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1、潞安职业技术学院毕业论文目 录摘 要11井下电气设备的工作条件及类型21.1矿井供电的特殊环境21.2触电的危险性与触电对人体伤害21.3触电对人体的伤害的几个因素32井下供电系统中发生漏电的原因52.1电缆或电气设备本身的原因52.2 因施工安装不当引起漏电52.3 因管理不当引起漏电52.4 因维修操作不当引起漏电62.5 因意外事故引起漏电63 井下电网发生漏电的危害83.1人身触电83.2引起沼泽气及煤尘爆炸83.3使电雷管无准备引爆83.4烧损电气设备83.5引起短路事故93.6严重影响生产94 安全用电的一般措施104.1井下变压器中性点禁止直接接地104.2 预防漏电触电的措施1
2、0致 谢12参考文献13第1页煤矿井下电网可能造成的危害及安全用电措施的探讨摘 要煤矿供电安全，是保证生产的重要条件。由于井下电气设备的工作环境特殊，所处的工作面空间狭窄，人体触及电气设备机会多。还有落矸和片帮，电气设备还经常受砸和受压，极易发生漏电。易引起火灾和沼气、煤尘爆炸的危险；长期漏电可能发展为短路故障；有时漏电流还会引起雷管超前引爆。因此，必须采取有效措施，预防这类电气事故的发生。该文从井下供电系统中发生漏电的原因，分析了漏电的危害，提出了安全用电的措施。关键词：井下 供电安全 安全用电措施1井下电气设备的工作条件及类型1.1矿井供电的特殊环境1.随着煤炭工业的发展，矿井深度不断增加
3、，瓦斯、地温及矿压等灾害因素增多，加上管理不善等因素，煤矿重大事故时有发生。重特大事故多为瓦斯、煤尘爆炸事故，我们知道造成爆炸的因素有三种：瓦斯浓度516；高温火源650750；空气中含氧量12，三者缺一不可。据有关资料不完全统计，1983年1989年所发生的96 次特大瓦斯事故中，由电火花引爆的次数占46.9。某省将1980年 2002年全省内发生的3人以上瓦斯事故统计：因煤矿停电、停风造成 事故占496。因此，杜绝电气故障，对于防止重大事故有着十分重要的意义，本文就常见的几种井下电事故作了分析并提出安全用电措施。 2.煤矿用电管理中存在的问题：由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电
4、缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电；电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，也会使绝缘因受潮而漏电。电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。电动机因长期被煤石堵塞风道，造成通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。1.2触电的危险性与触电对人体伤害 1.触电的危险性 (1)一般情况下，触电对人身造成的危害要么是电击，要么则是电伤 电击是指电流通过人体内部，造成人体内部组织的损伤和破坏，这是最危险的触电，大多数能致人死亡。电伤是指强电流瞬间通过人体的某一局
5、部或电弧对人体表面的烧伤，使外表器官遭到破坏，当烧伤面不大时，不至于有生命危险，电击的危害高于电伤。 (2)短路与过载及其危害 供电系统在发生短路的时候，系统中的电流是正常工作电流的l倍有时甚至达到几十倍。电气设备在这种情况下很容易受到破坏。短路电流如果不能及时得到切除，就很有可能使电缆着火，进而引起井下火灾。另一方面短路电流产生的电弧还可能点燃瓦斯或煤尘，因此矿井的安全也会受到严重威胁。在煤矿井，由于各种各样的原因都会使电气设备频繁超载运行。当电机过载后，绕组电流密度增加温度急剧增高，碾度升高到超过电机绝缘材料所允许的限度时，电机绕组在一定的时间内就会烧毁，继而又会造成短路现象。1.3触电对
6、人体的伤害的几个因素 1.通过人体电流的大小一般情况下，通过人体的电流越大、人体的生理反应越明显、越强烈，生命的危险性也就越大。而通过人体的电流大小则主要取决于：（l）施加于人体的电压，电压越高，通过人体的电流越大；（2）人体电阻的大小，人体电阻与皮肤干燥、完整、接触电极的面积以及人体的接触电压有关。一般情况下，人体电阻可按10002000欧姆考虑，而潮湿条件下的人体电阻约为干燥条件下的1/2。人体电阻越小，危险性越大。 2.电流通过人体的持续时间通电时间越长，电击伤害程度越严重。通电时间短于一个心脏周期时（人的心脏周期约为 75 毫秒），一般不至于发生有生命。危险的心室纤维性颤动；但若触电正
7、好开始于心脏周期的易损伤期，仍会发生心室颤动，一旦发生心室颤动，如无及时地抢救，数秒钟至数分钟之内即可导致不可挽回的生物性死亡。 3.电流通过人体的途径电流通过人体不存在不危险的途径，以途径短、而且经过心脏的途径的危险性最大，电流流经心脏会引起心室颤动而致死，较大电流还会使心脏立刻停止跳动。在通电途径中，从左手至胸部的通路为最危险。 4.通过电流的种类人体对不同频率电流的生理敏感性是不同的，因而不同种类的电流对人体的伤害程度也就有区别。工频电流对人体伤害最为严重；直流电流对人体的伤害则较轻；高频电流对人体的伤害程度远不及工频交流电严重。 5.人体状况电对人体的伤害程度与人体本身的状况有密切关系
8、。人体状况除人体电阻外，还与性别、健康状况和年龄等因素有关。主要表现为儿童、妇女，患有心脏病或中枢神经系统疾病的人，瘦小的人遭受电击后的危险性则会较大。 6.作用于人体的电压触电伤亡的直接原因在于电流在人体内引起的生理病变。显然，此电流的大小与作用于人体的电压高低有关。电压越高，电流越大，更由于人体电阻将随着作用于人体的升高而呈非线性急剧下降，致使通过人体的电流显著增大，使得电流对人体的伤害更加严重。2井下供电系统中发生漏电的原因2.1电缆或电气设备本身的原因（1）敷设在井下巷道内的电缆，由于井下环境潮湿，且运行多年，其绝缘老化或潮气 入侵，引起绝缘电阻下降，使正常运行时系统对地的绝缘阻抗偏低
9、或发生漏电。在这种供电系统中，还会因偶然的过电压冲击，使绝缘水平较低处发生击穿，产生集中性漏电。（2）开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电；其内部元件（主要使控制变压器、 接触器、继电器、线圈等）或导线，因某种原因使绝缘恶化、导线头碰壳也会造成漏电；自动馈电开关中的过流继电器，当调整螺杆拧得过低时也会因相对地放电而造成漏电。2.2 因施工安装不当引起漏电 （1）电缆施工接线错误，如误将相线与地线相接，通电后就会发生漏电；橡套电缆接头违反施工工艺要求，如不用电缆线盒的连接和明接头等，这些接法都破坏了橡套的绝缘，在井下潮气的侵蚀下易发生漏电，此外，这些接法的机械强度都较低，容易被拉断而造成漏电
10、。（2）电缆与设备连接时，由于芯线接头不牢固，封堵不严、压板不紧，运行或移动时造成接头脱落或接头松动，使相线于金属外壳直接搭接而漏电，或者是因接头发热过度使绝缘损坏而漏电。（3）橡套电缆悬挂方法违反规定，采用铁丝或铜丝悬挂，时间一长，就可能发生漏电。（4）开关或其它电气设备的内部接线错误，或接线头送脱碰壳，当合闸通电时便发生漏电。 2.3 因管理不当引起漏电 （1） 由于管理不当，电缆被埋压或脱落浸泡于水沟中。电缆被埋压后其热量不易散发，时间一久将使绝缘老化而漏电；电缆浸泡于水中，由于受井下水的酸性侵蚀及渗透作用，也会使绝缘因受潮而漏电。 （2） 电气设备长期过负荷运行造成绝缘老化损坏而漏电。
11、 （3） 电动机因长期被煤石堵塞风道，造成通风不良而发热使绝缘老化受损而漏电。 （4）对已受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和对地绝缘电阻、耐压试验，又投入运行，极有可能发生漏电或其它电气故障。 2.4 因维修操作不当引起漏电 （1） 工人工作时劳动工具（锹、镐、钎等）易将电缆割伤或碰伤，造成漏电。此外采 机械移动时，由于司机人员照顾不到，使供电电缆受到拉、挤、压、绞等作用，也可能造成漏电。（2） 冷、热补的橡套和浇灌的电缆接头，由于芯线连接不牢固、绝缘胶浇灌不均匀，以及硫化热补或冷补质量低劣，故在运行期间芯线接头容易发热，使油和绝缘胶往外渗漏，严重时就会产生漏电。（3） 开关设备检修
12、后，残留在开关内的线头、金属碎片等未能清理干净，或将小零件与电工工具等忘在开关内，如果这些东西碰到相线，送电后就会发生漏电。（4） 修理电气设备时，由于停送电操作失误、带电操作或施工不慎，可能造成人身接触及一相漏电。 （5） 开关分、合闸时，由于灭弧机构有故障，造成电弧熄灭困难、电弧接触外壳而漏电。此外，当发生漏电而切断总电源后，为找漏电支路而分别强行送电也是造成重复漏电的原因。2.5 因意外事故引起漏电 （1） 井下电缆常因顶板失落、矿车出轨、支柱倾倒等意外机械事故所损伤而导致漏电。 （2） 井下电缆因短路故障造成局部对地绝缘损坏，当处理短路故障后未经对地绝缘电阻测而恢复送电时，就会发生漏电
13、。 （3） 大气过电压沿下井电缆侵入，击穿其对地绝缘而发生漏电。图11 深井供电系统3 井下电网发生漏电的危害矿井下低压电网大部分在采区，环境条件恶劣，又是工作人员和生产机械比较集中的地方，电网若发生漏电，将导致以下危险： 3.1人身触电当电气设备因绝缘损坏而使外壳带电，而工作人员又接触此外壳时，就 会导致人身触电事故。此时如地电流的一部分将要从人体流过，其数值大到一定程度就会造成工作人员的伤亡。工作人员触及刺破橡套电缆外护套而暴露在空气中的芯线时一种更加严重的人身触电，此时，入地电流绝大部分流经人体，因而对工作人员的危险性更大。3.2引起沼泽气及煤尘爆炸我国大部分煤矿有沼气喝煤尘爆炸的危险，
14、当井下空气中 沼气活煤尘达到爆炸浓度且有能量达到 0.28mj 的点火源时，就会发生沼气活煤尘爆炸。井下的点火源绝大部分是电火花，而漏电所产生的电火花则占有相当的比例，当电网发生单相接地或设备发生单相碰壳时，在接地点就会产生电火花，若此电火花具有足够的能量，就可能点燃沼气和煤尘。 3.3使电雷管无准备引爆在其通过的路径上会产生电位差，漏电电流的数值越大，所产生的电位差就越大，如果电雷管两端引线不慎与漏电回路上具有一定差的两点相接，就可能发生电雷管无准备爆炸的事故。3.4烧损电气设备 长期存在的漏电电流，尤其是两相经过度电阻接地的漏电电流，在通过设备绝缘损坏处时将散发出大量的热，使绝缘进一步损坏
15、，甚至使可燃性材料（如非阻燃性橡套电缆）着火燃烧。 3.5引起短路事故 据统计，约有30%的单相接地故障发展为短路。从而造成更大的电气故障。对矿井安全造成严重威胁。漏电故障发展为短路的原因是很简单的，长期存在的漏电电流及电火花使漏电处的绝缘进一步损坏，最后危及相间绝缘而造成短路。 3.6严重影响生产按规程要求，一旦电网发生漏电，就必须停电处理，因而严重影响生产，降低煤矿企业的经济效益。漏电故障的处理少则数小时，多则达几个班次，有的工作面几乎每班都发生漏电停电事故。另一方面，停电使局扇停转，通风恶化，沼气积聚，反过来又威胁了矿井的安全。4 安全用电的一般措施4.1井下变压器中性点禁止直接接地煤矿井下变压器中性点接地是引起触电危险的因素之一，也是引起井下电火灾与瓦斯、煤尘爆炸危险的因素之一，因此煤矿安全规程第四百四十三条中规定：严禁由地面中性点直接接地的变
