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1、 综采电气设备 制作 赵纯宝 2013年8月 兖矿技师学院 课题一 矿井供电系统 任务一 矿井供电系统 案例描述 案例分析 煤矿安全规程规定:矿井应有 双回路电源线路。 相关知识 供电系统由各种电气设备和配电 线路按一定的接线方式组成。 一、矿井对供电的基本要求 n根据矿井供电的特点以及设备的安全要求，矿井对供电的基 本要求是： n1、可靠性 n指供电系统不间断供电的可靠程度。 n2、安全性 n采取安全技术措施 n3、技术合理性 n电能质量：电压偏移5%；频率偏移0.2或 0.5HZ n4、经济性 二、电力负荷分级 n1、一级负荷：中断供电会造成人员伤亡和重大的 经济损失。如：主通风机、立井提
2、升设备、主排水 泵等。这类用户至少应由两个电源供电。 n2、二级负荷：中断供电造成较大的经济损失。如： 采区变电所、地面压缩空气设备等。这类用户一般 由双回路电源线路供电。 n3、三级负荷：中断供电对经济无直接影响。这类 用户只需要单回路电源线路供电。 三、矿井供电系统 n由矿井地面变电所，井下中央变电所， 采区变电所，工作面配电点按照一定的 方式相互连接起来的一个整体，称为矿 井供电系统。典型的矿井供电系统如下 图所示： 1、矿井地面变电所 全矿供电的总枢纽，担负受电、变电及配电的任务。 2、井下主变电所 又称井下中央变电所一般设在井底车场，是整个井下供电 的中心。 3、采区变电所 采区变电
3、所是采区用电的中心，由中央变电所提供电源。 采区变电所的任务：将高压变为低压，并将电压分配到 本采区所有采掘工作面及其他用电设备。 4、综采工作面配电点 采用移动变电站供电。 综采工作面供电系统：高压供电系统，变电系统，低压供 电系统。 n1、综采电气设备的选型 n2、综采电气设备通用技术条件 n3、综采电气设备维修的一般要求 n4、 煤矿安全规程对综采电气设备的安全 规定 四、综采电气设备的特殊要求 任务二、井下电气防爆 n案例描述 n电气事故引爆瓦斯 n案例分析 n相关知识 一、煤矿井下爆炸成因及预防爆炸的基本措施 n1、产生爆炸的基本原理 n爆炸三角形原理 n一定的瓦斯（煤尘）浓度，一定
4、的点火源（电 火花、炽热表面），一定的氧气浓度。 n2、预防爆炸的基本措施 n一方面预防瓦斯积聚 n另一方面杜绝点火源 二、防爆型电气设备的类型和标志 防爆总标志：Ex :煤矿用； ：除煤 矿以外行业 防爆设备类型：共有十种类型 充砂型q ；正压型p ；充油型o ； 无火花型n ； 特殊型s ； 隔爆型d ； 本质安全型i ； 增安型e ；浇封型m ； 气密型h ； 三、防爆型电气设备的防爆安全技术 1、采用隔爆外壳 n隔爆性：由外壳装配接合面的结构参数（ 如宽度、间隙、表面粗糙度）来保证的， 主要起散热作用。 n耐爆性：爆炸压力随外壳的形状、容积大 小、接合面间隙等因素变化。 n 耐爆性由外
5、壳机械强度满足：一般采用钢 板或铸铁制成。 2、采用增安措施 采取防护措施 3、采用本质安全电路 本质安全电路是指在正常工作或规定的故障状态下 产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混 合物的电路。 4、超前切断电源 四、防爆型电气设备的基本要求 1、紧固件 2、连锁装置 3、绝缘套管 4、引入装置 5、接地 五、防爆型电气设备的检修、维护要求 1、一般的检修维护 2、安装接线要求 六、防爆型电气设备的失爆 n失爆： 隔爆设备失去耐爆性或着隔爆性。 常见失爆现象： 1、隔爆接合面间隙超过规定 2、隔爆外壳内外有锈皮脱落，隔爆接合面有锈蚀、 油漆或表面粗糙度超过规定的标准 3、隔爆外壳有裂纹
6、、开焊或严重变形无电缆接线嘴 、缺密封圈和金属 4、连接零件不齐全或松动 5、进线装置没有使用合格的密封胶圈、金属垫圈， 空闲进线装置没有档板 七、井下电气防爆安全操作规程 防止安全事故必须做到十条规定 课题二、采区安全供电技术 任务一 接地保护技术 n任务描述 n漏电会造成触电危险 n任务分析 n采用接地保护装置防止触电 n相关知识 一、井下电气设备的保护接地及其作用 n1、保护接地 将电气设备的正常不带电的金属外壳或其他构件与埋在 地下的保护接地极进行良好的电气连接。 电气设备的保护接地由三部分组成 （1）接地线 （2）接地螺栓 （3）接地极或接地母线 n2、保护接地的作用 n电气设备绝缘
7、破坏，使外壳带电时，人身 即使接触了这个带电外壳，因接地装置和 人体构成并联电路，对人体起分流作用， 大大减少了通过人体的电流，可减少人体 触电的危险。 n保护接地作用是：减少人身触电时的触电 电流；防止设备漏电时产生电火花而引爆 瓦斯、煤尘。 二、井下保护接地系统(保护接地网） n当电动机M1发生单相碰壳（如L3相），则其外壳带电；如电 网没有绝缘监视或绝缘监视失灵，这一接地故障将长期存在 。此时假设电动机M2的另一相（如L1相）绝缘击穿碰壳，这 时电网就发生了两相对地短路，短路电流如图所示。 n通常利用供电的高、低压铠装电缆的金属外 皮（铅包和金属铠装层）和橡套（塑料）电 缆的接地芯线或屏
8、蔽护套，把分布在井底车 场、运输大巷、采区变电所以及工作面配电 点的电气设备（36V以上）的金属外壳在电 气上连接起来，这样就使各处埋设的接地极 （或称局部接地极）也并连起来，形成一个 井下保护接地系统（或称总接地网）。这样 做既降低接地电阻，也可防止不同电气设备 的不同相同时碰壳（接地）所带来的危险。 n如图所示。因为接地网电阻远远小于接地极电阻，这时两 相短路电流主要通过接地网流通，因而提高了两相短路电 流的数值，保证过流保护装置可靠动作。 1、井下保护接地网的结构 n（1）主接地极 n（2）局部接地极 n（3）接地母线 n（4）辅助接地母线 n（5）接地导线 n（6）连接导线 n（7）电
9、缆的接地芯线或金属外皮 2、对井下保护接地网的要求 n（1）对主接地极的要求 n（2）对局部接地极的要求 n（3）对接地母线和辅助接地母线的要求 n（4）对接地导线和连接导线的要求 n（5）其他要求 任务二、 过流保护技术 n任务描述 n过流造成的危害 n任务分析 n采用过流保护装置 n相关知识 一、过流保护的作用和要求 过流：是指流过电气设备或电缆的实际电流 值超过了规定的额定电流值。 n常见的过流现象有短路、过负荷、断相。 常见的过电流保护：短路保护、过载(过负荷) 保护和断相保护。 对过流保护装置的要求： 1、选择性 2、可靠性 3、迅速性 4、灵敏性 二、低压熔断器 n1.常用低压熔断
10、器的结构性能 n（1）RM系列管型熔断器 n（2）RL1型螺旋式熔断器 n（3）RC型瓷插式熔断器 n2.熔断器型号含义 n3.熔断器和熔体的技术特性 n（1）熔断器和熔体的额定电流 n（2）熔断器的极限分断能力 n（3）熔断器的保护特性 n4.熔断器的使用方法 n（1）熔体额定电流的选择计算 n1）保护电缆支线时: nIReIQe/1.8-2.5 IRe熔体额定电流（A）； n IQe电动机额定起动电流（A）； 47Ie n 1.82.5当电动机起动时，保护熔体不熔化系 数。 n2）保护电缆干线时 ： nIRe= IQe/1.8-2.5Ie nIQe所保护干线中最大容量电动机的额定起 动电流
11、， 对于有数台电动机同时起动的工 作机械，若其总功率大于最大容量电动机时 ，则为这台电动机额定起动电流之和（A） ； nIe其余电动机额定电流之和（A）。 n3）保护照明变压器和电钻变压器时 n照明变压器一次侧保护 nIRe(1.2-1.4)Ie/kr Ie照明负荷额定电流（A）； n kr变压器变比； n1.2-1.4可靠系数。 n照明变压器二侧保护 nIRe Ie n电钻变压器一次侧保护 nIRe(1.2-1.4) /kr（ IQe/1.8-2.5Ie） IQe容量最大的电钻电动机额定启动电流（A）； nIe其余负荷的额定电流之和（A）。 n电钻变压器二侧保护 nIRe IQe/1.8-2
12、.5Ie (2)按两相短路电流进行校验：I（2）dmin / IRe 47 如果短路电流校验不能满足要求，可采取： 加大支线或干线的电缆截面； 减少电缆线路长度； 换大容量变压器或变压器并联使用； 对有分支的供电电路，增设分段保护 开关。 （3）熔体与电缆截面的配合 （4）熔断器分断能力的校验 IRF Id(3)max 三、低压过电流继电器 n1.热继电器的结构和工作原理 n（1）JR4热继电器 n（2）JR9-300热继电器 n2.热继电器的型号含义 n3.低压过电流继电器的整定计算 n（1）电磁式过电流继电器的整定、检验 n1）对单台或同时启动的多台电动机 nIdz IQe n2）对于干线
13、电路的保护 nIdz= IQe Ie n3）灵敏度校验 nKt= I（2）dmin / Idz 1.5 n(2)热继电器的整定 n热元件的整定值：Ia Ie n保护多台电动机： Ia Ie 任务三 漏电保护技术 n任务描述 n漏电的危害 n任务分析 n采用漏电保护装置 n相关知识 一、煤矿常用漏电保护装置的作用 1.通过检漏继电器上的欧姆表 能时刻监视电网对地 的绝缘情况。 2.当电网对地的绝缘电阻下降到危险值或人体触及带 电导体，或者电网漏电时，检漏继电器可靠地动作 ，能迅速自动切断供电电源。 3. 检漏继电器能提供感性电流，补偿人体触及带电 导体时通过人体的电容电流，降低触电危险；发生 电
14、网一相接地时，能减小电网接地故障电流.防止 瓦斯、煤尘爆炸事故发生。 二、JY82型检漏继电器 n1.构造特点 n结构：隔爆外壳、电路芯子 外部：观察窗、试验按钮、操作手柄、铭牌、接 线嘴等。 内部芯板装有：隔离开关、三相电抗器、零序电 抗器、直流继电器、整流电路、欧姆表、指示灯 等。 n2.漏电保护原理 nJY82型检漏继电器采用附加直流电源的保护 原理 保护原理：电网发生漏电故障，最容易检测到 电网各相对地绝缘电阻的下降。通过在电网 上附加一直流电源的方式，检测电网对地的 绝缘阻抗，判断是否发生漏电故障。 3.电路工作原理 n（1）主要元件作用 nQS隔离开关：接通或断开电源 n1L三相电
15、抗器作用：使交流电网与检漏继电 器隔交通直；同时提供控制电源。 n2L零序电抗器：保证电网中性点对地绝缘水 平；同时补偿电网对地的电容电流。 n欧姆表，指示电网对地的绝缘电 阻值。 nVC附加直流电源的整流器，作为直流系统的 电源。 nK直流继电器：检漏继电器的执行元件。 nC交流旁路电容作用：隔直通交，防止交流 窜入直流通路。 nC1延时电容器作用：防止检漏继电器投入瞬 间，电容器C的充电电流使直流继电器K造成 误动作。 （2）电路原理： 1）监测电网绝缘：从欧姆表反映电网对地绝缘电阻值的 大小。 原理：直流通路VC（+） 表 并联之路 大地 电网对地绝缘电阻 电缆芯线 电抗器1L 2L 直
16、流继电器 直流通路VC（-）。其中直流电流大小为： n2）动作原理：我国规定，380V电网，检漏动作电 阻值3.5K ；660V电网，动作电阻值11K ； 1140V电网，动作电阻值20K ；127V电网，动作 电阻值1.5K 。当三相电网对地绝缘电阻值降低 到危险值以下时，流过直流继电器的电流超过5mA 线圈吸合，其触点闭合接通馈电开关中脱扣器线圈 ，馈电跳闸，切断漏电电网电源，达到漏电保护目 的。 n3）试验电路 n4）补偿电网对地电容电流：零序电抗器10个抽头 实现有级电抗值改变。 三、 JL82型检漏继电器简介 n1.外形结构 n2.特点及应用 n（3）执行电路采用单结晶体管、可控硅等半 导体器件和继电器，补偿电路采用磁放大器 等器件。 n（6）容性电流补偿时，不需要将检漏继电器 开盖、抽芯，并且可做到无级调感，补偿性 能好。 四、JJKB30型隔爆检漏继电器简介 n1.外形结构 n2.特点及应用 n（1）作为
