第一篇：电工培训教案

电工培训讲义

1、基本保护系统

施工现场的用电系统，不论其供电方式如何，都属于电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统。为了保证用电过程中，系统能够安全、可靠地运行，并对系统本身在运行过程中可能出现的诸如接地、短路、过载、漏电等故障进行自我保护，在系统结构配置中必须设置一些与保护要求相应的子系统，即接地保护系统、过载与短路保护系统、漏电保护系统，它们的组合就是用电系统的基本保护系统。基本保护系统的设置不仅仅限于保护用电系统本身，而且更重要的是保护用电过程中人的安全和财产安全，特别是防止人体触电和电气火灾事故。（1）TN-S系统

在TN系统中，如果中性线或零线分为二条线，其中一条零线用作工作零线，用N表示；另一条零线用作接地保护线，用PE表示，即将工作零线与保护零线分开使用，这样的接零保护系统称为TN-S系统，其组成形式如图9－2所示。① TN-S系统的确定

1）在施工现场用电工程专用的电源中性点直接接地的220/380V三相四线制低压电力系统中，必须采用TN-S接零保护系统，严禁采用TN-C接零保护系统。2）当施工现场与外电线路共用同一供电系统时，电器设备的接地、接零保护应与原系统保持一致。不得一部分设备作保护接零，另一部分设备作保护接地。

当采用TN系统作保护接零时，工作零线（N线）必须通过总漏电保护器，保护零线（PE线）必须有电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处引出形成局部TN-S接零保护系统。

a． PE线的引出位置。对于专用变压器供电时的TN-S接零保护系统，PE线必须由工作接地线、配电室（总配电箱）电源侧零线或总漏电保护器（RCD）电源侧零线处引出；对于共用变压器三相四线供电时的局部TN-S接零保护系统，PE线必须由电源进线零线重复接地处或总漏电保护器电源侧零线处引出。

b． PE线与N线的连接关系。经过总漏电保护器PE线和N线即分开，尔后不得再作电器连接。

c． PE线与N线的应用区别。PE线时保护零线，只用于连接电气设备外漏可导电部分，在正常工作情况下无电流通过，且与大地保持等电位；N线时工作零线，作为电源线用于连接单相设备或三相四线设备，在正常工作情况下会有电流通过，被视为带电部分，且对地呈现电压。所以，在使用中不得混用和代用。

d． PE线的重复接地。PE线的重复接地不应少于三处，应分别设置与供配电系统的首端、中间、末端处，每处重复接地电阻值（指工频接地电阻值）不应大于10Ω。

重复接地必须与PE线相连接，严禁与N线相连接，否则N线中的电流将会分流经大地和电源中性点工作接地处形成回路，使PE线对地电位升高而带电。

PE线重复接地的目的，一是降低PE线的接地电阻，二是防止PE线断线而招致接地保护失效。

e． PE线的绝缘色。为了明显区分PE线和N线，以及相线，按照国际统一标准，PE线一律采用绿/黄双色绝缘线。顺便指出，在施工现场用电工程的用电系统中，作为电源的电力变压器和发电机中性点直接接地的工作接地电阻值，在一般情况下都取为不大于4Ω。（2）漏电保护系统设置要点

① 采用二级漏电保护系统。是指在施工现场基本供配电系统的总配电箱（配电柜）和开关箱首、末二级赔垫装置中，设置漏电保护器。其中，总配电箱（配电柜）中的漏电保护器可以设置与总路，也可以设置于各分路，但不必重叠设置。

② 实行分级、分段漏电保护原则。实行分级、分段漏电保护的具体体现是合理选择总配电箱（配电柜）、开关箱中漏电保护器的额定漏电动作参数。《规范》从确保防止人体间接接触触电危害角度出发，对设置于开关箱和总配电箱（配电柜）的漏电柜的漏电保护器的漏电动作参数作出了如下规定：

1）开关箱中的漏电保护器，其额定漏电动作电流I△为：一般场所I△≯30mA，潮湿与腐蚀介质场所 I△≯15mA；其额定漏电动作时间为T△≯0.1s。

2）总配电箱中的漏电保护器，其定额漏电动作电流为I△≯30mA，额定漏电动作时间为T△>0.1s，但其额定漏电动作电流与额定漏电动作时间的乘积I△·T△应不超过安全接线值30mA·s，即I△·T△≯30mA·s。

③ 漏电保护器极数和线数必须与负荷的相数和线数保持一致。④ 漏电保护器必须与用电工程合理的接地系统配合使用，才能形成完备、可靠的防触电保护系统。漏电保护器在TN－S系统中的配合使用接线方式、方法如图9－3所示。

⑤ 漏电保护器的电源进线类别（相线或零线）必须与其进线端标记一一对应，不允许交叉混接。更不允许将PE线当N线接入漏电保护器。

⑥ 漏电保护器在结构选型是，宜选用无辅助电源型（电磁式）产品，或选用辅助电源故障时能自动断开的辅助电源型（电子式）产品。不能选用辅助电源故障时不能断开的辅助电源型（电子式）产品。

4、接地装置

接地装置是构成施工现场用电基本保护系统的主要组成部分之一，是施工现场用电工程的基础性安全装置。在施工现场用电工程中，电力变压器二次侧（低压侧）中性点要直接接地，PE线要作重复接地，高大建筑机械和高架金属设施要作防雷接地，以及产生静电的设备要作防静电接地等。接地的概念：

（1）接地与接地装置

所谓接地，是指设备与大地作电器连接或金属性连接。电器设备的接地，通常的方法是将金属导体埋入地中，并通过导体与设备作电器连接（金属性连接）。这种埋入地中直接与地接触的金属物体称为接地体，而连接设备与接地体的金属导体称为接地线，接地体与接地线的连接组合就称为接地装置。应当特别注意，金属燃起管道不能用作自然接地体或接地线，螺纹钢和铝板不能用作人工接地体。

（2）接地的分类

接地按其作用分类可分为：功能性接地和保护性接地及兼有功能和保护性的重复接地。1）保护性接地

为防止电器设备的金属外壳因绝缘损坏带电危及人、畜安全和设备安全，以及设置相应保护系统需要，而将电器设备正常不带电的金属外壳或其他金属结构接地，称为保护性接地。保护性接地分为保护接地、防雷接地、防静电接地等。2）重复接地

在三相四线制系统中，为了增强接地保护系统接地的作用和效果，并提高其可靠性，在其接地线的另一处或多处再作接地（通过新增接地装置），称为重复接地。

5、配电装置

配电装置是配电系统中电源与用电设备之间传输、分配电力的电器装置，是联系电源和用电设备的枢纽。施工现场的配电装置是指施工现场用电工程配电系统中设置的总配电箱（配电柜）、分配电箱和开关箱。为叙述方便起见，以下将总配电箱和分配电箱合称配电箱。（1）配电装置的箱体结构

这里所谓配电装置的箱体结构，主要是指适合于施工现场用电工程配电系统使用的配电箱、开关箱的箱体结构。① 箱体材料

配电箱、开关箱的箱体一般应采用铁板制作、亦可采用优质绝缘板制作，但不得采用木板制作。宜采用冷轧铁板，铁板厚度以1.5～2.0㎜为宜。② 配置电器安装板

配电箱、开关箱内配置的电器安装板用以安装所配置的电器和接线端子板等。

当铁质电器安装板与铁质箱体之间采用折页作活动联接是，必须在二者之间跨接编制软铜线。

③ 加装N、PE接线端子板

配电箱、开关箱中应设置N线和PE线端子板，以防止N线和PE线混接、混用。

1）N、PE端子板必须分别设置，固定安装在电器安装板上，并作符号标记，严禁合设在一起。其中N端子板与铁质电器安装板之间必须保持绝缘；而PE端子板与铁质电器安装板之间必须保持电气连接。当采用铁箱配装绝缘电器安装板时，PE端子板与铁质箱体作电器连接。

2）PE端子板的接线端子数应与箱的进线和出线的总路数保持一致。3）PE端子板应采用紫铜板制作。（2）配电装置的电器配置与接线 在施工现场用电工程配电系统中，配电装置的电器配置与接线为基本供配电系统和基本保护系统相适应，必须具备以下三种基本功能： ① 电源隔离功能；

② 正常接通与分断电路功能；

③ 过载、短路、漏电保护功能（对于分配电箱、漏电保护功能可不要求）。A． 总配电箱的电器配置与接线 ① 总配电箱的电器配置

1）当总路设置总漏电保护器时，还应装设总隔离开关、分路隔离开关以及总断路器、分路断路器或总熔断器、分路熔断器。

2）当各分路设置分路漏电保护器时，还应装设总隔离开关、分路隔离开头以及总断路器、分断路器或总熔断器、分路熔断器。3）隔离开关应设置于电源进线端，应采用具有可见分断电并能同时断开电源所有极或彼此靠近的单极隔离电器，不得采用不具有可见分断电的电器。② 总配电箱的电器接线

采用TN－S接零保护系统时，总配电箱的典型电器配置与接线可有二种基本形式，分别如图9－4和图9－5所示。

1）总配电箱电器配置接线图一的说明 a.电器接线图为单线图。

b.配电采用一总路、二分路形式。

c.DK为总电源隔离开关、采用3极刀型开关，设于总电源进户端；1DK、2DK分别为二分路电源隔离开关，均采用3极刀型开关，分别设于二分路电源端。d.RCD为总漏电断路器（具有过载、短路、漏电保护功能），设于总路电源隔离开关负荷侧，采用3极4线型产品。e.1KK、2KK分别为二分路断路器，分别设于二分路电源隔离开关1DK、2DK的负荷侧，均为3极型产品。

f.总电源进线为三相五线形式。L1、L2、L3直接进入总电源隔离开关DK，N线直接进入总漏电断路器RCD电源侧N端，PE线进入PE端子板，PE端子板接地（PE线重复接地）。g.配处二分路均为三相五线形式。其中N线均由N端子板引出；PE线均由PE端子板引出。

需要特别指出，总配电箱电器配置接线图一是针对采用三相五线进线、TN－S接零保护系统设计的。但它对于采用其他进线方式和其他接地保护系统时，仍然具有适用性，只需在电源进户端，将进户线的连接稍作调整。例如，当用于三相四线进户，且采用局部TN－S接零保护系统时，因为无专用PE线进户，所以图中电源进户端的PE线应撤掉，二代之以电源进户端的N线，总漏电断路器RCD电源端的N线则可由PE端子板引入，其余不变；当用于三相四线进户，但采用TT接地保护系统时，只须将图中电源进户端PE线撤掉即可，其余不变。

2）总配电箱电器配置接线图二的说明 a． 电器接线图为单线图。b． 配电采用一总路、二分路。

c． DK为总电源隔离开关，采用3极刀型开关，设于总电源进户端；1DK、2DK分别为二分路电源隔离开关，均采用3极刀型开关，分别设于二分路电源端。

d． 1RCD、2RCD分别为二分路漏电断路器（具有过载、短路、漏电保护功能），分设于二分路电源隔离开关的负荷侧，均采用3极4线型产品。

e． KK为总断路器，设于总电源隔离开关的负荷侧，采用3极型产品。

f． 总电源进线为三相五线形式。L1、L2、L3 直接进入总电源隔离开关DK、N线经N端子板分线接二分路漏电断路1RCD、2RCD的电源侧N端，PE线进入PE端子板，PE端子板接地（PE线重复接地）。

g． 配出二分路均为三相五线形式，其中各分路N线为分路专用，不得混接；而PE线则均由PE端子板引出。

这里，也需要特别指出，总配电箱电器配置接线图二也是针对采用三相五线进线、TN－S接零保护系统设计的。但它对于采用其他进线方式和其他接地保护系统时，同样也是具有适用性的，同样也只需在电源进户端，将进户线的连接稍作调整即可。例如，当用于三相四线进户，且采用局部TN－S接零保护系统是，只需将图中进户PE线撤掉，N线改进PE端子板，N、PE端子板作电气连接即可，其余不变；当用于三相四线进户，但采用TT接地保护系统时，同样也只需将进户PE线撤掉即可，其余不变。上述总配电箱电器配置于接线图在电器选配方面，实际上还可有其他等效替代方案。例如图中的断路器可用熔断器替代；漏电断路器可用断路器或熔断器与只具漏电保护功能的漏电保护器的串接组合取代，而刀型隔离开关亦可选用刀熔开关等。B、分配电箱的电器配置 ① 配电箱的电器配置

做菜用二级漏电保护的配电系统中，分配电箱中不要求设置漏电保护器，此时分配电箱的电器配置应符合下述原则：

1）总路设置总隔离开关，以及总断路器或总熔断器。

2）分路设置分路隔离开关，以及分路断路器或分路熔断器。3）隔离开关设置于电源进线端。

根据这些原则，分配电箱应装设两类电器，即隔离电器和短路与过载保护电器，其配置次序依次是隔离电器、短路与过载保护电器，不可颠倒。C、开关箱的电器配置

开关箱的电器配置与接线要与用电设备负荷类别相适应。以下介绍几种典型开关箱的电器配置与接线。

① 三相动力开关箱

一般三相动力开关箱的电器配置与接线如图9－6所示。图中： 1）DK为电源隔离开关，采用三级刀型开关，设于电源进线端。2）RCD为漏电断路器（具有短路、过载、漏电保护功能），采用3极3线型产品。3）进线L1～L3和PE，出线为L1～L3和PE。4）DK可用刀熔开关替代。

5）当RCD只有漏电保护功能是，需在DK和RCD之间加装断路器或熔断器（加装熔断器是，限用作5.5kW以下动力设备的开关箱）。

6）如PE线要作重复接地，则只需将PE端子板接地即可。

此箱可用作混凝土搅拌机、物料提升机、钢筋机械、木工机械、水泵、桩工机械等设备的开关箱。

② 单相照明开关箱的电器配置与接线

单相照明开关箱的电器配置与接线如图9－7所示。图中：

1）DK为电源隔离开关，采用2极刀型开关，设于电源进线端。2）RCD为漏电断路器（具有短路、过载、漏电保护功能），采用1极2线型产品。3）进线为L（L1或L2或L3）、N、PE，出线为L、N、PE。4）DK可用刀熔开关替代。

5）当RCD只有漏电保护功能时，需在DK和RCD之间加装断路器或熔断器。6）如PE线要作重复接地，则只需将PE端子接地即可。

此箱可用作具有金属外罩照明器和单相手持式电动工具的开关箱。（2）配电装置的使用与维护

配电装置的使用：

① 配电装置的箱（柜）门处均应有名称、用途、分路标记，及内部电气系统接线图，以防误操作。

② 配电装置均应配锁，并由专人负责开启和关闭上锁。

③ 电工和用电人员工作时，必须按规定穿戴绝缘、防护用品，使用绝缘工具。④ 配电装置送电和停电时，必须严格遵循下列操作顺序； 送电操作顺序为：总配电箱（配电柜）－分配电箱－开关箱； 停电操作顺序为：开关箱－分配电箱－总配电箱（配电柜）。

⑤ 如遇发生人员触电或电器火灾的紧急情况，则允许就地、就近迅速切断电源。⑥ 施工现场下班停止工作时，必须将班后不用的配电装置分闸断电并上锁。班中停止作业1h及以上时，相关动力开关箱应断电上锁。暂时不用的配电装置也应断电上锁。

⑦ 配电装置必须按其正常工作位置安装牢固、稳定、端正。固定式配电箱、开关箱的中心点与地面的垂直距离应为1.4～1.6m；移动式配电箱、开关箱的中心点与地面的垂直距离宜为0.8～1.6m。

⑧ 配电箱、开关箱内的电气配置和接线严禁随意改动，并不得随意挂接其他用电设备。⑨ 配电装置的漏电保护器应与每次使用时用试验按钮试跳一次，只有试跳正常才可继续使用。

6、配电线路

在供配电系统中，除了由配电装置作为配电枢纽以外，还必须有联结配电装置和用点设备，传输、分配电能的电力线路，这就是配电线路。施工现场的配电线路，按其敷设方式和场所不同，主要有架空线路、电缆线路、室内配线三种。设有配电室时，还应包括电母线。（1）配电线的选择

配电线的选择，实际上就是架空线路导线、电缆线路电缆、室内线路导线、电缆，以及配电母线的选择。① 架空线的选择

架空线的选择主要是选择架空线路导线的种类和导线的截面，其选择依据主要是线路敷设的要求和线路负荷计算的电流。

架空线中各导线截面与线路工作制的关系为：三相四线制工作时，N线和PE线截面不小于相线（L线）截面的50％；单相线路的零线截面与相线截面相同。架空线的绝缘色标准：

架空线的绝缘色应符合下述统一规定。当考虑架空线相序排列时：L1（A相）－黄色；L2（B相）－绿色、L3（C相）－红色。另外，N线－淡蓝色；PE线－绿/黄双色。② 电缆的选择

电缆的选择主要是选择电缆的类型、截面和芯线配置，其选择依据主要是线路敷设的要求和线路负荷计算的计算电流。

根据基本供配电系统的要求，电缆中必须包含线路工作制所需要的全部工作芯线和PE线。特别需要指出，需要三相四线制配电的电缆线路必须采用五芯电缆，而采用四芯电缆外加一条绝缘线等配置方法都是不规范的。

五芯电缆中，处包含三条相线外，还必须包含用作N线的淡蓝色芯线和用作PE线的绿/黄双色芯线。其中，N线和PE线的绝缘色规定，同样使用于四芯、三芯等电缆。而五芯电缆中相线的绝缘色则一般由黑、棕、白三色中的二中搭配。③ 室内配线的选择

室内配线必须采用绝缘导线或电缆。除以上三种配线方式以外，在配电室里还有一个配电母线问题。由于施工现场配电母线常常采用裸扁铜板或裸扁铝板制作成所谓裸母线，因此其安装时，必须用绝缘子支撑固定在配电柜上，以保持对的绝缘和电磁（力）稳定性。（2）架空线路的敷设 架空线路的组成：

架空线路的组成一般包括四部分，即电杆、横担、绝缘子、和绝缘导线。如采用绝缘横担，则架空线路可由电杆、绝缘横担、绝缘线三部分组成。① 架空线相序排列顺序：

1）动力、照明线在同一横担上架设时，导线相序排列顺序是：面向负荷从左侧起依次为L1、N、L2、L3、PE；

2）动力、照明线在二层横担上分别架设时，导线相序排列顺序是：上层横担面向负荷从左侧起依次为L1、L2、L3；下层横担面向负荷从左侧起依次为L（L1、L2、L3）、N、PE。（2）架空线路与邻近线路或固定物的防护距离应符合《规范》的规定。（3）电缆线路的敷设

电缆敷设应采用埋地或架空两种方式，严禁沿地面明设，以防机械损伤和介质腐蚀。

直埋电缆在穿越建筑物、构筑物、道路、易受机械损伤、介质腐蚀场所及引出地面从2m高到地下0.2m处必须加设防护套管，防护套管内径不应小于电缆外径的1.5倍。电缆接线盒应能防水、防尘、防机械损伤，并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。（4）室内配线的敷设

安装在现场办公室、生活用房、加工厂房等暂设建筑内的配电线路，通称为室内配电线路。简称室内配线。

室内配线分为明敷设和暗敷设两种。

① 明敷设可采用瓷瓶、瓷（塑料）夹配线，嵌绝缘槽配线和钢索配线三种方式。不得悬空乱拉。

明敷主干线的距地高度不得小于2.5m。

② 明敷设可采用绝缘导线穿管埋墙或埋地方式和电缆直埋墙或直埋地方式。1）暗敷设线路部分不得有接头。

2）暗敷设金属穿管应作等电位连接，并与PE线相连接。

3）潮湿场所或埋地非电缆（绝缘导线）配线必须穿管敷设，管口和管接头应密封。严禁将绝缘导线直埋地下。

7、用电设备

用电设备是配电系统的终端设备，是最终将电能转化为机械能、光能等其他形式能量的设备。在施工现场中里，用电设备就是直接服务于施工作业的生产设备。

施工现场的用电设备基本上可分为三大类，电动机械、电动工具、照明器。通常以触电危险程度来考虑，施工现场的环境可划分为三类： ① 一般场所

相对随度≤75%的干燥场所；无导电粉尘场所；气温不高于30℃场所；有不导电地板（干燥木地板、塑料地板、沥青地板等）场所等均属于一般场所。② 危险场所

相对湿度长期处于75％以上的潮湿场所；露天并且能遭受雨、雪侵袭的场所；气温高于30℃的炎热场所；有导电粉尘场所；有导电泥、混凝土或金属结构地板场所；施工中常处于水湿润的场所等均属于危险场所。③ 高度危险场所

相对湿度接近100％场所；蒸汽环境场所；有活性化学媒质放出腐蚀性气体或液体场所；具有两个及以上危险场所特征（如导电地板和高温，或导电地板和有导电粉尘）场所等均属于高度危险场所。

（1）电动机械的使用 ① 起重机械的使用

起重机械主要有塔式起重机、外用电梯、物料提升机等。1）塔式起重机

a.塔式起重机的机体必须作防雷接地，同时必须与配电系统PE线相连接。除此以外，PE线与接地体之间还必须有一个直接独立的连接点。

轨道式塔式起重机的防雷接地可以籍助于机轮和轨道的连接，但应附加措施。b.塔式起重机运行时注意与外电架空线路或其防护设施保持安全距离。2）外用电梯

外用电梯通常属于载人、载物的客、货两用电梯，所以其安全使用尤为重要。要设置单独的开关箱，特别是要有可靠的极限控制、通信联络。3）物料提升机

物料提升机只允许送物料，不允许载人的垂直运输机械，通常都是由电动机经变速器直接驱动升降运动。

② 桩工机械的使用

桩工机械主要有潜水式钻孔机；潜水电机等。

桩工机械是一种与水密切接触的机械，因此其使用的主要安全问题是放水、防潮、防漏电。1）潜水式钻孔机的漏电保护要符合配电系统关于潮湿场所漏电保护的要求。2）潜水电机的负荷线应采用防水橡皮护套铜芯软电缆，电缆护套不得有裂纹和破损。③ 夯土机械的使用

夯土机械的金属外壳与PE线连接点不得小于二处；其漏电保护必须适应潮湿场所的要求。夯土机械的负荷线应采用耐气候型橡皮护套铜芯软电缆。④ 木工机械的使用

1）木工机械的金属金属基座必须与PE线作可靠的电气连接。2）木工机械的漏电保护可按一般场所要求对待。⑤ 焊接机械的使用

电焊机械属于露天半移动、半固定式用电设备。各种电焊机基本上都是靠电弧、高温工作的，所以防止电弧引燃易燃易爆物是其使用应注意的首要问题；其次，电焊机空载时其二次侧具有50～70V的空载电压，已超出安全电压范围，所以防触电成为其安全使用的第二个重要问题，除此以外，还须考虑到电焊机常常是在钢筋网露天作业的环境条件。为此，其安全使用要求可综合归纳如下：

1）电焊机械应放置在防雨、干燥和通风良好的地方。

2）交流弧焊机变压器的一次侧电源线长度不应大于5m，其电源进线处必须设置防护罩，进线端不得裸露。

3）发电机式直流电焊机的换向器要经常检查、清理、维修，以防止可能产生的异常换向电火花。

4）交流电焊机除应设置一般漏电保护以外，还应配装二次空载降压保护器。5）电焊机械的二次线应采用放水橡皮护套铜芯软电缆，电缆长度不应大于30m，其护套不得破裂，其接头必须绝缘、防水包扎防护好，不应有裸露带电部分。电焊机械的二次线地线不得用金属构件或结构钢筋代替。

6）使用电焊机械焊接时必须穿戴防护用品。严禁露天冒雨从事电焊作业。（2）、电动工具的使用 电动工具的分类

施工现场使用的电动一般都是手持式的，所以称为手持式电动工具。例如电钻、冲击钻、电锤、射钉枪及手持式电锯、电刨、切割机、砂轮等。

手持式电动工具按其绝缘和防触电性能分可分为三类，即Ⅰ类工具、Ⅱ类工具、Ⅲ类工具。① 一般场所（空气湿度小于75％）可选用Ⅰ类或Ⅱ类手持式电动工具。1）金属外壳与PE线的连接点不应少于二处； 2）漏电保护应符合潮湿场所对漏电保护的要求。② 在潮湿场所或金属构架上操作式，必须选用Ⅱ类或由安全隔离变压器供电的Ⅲ类手持式电动工具。严禁使用Ⅰ类手持式电动工具。

使用金属外壳Ⅱ类手持式电动工具时，其金属外壳可与PE线相连接，并设漏电保护。③ 狭窄场所（锅炉、金属容器、地沟、管道内等）作业时，必须选用由安全隔离变压器供电的Ⅲ类手持式电动工具。④ 开关箱和控制箱设置的要求

除一般场所外，在潮湿场所、金属构架上及狭窄场所使用Ⅱ、Ⅲ类手持式电动工具式，其开关箱和控制箱应设在作业场所以外，并有人监护。⑤ 负荷线选择的要求

手持式电动工具的负荷线应采用耐气候型橡皮护套铜芯软电缆，并且不得有接头。（3）、照明器的使用 ①照明设置的一般规定

1）在坑洞内作业、夜间施工或作业厂房、料具堆放、道路、仓库、办公室、食堂、宿舍及自然采光差等场所，应设一般照明、局部照明或混合照明。在一个工作场所内，不得只设局部照明。

2）停电后作业人员需要及时撤离现场的特殊工程，例如夜间高处作业工程及自然采光很差的深坑洞工程等场所，还必须装设由独立自备电源供电的应急照明。

3）对于夜间影响行人和车辆安全通行的在建工程，如开挖的沟、槽、孔洞等，应在器邻边设置醒目的红色警戒照明。

对于夜间可能影响飞机及其他飞行器安全通行的高达机械设备或设施，如塔式起重机、外用电梯等，应在其顶端设置醒目的警戒照明。4）根据需要设置不受停电影响的保安照明。② 照明器的选择

1）正常湿度（相对湿度≤75％）的一般场所，可选用普通开启式照明器。

2）潮湿或特别潮湿（相对湿度>75％）的场所，属于触电危险场所，必须选用密闭型防水照明器或配有防水灯头的开启式照明器。

3）含有大量尘埃但无爆炸和火灾危险的场所，属于触电一般场所，必须选用防尘型照明器，以防尘埃影响照明器的安全发光。4）有爆炸和火灾危险的场所，亦属于触电危险场所，应按危险场所等级选用防爆型照明器，详见现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB 50058）。现举一例予以说明，假设火灾危险场所属于火灾危险区域划分的23区，即具有固体状可燃物质，在数量和配置上能引起火灾危险的环境，按该规范规定，照明灯具的防护结构应为IP2X级。5）存在较强震动的场所，必须选用防振型照明器。

6）有酸碱等强腐蚀介质场所，必须选用耐酸碱型照明器。③照明供电的选择

1）一般场所，照明供电电压宜为220V，即可选用额定电压为220V的照明器。

2）隧道、人防工程、高温、有导电灰尘、比较潮湿或灯具离地面高度低于规定2.4m等较易触电的场所，照明电源电压不应大于36V。

3）潮湿和易于触及带电体的触电危险场所，照明电源电压不得不大于24V。

4）特别潮湿、导电良好的地面、锅炉或金属容器等触电高度危险场所，照明电源电压不得大于12V。

5）行灯电压不得大于36V。

6）照明电压偏移值最高为额定电压的－10％～5%。④ 照明装置的设置 1）安装

a.安装高度：一般220V灯具室外不低于3m，室内不低于2.4m，碘钨灯及其他金属卤化灯安装高度宜在3m以上。

b.安装接线：螺口灯头的中心触头应与相线连接，螺口应与零线（N）连接；碘钨灯及其他金属卤化物灯线应固定在专用接线柱上；灯具的内接线必须牢固，外接线必须做可靠的防水绝缘包扎。

c.对易燃易爆物的防护距离：普通灯具不宜小于300㎜；聚光灯及碘钨灯等高热灯具不宜小于500㎜，且不得直接照射易燃物。达不到防护距离式，应采取隔热措施。2）控制与保护

a.任何灯具必须经照明开关箱配电与控制，配置完整的电源隔离、过载与短路保护及漏电保护电器。

b.路灯还应逐灯另设熔断器保护。c.灯具的相线必须经开关控制，不得直接引入灯具。d.暂设工程的照明灯具宜采用拉线开关控制，其安装高度为距地2～3m。宿舍区禁止设置床头开关。

8、外电防护

在施工现场周围往往存在一些高、低压电力线路，这些不属于施工现场的外界电力线路统称为外电线路。外电线路一般为架空线路，个别现场也会遇到电缆线路。由于外电线路的位置原已固定，因而其与施工现场的相对距离也难以改变，这就给施工现场作业安全带来了一个不利影响因素。如果施工现场距离外电线路较近，往往会因施工人员搬运物料、器具，尤其是金属料具或操作不慎意外触及外电线路，从而发生触电伤害事故。因此，当施工现场邻近外电线路作业时，为了防止外电线路对施工现场作业人员可能造成的触电伤害事故，施工现场必须对其采取相应的防护措施，这种对外电线路触电伤害的防护称为外电线路防护，简称外电防护。

外电防护的技术措施： ① 绝缘； ② 屏护； ③ 安全距离； ④ 限制放电能量；

⑤ 24V及以下安全特低电压。

上述的五项基本措施具有普遍适用的意义。但是对于施工现场外电防护这种特殊的防护，基本上不存在安全特低电压和限制放电能量的问题。因此其防护措施主要应时做到绝缘、屏护、安全距离。

（1）保护安全操作距离

①在建工程不得在外电架空线路正下方施工、搭设作业棚、建造生活设施或堆放构件、架具、材料及其他杂物等。②在建工程（含脚手架）的周边与外电架空线路的边线之间的最小安全操作距离不应小于表9－1所列数值。

（2）架设安全防护设施

架设安全防护设施是一种绝缘隔离防护措施，宜通过采用木、竹或其他绝缘材料增设屏障、遮栏、围栏、保护网等与外电线路实现强制性绝缘隔离，并须在隔离处悬挂醒目的警告标志牌。

9、防雷

雷电是一种破坏力，危害极大的自然现象，要想消除它是不可能的，但消除其危害却是可能的。即可通过设置一种装置，人为控制和限制雷电发生的位置，并使其不至危害到需要保护的人、设备或设施。这种装置称作防雷装置或避雷装置。防雷部位的确定：

参照现行国家标准《建筑物防雷设计规范》，施工现场需要考虑防直击雷的部位主要使塔式起重机、物料提升机、外用电梯等高大机械设备及钢脚手架、在建工程金属结构等高架设施，并且其防雷等级可按三类防雷对待。防感应雷的部位则是设置现场变电所时的进、出线处。首先应考虑邻近建筑物或设施是否有防直击雷装置，如果有，它们时在其保护范围以内，还是在其保护范围以外。如果施工现场的起重机、物料提升机、外用电梯等机械设备，以及钢脚手架和正在施工的在建工程等的金属结构，在相邻建筑物、构筑物等设施的防雷装饰保护范围以外，则应按规定安装防雷装置。

防雷保护范围是指接闪器对直击雷的保护范围。

接闪器防直击雷的保护范围是按“滚球法”确定的。所谓“滚球法”是指选择一个其半径hr由防雷类别确定的一个可以滚动的球体，沿需要防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物），或只触及接闪器和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物），而不触及需要保护的部位时，则该未被触及部分就得到接闪器的保护。

10、电气防火措施

编制电气防火措施也应从技术措施和组织措施两个方面考虑，并且也要符合施工现场实际。（1）电气防火技术措施要点

① 合理配置用电系统的短路、过载、漏电保护电器。② 确保PE线连接点的电气连接可靠。

③ 在电器设备和线路周围不堆放并清除易燃易爆物和腐蚀介质或作阻燃隔离防护。④ 不在电气设备周围使用火源，特别在变压器、发电机等场所严禁烟火。

⑤ 在电气设备相对集中场所，如变电所、配电室、发电机室等场所配置可扑灭电气火灾的灭火器材。

⑥ 按《规范》规定设置防雷装置。（2）电气防火组织措施要点

① 建立易燃易爆物和腐蚀介质管理制度。

② 建立电气防火责任制，加强电气防火重点场所烟火管制，并设置禁止烟火标志。③ 建立电气防火教育制度，定期进行电气防火知识宣传教育，提高各类人员电气防火意识和电气防火知识水平。

④ 建立电气防火检查制度，发现问题，及时处理，不留任何隐患。⑤ 建立电气警预报制，做到防患于未然。

⑥ 建立电气防火领导体系及电气防火队伍，并学会和掌握扑灭电气火灾的组织和方法。⑦ 电气防火措施可与一般防火措施一并编制。

第二篇：电工培训教案

《维修电工》培 训 教 案

一月份岗位练兵试题

0101什么是电路？它主要由哪几部分组成？

电流流通的路径叫电路。一般由电源、负载、联接导线与控制设备四个主要部分组成。0102什么叫电源？

把其它形式的能量转变为电能的装置叫做电源，如发电机、电池等。0103什么是向量？

即有大小又有方向的量叫向量。

0104什么是导体、绝缘体、半导体？ 导体：导电能力很强的物质。绝缘体：几乎不能导电的物体。

半导体：导电能力介于导体和绝缘体之间的物质。0105什么是电压？

电压是指电路中任意两点之间的电位差。它的方向是从正极指向负极，即电位降低的方向。

二月份岗位练兵试题

0201什么是电流？

导体中的电荷在电场力的作用下，做有规则的定向流动称作电流。

0202什么是电流强度？

单位时间内通过导体横截面积的电荷量。0203什么是电阻？

电流在导体内流动时所遇到的阻力，称为电阻。0204电阻的大小与哪些因素有关？

电阻的大小与导线的长度、导线的截面积、导线的材料、导线的温度有关。0205欧姆定律的定义是什么？

在电阻电路中，电流的大小与这段电阻两端的电压成正比，与这段电阻阻值成反比。计算公 式：I=U/R（单位：安培）

三月份岗位练兵试题

0301欧姆定律与全电路欧姆定律的区别是什么？

欧姆定律适合部分电路而全电路欧姆定律适合于闭合电路。0302什么是电功率？

电功率是指单位时间内电源力所做的功。计算公式：P=UI（单位：瓦、千瓦）0303什么是电能？

电能是指一段时间内电源力所做的功。计算公式：W=Pt（单位：千瓦时）0304克希荷夫第一定律是什么？

在一个节点上流入节点的电流与流出节点的电流代数和恒等于零。0305克希荷夫第二定律是什么？

从回路任意一点出发，沿回路循行一周，电位升高的和等于电位降低的和。

四月份岗位练兵试题

0401串联电路中电流特点是什么？

在串联电路中各处电流相等。

0402串联电路中电压特点是什么？

在串联电路中总电压降等于各串联电阻电压降之和。0403串联电路中电阻特点是什么？

在串联电路中总电阻等于各串联电阻之和。

0404并联电路中电流特点是什么？

在并联电路中总电流等于各支路电流之和。

0405并联电路中电压特点是什么？

在并联电路中加在各支路上的电压相等。

五月份岗位练兵试题

0501并联电路中电阻特点是什么？

在并联电路中总电阻倒数等于各支路电阻倒数之和。0502电路中形成电流的必要条件是什么？ 有电源存在，而且电路必须闭合。0503电路的作用是什么？

电能的传输、分配、转换和信息的传递、处理。0504电路通常有那几种状态，分别是什么？ 通路、断路、短路。0505什么叫短路？

是指两根及两根以上的电源线不经过负载而直接接触或碰触的现象。

六月份岗位练兵试题

0601什么叫断路？

一般是指电路中某一部分断开，使电流不能导通的现象。0602电容电路的特性是什么？ 电容电路的特点是通交流阻直流。0603串联电容电路有何特点？

串联电容器的总电容量的倒数等于各电容器的电容量的倒数和。0604并联电容电路有何特点？

并联电容器的总电容量等于各电容器的电容量的和。0605电力工业中，常采用什么方式提高功率因数？ 给感性负载并联补偿电容器。

七月份岗位练兵试题

0701常用二极管的特性是什么？

单向导电性。0702什么是整流？

把交流电变为直流电的过程叫整流。0703常用的整流电路有几种？

常用的整流电路有三种：半波整流、全波整流、桥式整流。0704常用的滤波方式有几种？

常用的滤波方式有三种：电容滤波、电感滤波和复式滤波电路。0705什么是正弦交流电？ 大小和方向随时间按照正弦函数规律变化的电动势、电压和电流称为正弦交流电。

八月份岗位练兵试题

0801什么是交流电的周期？

交流电完成一个循环，即从零开始增加到正的最大值，又减小到零，接着达到负的最大值又回到零所需的时间叫做交流电的周期。0802什么是交流电的频率？

单位时间内交流电重复变化的周期数叫做交流电的频率。0803交流电有何变化规律？

交流电的大小是随时间按正弦规律进行周期性变化的。

0804正弦交流电的波形图中，可以直接看出交流电的那些参数？ 正弦交流电的波形图中，可以直接看出最大值、初相位、周期。0805我国交流电的频率是多少？

我国交流电的频率是50Hz。

九月份岗位练兵试题

0901什么叫相电压？

三相电路中，每相头与尾之间的电压叫相电压。0902什么是线电压？

三相电路中，相与相之间的电压叫线电压。

0903对称三相电源，角形连接时线电压与相电压的关系是什么？ 线电压等于相电压。

0904对称三相电源，星形连接时线电压与相电压的关系是什么？ 线电压是相电压的√3倍。

0905什么叫电压波动？

电压波动是指电网电压的短时快速变动。

十月份岗位练兵试题

1001中性线的作用？

是当不对称的负载接成星形接线时，使其每相的电压保持对称。

1002在三相电路中，对称的三相负载作星形连接时，通过中性点的电流是多少？ 这时中性点的电流是零。

1003交流机电产品铭牌上的额定值是指交流电的什么值？ 有效值。

1004使用万用表测量电压或电流时，应使指针指在刻度盘的什么位置上，读数才能较准确？ 应在指指在刻度盘的1/2—2/3位置。1005万用表表笔未接入时的调零叫什么？ 机械调零

十一月份岗位练兵试题

1101钳形电流表由那几部分组成的？ 电流互感器和带整流装置的磁电系表头。

1102电流测试中，每次换量程时，必须打开钳口其目的是什么？ 防止烧坏钳型表。

1103为了减小误差，被测量导线应置于钳形电流表钳口内的什么位置？ 被测量导线应置于钳形电流表钳口内的中心位置。1104扩大直流电流表的量程通常采用什么方法？ 通常采用并联电阻分流法进行量程的扩大。

1105扩大直流电压表的量程通常采用什么方法？ 通常采用串联电阻分压法进行量程的扩大。

十二月份岗位练兵试题

1201扩大交流电流表的量程应采用什么方法？

应采用配用电流互感器的方法扩大交流电流表的量程。1202直流单臂电桥在测量时是用什么来调节电桥平衡的？ 是用比较臂来调节电桥平衡的。

1203三相电度表在测量过程中，如果回路电流过大应如何处理？ 应将电流互感器接入电路进行测量。

1204示波器开启后应预热多长时间方可使用？ 应预热5分钟后方可使用。

1205发电机式兆欧表由哪几部分组成？

磁电系比率表、手摇发电机和测量线路三部分组成。

第三篇：煤矿电工培训教案

电气设备检修工

《电气设备检修工》授课计划

一、学员基本情况

培训学员年龄在20至40岁之间，掌握安全规程知识，学员基本属于初高中文化，熟悉煤矿井下安全操作技能。

二、教学目的和要求； 通过本课程的学习，使学员了解机电安全知识；掌握开关的结构原理；熟练掌握电气设备检修工的安全操作及日常维护内容。

三、授课时间及具体安排

序号

1.授课章节及内容

总课时 70 时数

授课时间2010年2月

2第一节

概述；电工基础知识

12课时

3第二节

煤矿电气三大保护的作用

18课时

4.第三节

电气设备检修工安全操作

14课时 5.第四节

电气开关的结构原理

12课时 6.第五节

电气开关检修标准

14课时

四、搞好本课程教学的具体措施，授课时，根据学员的职责、岗位、文化程度和已有知识等方面的差异，采用“因人施教”的方法。对理论、实践、深度区别把握，使学员认识到本课程的针对性、指导性、操作性和可行性。

五 教具和教学手段使用说明

采用讲授法、研讨法、互动教学法与案例教学法，通过违章事故教学影片让学员深刻掌握预防违章事故的重要性。

《电气设备检修工》教案

安全操作资格培训班

授课日期：2010年2月 教学目的： 通过本课程的学习，使学员了解机电安全知识；熟悉电气设备检修工的开关结构原理；熟练掌握电气设备检修工的安全操作及有关安全规定内容。熟练掌握电气设备检修工伤人事故的原因及预防措施。教学重点，难点：

1.电气设备检修工的安全操作及维护是重点； 2.伤人事故及其预防是本章的难点

课程类型：专业课

主要教学方法：采用讲授法、研讨法、互动教学法与案例教学法

教具：多媒体

下面导入《电气设备检修工》课程

第一章 煤矿安全

一、煤矿井下电气事故防治；《电工基础知识》

（一）煤矿井下的特殊工作条件

1、井下巷道、石门、峒室和采掘工作面的空间狭窄，设备摆放拥挤、杂乱。

2、由于顶板压力的作用及采煤的影响，常有掉矸及片帮现象，所以电气设备易受砸、碰、压。

3、井下顶板有滴水及淋水现象，空气比较潮湿，电气设备容易受潮。

4、井下有瓦斯和煤尘，在一定条件下可以燃烧和爆炸。

5、井下机电设备工作繁重，起动频繁，负载变化较大，设备容易过载。

基于上述原因，矿用电气设备应具有多种特点：电气防爆；防护性能好；电网电压波动适应能力强；过载能力强；保护功能强；可靠性高；才能确保矿井机电设备的安全运行。

（二）电气事故的原因及危害

1、触电

人触及带电体或接近高压带电体，都可以造成触电事故，根据伤害的性质分为电击和电伤两种。

电击是指电流通过人体，造成人体内部器官损坏，而导致残废和死亡。电伤是指电弧对人体表面造成的烧伤。在触电死亡事故中，大多数是电击死亡事故。触电对人身的危害由下列因素决定：（1）电流的大小

触电电流决定于加在人身上的电压和人体电阻的大小（井下人体电阻通常按1000欧计算），经验证明：30—50mA电流长时间通过人体，人就会有生命危险。100mA工频电流足以致人死命。（2）触电时间的长短

人体电阻随电流作用时间的长短而变化，时间越长，人体组织破坏越厉害；人体电阻越低，电流就越大，对生命的危险性就越大。我国规定，通过人身电流与时间乘积的安全值为30mA²s。（3）电流通过人身的途径

通过心脏、呼吸器官和中枢神经的触电危险性较大，特别是通过心脏的触电危险性最大，几十毫安的电流就会引起心室颤动，使心脏停止工作，导致死亡。一般地讲，从手到手或从手到脚的触电电流途径是危险的电流途径。（4）电流的种类和频率

交流电比直流电危害性大，工频比低频或高频危害性大。（5）电压高低

电压越高越危险，电压低于36V时，一般没有危险。所以我国规定安全电压为36V。

（6）人的精神状态和健康状态的好坏对触电后果也有影响

当人身疲劳、注意力不集中或酗酒以后，反应迟钝，触电后不能及时脱开带电体。具有心脏病、精神病的人触电后所受到的伤害要大于正常人。

（二）、电网漏电

煤矿井下低压电网，由于电气设备和电缆绝缘老化，受潮或绝缘被击穿，使电网对地绝缘电阻显著下降或导电部分直接接地而造成漏电，前者称为分散性漏电，后者称为集中性漏电。

井下电网漏电时，将导致以下危险。（1）人身触电

当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电时，若人体接触此外壳，将导致触电事故，使人身安全受到威胁。

（2）瓦斯煤尘爆炸

图1-1 当电气设备（电动机、开关等）一相（如上图C相）因绝缘损坏而碰壳时，漏电电流将经外壳入地，并经电网其它两相对地绝缘电阻ra和rb回到电源。如果此时一旦断开漏电电路（如设备外壳离地），将在断开处（如图中A点）产生火花，若此火花具有足够能量，就可以引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸。

（3）电雷管超前引爆

电网漏电电流在其通过的路径上将产生电位差、漏电流越大、电位差越大。若电雷管两端引爆线不慎与漏电电路上具有一定电位差的两点相接触，则可能引起电雷管超前引爆的严重事故。

（4）燃烧电气设备

不足以使短路保护装置动作的漏电电流，如果长时间通过绝缘损坏处，会使可燃烧物质（如橡套电缆护套等）燃烧，甚至烧毁电气设备。

3、短路与过载

线路或电气设备中相与相、相与地之间短接起来的现象叫短路。煤矿井下由于潮湿等原因，电气设备或电缆绝缘易遭破坏，短路故障极易发生。

由于短路电流大（通常可达正常电流的几倍，甚至几十倍），可能产生很大的机械应力使电气设备损坏，短路电流如不及时切除，可使电缆起火，引起井下火灾；短路电流产生的电弧还可能点燃瓦斯或煤尘；此外短路故障还会使供电电压下降，影响电网其它设备的正常工作。

所谓过载：是指电动机不仅负荷电流超过了允许值，而且过载的时间也超过了允许值。

煤矿井下设备由于频繁起动，超载运行以及压降大等原因，很容易造成电动机的过载故障。

电动机过载后，绕组电流密度大大增加，发热量急剧升高，当温升超过绝缘材料所允许的限度，在一定时间内就将导致绕组烧毁而损坏电动机。由于电动机绝缘烧毁，还会造成单相漏电，两相或三相短路。如不迅速排除故障，还可能引起重大事故。

为此，对井下电气事故采取的防治措施有：

（1）井下变压器以及向井下供电的变压器或发电机中性点禁止接地。（2）井下电网进行保护接地。（3）井下电网装设漏电保护装置。（4）井下低压电网装设过流保护装置。

（三）、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

1、变压器中性点直接接地的危害

什么是中性点：发电机、变压器和电动机的三相绕组按星形连接的公共点就叫中性点。

井下配电变压器中性点直接接地的危害主要有三个方面：一是由于井下供电电缆的敷设受井巷条件限制，一般高度均较低，人体可以直接触摸，一旦发生人体触电时，其触电电流相对于中性点不接地系统来讲大许多倍，对人员生命构成威胁；二是单相接地时形成单相短路，单相短路的电流很大，可引起变压器、供电设备及线路损坏事故或爆炸着火事故，同时接地点产生很大的电弧，有可能引起瓦斯煤尘爆炸；三是接地点的高电位、大地中的大电流有可能引发电雷管超前引爆。这些事故的后果都是极为严重的。

图1-2 如图1-2所示，当人体触及一相带电体时，跨接于人体的是电源的相电压，受井下潮湿空气影响，人身电阻按1000Ω计算。按欧姆定律计算，当电源电压为127V时，流经人体的电流为73mA；当电源电压为380V时，流经人体的电流为220mA；而当电源电压为600V时，流经人体的电流则高达380Ma。此时电流路径为：电源a相→人身→大地→接地体→电源中性点。

研究资料表明，当人体通过5mA电流时，就有触电感觉；通过30mA电流时，就有危险；通过50mA可以致死；通过100mA绝对致死。中性点直接接地时，即使是127V电路，通过人体的电流也高达73mA，足以致人于死亡。在设计漏电保护时，假定人身电阻为1000Ω，通过人体的触电电流以不超过30mA为安全电流。

单相接地如图1-3所示，此时的电流路径为：电源a相→大地→接地体→电源中性点。显然，这时的电流未经阻抗而直接流回电源，形成了单相短路。

图1-3

2、中性点不接地供电系统分析

图1-4 如图1-4所示：ra、rb、rc分别为电缆三相芯线的绝缘电阻，Ca、Cb、Cc为三相芯线的对地电容。则人身的触电电流所通过的路径为：电源a相→人身→大地→b相与c相绝缘及对地电容→b相与c相芯线→电源中性点。

设电网每相绝缘电阻在380V时为90000Ω，660V时为150000Ω（实际上常为兆欧级），而人身电阻仍在1000Ω，通过计算，其通过人身触电电流均为7mA。可见，在中性点不直接接地时，通过人体的电流是安全的。

因此，《煤矿安全规程》明确规定：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。

但是，在某些情况下，由于电路的对地分布电容不容忽视，存在电容电流分量，通过人身的电流要大的多。目前普遍采用在漏电继电器中加零序电抗线圈来补偿对地电容电流。

并且，当电网一相接地时，往往不易发觉，由于这时三相电源电压明显对称，故不影响电气设备的运行。如果没有漏电指示与漏电继电器，一相接地可能长期存在。在此情况下如果人体解及另一相带电导体。则人身跨接于电网线电压，这时通过人身的解电电流，较之变压器中性点绝缘的供电系统还要大

二、煤矿电气三大保护的作用

漏电、过流、接地保护统称三大保护。

（一）、接地保护

3倍，这是非常危险的。

1、保护接地的作用原理

运行中的井下电气设备可能由于内部绝缘损坏，而使其金属外壳（如电动机、开关、变压器等）以及与电气设备所接触的其他金属物上出现危险的对地电压。人体接触后，就可能发生触电危险。这种情况下最可靠的方法就是装设保护接地。

所谓保护接地，就是用导体把电气设备中所有正常不带电的外露金属部分（电动机、变压器等电器的外壳，配电装置金属构件，电缆接线盒等）和埋在地下的接地极连接起来。

因为装设了保护接地装置，带电导体碰壳处的接地电流的大部分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，由于接地装置的分流作用，使电火花能量大大减小，从而减少了引爆瓦斯、煤尘的危险。

由于有了保护接地，就可将由于绝缘损坏而使电气设备外壳所带的对地电压降到安全数值，当人体接触这些外壳时，不致发生触电危险，从而保护人身安全。

保护接地是将设备上的故障电压限制在安全范围内的一种安全措施。保护接地原理图，如图所示。

图1-5(a)没有保护接地

在煤矿不接地低压系统中，如图1-5（a）没有保护接地时，当一相碰壳时，接地电流Ir通过人体入地，再经其它两相对地绝缘电阻形成回路，若忽略电网对地电容，此电流可由下式求出。

Ir3U3RrR

式中：U—电网相电压，（V）；

Rr—人体电阻，（Ω）；

R—电网每相对地的绝缘电阻，（Ω）。

经分析可见，当电网绝缘电阻较低时，则通过人身电流将达到危险值。同时，产生的漏电电流还可能引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸。

图1-5(b)有保护接地

在这种情况下，若采用如图1—5（b）所示保护的措施，在电气设备绝缘损坏而使一相带相带电体碰壳时，当人接触外壳，电流将通过人身电阻与接地接装置的接地电阻并联电路入池，再通过其它两相对绝缘电阻回到电源。由于接地电阻的分流作用，通过人身的电流就大大减少。如下试，通过人身的电流为：

IrIdRdRr

式中：Id—通过保护接地极的接地电流，（A）；

Rd—保护接地极的接地电阻，（Ω）

可见，接地电阻Rd愈小则通过人身的电流Ir也愈小，电流大部分由接地极入地。所以，只要适当控制Rd的大小，就可使通过人身的电流小到安全值以内。

在不接地电网中，单相接地电流主要取决于电网的特性，如电压的高低，范围的大小，敷设的方式以及绝缘质量等。由于绝缘电阻一般比较大，单相接地电流都比较小，使得有可能通过保护接地把漏电设备对地电压限制在安全范围之内（36V）。

采用保护接地后，只要将接地电阻限制在规定范围内就可使流动人体电流不超过安全极限电流（30mA），达到预防人体触电的问题。

此外，装设保护接地后，当电气设备外壳带电时，接地电流也大部分经过保护接地装置而入地，只有很少一部分漏电电流经电器外壳接地，当外壳与地因接触不良而出现裸露的电火花时，电火花的能量大为减弱，减少了引起瓦斯、煤尘爆炸的可能性。

因此，《煤矿安全规程》规定：电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构件等都必须有保护接地。

1979年10月19日，某矿井下一电工，受命给原来故障局扇电缆接线，安装好后送电，发现局扇不转，电工向前检查局扇，当手触及到局扇时，电工倒地身亡。这是一起在没有接地保护的情况下，因一相接触及外壳带电，人员触及带电设备外壳而造成的触电伤亡的事故。检查原因发现：在前一个班电工处理该处的局扇不转故障时，发现一根火线芯线断线，当即将断的芯线解开，拆下电缆做地线的芯线顶替断的芯线向局扇供电。送电后局扇仍不转，经检查发现局扇电源接线柱一相开焊，当即将局扇侧电缆拉线拆下，电缆留在原位，待更换新局扇。

下一个班电工在连接新换来的局扇的电源时，按正常的接线方式接上了电源，送电后因前一个班电缆芯线换位的结果，等一根火线接到局扇的接地接线柱上，故局扇外壳带电，人碰触局扇外壳时，人体通过的接地电流显然已超过危险限度，造成触电伤亡事故。

（二）保护接地网

1、井下保护接地网的作用

（1）多个接地体并联后，总接地电阻为单个接地电阻的并联值，且小于任一个接地电阻，而通过人身的电流与保护接地电阻成正比。保护接地电阻愈小，分流作用愈大，通过人身电流愈小，这样多个接地体并联后，可使保护接地的作用更好。

同样，若局部接地极失效，附近电气设备外壳带电，由于设备外壳与接地网连接，能起到保护和用。

（2）当漏电保护发生故障时，一台设备一相接地，而另一台设备另一相又接地故障时，系统便形成两相接地短路。若电网没有保护接地网，两相知路便通过两个局部接地极流通，由于局部接地电阻较大（几欧或几十欧），接地短路电流较小，不能使保护接地动作。

如果电网已组成了保护接地网，两相接地短路通过接地母线（干线）形成回路，此时，短路电流足以使短路保护装置动作，不致使事故进一步扩大。

2、井下保护接地网的构造

井下保护接地网主要由主接地极、局部接地极，接地母线、辅助接地母线，接地导线和连接导线，接地支线等几个部分组成。

根据《煤矿安全规程》规定，从接地网上任一局部接地极测得的接地电阻，不应超过2欧姆。每一移动式电气设备和总接地网或局部接地极之间的接地电阻不得超过1欧姆。

（二）、煤矿井下漏电保护

1、井下电网装设漏电保护的种种缘由。从前面所述，我们已经知道电网漏电的几点危害。

（1）、电网漏电可能引起电火灾，瓦斯煤尘爆炸及电雷管提前爆炸等重大事故。此外人体接触带电导体时，也会造成触电事故。尽管井下采用了电网中性点绝缘的供电系统，采取了保护接地措施，但仍不能避免以上事故发生。

（2）、井下电网采用了中性点绝缘的供电系统，从防止人身触电，减少瓦斯，煤尘爆炸的可能性，中性点绝缘供电系统提高了安全程度，但仍存在以下缺点，若电网对地绝缘电阻下降过大，当人体触电时通过人体电流将达到危险值；当电网一相接地时，常常不易发现，这将对人身触电及煤尘瓦斯爆炸造成更大危险。

3、采取保护接地措施，可以进一步提高井下电网安全程度，但是当保护接地不完善，安装不合要求，或当保护接地装置被损坏时，同样起不到保护作用。此外当人体直接接触带电体时，保护接地是保护不到的。

4、随着机械化水平的不断提高，电网总长度增加了，由于电网对地电容的影响，使触电时通过人体的电流增加了。也使电网单相接地时入地电流增加了，这都增加了人身触电及瓦斯、煤尘爆炸的危险性。

为防止人身触电和由于漏电所造成的种种危害，井下电网除正确选用电气设备，采用中性点绝缘的供电系统和采取保护接地