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1、,煤矿井下电气 知识与技能,新余矿业培训中心 黄翔,内容提要,第一节 概述,第二节 煤矿井下电气设备的维护 检修及故障处理,第一节 概述,一、煤矿井下电气作业在安全生产中的作用和地位,煤矿井下电气作业人员的安全职责 井下电气作业人员的职责主要是保证机电设备安全运行 （1）认真学习和执行安全生产方针，遵守有关安全生产的法律、法规、规程、条例和指令 （2）严格执行岗位作业标准和机电质量标准，做到安全生产和文明生产 （3）严格遵守劳动纪律，坚决制止违章作业，拒绝接受违章指挥 （4）持证上岗，对本岗位内设备的运行和维修质量负责，对作业现场的安全工作负责，做到工艺安全和操作安全 (5)熟悉和掌握本岗位范
2、围内设备的结构、原理、性能、完好标准及常见事故的处理方法。 （6）严禁甩掉漏电、过电流、接地等各类保护装置。 （7）对本岗位内的电气设备进行巡回检查，发现问题及时处理，严禁设备带故障运行。 （8）严格执行机电设备运行和故障处理填卡制度。 （9）发现重大安全隐患及时汇报，并具有预防事故和应急抢险救灾的能力,做 个 有 责 任 感 员 工,煤矿在生产过程中，受到水、火、瓦斯、煤尘、顶板等自然灾害的威胁。瓦斯的威胁是：瓦斯爆炸。 煤矿井下瓦斯爆炸主要原因有：,1、电气失爆产生火花,2、违规放炮产生火焰,3、机械磨擦与撞击火花,4、煤炭自燃及其它明火， 如井下烧焊,这里有一组数据：1949-2005年
3、，我国国有煤矿发生一次死亡3人以上的瓦斯爆炸事故361次，死亡6931人。；违规放炮引起的瓦斯爆炸108次，；机械磨擦撞击引起的瓦斯爆炸31次；吸烟明火引起的瓦斯爆炸7次；其它火源引起的瓦斯爆炸65次。,电气失爆而产生的 电火花引起的瓦斯爆炸150次,为保障井下电气设备安全运行，适应井下电气产品技术发展需要，依据煤矿安全规程、煤矿机电设备。来进行井下电气维护和检修,按照煤矿安全规程进行维修是我们每一个电工的义务和责任，向先进学习,3、爆炸性环境电气设备类型及标志 防暴电气设备类型 标志 防暴型电器设备 EXdI 正压型电气设备 EXpI 本质安全型电气设备 EXibI 充油型电气设备 EXoI
4、 增安型电气设备 EXeI 无火化型电气设备 EXnI 浇封型电气设备 EXmI 特殊型电气设备 EXsI 气密型电气设备 EXhI 矿用一般型电气设备 KY 充沙型电气设备 EXqI,第二节 煤矿井下电气设备的维护 检修及故障处理,二、常见的井下电气设备失爆,三 、井下防爆电气设备完好标准,一、漏电和失爆,漏电：是指在电网对地电压的作用下，电流沿 电网对地的绝缘电阻和分布电容流入大地，这 一电流称为电网对地的漏电电流，简称漏电。,失爆：是指电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性 或隔爆性就叫失爆,一、漏电和失爆,漏电故障的原因,井下工作环境差，供电系统对地绝缘极易受到破坏，常导致漏电故障的发生。归纳
5、起来主要有如下几方面原因：,1.电缆和设备长期过负 荷运行，促使绝缘老化。,2.电缆芯线接头松动后碰到 金属设备外壳。,3.运行中的电缆和电气设备 受潮或进水，使供电系统绝 缘性能降低。,4.在电气设备内部随意增 设电气元件，使元器件间 的电气间隙小于规定值， 导致放电而接地。,5.导电芯线与地线错接。,6.电缆和电气设备收到机械 性冲击和爆破冲击。,7.人身直接触及一相导电 芯线。,1.漏电故障会给人身和矿井的安全带来很大的威胁， 因而必须进行严格的管理。当漏电电流的电火花能量 达到瓦斯，煤层最小点燃能量时，如果漏电处的瓦斯 浓度为5-16，既能引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸； 当漏电电流超过50
6、mA时，可能引起电雷管的超前引爆 ，导致人员伤亡；,漏电故障的危害,2.当漏电故障不能及时发现和排除时，就可能扩大为 相间短路事故；若人身触及一相带电导体或漏电设备 外壳时，流经人身的电流超过30mA的极限电流时，就 有伤亡的危险，由此可见，漏电故障的危害时十 分严重的，必须采取措施加以预防,隔爆型电气设备失爆的原因,1.电气设备维护和检修不当导致 防护层脱落，使得防爆面落上矿 尘等杂物，紧固对口接合面时会 出现凹坑，有可能使隔爆接合面 间隙增大。,2.井下发生局部冒顶砸伤隔爆型 电气设备的外壳，移动和搬迁不 当造成外壳变形及机械损伤，都 能使隔爆型电气设备失爆。,3.由于不熟悉设备的性能，在
7、装 卸过程中没有采用专用工具或发 生误操作。,4.螺钉紧固的隔爆面，由于螺孔 深度过浅或螺钉太长，而不能很 好的紧固零件，从而使隔爆面产 生间隙而失爆。,5.由于工作人员对防爆知识掌握 不足，对各种规程不能正确贯彻 执行，以及对设备发隔爆要求马 虎大意，均可能造成失爆。,失爆的危害,失爆设备内部发生爆炸时火焰会传到壳外， 与井下可燃、可爆炸性混合气体或爆炸性 粉尘直接接触，引起矿井火灾及瓦斯煤尘 爆炸，造成重大事故。,二、常见的井下 电气设备失爆,1、防爆电气设备、小型电器必须有永久性的“防爆标志”、“煤安标志（MA）”、产品“铭牌”， 2.无“防爆标志”“煤安标志”为失爆，无“铭牌”为不完好
8、。,产品铭牌,煤安标志,防爆标志,3、防爆电气设备、小型电气（包括监测 监控设备及本安设施）入井前必须经专职防 爆检查员检查，粘贴“防爆检查合格证”， 并签发“入井许可证”方可下井使用，现场 检查无“防爆检查合格证”为失爆。,标准第十五条：隔爆面上不得有油漆和硬杂物，否则为失爆。 （左图隔爆面之间有铜丝；右图隔爆面有油漆）,标准第三十一条：隔爆面紧固件应齐全、完整、可靠，否则为失爆。 （图中所示螺栓过长与喇叭咀接触不能紧固，弹簧垫未压平） 标准第八条：隔爆外壳上的观察窗玻璃表面伤痕深度小于1mm为不完好，否则为失爆。 （图中所示观察窗玻璃表面伤痕深度大于1mm）,标准第三十四条：紧固隔爆面螺栓
9、的螺母必须上满扣，否则为失爆。 （图中所示螺丝全部欠扣）,第三十五条：隔爆面紧固螺栓应加装弹垫圈或背帽（弹簧垫圈与螺栓规格一致，弹簧垫圈应压平），螺栓松动，无弹簧垫圈（或背帽）和弹簧垫圈不合格均为失爆。（右图中未压平弹簧垫圈）,标准第三十八条：电缆（包括通讯、照明、信号、控制以及高低压橡套电缆）的连接不采用连接装置的接头，为失爆。 （图示中4平方电缆连接没有采用连接装置）,标准第四十一条：橡套电缆护套损坏露出芯线或伤痕深度达最薄处二分之一以上，长度达20mm，或沿围长三分之一以上为失爆。 （左下图所示电缆露出芯线，右下图所示伤痕深度超过最薄处二分之一）,标准第四十三条：高压电缆的连接，一律采用
10、压接方式，否则为不完好。接线柱使用压线板时，压板凹面一律朝下，否则为不完好。井下使用的带屏蔽层的电缆接线时，必须将屏蔽层处理干净，否则造成事故的按失爆论处。 （下图中左图所示电缆屏蔽层未处理；右图所示压线板凹面朝上）,标准第四十四条：电气设备内接地线未接者为失爆。 （图中所示电源接地线未接）,三、井下防爆电气设备完好标准,一、紧固件类,1.紧固件应齐全、完整、可靠。同一部位 的紧固件（螺母、螺栓）其规格要求一 致。螺栓的裸露部分一般不得超过三扣 ，否则，本设备为不完好。凡用螺栓连 接紧固的部件，其间夹有弹性物者（如 密封圈和橡套电缆）可不再加弹簧垫圈。,2.隔爆外壳结合面的紧固件（螺栓、螺母）
11、 要上满扣，不满扣为失爆。紧固螺钉伸入 螺孔长度应不小于螺纹直径的尺寸（铸铁、 铜、铝件等不小于直径的1.5倍）如螺孔深 度不够螺纹直径尺寸，则螺钉必须拧满螺 孔，否则，均属失爆。,3.隔爆结合面紧固件（螺栓）应加装弹簧垫 圈或背帽（用弹簧垫圈时其规格应与螺栓保 持一致，紧固程度应以将其压平为合格）， 螺栓松动，无弹簧垫圈（或背帽）和弹垫不 合格均为失爆。,1、防爆上盖紧固螺栓短，不露丝为失爆（标准为露出13个螺距），太长不完好,2、缺少弹簧垫圈或螺栓为失爆,3、螺丝所垫弹簧垫太大，属于失爆,4、使用双弹簧垫,属于失爆,5、防爆面螺栓未上紧（以弹簧垫圈压平为准）、垫圈失效或压不平,属于失爆,6
12、、防爆面规格螺栓不一致,属于失爆,7、喇叭嘴缺螺栓,属于失爆,8、进线未压紧,属于失爆,9、喇叭嘴未拧紧，手能晃动,属于失爆,10、螺母式引入装置紧不到位，用一只手能使压紧螺母向紧的方向旋进超过半圈,属于失爆,11、螺栓（或螺孔）滑扣，属于失爆,二、接线装置类 不使用的进出线嘴要分别用密封圈和挡板依次装入、压紧后封堵，否则为失爆。螺旋式进出线嘴如上金属圈时应装在挡板外面，否则也属于失爆。,1、胶圈薄或无胶圈导致接线嘴与接线腔直接接触 （俗称“亲嘴”，如下图喇叭嘴亲嘴），属于失爆,2、把胶圈割开使用，属于失爆,3、高压铠装电缆接线盒,高压铠装电缆接线盒没有灌绝缘胶，绝缘胶没有灌到电缆端分口以上或
13、采用压盘式均属于失爆。,4、电缆压扁量超过规定 （压叠式线嘴压紧电缆的压扁量不超过电缆直径的10%）,5、挡板小,挡板、金属圈外径与进线装置内径间隙大于2mm（厚度小于2mm，挡板直径在110mm及以上时厚度小于3mm,所有挡板应镀锌）,6、一处进线装置的密封圈单孔内传进多根电缆,属于失爆,7、闲置进线装置内无挡板,8、利用开关控制装置出入动力线，属于失爆,9、进线装置无金属圈,属于失爆,10、密封圈上反,属于失爆,合格 不合格,11、喇叭嘴内钢圈，挡板生锈，属于不完好,12、接线嘴旋入深度不够6扣（旋入深度应不小于6扣，外露3扣），属于失爆,正确拧入 不合格拧入,三、橡套电缆的接线要求 橡套
14、电缆的护套伸入接线腔器壁内要符合5-15mm的要求，小于5mm为失爆；大于15mm为不完好。当粗电缆穿不进接线嘴时，可将伸入器壁部分的护套锉细。,1、电缆护套进入接线室515mm为合格,2、大于15mm为不完好,3、小于5mm为失爆,4、进出线嘴应平行压紧，两压紧螺丝入扣差应不大于5mm，下图均为不完好,5、电缆在引入装置能轻易来回抽，属于失爆,四、电缆破口、鸡爪子、羊尾巴、明接头 1、破口： 橡套电缆的护套损坏，露出芯线或露出屏蔽层者； 橡套电缆的护套损坏伤痕深度达最薄处二分之一以上，长度达20mm，或沿周长三分之一以上者。 出现以上四种情况之一者（包括安全火花型电气元件）均为电缆不合格接头
15、，均属防爆电气设备的安全隐患点。 2、鸡爪子： 橡套电缆的连接不采用硫化热补或同等效能的冷补者； 橡套电缆（包括通讯、照明、信号、控制以及高低压橡套电缆）的连接不采用接线盒的接头； 铠装电缆的连接不采用接线盒或不灌注绝缘充填物和充填不严密（漏出芯线）的接头。 3、羊尾巴： 在供配电电缆的末端不接装防爆电气设备或防爆元件者为羊尾巴。距离电气设备接线嘴（包括五小电气元件）2米内的不合格接头或明线破口者均属羊尾巴。 4、明接头： 电气设备与电缆有裸露的导体或明火操作者均为明接头。,1、鸡爪子,2、羊尾巴,3、明接头,电气设备与电缆有裸露的导体或明火操作者均为明接头。,4、电缆破皮露芯线,5、橡套电缆
16、护套损坏,橡套电缆护套损坏伤痕深度达最薄处1/2，长度达20mm以上或沿圆长三分之一以上,五、隔爆结合面 防爆隔爆电气设备是危险性较大的特种设备，一旦隔爆面产生锈迹、锈斑，使接触面接触不严，有害介质就会趁机而入，腐蚀机内零件及绕组绝缘。同时，隔爆接合面必须保持标准规定的长度、间隙及粗糙度。防爆电气一旦失爆，腔体内出现的电火花、电弧、热表面和灼热颗粒等就有可能点燃矿井瓦斯、煤尘，造成瓦斯、煤尘爆炸事故的发生，后果不堪设想。为此，在维修这类设备过程中，应采取有效的措施来降低此种风险。主要措施是：认真解决防爆设备维修时操作不当的作法，维修人员坚持采用专用工具拆装。维修过程中应特别注意的是隔爆设备隔爆面不得有碰撞，划痕等损伤和锈蚀。,1、 隔爆外壳结合面应涂以适量的中性凡士林等合格的防锈油（如医用凡士林油）或进行磷化处理（磷化后也可涂凡士林油），如无防锈油或磷化面脱落均属失爆。涂油应在结合面上形成一层薄膜为宜，涂油过多为不完好。如磷面脱落小于隔爆外壳结合面宽度的1/5并涂有防锈油可不算失爆，但为不完好。 2、 隔爆外壳结合面上不允许涂有油漆和存在机械性杂物，否则为失爆(如属于无意造成的油漆痕迹
