井下电气设备保护接地
第四百七十五条 电压在36 V 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、构架，铠装电缆的钢带(钢丝)、铅皮(屏蔽护套)等必须有保护接地。
【解读】本条是为了防止人身触电对井下电气设备必须设置保护接地的规定。
制定本条款的目的是，预防人身触电，减少人身触电概率。
保护接地是以安全为目的在设备、装置或系统上设置的一点或多点接地；人 体触及交流电压36 V以上带电导体时都存在触电危险，因而要求电压在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)、铅皮或屏蔽护套 等必须有保护接地。规程要求对于煤矿井下所有36V以上带电体的外壳、电缆 接地芯线、铠装电缆的钢带(钢丝)、铅皮、橡套电缆屏蔽护套等通过接地极、 局部接地极、接地母线、局部接地母线形成完整的保护接地网，并限定在一定的 阻值内，通过保护接地的分流作用最大限度降低和减少人员触电后通过人身上的 电流，起到保护人身安全的作用。保护接地与系统漏电配合，漏电保护及时的跳 开漏电回路，切断漏电，最大限度减少人身触电的时间。
第四百七十六条任一组主接地极断开时，井下总接地网上任一保护接地点 的接地电阻值，不得超过20。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间 的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过12。
【解读】本条是关于对井下总接地网接地电阻最大值的规定。
制定本条款的目的是，被保护体发生漏电故障时，通过保护接地网，把漏电 电流通过接地网导入大地，同时将带电的设备电位与大地的电位差降低，减轻人 体触电时的危害程度。
这次最大区别是主接地极断开任一组，在井下总地网上任一保护接地点所测 到的接地电阻值不大于20。
保护接地的保护原理是当人身触及带电设备的金属外壳时，电流将通过人体 和接地电阻并联入地，再通过电网绝缘电阻流回电源。由于接地电阻比人体电阻 小得多，所以大部分电流通过接地电阻入地，而人体仅有很小的电流通过(图 3-67)。如通过人体的电流小于极限安全电流(30 mA),就可以保障人身安全。
则流过人身的电流Ir 为
流过接地体的电流Id为
可见绝大部分的漏电通过接地电阻流入大地。
电网的电容电流在20 A时，接触电压不超过40 V, 则接地电阻值R₄≤40/ 20=2Ω。实际应用中依据《规程》第四百五十三条和MT/T 661—2011《煤矿 井下用电器设备通用技术条件》,零序电流互感器原边最低起动电流I 。=0.5 A, 最高整定电流I 。=6 A;按6 A计，则流入人体的电流为11 mA。
漏电电阻应在1 kΩ以下能可靠动作，U。动作值推荐不超过10V。整定电流 I。推荐最高不超过2A为宜，此时流入人体电流为4 mA远小于安全电流30 mA。 保护装置本身动作时间不大于100 ms。无论是高压电网还是井下低压电网，保护 接地是预防人身触电，减少因电气引起其他事故的重要保护措施，切不可当作可 有可无之事。
移动式和手持式电气设备外壳没有接地极，漏电时通过内接地、电缆接地 线、供电设备的接地极流入大地，为了限制移动工具和手持式电气设备的漏电接 地电压，要求移动式和手持式电气设备到局部接地极之间的保护接地用的电缆芯 线和接地连接导线的电阻值，不得超过10。
第四百七十七条 所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、铅皮、 接地芯线)和局部接地装置，应当与主接地极连接成1个总接地网。
主接地极应当在主、副水仓中各埋设1块。主接地极应当用耐腐蚀的钢板制 成，其面积不得小于0.75m²、厚度不得小于5mm。
在钻孔中敷设的电缆和地面直接分区供电的电缆，不能与井下主接地极连接 时，应当单独形成分区总接地网，其接地电阻值不得超过2Ω。
【解读】本条是关于保护接地形成1个总接地网和分区总接地网及主接地极 规格和设置的规定。
(1)要形成1个总接地网的原因，主要基于3方面考虑。一是某一个接地 极(主接地极、局部接地极、辅助接地极)受到损坏失去作用时，由于总接地 网的整体接地作用，仍然可以保障与损坏接地极(主接地极、局部接地极、辅 助接地极)相连的电气设备不失去保护接地的功能。二是总接地网实质上就是 所有的保护接地体都并联成一体，如果每个保护接地体保护接地电阻都认为是 R₄, 则 n 个保护接地体保护接地电阻为R₄/n 。三是在连接成总接地网的各设备 中，如果一旦有2台或2台以上的设备金属外壳与不同相的电源之间发生绝缘损 坏事故时，则将通过连成一体的接地网流过很大短路电流，使短路保护装置动 作，及时切断故障电路，防止事故的持续蔓延。煤矿井下要绘制井下电气设备保 护接地网示意图。多水平开采的矿井，各开采水平总接地网之间应通过接地干线 相互连接。
(2)主接地极在主、副水仓中各设一块的原因是水仓中水的电阻率比土壤 低，设在水仓中可以降低接地电阻。主、副水仓中各设一块是为了在清理水仓和 检修主接地极时可以保证一个主接地极起保护作用。
主接地极使用耐腐蚀钢板，主要原因是矿井水含酸性，采用耐腐蚀钢板可以 提高其抗腐蚀的性能。
井下主接地极安装时应考虑方便日常检查，如加装井下主接地极机械升降装 置，接地导线应使用铜质软线。
(3)由地面经钻孔中敷设的电缆或由地面分区直接向井下供电的电缆，当 不能与井下主接地极连接时，可在其供电范围单独形成一分区井下总接地网，并 应符合第四百七十六条之规定，其接地网上任一保护接地所测得电阻值均不得超 过 2Q。分区式供电的煤矿井下也应有主接地极、辅助接地极、接地母线和辅助 接地母线，主接地极应分别放置于区域水仓内。
第四百七十八条 下列地点应当装设局部接地极：
(一)采区变电所(包括移动变电站和移动变压器)。
(二)装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。
(三)低压配电点或者装有3台以上电气设备的地点。
(四)无低压配电点的采煤工作面的运输巷、回风巷、带式输送机巷以及由 变电所单独供电的掘进工作面(至少分别设置1个局部接地极)。
(五)连接高压动力电缆的金属连接装置。
局部接地极可以设置于巷道水沟内或者其他就近的潮湿处。
设置在水沟中的局部接地极应当用面积不小于0.6 m²、厚度不小于3 mm 的 钢板或者具有同等有效面积的钢管制成，并平放于水沟深处。
设置在其他地点的局部接地极，可以用直径不小于35 mm、长度不小于1.5m 的钢管制成，管上至少钻20个直径不小于5 mm 的透孔，并全部垂直埋入底板； 也可用直径不小于22 mm、长度为1m 的2根钢管制成，每根管上钻10个直径 不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m, 并联后垂直埋入底板，垂直埋 深不得小于0.75m。
【解读】本条是关于局部接地极设置地点和制作局部接地极材料、规格尺寸 的规定。
1.关于局部接地极设置地点的规定
采区变电所是采区变、配电中心，电气设备比较集中，局部接地极和采区变 电所全部设备连接，对全部设备都起到了保护接地作用。采区变电所电气设备操 作频繁、负荷大、故障率高，所以经常需要排除故障和检修，故电气设备外壳带 电的概率较大，必须设置局部接地极，以防止触电事故。
矿用隔爆型移动变电站、矿用隔爆型干式变压器、矿用防爆型动力负荷控制中 心和高压电缆的金属连接装置都是高压电气设备。高压电网的单相接地电流远大 于低压电网，人身触及高压电气设备带电的金属外壳时，则可能产生危险接触电 压。为降低高压电气设备带电的接触电压值，矿用隔爆型移动变电站、矿用隔爆型 干式变压器、装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备、连接高压动力电缆 的连接装置，都必须设置局部接地极，同时，便于对漏电保护装置进行漏电保护试验。
采煤工作面、掘进工作面中的电气设备一般都不设局部接地极，其接地保护 作用是通过电缆接地芯线将漏电流分流入其他局部接地极来实现的。为保证电缆 芯线和接地连接导线的电阻值不超过1Ω,在采区变电所与工作面之间的低压配电点、采煤工作面的运输巷、回风巷、胶带运输巷以及由变电所单独供电的掘进 工作面，至少应分别设置1个局部接地极。采煤工作面的运输巷或回风巷的局部 接地极应尽量靠近工作面，其作用是运输巷或回风巷电气设备电缆线路接地芯线 断裂时，仍能起到保护人身触电的作用。
2. 关于局部接地极设置方式和制作局部接地极材料、规格尺寸的规定
局部接地极的主要作用是减小接地网的总接地电阻，局部接地极越多，总接 地网的电阻就越小。当人身触及带电设备的金属外壳时，通过人身的触电电流与 保护接地电阻成正比，保护接地电阻越小，分流作用越大，通过人身的触电电流 越小，保护接地的保护作用越好。因此，局部接地极应设置于巷道水沟内或者其 他就近的潮湿处。
第四百七十九条 连接主接地极母线，应当采用截面不小于50 mm² 的铜线，或 者截面不小于100 mm²的耐腐蚀铁线，或者厚度不小于4mm、截面不小于100 mm² 的耐腐蚀扁钢。
电气设备的外壳与接地母线、辅助接地母线或者局部接地极的连接，电缆连 接装置两头的铠装、铅皮的连接，应当采用截面不小于25 mm²的铜线，或者截 面不小于50 mm²的耐腐蚀铁线，或者厚度不小于4 mm、截面不小于50 mm²的 耐腐蚀扁钢。
【解读】本条是关于对接地母线、接地导线、接地引线等材料、规格尺寸的 规定。
为保证井下总接地网的接地电阻和接地装置的机械强度，接地母线、辅助接 地母线和连接引线、接地导线等所用材料、规格尺寸按此规定执行，且电阻不超 过20(图3-68、表3-42)。
接地母线：与主接地极连接，供井下主变电所、主水泵房等电气设备外壳进 行连接的母线。
辅助接地母线：与局部接地极、电缆的接地部分连接，供采区变电所、机电 硐室和配电点内的电气设备外壳进行连接。
接地导线：主接地极与接地母线之间，局部接地极与辅助接地母线之间连接 的导线。
接地引线：电气设备的金属外壳、铠装电缆的铠装金属与接地母线或辅助接 地母线连接的导线。
第四百八十条 橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他 用。
【解读】本条是关于橡套电缆的接地芯线的规定。
橡套电缆接地芯线兼作他用时，接地芯线上则有电流通过，电气设备之间产 生电位差，此电位差容易引起人身触电和产生电火花，引发瓦斯和煤尘爆炸事 故。因此，橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他用。
