煤矿安全供电,,矿井供电系统,一、煤矿企业对供电的基本要求 1、供电可靠：井下不间断供电；双回路电源 （煤矿井下中断供电会导致通风中断、瓦斯积聚，水泵停开可能会淹 井等严重问题所以必须保证矿井可靠的供电 2、供电安全：人身安全，设备安全 3、供电经济：保证供电质量，经济、合理二、矿井供电电压等级,1、35KV：矿井地面变电所电源电压 2、10KV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、 127V：井下照明、信号、手持式电气设备及的最高限额电压 7、 36V：煤矿井下电气设备的控制电压 8、直流250V、550V：井下直流架线电机车常用的额定电压《煤矿安全规程》有关井下供电的主要规定： 第448条：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、高压不超过10kV 2、低压不超过1140V 3、照明、信号、和手持式电气 设备的供电额定电压，不超过127V 4、远距离控制线路的额定电压，不超过36V。
采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施第443条： 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 第457条： 矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容 电流不超过20A 地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装 设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电 线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置三、矿井供电系统,由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、供电线路将电源输送给井下中央变电所，然后用成套配电装置配给井下各采区变电所或移动变电站，再经过变配电及供电线路送至低压电气设备（负荷），便组成了矿井供电系统6kV,,6kV,,矿用电气设备,一、瓦斯的爆炸特点 1、两个必要条件 在空气中的浓度达5-15%，并遇到650-750 的点火源 2、点火源：灼热导体，电火花，机械火花，雷击电弧 3、煤尘影响：瓦斯与煤尘同存时爆炸浓度下限明显降低4、防止瓦斯和煤尘爆炸的措施 （1）限制他们在空气中的含量，如加强通风减 少瓦斯浓度，对煤尘采取喷雾喷水的方法， 迫使其降落 （2）控制井下各种引爆的火源和热源，使之不 外露或低于点燃温度。
1、井下空间狭窄，要求电气设备体积小、重量轻 2、由于顶板压力及放炮的影响，电气设备及电缆易受 损伤，要求电气设备有坚固的外壳、内部之件有较 强的抗震能力 3、井下空气潮湿，有滴水，电气设备易受潮，要求电 气设备防潮性能和绝缘水平要高 4、井下有瓦斯、煤尘，在一定条件下可以点燃和爆炸， 要求电气设备具有防爆性能 5、井下电气设备启动频繁，负荷变化较大，容易过载 要求电气设备有较强的过负荷能力和起动力矩二、矿用电气设备的要求,三、煤矿用的电气设备 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 有防护功能，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GB3836.1—2000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 Ⅰ类:煤矿用； Ⅱ类：除煤矿以外行业,2、隔爆型电气设备：标志为“d”,（1）隔爆原理：具有特殊的“隔爆外壳” （2）隔爆：既耐爆又不传爆；同时具有耐爆性和隔爆性a、耐爆性： 内部爆炸不至于炸坏或变形 爆炸压力随外壳的形状、容积大小、接合面间隙等因素变化。
耐爆性由外壳机械强度满足：一般采用钢板或铸铁制成，设计时，以0.8MPa和2200℃来设计，并考虑安全系数，钢板最小厚度3～4mm，铸铁为6mm b、隔爆性： 防止壳内爆炸传爆壳外 由外壳装配接合面的结构参数（如宽度、间隙厚度、表面粗糙度）来保证的，主要起散热冷却作用，使火焰温度降至点燃温度以下，不致发生传爆隔爆外壳原理,（3）失爆：隔爆型电气设备失去隔爆性或耐爆性 （4）常见失爆现象：（现场易发现的） a、隔爆间隙超限 b、盖子的紧固螺丝缺少或没有拧紧 c、无电缆接线嘴（卡爪），缺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3、增安型 ( 标志 e) 在正常运行条件下不会产生电弧、火花、高温再 采取加强绝缘、降低允许的运行温度等措施，使之更 加安全的设备4、本质安全型电气设备( 标志 i),（1）本质安全电路是指在规定的试验条件下，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 全部采用本质安全电路的设备称为本质安全型电气设备 通风、信号和控制等装置，应优先选用本质安全型设备。
2）防爆原理： 通过限制电路的电气参数，进而限制该电路的放电能量实现防爆的，所以，从本质上讲，它是安全的它不需要专门的隔爆外壳或其它的防爆措施，这就大大缩小了设备的体积和重量，简化了结构3）这种电气设备按使用场所和安全程度分为 ia 和 ib 两个等级 ia ——在正常工作、一个故障和二个故障时均不能点燃 爆炸性气体混合物的设备 ib ——在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体混 合物的设备5、正压型(标志p) 它具有正压外壳，可以保持内部保护气体，即新鲜空气或惰性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，阻止外部混合物进入 6、充油型(标志o) 它是将电气设备全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性混合物如高压油开关即属此类 7、充砂型(标志q) 在外壳内充填砂粒材料，使其在一定使用条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热均不能点燃周围爆炸性混合物8、浇封型(标志m) 导电部件浇封在浇封剂中，与危险气体隔离 9、无火花型(标志n) 正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用的故障这类设备正常运行不产生电弧、火花和危险温度。
10、气密型(标志h) 完全密封的金属外壳，与危险气体隔离 11、特殊型(标志s) 指结构上不属于上述任何一类，而采取其它特殊防爆措施的电气设备防爆型电气设备外壳的明显处，须设制清晰的永久性凸纹标志设备铭牌的右上方应有明显的“Ex”标志 防爆标志表示法：防爆型式 类别 级别 组别 防爆型式：d, e, i, p, o, s, q, n, m, h 类别:Ⅰ类（煤矿用）； Ⅱ类（工厂用） 危险级别：A,B,C（仅Ⅱ类分三级） 温度组别：T1~T6（每级里按自燃温度不同又分为六组） （450 300 200 135 100 85）,四、防爆电气设备的标志,例如：dⅡBT3——表示Ⅱ类B级T3组的隔爆型电气设备； iaⅡAT5——表示Ⅱ类A级T5组的ia级本质安全型电气设备 如有一种以上复合防爆型式，应先标出主体防爆型式，然后标出其他防爆型式 如epⅡBT4——表示主体为增安型，并有正压型部件的防爆型电气设备五、防爆电气设备的选择与管理,1、类型选择 按《煤矿安全规程》第444条的要求选用教材表9-2） 2、管理制度 执行验证采购制度，要求“两证一标齐全”， 安全标志准用证（MA），生产许可证，产品合格证。
3、按技术参数选择 （1）额定电压应等于接入电网的额定电压 （2）额定电流应大于其长时最大工作电流 （3）按最大三相短路电流校验其动、热稳定,六、防爆电气设备的使用要求,（1）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 （2）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→检修工作完毕，方可摘牌送电，中途不得换人3）井下操作电气设备遵守规定446条 a、非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备 b、操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上 C、手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘 （4）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,电 流 保 护,电 压 保 护,断线 保护,风电瓦斯 电闭锁,二、过流保护,1、过流：过流是指电气设备发生短路、过载、断线故障时，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处电源，防止事故扩大，避免造成灾害 4、过流保护装置 a、熔断器 b、电磁式过流继电器 c、过热继电器 d、电子保护器,三、漏电保护,1、什么是漏电：广义上讲，漏电是一种电网对地发生电能泄漏的现象，特征是电网对大地的绝缘阻抗降低，流入大地的电流增大，该现象称为漏电该电流为漏电电流),2、漏电的危害,① 产生电火花，能引起瓦斯、煤尘爆炸 ② 有可能造成人身触电 ③ 提前引爆电雷管，I漏≥50mA ④ 漏电长期存在，引起相间短路3、漏电保护装置的功能,① 连续监视电网对地的绝缘电阻； ② 补偿电网对地分布电容的电容电流； ③ 当电网绝缘水平下降到危险值或发生人身触电时，能迅速自动切断供电电源 井下低压电网各等级电压的漏电跳闸动作电阻值如下： 127V 2kΩ； 380V 3.5kΩ 660V 11kΩ； 1140V 20kΩ,4、漏电闭锁,漏电闭锁是在开关分闸断电的情况下，负载侧网路绝缘电阻降低到规定值及以下时，检出其故障并闭锁开关使其不能合闸送电。
漏电闭锁电阻整定值可取供电系统检漏继电器动作整定值的 2~3 倍解锁电阻值应不大于整定的漏电闭锁电阻值的 150 %漏电保护装置是采用附加直流电源的工作原理，电网对地绝缘电阻越小，附加检测电流越大，当绝缘电阻下降到漏电保护装置的动作电阻值时，漏电保护装置动作，切断由变压器供电的全部设备电源这种保护没有选择性，停电范围大设置漏电闭锁装置后，可以检测并闭锁不送电线路和设备的漏电故障，减少了漏电保护的动作次数，缩小了漏电故障的停电范围IT电网漏电保护（直流检测式）,,,,,,,,,,四、保护接地,1、保护接地的概念：把电气设备的金属外壳和构架用导线与埋在地下的接地极连接起来，称为保护接地 《煤矿安全规程》482条规定：电压在36V以上和由于绝缘破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（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地⑴、在中性点不接地的供电系统中，当电气设备内部绝缘损坏而是一相带电体碰壳，且人体接触外壳时，接地电流将通过人体电阻与接地装置电阻并联入地，再通过其他两相对地绝缘电阻和电容回到电源由于接地电阻的分流作用，流过人体电流就大大减少 ⑵、产生漏电故障时，由于接地装置的分流作用，大大减少了电火花能量，从而减少了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。
2、保护接地的作用,在不接地配电网中，当一相碰壳时，接地电流 IE 通过人体和配电网对地绝缘阻抗构成回路2018/11/8,36,2018/11/8,37,,,,,如果设备外壳不接地，根据等值电路，不难求得人体承受的电压和流过人体的电流分别为,如果设备外壳有接地保护，根据等值电路，不难求得人体承受的电压和流过人体的电流分别为,2018/11/8,38,。