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1、煤矿电气安全,主要内容,第一部分： 矿井安全供电意义 第二部分： 电气防爆基本知识 第三部分： 矿井电网的保护 第四部分： 电缆的使用和管理 第五部分： 触电及其防治 第六部分： 安全用电有关规定,电能具有无可比拟的优越性,非电能,电能,非电能,从产生、输送、分配和控制三个方面说明。 (1) 产生,机械能发电机 ,水能,热能,太阳能,化学能,核能,生物能,风能,海洋能,电气设备,机 械 能,热 能,声 能,光 能,风 能,其 他,(2) 输送 高压架空线、地下电缆、电磁波（手机无线充电）。,电能的产生、输送、分配和控制,电能的传输与分配,电能的传输与分配,矿井供电系统,一、煤矿企业对供电的基本
2、要求 1、供电可靠：井下必须实现供电连续、不间断,应保证供电绝对可靠；而且具备双电源、双回路供电的条件。 2、供电安全：人身安全，设备运行安全。 3、供电质量：频率偏移量不应超过（0.2Hz0.5Hz），电压偏移量不应超过额定电压的5%。 4、供电经济：保证供电、用电的经济、合理（尽量减少基本建设投资、降低系统运行费用、节约有色金属的消耗）。,（一）可靠性 连续性 矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障，停止供电时，另一回路应担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。,对煤矿供电系统的要求,矿井的两回路电源
3、线路上都不得分接任荷负荷。正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。 上述供电线路应来至各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。上述设备控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。,突然停电造成重大人员伤亡和较大经济损失的负荷.有:主通风机、主排水泵、下山盘区水泵房等。 要求：不同母线双回路电源供电。,三级负荷,分三级管理,二级负荷,一级负荷,突然停电造成大量减产和较大经济损失的负荷。有：主井绞车、空气压缩机、采区变电所等。要求：两路电源或环形回路供电。,除了一级和二级以外的均为三级用户。 要求：有一路电源供电即可。,(二
4、)安全性 1、煤矿井下安全用供电“十不准”,1）不准带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。 2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。 3）不准甩掉漏电断电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。 4）不准明火操作、明火打点、明火放炮。,5）不准用铜、铝、铁等代替保险丝。 6）停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯不准强行送电。 7）有故障的线路不准强行送电。 8）电气设备的保护装置失灵后，不准送电。 9）失爆设备、失爆电器，不准使用。 10）不准在井下拆卸、敲打和撞击矿灯。,二、矿井供电系统,井下中央变电所,采区变电所,移动变电站(降压),6/0.66kv 6/1.14kv,6KV
5、,6kV,通风机房,压风机房,提升机房,地面6kV负荷,矿井地面变电所（10/6kV双回路双电源）,工作面配电点,(1) 供电系统:,生光供电公司,各种用电设备,控制开关,三、矿井供电系统,35KV高压经煤矿地面35KV/10KV(6KV)变电所的主变压器降压后（35KV/10KV），经过10KV（或6KV）高压配电装置及供电线路，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采、掘进、机运队等配电点，经配电点的移动变电站降压后，分别将不同等级的电压输送给不同的电气开关和用电设备（负荷），便组成了矿井供电系统。,(1) 矿井供电必须符
6、合的要求:, 供电,供电可靠,供电安全,供电经济, 矿井应有两回路电源;矿井的电源线路上严禁装设负荷定量器；,对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房的供电线路，不得少于,两回路;一个回路运行时,另一回路应带电热备用。,严禁井下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。,供电质量,变压器中性点运行方式,中性点直接接地,容易发生单相接地故障,触电电压36伏,I=U/R=220V/1000=220mA30mA,严禁使用,中性点不接地,触电时人体电流30mA,可 以 使 用,四、矿井供电电压等级 1、35kV：矿井地面35/10kV变电所电源电压。 2、10kV
7、或6kV：井下高压配电电压和高压电动机的额定电压，井下高压不得超过10kV。 3、3.3kV或1140V：综合机械化采煤工作面电气设备的额定电压。 4、660V：井下低压电网的配电电压。 5、380V：地面或(井下)小型设备配电电压。,6、220V：地面生活、办公、后勤、照明电压。 7、127V：井下照明、信号、手持式电气设备的最高额定工作电压。 8、36V：煤矿井下电气设备的控制电压。 9、直流250V、550V：井下直流架线电机车常用的额定电压（本公司已不使用）。,煤矿安全规程规定： 井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求： 1、高压，不应超过10000V。 2、低压
8、不应超过1140V（高、低压的分界线）。 3、照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不应超过127V。 4、远距离控制线路的额定电压不超过36V。 采区电气、机械设备的额定供电电压超过3300V时，必须制定专门的安全措施。,防爆基本知识,一、煤矿常用的电气设备 1、分类：煤矿电气设备分为两大类： （1）煤矿一般型电气设备：标志KY 具有基本防护功能，但不防爆，仅适用于煤矿地面及低瓦斯矿井中的井底车场及总进风大巷。 （2）矿用防爆电气设备： 按GB3836.12000标准生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。采、掘工作面必须使用防爆电气设备。 防爆电气设备的总标志：Ex 类:煤矿用；
9、类：除煤矿以外行业；,（3）电气间隙和爬电距离,电气间隙：指两个裸露的导体之间的最短距离，即电气设备中有电位差的金属导体之间通过空气的最短距离。 爬电距离：指两个导体之间沿其固体绝缘材料表面的最短距离。,防爆电气设备（Ex防爆总标志）,（4）防护等级 防护等级就是防外物和防水能力。 防护等级用字母IP连同两位数字来标志，例如，IP 44； IP是外壳防护等级标志，第一位数字4表示防外物4级，第二位数字4表示防水4级。 数字越大表示等级越高，要求越严格。 防外物共分7级，防水共分9级。 （5）通用要求 （6）防爆设备标志 防爆设备总标志“Ex” 例如，“Exd” 表示是类隔爆型防爆电气设备； “
10、 Exib”表示是类隔爆兼本质安全型防爆电气设备；,要求：井下机电设备综合完好率不低于95%； 机电设备待修率不大于5%； 机电事故率不大于1%； 小型电器合格率应为95%； 防爆设备失爆率为0；,（7）煤矿安全标志,煤矿安全规程条规定,防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。 注：使用中的防爆电气设备的防爆性能检查周期是每月一次。,（一）对防爆电气设备的要求：,1、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。 2.严格按煤矿安全规程规定选用。 3.入井前检查其“两证一标志”（“产品合
11、格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”）及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。 4.井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。失爆电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。,（1）失爆：隔爆型电气设备失去隔爆性或耐爆性。 （2）常见失爆现象：（现场容易发现的） a、隔爆间隙超限。 b、隔爆盖子缺少紧固螺丝或没有拧紧。 c、无电缆接线嘴（或卡盘），缺少橡胶密封圈和金属挡板。 d、外壳严重变形，有裂缝。 e、隔爆面有锈斑，有油漆。 f、密封圈不合格。 g、外壳上的机械闭锁装置失效。,二、防爆电气设备的使用要求：,（1）电气设备的选用符合规程的要求。 （
12、2）普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度1.0%以下的地点使用，并实时监测瓦斯浓度。 （3）井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线：检修前或搬迁前应制定安全措施。 措施：切断电源检查瓦斯在其巷道通风流中瓦斯浓度低于1.0%时验电无电后放电开关手把闭锁悬挂“有人工作，不准送电”警示牌检修工作开始检修工作完毕后，方可摘牌送电，中途不得换人。 （4）井下操作电气设备遵守规程规定。 （5）失爆设备应立即更换或处理，不得在井下继续使用。,矿井电网的保护,一、保护的分类、保护范围、方法 和手段,接地保护,过 电 流 保 护,断相保护,电动机一相断线时动作 （电动机单相运行）,断相保护装置,电 压
13、保 护,风、电闭锁装置 、瓦斯、电闭锁装置,矿井电网保护,四保护,两闭锁,过流保护,保护接地,漏电保护,电压保护,风、电闭锁,瓦斯、电闭锁,安全用电,三大保护,三专,三专：专用变压器、专用开关、专用线路,二、过流保护,1、过流：过流是指电气设备发生短路、过载、断相（缺相）故障时，流过电气设备和供电线路的电流超过它们的额定电流。 2、过流危害：过电流如不及时得到控制，不仅烧坏电气设备，还可能引起电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。 3、过流保护的作用 当电气设备及电缆中电流超过规定额定电流时（出现短路、过载时），保护装置能在规定时间内快速切断故障电源，防止事故扩大，避免造成灾害。 短路 4 、过电流现
14、象 过载 断相,(2) 造成短路故障的原因主要有： 绝缘击穿 误操作 机械损伤 （3）造成电动机过负荷的主要原因有： 电源电压低 频繁启动 启动时间过长 机械性堵转 (4) 断相的主要原因 熔断器熔断。 电缆与电动机或开关的连接头脱落。,6.过电流保护装置,熔断器保护（严禁用铜丝、铁丝代替保险丝） （1）短路保护 继电器保护（严格按规定整定） （2）过负荷：热继电器RJ (JDB-电动机综合保护) （3）断相： 晶闸管断线保护线路,电动机额定电流经验公式,对于电动机，e = 2 e； 对于电动机， .1e; 对于0电动机，e= .67e。 对于3300电动机，e= .22e 对于6000电动机
15、，e= .12e 对于10000电动机，e= .07e e为鼠笼型电动机的额定功率(KW)，ee。 绕线式电动机e(1.5-1.8)e 。,三、漏电保护,1、 漏电故障的定义： 在变压器中性点不接地的低压供电系统中的单相、两相或三相对地的总绝缘电阻下降到危险值以下时，若发生单相接地故障时，漏电电流将很大，这种电气故障称为漏电故障。 漏电的形式:集中性、分散性 漏电。 集中性漏电：长期、间隙、瞬间漏电。 1）长期集中性漏电：指没有漏电保护装置或漏电保护装置没有动作的漏电故障。 2）间隙集中性漏电：指被开关控制设备或电缆的漏电故障。 3）瞬间集中性漏电：指人体或其他接地导体偶然触及设备的带电部分发生的漏电故障。,2、漏电原因,（1）电气设备因绝缘受潮或进水。 （2）电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺。 （3）导线连接接头不牢固、有毛刺、无防松措施等。 （4）电气设备超期服役或长期超负荷运行造成绝缘老化。 （5）检修电气设备时，由于停、送电操作错误。 （6）检修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部。 （7）操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地。 （8）在电气设备内部增加其他部件，使带电导体与外壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值时。,3、漏电的危害, 产生电火花，可能引起瓦斯、煤尘爆炸。 有可能造成人身触电。 可以提前引
