可采用断面不小于6mm的裸铜线。

第13条 严禁采用铝导体作为接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线和接地导线。

第14条 未镀锌的铠装电缆的钢带（或钢丝）要定期进行防腐处理，1～2年应涂刷一次。

第15条 从任意一个局部接地装置处所测得的总接地网的接地电阻，不得超过2Ω。

每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或其它相当于接地导线）的电阻值，都不得超过1Ω

第16条 本细则仅适用于煤矿井下的保护接地系统。

第二章 井下接地装置的安装

2222

第一节 保护接地的接地极

一、主接地极

第17条 主、副水仓的主接地极和分区的主接地极，均应采用面积不小于0.75 m、厚度不小于5mm的钢板。如矿井水呈酸性时，应视其腐蚀性情况适当加大其厚度或镀上耐酸金属，或采用其他耐腐蚀钢板。

第18条 安装主接地极时，应保证接地母线和主接地极连接处不承受较大拉力，并应设有便于取出主接地极进行检查的牵引装置。其装设方法可参照图2所示进行。

2二、局部接地极

第19条 埋设在巷道水沟或潮湿地方的局部接地极，可采用面积不小于0.6 m、厚度不小于3mm的钢板。如矿井水呈酸性时，也应采取第17条的措施。其装设方法可参照图3所示进行。

2图3 局部接地极的构造及安装示意图

a-埋设在潮湿地方的钢板接地极；b-放入水沟中的角钢接地极 1-接地导线；2-局部接地极

第20条 埋设在其它地点的局部接地极，可采用镀锌铁管。铁管直径不得小于35mm，长度不得小于1.5m。管子上至少要钻20个直径不小于5mm的透眼，铁管垂直于地面（偏差不大于15°），并必须埋设于潮湿的地方。如果埋设有困难时，可用两根长度不得小于0.75m、直径不得小于22mm的镀锌铁管。每根管子上至少要钻10个直径不小于5mm透眼，两根铁管均垂直于地面（偏差不大于15°），并必须埋设于潮湿的地方，两管之间相距5m以上，且在与接地网连接前，必须实测由两根铁管经连接导线和接地导线连接后组成的局部接地极的接地电阻，接地电阻值不得大于80Ω。如系干燥的接地坑，铁管周围应用砂子、木炭和食盐混合物或长效降阻剂填满；砂子和食盐的比例，按体积比约设方法可参照图4进行。

6：。其装1

第二节 固定电气设备的接地方法

第21条 变压器的接地，应将高、低压侧的铠装电缆的钢带、铅皮用连接导线分别接到变压器外壳上的专供接地的螺钉上；如用橡套电缆时，将电缆的接地芯线接到进出线装置的内接地端子上，然后将变压器外壳的接地用连接导线接到接地母线（或辅助接地母线）上，如图5所示。

第22条 电动机的接地，可直接将其外壳的接地接到接地母线（或辅助接地母线）上。橡套电缆应将专用接地芯线与接线箱（盒）内接地螺钉连接。如用铠装电缆时，应将端头的铠装钢带（钢丝）、铅皮同外壳的接地螺钉连接。其装设方法可参照图6所示进行。禁止把电动机的底脚螺栓当作外壳的接地螺钉使用。

第23条 高压配电装置的接地，应将各进、出口的电缆头接地部分（铠装层、铅皮层或接地芯线头）分别用独立的连接导线连接到配电装置的接地螺钉上，然后用连接导线将进口电缆头接地螺钉与底架接地螺钉相连接，最后连接到接地母线（或辅助接地母线）上，如图7所示。如都集中到接地螺钉一处连接不牢固或不方便时，也可将电缆头的接地部分直接与接地母线（或辅助接地母线）相连。

第24条 井下各机电硐室、各采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）及各配电点的电气设备的接地，除通过电缆的铠装层、屏蔽套或接地芯线与总接地网相连外，还必须设置辅助接地母线。其所有设备的外壳都要用独立的连接导线接到辅助接地母线上。辅助接地母线还必须用接地导线与局部接地极连接，如图1所示。

第25条 井下中央变电所（或中央配电站）所有设备的接地，除与电缆的接地部分连接外，其外壳均分别用独立的连接导线直接与连接主、副水仓中主接地极的接地母线相连接，如图1所示。

第26条 电缆接线盒的接地，应将接线盒上的接地螺钉直接用接地导线与局部接地极相连接。接线盒两端的铠装电缆的接地，要用绑扎方法或用特备的镀锌卡环通过与接地导线相连接的连接导线把两端电缆的铅皮层和钢带（钢丝）层连接起来。在接线盒处能采用铅封的尽量铅封；其接线盒仍照上述方法接地。

接线盒两端电缆头的钢带层和铅皮层用连接导线绑扎或用铁卡环卡紧时，应沿电缆轴向把铅皮二等或三等分割开并倒翻180度，把铅皮紧贴在钢带上，铅皮与钢带接触处应打磨光洁，如图8所示。

铁卡环的宽度不得小于30mm，如用裸铜线绑扎时，沿电缆轴向绑扎长度不得小于50mm。连接方法如图9所示。

第三节 移动电气设备的接地方法

第27条 移动电气设备的接地，是利用橡套电缆的接地芯线实现的。接地芯线的一端和移动电气设备进线装置内的接地端子相连，另一端和起动器出线装置中的接地端子相连。接地芯线和接地端子相连时，务使接地芯线比主芯线长一些，以免使接地芯线承受机械拉力。起动器外壳应与总接地网或局部接地极相连。

移动变电站的接地，应先将高、低压侧橡套电缆的接地芯线分别接到进线装置的内接地端子上，用连接导线将高压侧电缆引入装置上的外接地端子与高压开关箱的外接地端子连接牢固；再将高、低压侧开关箱和干式变压器上的外接地螺钉分别用独立的连接导线接到接地母线（或辅助接地母线）上，如图10所示。

第四节 接地线的连接和加固

第28条 接地母线与主接地极的连接要用焊接。接地导线和接地母线（或辅助接地母线）的连接最好也用焊接，无条件时，可用直径不小于10mm的镀锌螺栓加防松装置（弹簧垫、螺帽）拧紧连接。连接处应镀锡或镀锌。其连接和加固的方法可参照图11～图13。用裸铜线绑扎时，沿接地母线轴向绑扎的长度不得小于100mm，如图14所示。

第29条 在混凝土及料石砌碹的机电硐室里，接地母线（或辅助接地母线）应用铁钩或卡子固定在接近地面的碹墙上。铁钩与卡子的构造及连接方法如图15所示。

第30条 在木架的巷道中，可用U形铁钉固定接地母线（或辅助接地母线）。其固定方法如图16所示。

第三章 接地装置的检查和测定

第一节 保护接地的检查

第31条 有值班人员的机电硐室和有专职司机的电气设备的保护接地，每班必须进行一次表面检查（交接班时）。其它电气设备的保护接地，由维修人员进行每周不少于一次的表面检查。发现问题，应及时记入记录表内，并向有关领导汇报。第32条 电气设备在每次安装或移动后，应详细检查电气设备装置的完善情况。对那些震动性较大及经常移动的电气设备，应特别注意，随时加强检查。

第33条 检查发现接地装置有损坏时，应立即修复。电气设备的保护接地装置未修复前禁止受电。

第34条 每年至少要对主接地极和局部接地极详细检查一次。其中主接地极和浸在水沟中的局部接地极应提出水面检查，如发现接触不良或严重锈蚀等缺陷，应立即处理或更换，并应测其接地电阻值。主、副水仓中的主接地极不得同时提出检查，必须保证一个工作。矿井水含酸性较大时，应适当增加检查的次数。

第二节 接地电阻的测定

第35条 井下总接地网的接地电阻的测定，要有专人负责，每季至少一次；新安装的接地装置，在投入运行前，应测其接地电阻值，并必须将测定数据记入记录表内。

第36条 在有瓦斯及煤尘爆炸危险的矿井内进行接地电阻测定时，应采用本质安全型接地摇表；如采用普通型仪器时，只准在瓦斯浓度1%以下的地点使用，并采取一定的安全措施，报有关部门审批。

附录一 本细则主要名词解释

主接地极：设置在井底主、副水仓或集水井内的接地极。局部接地极：为加强接地系统的可靠性，保证总接地网接地电阻不超过2Ω，在装有电气设备的地点（如各机电硐室、变电所、配电点、电缆接线盒等地点）独立埋设的接地极。

接地母线：连接井底主、副水仓内主接地极的母线（扁钢）。辅助接地母线：为加强总接地网的可靠性，在井下各机电硐室、配电点、采区变电所内与局部接地极、电气设备外壳、电缆的接地部分连接的母线（扁钢）。

连接导线：也叫接地引线，是从总接地网或辅助接地母线引向电气设备（包括电缆）的接地部分的导线。

接地导线：从局部接地极引出的导线（扁钢）。接地装置：接地极以及与它相连接的接地线。

总接地网：整个井下通过接地母线、辅助接地母线、连接导线及接地导线连接在一起并与所有电气设备（包括电缆）的接地部分和各主接地极、局部接地极均相连接而形成的接地网络。

总接地网的接地电阻：所有主接地极、局部接地极的对地电阻和总接地网接地线电阻的总和。

第三篇：煤矿井下数字化调度室安装方案

1720 煤矿井下数字化调度室安装方案

一、数字化调度室应用

今年初以来，山东肥城矿业集团白庄矿从细节入手，加快矿井自动化、数字化、信息化建设的步伐，大力实施科技兴矿战略，管理水平不断提高。如今，该矿职工都戏称自己生活在“数字化”当中。近日，笔者跟随该矿采二区区长武海滨见证了该矿职工的“数字化”生活。

一丝不苟的班前会

时间：4月9日早上6点15分

地点：采二区学习室

“现在每个区队学习室都安装了电子视频控制系统，上级领导可以随时对班前会召开情况进行检查，职工对现场安全、任务、隐患等情况的了解更直接了。”武海滨这样介绍。

班前会是职工学习安全知识、接受工作任务的窗口。为切实提高班前会质量，该矿在全矿所有生产、辅助区队学习室内安装了电子视频控制系统，总控制室设在调度室，调度室可以随时对区队班前会召开情况进行检查指导，发现问题及时处理。“以前开班前会，个别区队干部讲任务多、讲安全少，批评指责多、方式方法少，自从安装了电子视频控制系统，干部职工都打起精神，干劲十足。”武海滨说。

一丝不差的人员定位

时间：4月9日早上6点45分

地点：新副井井口

“这是井下人员定位系统，对每个职工都进行下井前的定位统计，职工在井下哪个地点工作都能显示。”武海滨指着一台“电视”这样说。

该矿的井下人员定位系统主要由地面中心站、井下监控站、数据输入输出系统、标识传感器等组成。该矿按照“统一感应器、统一装备、统一管理”的原则对下井人员实行“一人一卡”配置，通过职工安全帽上的无线标识传感器，可以准确掌握当班井下每个职工的姓名、工种和何时下井、何时到达工作地点、在井下什么位置等工作动态信息，真正实现实时跟踪监控。

一步到位的信息通讯

时间：4月9日上午9点25分

地点：采二区9600工作面

“喂，10点停电更换变电所设备，好，我马上把工作安排安排。”正在工作面上走着，武海滨突然拿出个“手机”接了起来。在井下也能带手机？武海滨笑着说：“这不是普通手机，是井下小灵通，有什么工作安排可以随时联络，可方便了。”

1720 过去，该矿井下与井上联系都是通过设在工作现场的有线电话，联系起来很不方便，安全生产指令很难及时传达。为此，该矿安装了井下无线通讯系统，购置了100多部井下小灵通，分别配发给生产科室管理人员和各基层区队干部，整个无线通讯系统覆盖井下各条大巷、工作面和边远零星岗点，通讯质量可靠，而且可以与矿内固定电话通话，在矿内形成了一个无缝隙的通讯网络，大大提高了工作效率。

一目了然的视频会议

时间：4月9日下午2点55分

地点：调度会议室

“原来开会就是听会，现在可不一样了，我们是„声光电‟全有。”武海滨这样说。为进一步提高会议质量，该矿在调度会议室安装了多媒体视频会议系统。

多媒体视频会议系统主要由两台多媒体投影仪和系统终端组成，可以召开视频会议和显示各种报表数据。系统终端设在调度台，与调度室指挥系统、瓦斯监测监控系统、注浆自动监测监控系统、井下人员定位系统等全面对接，在开会期间可以随时调取各项矿井生产信息，使各项工作更加直观、明确，使会议的针对性和实效性大大提高。

煤矿井下宽带网络传输系统与企业信息化

摘 要 介绍了目前我国煤矿井下自动化现状，及普遍存在的“信息孤岛”、线缆重复建设等问题。文中对比分析了在煤矿建设统一的井下宽带网络传输系统的三种实现方式，并介绍了晋城煤业集团在这方面的应用情况。

关键字

宽带网络传输系统 自动化 工业以太网 MCTP GEPON

一、概述

能源工业是我们国家经济发展的命脉所在，近年来，随着石油资源的紧张、石油价格的飚升，煤炭行业的重要性和不可替代性也日益凸现。因为煤矿开采的特殊环境，容易发生事故，煤矿行业也被称为

1720 高危险的行业, 瓦斯爆炸、地下渗水等造成的人身伤亡事故经常发生。

过去我国的煤炭工业长期停留在人工开采水平，生产效率低，安全隐患多。随着我国煤炭事业的发展及安全形势的要求，利用信息技术改造传统的煤炭工业，己受到煤炭企业各级领导的高度重视，许多煤炭企业都在实施信息化、自动化改造，或者在建设数字化矿井，并且发展势头十分迅猛。高产高效煤矿对生产过程监控、全矿井生产安全环境监测、生产过程信息综合利用等方面的网络化、自动化和智能化提出了更高的要求。依靠先进的管理理念，采用多种现代化信息与自动化技术，建立全矿井监测、控制、管理一体化的、基于网络的大型开放式分布控制系统，取代传统的煤矿生产运行方式，形成矿井生产各环节的过程控制自动化、生产综合调度指挥和业务运转网络化，以保证对全矿安全状况和生产过程进行实时监测、监视、控制、和调度管理，使矿井安全高效集中生产，达到少用人、低成木、高效率的目标，提高矿井整体安全生产水平。

目前国内大部分大中型煤矿，已实现了机械自动化生产，煤炭资源的回收率大幅提高，并在井下作业的很多领域实现了远程实时监控。但是由于这些系统基本上以封闭形式运行，形成了多个系统信息的孤岛，各个系统之间各自为政，相互兼容性差已成为矿井发展的瓶颈问题。随着矿井年龄的增长，信息传输系统老化陈旧，接入复杂，系统传输压力加大，先进的监控系统相互之间不能兼容等问题极为明显。随着安全形势及矿井发展的需要，增加的子系统越来越多，各子

1720 系统在井下巷道中重复布臵线缆情况日益突出，不但增加了资金的投入、加大了系统的维护工作量，也极不利于矿井安全生产的需要。

解决这些问题，就需要在煤矿建设统一的井下宽带网络传输系统，形成“统一的高速信息传输平台”，使各系统共享传输线路，很方便的实现业务数据交换和共享，避免“信息孤岛”的出现。

二、井下宽带网络传输系统

目前，相对比较成熟的井下宽带网络传输系统主要有以下几种：

1、工业以太网

工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与商用以太网（即IEEE 802.3标准）兼容。产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗干扰性、本质安全性等方面能满足工业现场的需要。工业以太网的优势：

1）应用广泛

以太网是应用最广泛的计算机网络技术，几乎所有的编程语言如Visual C＋＋、Java、VisualBasic等都支持以太网的应用开发。

2）通信速率高

目前，10、100 Mb/s的快速以太网已开始广泛应用，1Gb/s以太网技术也逐渐成熟，而传统的现场总线最高速率只有12Mb/s（如西门子Profibus-DP）。显然，以太网的速率要比传统现场总线要快的多，完全可以满足工业控制网络不断增长的带宽要求。

1720 3）成本低廉

以太网网卡的价格较之现场总线网卡要便宜得多（约为1/10）；另外，以太网已经应用多年，人们对以太网的设计、应用等方面有很多经验，具有相当成熟的技术。大量的软件资源和设计经验可以显著降低系统的开发和培训费用，降低系统的整体成本，并大大加快系统的开发和推广速度。

4）资源共享能力强

随着Internet/ Intranet的发展，以太网已渗透到各个角落，网络上的用户已解除了资源地理位臵上的束缚，在联人互联网的任何一台计算机上就能浏览工业控制现场的数据，实现“控管一体化”，这是其他任何一种现场总线都无法比拟的。

工业以太网能提供一个开放的标准，是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成，解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题。

2、GEPON网络

EPON是一种采用点到多点网络结构、中间采用无源光分路器和暗光纤传输方式、基于高速以太网平台和TDMA时分媒体访问控制(MAC-Media Access Control)方式、提供多种业务综合宽带接入技术。目前EPON速率已经上升到Gbit,因此业界称为GEPON。一般由OLT(Optical Line Terminal,光线路终端)、ONT(Optical Network Termination,光网络单元)和无源光纤分配器等组成。

1720 OLT是GEPON的中心设备,它向地面核心以太网提供4个具有二/三层交换和路由功能的千兆以太网端口,向ONT提供4个千兆以太网端口,并具有光纤端口冗余功能。

ONT是GEPON的现场设备,用于终结从OLT传送来的以太网数据。它与OLT配合,可向相连的数字化系统提供宽带综合通信。

无源光纤分配器是用于光缆接续或GEPON系统中的光功率分配。

目前，采用GEPON已经建立的综合自动化网络及相关的监测监控系统,从其功能及实际效果来看主要是以信息集成为主,有部分子系统可实现远程控制功能,但不能实现集中远程控制功能,距离综合自动化的要求及标准还有一定的差距,对钱家营综合自动化的改造和升级主要是逐步将GEPON技术引入现有自动化网络中,并最终以GEPON技术建立综合自动化网络。按综合自动化的要求,改进监测监控软件的功能,增加相应的功能组件,到达集中监测、控制、决策一体的自动系统,实现本质安全、节能降耗、减人提效的目标,使其真正为矿井的生产和安全带来实效。

GEPON技术主要优势：

1）用一根光纤实现了多路工业电视信号、各自动化子系统信号、IP调度通信信号的同时传输。

1720 2）用下行广播、上行TDM(Time Division Multiplex 时分复用)通信方式,每台网络终端ONT 动态分配的流量最大可达100 M 带宽,保证了信息交换的实时性及传输质量。

3）可采有双总线、环形两种冗余方式,即保证了系统的可靠性,又增加了系统组网的灵活性。

4）光网络终端即接即用,使用方便,易维护。

5）OLT有4个1000M以太网口,每个1000M以太网口可接10台ONT,每台ONT有多个10/100M以太网口和RS-485端口。

6）采用光无源分支技术,单一ONT故障不影响整个系统的运行,防爆性能优,抗干扰能力强,运行稳定。

GEPON技术的具体应用：

1）先将GEPON技术应用于井下工业电视系统中,以解决井筒光缆芯数不够用的问题。

2）修改目前接入全矿井综合自动化各子系统的软件,以实现集中远程控制功能,增加相应的在灾变情况下的应急预案功能。

3）彻底用GEPON技术改造全矿井综合自动化网络,实现将井上、井下区域控制器和设备监控站所采集的信息、控制信号及IP数字化工业电视信号传送给地面调度指挥控制系统。

GEPON技术作为一种新兴的宽带接入光纤技术,其在光分支点不需要节点设备,只需安装一个简单的光分支器即可,因此具有节省光

1720 缆资源、带宽资源共享、节省机房投资、设备安全性高、建网速度快、综合建网成本低等优点,是目前煤矿井下组网的一种技术。

3、MCTP（综合传输系统平台）网络

MCTP为光纤多通道传输平台,采用成熟的光纤传输技术，结合优化的工业以太网数据交换技术，为煤矿井下提供的”三网合一"综合信息传输平台，以实现语音、数据、以太网和视频等业务的灵活接入。以便使矿山井下安全检测、生产自动化系统、调度电话和工业电视等业务通过一对光纤实现宽带传输。主要技术指标：

① 系统容量：≥40台控制器 ② 传输方式：SDH+现场总线 ③平台速率：155M-800M ④ 总线速率：2400bps以上

⑤ 传输距离：光纤环≤40KM 现场总线≤5KM ⑥ 网络拓扑：混合型 ⑦ 冗余时间: ≤50ms ⑧ 支持总线：RS485、CAN、FSK

三、工业以太网、GEPON与MCTP系统对比情况

1720

四、晋煤集团在井下宽带网络传输系统建设情况

1720 集团公司在井下宽带网络传输系统方面建设比较好的是成庄矿和寺河矿。其中，成庄矿采用的是工业以太网，2005年开始建设，使用情况较好。目前除监测监控系统外，其它系统（如供电系统、顶板监测、皮带、水泵房、风机等）均通过工业以太网传输。寺河矿于2008年开始了MCTP传输系统建设。现在，也已实现了全矿井下视频、供电系统、风机系统、提升系统、抽放系统、皮带系统等多个系统的接入，共享MCTP传输通道。

五、总结

在煤矿建设统一的井下宽带网络传输系统，还需要解决很多问题。其中重要一个的是统一规范各接入系统的数据接口，逐步在完成共享传输通道的基础上，进一步实现对各接入系统的数据共享、集中监控。这也是我集团公司自动化、信息化过程中下一个重要的目标。

晋煤集团通信分公司简介：根据晋煤集机字[2005]36号《关于通信公司业务范围及设备设施管理界限的通知》文件精神，通信分公司业务范围为：授权经营矿区内基础电信业务（行政电话、住宅电话）、电信增值业务（各种程控新业务）、XDSL上网业务、数据业务（计算机网络及各种应用系统）、通信、计算机器材、软件开发应用、技术咨询、IT服务、通信工程建设、矿区内综合视频（工业电视、会议电视、有线电视）、监测监控网络、电力自动化传输系统、生产自动化传输系统的业务单位。负责集团公司信息化建设的总体规划和布

1720 局。

作者简历:个人基本情况

武在军，男，汉族，籍贯山西武乡，1956年5月生于安徽合肥。大专学历（1981年11月毕业于空军工程大学无线电专业），高级电气工程师（1996年获此资格）。1974年7月加入中国共产党。

工作简历

1970年12月至1993年10月参军服兵役；

1993年11月至1998年在原晋城矿务局通信总站工作，任副站长；

1998年至2004年5月在晋城煤业集团电信中心工作，任副主任； 2004年至今任晋城煤业集团通信分公司经理兼党总支书记。

第四篇：煤矿井下电气设备安装安全技术措施

煤矿井下电气设备安装安全技术措施

一、泵站安装

1、乳化液泵站安装的顺序：1号乳化泵——乳化液泵箱——2号乳化泵——开关——1号喷雾泵——2号喷雾泵——两台高效喷雾泵清水箱

2、综采工作面供液的乳化泵站和喷雾泵站设在综采工作面机巷距切眼200米处。

3、乳化液进液管全部选用ZC4-31.5-40/L-10000型高压胶管，回液管全部选用ZC4-38-40/L-10000型高压胶管，喷雾水管选用Φ25×10000的高压胶管。

4、供液管路按标准挂整齐，最下面的一根管路距离巷道底板1米，确保巷道畅通整洁。

5、泵站安装时要摆平放稳，垫平垫实，并保证乳化液箱底面高于泵体底面100mm。

6、安装完毕，按规定进行试运转，管路连接、压力调试由专职泵站工进行。

7、泵站的安装质量及供液系统必须符合技术和质量要求，不得漏液，乳化液的浓度必须控制在3~5%之间，喷雾泵的供水压力应在0.3~2MPa的范围内，供水流量应大于320L/min。

二、电气设备安装

（一）准备工作

1、核实整套安装所需要的电气设备、电缆、五小电器的型号、规格、数量，并对其做完好检查和性能测试，严禁其失爆，严禁带隐患入井。

2、核实电站、电气开关的配电电压与各负荷电机所需要的电压及其接线方法是否相符。

3、井下电气设备安装、调试人员必须持证上岗，同时要熟悉设备性能及现场供电系统。

（二）、井下安装

1、电气设备、电缆入井使用专用平板车、花缆车，真空开关、通讯控制装置、各负荷电机要轻装轻卸，用4股8#铅丝捆绑牢靠。

2、移动变电站、真空开关，通讯装置在斜井运输。绞车应缓慢运行，防止震晃。

3、泵站和电站在斜巷运输时,先用8#铁丝不少于6股穿入设备连接螺栓孔或起吊环内在平板车四角绞死拉紧，再用合格的Φ24.5mm钢丝绳穿过钩头从其腰身捆绑四周,用不少于4个钢丝绳卡子卡紧,上好保险绳.4、电气设备接线时，要求接线工艺、接线严格执行标准符合要求。

5、移动变电站、机尾电气平台、泵站开关配电点、高压电缆接线盒必须按《煤矿安全规程》中有关要求，装设规范的接地极。

6、各负荷开关与主控制台连线时，要求采煤机开关运控；刮板机头、机尾开关联锁程控。破碎机、转载机、刮板机程序集中控制，采煤机左右电机实行电气联锁。

7、各项电气设备安装完工，由分管技术员依据负荷大小做好电站，开关的保护整定和漏电电阻的调整工作。

8、各项电器设备完工后全面清理，由分管技术员和施工负责人对重点工序复查。

A、各电缆线路绝缘性能测试值不低于１０MΩ；

B、各配电点接地电阻值不大于２Ω；

C、电站、开关主回路，控制回路及负荷电机的接线方式与实际电压相符；

D、电流整定与实际负荷相符。

具备了正常供电条件后，由施工负责人下达送电命令，采区变电所→移动变电站高压侧→低压侧馈电开关 →

真空磁力起动器，逐段试送，逐段观测，正常后方可试送下一级。

煤矿井下电气设备安装、联合试运转及移动变电站下放的安全技术措施

一、井下电气设备安装、联合试运转的安全技术措施

一）、准备工作

1．核实整套安装所需要的电气设备、电缆、五小电气的型号、规格、数量，并对其做完好检查和性能测试，严禁带隐患入井。

2．核实电站、电气开关的配电电压与各负荷电机的电压及等级其接线方式是否相符。

3．井下电气设备安装、调试人员严禁无证上岗，同时要熟悉设备性能及采场供电系统。

二）、井下安装

1、所有高低压电缆盘放到特制花栏车上进行下放。

2、真空馈电开关、真空磁力起动器、通讯控制装置、电动机要轻装轻卸，用4股8＃铅丝捆绑牢固。

3、所有开关均在特制平板车上和车捆在一起下放，每个开关捆绑为3道，每道为四股8＃铁丝，每台开关逆运行方向必须加防滑拉紧措施，要求用4股8＃铁丝，一头挂在开关上腔上，一头挂在车上。

4、通讯控制系统及各种综保，井上装箱后，用U型矿车下放。

5、安装过程中要有施工负责人现场指挥，技术负责人随时按标准做好技术把关工作。

6、机巷停送电工作由专人操作、专人监护。在采区变电所停送电必须办理工作票。操作人操作时必须穿好专用绝缘鞋，戴上绝缘手套，监护人带上与工作电压相符的测电笔,在已停电的导线裸露部分验电，确证无电后再放电，并挂接地线、“有人工作、不准送电”警示牌后，工作人员方可开始作业。

7、停送电工作，必须由瓦检员先检测停电变电所内各处、移动变电站附近10M范围内瓦斯浓度不超过1％后，方可进行。

8、人力推车严格按<<煤矿安全规程>>第362条规定作业，在接近弯道口、硐室出口时，推车人要及时发出警号。

9、绞车运输、人力推车时严格执行“行车不行人”制度，严禁放飞车等违章作业。

10、电气设备接线时，要求接线工艺、接线标准严格执行“灵局摘发标准”。

11、移动变电站、机尾电气平台、泵站开关配电点、高压电缆接线盒和风机两巷各低压配电点必须按<<煤矿安全规程>>中有关要求，装设规范的接地极。

12、各负荷开关与主控制台连线时，要求采煤机开关运控；刮板机头、机尾开关联锁程控。破碎机、转载机、刮板机程序集中控制，采煤机左右电机实行电气联锁。

13、各项电气设备安装完工，由分管技术员依据负荷大小做好电站，开关的保护整定和漏电电阻的调整工作。

14、各项电器设备完工后全面清理，由分管技术员和施工负责人对重点工序复查。

A、各配电点接地电阻值不大于2Ω；

B、电站、开关主回路，控制回路及负荷电机的接线方式与实际电压相符；

C、电流整定与实际负荷相符。

15、具备了正常供电条件后，由施工负责人下达送电命令，按照：采区变电所→移动变电站高压侧→低压侧馈电开关→真空磁力起动器，逐段试送，逐段观测，正常后方可试送下一级。

16、供电系统正常后，试验电站开关各种保护功能灵敏可靠，试送电，检测电站、开关可靠动作不少于三次。

17、电站送电正常后，可进行单机试运行，并检测空载电流，同时点动数次，确保无阻卡现象，方可连续运转。

18、单机试运转不少于6小时，确无问题后，可进行联合试运转，按生产规定的起动、停机程序进行。

起动程序为：皮带机→破碎机→转载机→刮板机→采煤机，空载运行8小时，停机时与此相反。

19、试送电，停送电、单机、联合试运转，故障检测现场必须有专人指挥，专人记录。

三)安全技术措施

1、现场安装、试运转由王龙负责现场指挥，严格按<<煤矿井下机电设备完好标准>>及<<煤矿安全规程>>有关规定进行安装、使用。

2、由分管技术员，组织电气设备安装作业人员学习<<电气设备安装安全技术措施>>，<<停送电制度>>，局摘发<<井下电气设备完好标准>>，并对井下电气安装重点工序涉及到的质量、安全、作业方法进行技术交底。

3、停送电须专人联系，不得电话或他人传达，停送电实行监护制度，操作人王龙，监护人吴国俊。

4、电工在进行千伏级电气作业时，必须穿戴合格的绝缘靴、绝缘手套，监护人备好与工作电压相符的验电器、以及万用表、接地线、停送电警示牌。

5、进行127伏及以上电压作业过程中严禁单独作业。

6、单机、联合试运转时，除操作、监护、联系人员外，其他人员一律离开试运转设备5米以外。

7、刮板链预紧，电气设备测试检修情况下，需要停电的，必须将操作隔离手把打到零位，上好闭锁，挂“有人作业，不准送电”警示牌,并设专人看管。

8、停送电、试运转出现电气故障在检修测试过程中，严禁带电作业，特别是各种开关，电站不准开盖后送电操作，严格执行停、送电监护制度，同时必须正确使用测试仪表，选择合适的挡位和量程。

9、电气平台开关就位时，采用“一梁二柱”进行起吊，起吊装置及使用器具要安全可靠。

10、搬运小型开关时，防脚下打滑和碰脚挤手。

11、保护整定报矿动力科审查。

12、值班电工必须严格执行以上措施，并且不得随意甩掉各种保护装置。

二、L3414综采面移动变电站下放安全技术措施

1.下放前，对移动变电站事先进行编号排队，定好下放顺序，防止在井下出现前后颠倒的现象。

2.移动变电站必须使用Ф18.5mm钢丝绳绕移动变电站身三圈，用Ф18.5mm的绳卡子不少于四个将钢丝绳卡好，绳卡子必须一正一反固定，还必须从轴上另外用Ф18.5mm钢丝绳扣挂好保险绳，并与钩头连接以确保安全。为防止钢丝绳扣和保险绳掉落到道上必须将其用同规格的钢丝绳吊挂在移动变电站壳体上。

3.移动变电站提升时，副井绞车运行速度不得大于2m/s并且必须由操作熟练的岗位工进行操作，保证行车平稳。提放过程中绞车开、停及加速必须保持平稳，严禁移动变电站后面及两侧站人。

4.移动变电站提升前，井口信号工必须用电话通知绞车房，明确提升物料及重量。绞车工明确提升信号后方可提升，信号不清，不得提升。

5.下放前，施工负责人必须检查移动变电站车轮及车轴的完好情况，并加注润滑油脂，确保其安全可靠，下放过程中要有施工负责人现场指挥，确保安全，严防出现碰手磕脚现象。

6.井下运输使用电机车推车或小绞车提升、下放，必须严格按照L3414综采面安全技术措施中电机车及小绞车的使用规定进行操作。

第五篇：避雷与接地装置安装讲座

避雷与接地装置安装

主要讲课内容:避雷的有关概念,避雷的设施,如何进行防雷。接地的概念,接地的相关知识,接地装置安装。

一、避雷有关概念

1、雷电过电压

（1）内部过电压（操作过电压）

操作过电压是指开关操作、故障等原因使电力系统工作状态突变，在过渡过程中出现电磁能在系统内部发生振荡，而引起过电压，内部过电压分别为操作过电压和谐振过电压等形成，操作过电压是系统中开关操作负荷骤变故障等原因，出现断续性电弧而引起的过电压；谐振过电压是由系统中电路参数（R、L、C）在不利组合时发生谐振而引起的过电压，包括电力变压器铁磁饱合而引起的铁磁谐振过电压，内部过电压一般不会超过系统正常运行时额定电压的3-3.5倍。

（2）雷电过电压（外部大气过电压）

是由于电力系统内的设备或构筑物遭受直接雷击或感应雷引起的过电压，引起这种过电压的能量来源于外界，又称外部过电压。雷电过电压产生的冲击波，其电压幅值可达1亿伏，其电流幅值可达几十万安培，因此对电力系统危害极大，必须采取有效措施加以防护。

A、直击雷过电压：（直击雷）雷直接击中电气设备、线路、建筑物。强大的雷电流通过物体泄入大地，在物体上产上很高的电位降，称为雷击过电压，雷电流通过被击物体时，将产生有破坏作用的热效应，机械效应，相伴还有电磁效应和对物体的闪络放电。

B、感应过电压：（感应雷）当雷云在架空线路（或其他物体）上方时，在地面物体上感应出与雷击等量的相及电荷，当雷击放电时，先导通道中电荷迅速中和，架空线路上的感应电荷失去束缚，变成自由电荷，流向线路两端，产生很高的过电压，（高压线路几十万伏，低压几万伏）。

C、雷电波侵入（高电位引入）由于直击雷或感应雷而产生的高电位雷电波，沿架空线路或金属管道侵入变配电所或用户，而造成危害，供电系统由于雷电波的侵入而造成的雷害事故，在整个雷害过程中占50%以上，因此更应注意此种过电压。

2、雷的有关名词概念

（1）幅值与陡度

雷电流幅值是（Im）与雷击中的电荷量及雷击放电通道的阻抗有关的量，雷电流一般在1-4us内增长到幅值。在幅值前一段波形称为波头，而从幅值起到雷电流衰减到

Im

/2的一段波形称波尾。

雷电波陡度是波头增长的速率α＝di/dt，陡度α可达50KA/us以上，雷电流陡度越大，产生的电压越高，对绝缘破坏越严重。

（2）年平均雷暴日数：

凡有雷活动的日子，包括看到雷闪听到雷声都称为雷暴日，由当地气象台统计的多年雷暴是年平均值,称年平均雷暴日数，少雷区：每年平均雷暴日数不超过15天。

多雷区：年平均雷暴日数超过40天。

年平均雷暴日数越多，说明该地区雷电活动越频繁，因此防雷要求越高，防雷措施越要加强。

3、防雷设备

（1）接闪器：专门用来接受直接雷击（雷闪）的金属物体。接闪的金属杆称为避雷针，接闪的金属线称为避雷线（架空地线），接

闪的金属带，金属网称为避雷带、避雷网。所有的接闪器都必须经过接地引下线与接地装置相连。

A、避雷针

镀锌圆钢（针长1-2M，直径不小于16mm）

镀锌焊接钢管（针长1-2M；直径不小于是25mm）

安装在电杆（支柱）或构架建筑物上，下端经引下线与接地装置焊接。

避雷针的功能：引雷作用，它对雷电场产生附加电场（这附加电场是由于雷云对避雷针产生静电感应引起的），使雷电场畸变，从而提供雷击放电通路，吸引到避雷针本身，然后经与避雷针相连的引下线和接地装置将雷电流汇放到大地中，使被保护物体免受直接雷击，所以避雷针实指是引雷针，它把雷电波引入大地，从而保护了线路、设备及建筑物。

B、避雷线

避雷线一般用截面不小于25

mm2的镀锌钢绞线，架设在架空线路上边，以保护架空线或其它物体（建筑物），免遭直接雷击，由于既要架空，又要接地，因此称架空地线，避雷线的功能与避雷针相同。

C、避雷带和避雷网

避雷带和避雷网用来保护较高的建筑物免受雷击。避雷带一般沿屋面周围装设，高出屋面100-150

mm，支持点间1-1.5米，装在烟囱、水塔顶部的避雷带又称避雷环。避雷网除沿屋面周围装设外，还纵横连成网，带网必须经引下线与接地装置可靠连接，用网格导体以一定的网络宽度和一定的引下线间盖住要防雷的空间，这种方法通常被称为法拉第保护形式。

（2）避雷器

避雷器是一种过电压保护设备，用来防止雷电产生的大气过电压沿架空线路侵入变电所或其他建筑物，以危及被保护的设备的绝缘，避雷器也可用来限制内部过电压，避雷器与被保护设备并联且位于电源侧，其放电电压低于被保护设备的绝缘耐压值，沿线路侵入的过电压，将首先使避雷器击穿并对地放电，从而保护了它后面设备的绝缘。

A、阀型避雷器

阀型避雷器由火花放电间隙和阀片串联组成，装在密封瓷套管内，火花放电间隙由铜片冲制而成，每对间隙用厚1

mm——0.5

mm云母垫圈隔离开，正常火花间隙阻止线路工频电流通过，但在雷电压作下，火花间隙被击穿放电，阀片是用陶料粘固起来的，电工用金钢砂（硅化硅）颗粒组成，阀片是非线性特性材料，正常电压时，阀片电阻很大，过电压时阀片电阻很小，因此当线路过电压时，火花间隙被击穿，阀电使雷电流顺畅的向大地泄放，当线路电压消失后，线路上恢复工频电压阀片则呈现很大电阻，使火花间隙绝缘迅速恢复而切断工频电流，从而保护线路正常运行。

必须注意，雷电流流过阀片电阻时要形成压降，这就是残余过电压，称为残压，残压要加在被保护设备上，因此残压不能超过设备绝缘允许的耐压值，否则设备绝缘只能被击穿。

火花间隙与阀片的多少，是与工作电压高低成正比的。还有一种磁吹阀式避雷器，用磁吹装置来加速火花间隙中电弧的熄灭，从而具有较低的残压，它专门是用来保护重要的或绝缘较为薄弱的设备，如高压电机。

B、排气式避雷器

移管型避雷器，由产气管、内部间隙、外部间隙三部分组成，动作时有气体吹出，因此用于户外线路。

C、保护间隙

又称角式避雷器，简单经济维护方便，保护能力差，灭弧能力小，易造成接地或短路故障。工频时有较大电阻，能迅速有效的抑制工频续电流，而在过压下电阻小，能很好泄放雷电流。

D、金属氧化物避雷器。

又称压敏避雷器，它是由压敏电阻片构成的避雷器，压敏电阻器片氧化锌（ZNO）为主要原料，附加少量其他氧化物经高压焙烧而成的多晶半导体陶瓷元件，有优良阀特性

4、防雷措施

（1）架空线路的防护措施

（I）装设避雷线，以防架空线遭受直接雷击，一般63KV以上的架空线路全线装设避雷线，35KV架空线路一般只在人口稠密区或进出变电所的一段线路装设避雷线，10KV线路不装。

（II）加强线路绝缘或装设避雷器。

被保护设备

雷电冲击波

线路

（III）线路装设自动重合闸装置

（2）变电所的防雷措施

（I）装设避雷针或避雷线（II）装设避雷器

（3）高压电动机的防雷措施

因高压电动机绝缘水平比变压器低，因此高压电机对雷电波侵入的防护，应用FCD型磁吹式阀型避雷器或金属氧化物型的避雷器。

二、接地有关概念

接地的电气设备，因绝缘损坏而造成相线与设备金属外壳接触时，其漏电电流通过接地体向大地呈半球形流散。因为球面积与半径的平方成正比。所以，半球形面积随着远离接地体而迅速增大，因此，与半球形面积对应的土壤电阻值，将随着远离接地体而迅速减小。电流在地流散时，所形成的电压降，距接地体愈近就愈大；距接地体愈远就愈小。通常当距接地体大于20米时，地中电流所产生的电压降已接于零值。因此，零电位点通常指远距接地体20米之外处。但是理论上的零电位点将是距接地体无穷远处。

20m

接地体

流散电场

大

地

1、接地名词概念

（1）安全电流，人触电后最大脱摆电流值，规定为30

mA。

（2）安全电压，不致使人直接致死致残的电压，人体肤电阻1500Ω，体内电阻500Ω，人体电阻200Ω，一般取1700*30

mA=50V（人体持续接触的安全电压）。

（3）直接触电，直接接触正常带电部分。

（4）间接接触，接触正常不带电的外露导电部分（金属外壳，框架）。

（5）接地和接地装置：电气设备的某一部分与土壤之间作可靠的电气连接，称为接地，与土壤直接接触的金属物体称为接地体（极）人工接地体：专门为接地而装设的接地体。

接地装置示意图

1---接地体

2---接地干线

3---电气设备

4---接地支线

大地

兼作接地体用的直接与大地接触的金属构架设（件）金属管道及建筑物的钢筋砼基础。称自然接地体。

接地线：连接接地体及设备接地部分的导线（断接卡子至接地体的导线）

接地装置：接地体与接地线的总合。

接地网：由若干接地体在大地中互相连接而成的总体。

接地线分为接地干线与接地支线，按规定：接地干线应采用不少于二根导体在不同地点与接地网连接。

接地电流：当电气设备发生单相故障时，电流通过接地体向大地

作半球形散开，这一电流称为接地电流。

接触电压：人站在发生接地故障的设备旁边，手触外露可导电部分,则人接触的两点（手与脚）之间所呈现的电位差。

2、接地类型：电力系统和设备的接地按其功能可分为工作接地和保护接地，为进一步保证保护接地的重复接地。

（1）工作接地：在电力系统中凡运行所需的接地称为工作接地，电源的中性点直接接地，经消弧线圈接地,防雷接地。

中性点接地：功能为保护三相系统中相电压不变。经消弧线圈接地，能在单相接地时，消除接地点的断续电弧防止系统过电压。防雷接地功能为实现对地泄放雷电流。

（2）保护接地：为保证人身安全，防止间接触电,将设备外露导电部分接地。

保护接地分成两种：一种是设备外露导电部分经各自的PE线分别直接接地，TT、IT系统。

IT系统:电源中性点不接地或通过过电压保护装置、高欧姆接地装置接地，而用电设备外壳接地的供电系统称为绝缘网络接地保护系统，简称IT系统。其特点是所有带电部分均与地绝缘或仅有高阻抗接地。

R

C

PE保护接地

L1

L2

L3

电气设备

IT保护接地

TT系统：将电网变压器中性点和用电设备金属外壳同时接地，则构成直接工作接地网络即所谓双接地或简称TT系统。

L1

L2

L3

N

工作接地

PE保护接地

电气设备

直接工作接地TT系统

重复接地

另一种设备外露导电部分，经公共的PE线或PEN线接地。

PE线:保护接地线,不是回路的带电导体,除微量的泄漏电流外无故障时不通过电流,只在设备发生接地故障时,传送故障电流并带故障电压,PE线如带有若干安培电流,说明发生接地故障或中性线接错。

PEN线：指兼有PE线和中性线作用的回路导线。

（3）重复接地：在电源中性点直接接地的TN系统中，为确保公共PE或PEN线安全可靠，除在电源中性点处进行工作接地外，还必须在PE线或PEN线在下列地方进行必要的重复接地。

（I）在架空线路的干线和分支线的终端及沿线每1K

m处。

（II）电缆和架空线在引入车间或大型建筑物处。

（4）接地故障保护

接地故障是指相线对地或与地有联系的导体之间的短路，包括相线与大地，相线与PE或PEN以及相线与外露的导电部分的短路。

发生接地故障，接地故障电流很大，必须迅速切断电路，以保证线路的短路热稳速度，否则将产生来重后果，甚至引起火灾或爆炸，有的场合故障电流小，但能呈现危险的对地电压，如不及时予以信号报警或切除故障就可能发生人身触电事故。

（5）保护接零----TNS、TNC和TNCS系统

1）TNS系统，为三相五线制的中性线N与保护接零导线PE分开的系统，整个系统中都有独立的中性线和保护线。

工作接地

L1

L2

L3

N

PE

TNS系统

2）TNC系统，为三相四线制的中性线与保护导线合二为一的系统，亦即整个系统中性线与保护导线均合并为同一根导体。

工作接地

L1

L2

L3

N

PEN

TNC系统

3）TNCS系统，为上两种系统的混合体，系统中中性线与保护导线的某一部分合并为同一导体，在另一部分又分开。

工作接地

PEN

TNCS系统

N

PE3、接地电阻的要求

（1）接地电阻，指接地体流散电阻与接地线和接地体电阻的总和，由于接地线和接地体的电阻相对很小，可以略去不计，因此可以认为接地电阻就是指接地体流散电阻。

（2）工频接地电阻：工频接地电流经接地装置所呈现的接地电阻。

（3）冲击接地电阻：雷电流流经接地装置所呈现的接地电阻，（4）接地电阻的要求：

工作接地4

Ω，保护接地4

Ω，重复接地10

Ω

保护变电所的独立避雷针10Ω

三、接地系统安装方法及要求

接地系统包括接地极、户外接地母线、户内接地母线、接地跨接线、构架接地、防静电等。

接地系统常用的材料有等边角钢、圆钢、扁钢、镀锌等边角钢、镀锌圆钢、镀锌扁钢、铜板、裸铜线、钢管等。

1、接地极制作安装

接地极制作安装分为钢管接地极、角钢接地极、圆钢接地极、铜板接地极等。常用的为钢管接地极和角钢接地极。

（1）

接地极垂直敷设：

1）角钢接地极垂直敷设的做法及要求。首先根据接地平面图中的户外接地母线位置开挖接地沟，一般沟深为0.8m，下口宽为0.4m，上口宽为0.5m。再将镀锌角钢接地极的有尖的一头立放在已挖好的沟底上，用铁锤人工垂直打入土沟内，为了防止将接地极顶部打卷可加工护帽，在沟底上部余留50mm。然后继续按上述方法将图纸规定的数量敷设完。再用扁钢将角钢接地极连接起来，即将接地极牢固地焊接在预留沟底上（50mm）的角钢接地极上（一般接地极长为2.5m，垂直接地极的间距不宜小于其长度的2倍，通常为5m），焊接处刷防腐漆或涂沥青，最后回填土。

2）钢管接地极垂直敷设的做法及要求。做法及要求与角钢接地极相同。钢管的一头也是削尖，采用锯口或锻造。

（2）接地极水平敷设。在土壤条件极差的山石地区采用接地极水平敷设。首先在山石地段开挖接地沟（采用爆破方法），一般沟长为15m，宽为0.8m，深为1.5m，沟内全部回填黄粘土并分别夯实。从底部分层夯实至0.5m标高时，将接地扁钢按图纸的要求水平排列3根，间距为160mm，长度为1.5m，再用40*4*700（mm）的扁钢，以垂直方向与上述3根水平排列的扁钢用焊接连接起来，每隔1.5m的间距焊接一根，要求接地装置全部采用镀锌扁钢，所有焊接点处均刷沥青。接地电阻应小于4Ω，超过时，应补增接地装置的长度。

（3）高土壤电阻率地区的降低接地电阻的措施有：换土；对土

壤进行了处理，常用的材料有炉渣、木炭、电石渣、石灰、食盐等；利用长效降阻剂；深埋接地体，岩石以下5m；污水引入；深井埋地20m。

2、户外接地母线敷设

（1）户外接地母线大部分采用埋地敷设。接地线的连接采用搭接焊，其搭接长度是：扁钢为厚度的2倍（且至少3个棱连焊接）；圆钢为直径的6倍；圆钢与扁钢连接时，其长度为圆钢直径的6倍；扁钢与钢管或角钢焊接时，为了连接可靠，除应在其接触部位两侧进行焊接外，还应焊以由钢带弯成的弧形卡子，或直接用钢带弯成弧形（或直角形）与钢管或角钢焊接。回填土时，不应夹有石块、建筑材料或垃圾等。

3、户内接地母线敷设

户内接地母线大多数是明设。

（1）明设时应符合下列要求：①便于检查。②敷设位置不应妨碍设备的检修。③支持件间的水平距离为1.5m，垂直部分为1.5-2m，转弯处为0.5m。④接地线应按水平或垂直敷设，亦可与建筑物倾斜结构平行，在直线上不应有高低起伏及弯曲等情况。⑤接地母线沿建筑物墙壁水平敷设时，离地面应保持250-300mm的距离，接地线与建筑物墙壁间应有10-15mm的间隙。⑥接地线表面沿长度方向，每段为15-100mm，分别涂以黄色和绿色相间的条纹。

（2）室内接地母线过门的做法分为接地母线从门上走过和从门下走过两种方法。从门上走过时，距离门框的距离为300-500mm从门下走过则埋设于室内地坪，距地面距离为50-200mm。

（3）由户内接地母线引至设备的分支线做法。分支线由室内接地母线引入地下再引至设备，埋地深度为50-200mm。

（4）户（室）内母线引至室外接地的接地线与室内接地母线的连接采用螺栓连接，穿墙时加保护套管。

（5）设备接地线的做法是将接地线接至设备的地脚螺栓或地螺栓上，经地下引至户内接地母线上。

（6）金属壳体接地的做法是先将接地焊接在金属壳体上，然后将连接片与接地耳用螺栓连接固定，再将接地线焊接在连接片上。接地线的另一端引入地面内再引至户内接地母线上。

（7）变压器室、高低压配电室内的接地干线必须有不少于两处与接地装置干线连接。

（8）当电缆穿过零序电流互感器时，电缆头的接地线应通过零序互感器后接地。

（9）配电间隔和静止补偿装置的栅栏门及变配电室金属门铰链处，应采用编织铜线相连，变配电室的避雷器应用最短的接地线与接地干线相连。

4、避雷接地系统安装

避雷引下线均需预先埋好支架（烟囱、水塔除外），然后将引下线用螺栓或焊接方式固定。在离地1.8m的断接卡子处，定期测量接地电阻，并用角钢保护。

5、接地跨接线安装

接地跨接线安装主要用在建筑物的伸缩缝或沉降缝、管道法兰之间、管道防静电等。

（1）缝或沉降缝隙的做法及要求。接地母线敷设到距伸缩缝

500mm时断开，即伸缩缝两边的母线相距为1m，然后用同规格的母线弯成半圆状与两边的接地线母线相焊接，使用的扁钢向上弯曲，弯曲半径为70mm。

（2）管道法兰防静电跨接线安装。

1）固定式法兰盘接线安装，是用扁钢跨接在两个固定式的法兰盘上，用螺栓紧固。

2）卷边松套法兰盘跨接线安装，其做法是在松套法兰盘两边的管道上各焊接一条25*4的扁钢，然后将两条扁钢用螺栓连接起来即为跨接线。

3）不锈钢管法兰盘跨接线做法是在不锈钢法兰盘两边的不锈钢管上各套上一个卡箍，然后用扁钢将两个卡箍连接起来，即为跨接线。

（3）管道防静电跨接线安装。多根管道平行敷设的跨接线安装，利用直径5mm圆钢作为连接线。