1、矿业电气与安全,电气事故包括人身伤亡事故和设备事故两大方面。人身伤亡事故指触电伤亡事故。触电包括与正常带电部位接触触电、与漏电部位接触触电和没有直接与电气设备接触触电等。设备事故主要是指电气设备所产生的电弧、电火花和危险温度引起的瓦斯或煤尘爆炸，设备损毁，电气火灾等。,矿用电气设备同一般电气设备相比具有如下特点：（1）电气防爆。煤矿井下具有瓦斯和煤尘，当其浓度达到爆炸浓度时，若工作在该环境中的电气设备产生危险电弧、电火花或局部高温，就会发生燃烧和爆炸。因此用于煤矿井下爆炸性环境的电气设备必须是防爆型电气设备，避免电气设备所产生的电弧、电火花和高温引起瓦斯和煤尘爆炸。,（2）防护性能好。煤矿井下2、除具有甲烷、一氧化碳等易燃易爆性气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体，矿尘大、潮湿、有淋水。因此矿用电气设备的防护性能要好，具有防潮、防腐、防毒等防护措施。（3）电网电压波动适应能力强。地面电网电压的波动范围一般为90%110%，而煤矿井下电网电压的波动范围可达75%-110%。因此，矿用电气设备的电网电压波动适应能力强。,（4）过载能力强。采、掘、运等电气设备启动频繁，井下机电硐室和巷道的温度较高，散热条件差。因此，矿用电气设备要有足够的过载能力。（5）保护功能强。煤矿井下潮湿、空间小，这就增大了人体触电的机会。因此，矿用电气设备和供电系统应使人身不能触及或接近带电导体，具有完整、可靠的保护接地网3、，在高、低压供电系统装设漏电保护系统及装置，对人身经常触及的电气设备要用较低的电压等级。,（6）可靠性高。主要通风机、局部通风机等设备或供电系统的故障会引起瓦斯集聚，在一定的条件下会造成瓦斯和煤尘爆炸。因此，煤矿井下供电系统及设备的可靠性要高。,煤矿供电及监察,一、煤矿供电系统 电力是煤矿的动力，对保证煤炭的安全生产，对供电提出如下要求：(1)可靠供电，即要求供电不间断。煤矿如果供电中断不仅会影响产量而且有可能引发瓦斯集聚、淹井等重大事故，严重时会造成矿井的破坏。为了保证对煤矿供电的可靠性，供电电源应采用双电源可以来自不同变电所或同一变电所不同母线上。,(2)安全供电。由于煤矿井下的特殊的工作4、环境，任何供电作业上的疏忽大意，都可能造成触电，电气火灾和电火花引起瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须严格按照煤矿安全规程的有关规定进行供电，确保供电安全。(3)经济供电。在满足供电可靠与安全的前提下，还应保证供电质量，要求做到供电系统投资、运行维护成本低。,煤矿电力用户可分为三类：一类用户：凡因突然停电造成人身伤亡事故或重要设备损坏，给企业造成重大经济损失者，均是一类用户。如煤矿主通风机、井下主排水泵、副井提升机等，这类用户采用来自不同电源母线的两回路进行供电，无论是电力网在正常或事故时，均应保证对它的供电。,二类用户：凡因突然停电造成较大减产和较大经济损失者。例如，煤矿集中提煤设备、地面空气压缩5、机、采区变电所等，对这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。三类用户：这类用户突然停电时对生产没有直接影响。例如，煤矿井口机修厂及公用事业用电设备等。对这类用户的供电，只设一回路供电。,矿井供电系统电压等级矿井供电系统电压等级主要有：6kv 10kv 35kv 110kv,矿区供电电压等级大多数在35kv以下。通常情况下，经过经济技术比较，当两种电压的技术经济指标比较结果相差不多时，宜采用电压较高的方案。,输电距离和容量：电压等级kv 输电距离(km)输电容量(MW)6 4-15 0.1-1.210 6-20 0.2-235 20-50 2-10110 100-150 10-50对于380伏6、以下低压动力和照明线路，输电距离由矿区实际情况、负荷大小和导线截面确定。,二、供电系统的监察矿井供电必须符合下列要求：（1）矿井应有两回路电源。（2）地面供电线路发生任何故障至少应有一路电源不中断供电，即两路电源和线不得同时受到损害，并且任一回路都能担负全部负荷。（3）采用一个回路运行时，另一回路应带电热备用，保证已运行回路停电时能迅速查明停电原因并进行必要的倒闸操作。（4）发生任何故障时，应由值班人员进行必要的操作，迅速恢复一个电源供电，并能担负矿井的全部负荷。,（5）矿井地面变电所的电能应分别来自电力网中的两个区域变电所和发电厂。（6）年产60000 t 以下的矿井采用单回路供电时，必须有7、备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等要求。（7）矿井的两回路电源线路上，不得分接其他负荷但经有关部门批准后，其中一个回路可不受分接负荷的限制。（8）矿井电源线路上严禁装有负荷定量器。（9）小型矿井采用10 KV以下电压作为矿井架空电源进线时，两回路电源线路不得共杆架设。,（10）矿井多回路电源供电，部分线路可共杆架设。（11）井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵的供电线路，不得少于两回路，当任一回路停止供电时，其余回路应能承担全部负荷的供电。（12）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：高压不应超过10000V；低压不应超过11408、V；,照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压都不应超过127V。远距离控制线路的额定电压不应超过36V。采区机械设备的额定供电电压超过3300V，必须制定专门的安全措施。（13）井下低压配电系统同时存在两种或两种以上电压时，低压电气设备（电动机、变压器、馈电开关、启动器、检漏继电器等）上，应明显地标出其电压额定值。,（14）每一矿井必须备有地面、井下配电系统图，井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。（15）电气设备不应超过额定值运行。（16）直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。,（17）为了防止地面雷电9、波及井下引起瓦斯、煤尘以及火灾等灾害，对架空入井线路、管路、通信线路“规程”都有明确要求。（18）煤电钻必须设有捡漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。煤电钻综合保护装置在每班使用前必须进行1次跳闸试验。（19）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向井下供电。,第二节 矿用电缆及监察 一、矿用电缆 由于井下潮湿，巷道狭小，有冒顶和岩石塌陷等现象。为了保证供电可靠与安全，井下供电线路禁止使用普通导线及裸导线（电机车的架空线除外），必须使用矿用电缆。,（一）电缆的分类 电缆按用途分为动力电缆、控制电缆、信号电缆和通讯电缆。按电10、压等级分为高压电缆（1140伏以上）、低压电缆（多用于660伏、380伏及127伏以下)。按结构分为铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆。,（二）电缆的构造 1.铠装电缆所谓铠装电缆，即电缆是用钢丝或刚带铠装起来的，由于钢丝耐拉力强，所以钢丝铠装电缆多用于立井井筒或急倾斜巷道中；而刚带铠装电缆多用于水平巷道或缓倾斜巷道。在井下铠装电缆多用于对固定设备或半固定设备的供电；对井下移动设备（例如采、掘工作面设备）的供电，多用柔软性较好、能够弯曲的橡套电缆。,铠装电缆构造（1）铜或铝导电芯；高压动力电缆为三芯，低压动力电缆有三芯，也有四芯，其中一根为接地。（2）相间浸渍纸绝缘；用于三相导电主芯线之间的相间绝缘11、。（3）浸渍麻填料；用于填充线芯绞合成电缆后的空隙，从而使电缆得到圆形截面。（4）统包浸渍纸绝缘；用于增加三相导电主芯对地的绝缘，并对主芯线的绝缘起保护作用。,（5）铅包层内护套；用于防止水汽浸入绝缘层及浸渍剂外流，同时保护绝缘层免受机械损伤。（6）涂沥青纸防腐带；用于保护铅包层不受空气和水分的化学腐蚀。（7）黄麻保护层；用于保护铅包层免受金属铠装层的损伤。（8）钢丝或钢带铠装（金属）；由于承受电缆上的拉力和压力，并保护铅包层等内层,铠装电缆优点：（1）纸的绝缘强度高；（2）故适用作高压电缆；（3）其机械强度、耐热和安全性都好。一条铠装电缆如果维护得好寿命可达3040年。缺点：（1）弯曲半径大12、；（2）移动不方便；（3）敷设麻烦及电缆接头与封端要求工艺水平高。,表12 常用矿用铠装电缆型号及使用场所,（1）Z表示纸绝缘；Q表示铅包；L表示铝芯（无L 时则为铜芯）；P表示干绝缘；D表示不滴流；20表裸钢带铠装；30表示裸细钢丝铠装；50表示裸粗钢丝铠装；VV表示塑料绝缘、塑料护套；（2）VV、VLV型为四芯电力电缆，其中一芯为接地芯线。,2.橡套电缆（1）导电主芯线：芯线数目有二芯、三芯、四芯、六芯、七芯等。动力截面有1.5、2.5、4、70等。（2）橡胶绝缘：起分相绝缘作用。（3）防震橡胶：填满空间，起暖和冲击等作用（4）外护套：起保护电缆芯线和加强绝缘作用。（5）接地芯线：用于保护13、接地，与设备外壳或接地极相连。,橡套电缆分为普通橡套电缆与屏蔽电缆。普通橡套电缆它的芯线是用多股丝拧成的。芯线分动力芯线和辅助芯线，辅助芯线包括控制芯线和接地芯线。每个芯线包一层橡胶内护套，作用是使芯线间绝缘。在芯线内护套之外又包一层橡胶外护套。,屏蔽电缆主要用于采区工作面以提高工作的安全性。屏蔽电缆的优点：（1）屏蔽电缆克服了电缆主芯线绝缘破坏时会造成相间短路的严重事故。（2）避免了由于电缆损坏使人触电的危险。,表13 井下采区常用橡套电缆的型号及用途,注：U矿用；Z电钻；P屏蔽；C采掘机用；G高压；SP双屏蔽；M矿帽；型号中后边数字表示电压（V）,3.塑料电缆 塑料电缆的芯线绝缘和护套全部14、采用塑料制成。优点是：允许工作温度高，绝缘性能好，护套耐腐蚀，敷设的落差不受限制等。因此在条件适合时应尽量采用。,4.井下电缆截面的选择 电缆的选择包括二方面内容：一要电缆使用场所正确选择电缆的型号。二要根据电缆的工作电压和实际负荷电流正确的选择电缆的额定电压和截面。若电缆的额定电压低于其工作电压，则可能造成漏电、击穿以至短路事故。若电缆的截面选择过小，则会造成电缆发热，加速绝缘的老化而引起漏电，还会使接头严重发热，以至烧红引起火灾。,二、矿用电缆的监察防止电缆漏电和短路着火是井下电缆监察的重点，要从电缆的选用、敷设、吊挂以及电缆的连接几个方面进行现场检查。（一）电缆的选用（1）必须选用经检验15、合格的，并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。严禁采用铝包电缆。,（2）电缆实际敷设地点的水平差，应与电缆规定的允许敷设水平差相适应。（3）电缆应带有保护接地用的足够截面的导体，即保证作保护接地用的电缆芯线电阻应不超过规定值。（4）铝芯电缆。（5）固定敷设的高压电缆。（6）非固定敷设的高压电缆采用橡套电缆。（7）低压动力电缆。（8）电缆截面。,（二）敷设与悬挂电缆（1）总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆。（2）溜放煤、矸、材料的溜道等地点中严禁敷设电缆。（3）电缆必须悬挂。（4）水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应有适当的弛度，并在承受意外重力时能自由坠落。（5）电缆悬挂点的间距：1）在水平巷道或16、倾斜井巷内不得超过3m；2）在立井井筒不得超过6 m。,（6）沿钻孔敷设的电缆必须帮紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管。（7）电缆悬挂在压风管或水管上方时，相距0.3米以上。不得遭受淋水或滴水。在电缆上严禁悬挂任何物件。（8）敷设电缆的最小允许弯曲半径，铠装电缆不应小于外径的15倍。橡套电缆不应小于外径的6倍。（9）井筒和巷道内的通信和信号电缆，应同电力电缆分挂在两侧。如果受条件所限必须装一侧时井筒内相距0.3米以上，巷道内相距0.1米。（10）高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高低压电缆相互的间距应大于0.1 m；距离不少于50。,（11）立井井筒中所用的电缆，中间不得有接头。（12）硐室内电17、缆应沿墙壁悬挂或敷设在电缆沟内，电缆沟应做称5%的坡度，以防积水。（13）电缆、接线盒、终端盒在敷设和运行中都不应受很大的拉力。,（三）电缆连接（1）电缆同电气设备的连接，必须使用与电气设备防爆类型（各种矿用防爆型、矿用一般型）相符的接线盒。（2）电缆芯线必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子同电气设备进行连接。（3）不同型电缆之间不得直接连接，必须用符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。（4）电缆与电缆的连接以及电缆与电气设备的连接，应通过电缆接线盒、插销连接器、母线盒等连接装置，不得有明接头、冷包头和“鸡爪子”、“羊尾巴”。,第三节 机电设备硐室及监察 机电设备硐室是设置供电设备的重要场所18、。机电设备硐室应满足下列要求：（1）永久性井下中央变电所和井底车场的其他机电设备硐室，应砌碹或其他可靠的构筑方式支护。（2）采区变电所应用不燃性材料支护。（3）硐室必须装设向外开的防火铁门。（4）从硐室出口防火铁门起5 m内的巷道，应砌碹或用其他不燃性材料支护。,（5）井下中央变电所和主要排水泵的地面，应比其出口同井底车场或大巷连接处底板标高高出0.5 m。（6）采掘工作面配电点的位置和空间，必须满足设备检修和巷道运输其他设备安装的要求，并用不燃性材料支护。（7）变电硐室长度超过6 m时，必须在硐室的两端各设一个出口。（8）硐室内各种设备同墙壁之间留出0.5 m以上通道，各种设备之间应留出0.19、8 m以上的通道。,（9）带油的电气设备必须设在机电设备硐室内，并严禁设集油坑。（10）所有硐室内不应有滴水现象。（11）严禁存放无关的设备和物件。（12）硐室高度和宽度应满足搬运最大设备的要求。（13）带油的电气设备，如果溢油或漏油，必须立即处理。（14）硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”牌；硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内都必须在明显地点悬挂“高压危险”牌。,（15）采区变电所应设专人值班，无人值班的硐室必须关门加锁并有巡回检查值班人员。（16）硐室内的设备必须分别编号，标明用途，并有停送电的标志。（17）硐室内必须备有灭火砂、电气火灾灭火器等灭火工具器材。（18）硐室内必须备20、有高压绝缘手套、绝缘台、绝缘靴。,第四节 保护接地及监察 一、保护接地 运行中的煤矿井下电气设备如由于内部绝缘损坏，发生一相碰壳事故，会使其金属外壳（如电动机、开关、变压器等）以及与电气设备所接触的其他金属物上出现危险的对地电压，人体接触后，就有可能发生触电危险。这种情况下，避免触电最可靠的办法就是装设保护接地。此外，由于装设了保护接地装置，带电导体碰壳处的漏电电流的大部分经接地装置流入大地。即使设备外壳与大地接触不良而产生电火花，由于接地装置的分流作用，可以使电火花能量大大减小，从而避免了引爆瓦斯、煤尘的危险。,保护接地是用导体把电气设备中的所有正常不带电的外露金属部分和埋在地下的接地极连接21、起来。由于有了保护接地，就可将带电设备外壳的对地电压降低到安全数值，一旦人体接触这些外壳，不致发生触电危险，从而保证人身安全。,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使一相带电体碰壳，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。由于接地装置的分流作用，通过人体电流就大大减小。,根据煤矿井下有关规定，从接地网上任一局部接地极测得的总接地网电阻，不应超过2。按煤矿安全规程规定，高压电网单相接地电容电流不应超过20A，人身允许最大接触电压为40V。,具有接地网接地系统,具有单独接地系统,（一）主接地极 主、副水仓或集水井内必22、须各设一块主接地极。主、副水仓和分区的主接地极，均应采用面积不小于0.75、厚度不小于5毫米的钢板制成。（二）局部接地极 按煤矿安全规程规定，在下列地点应装设局部接地极：（1）硐室；,（2）高压电气设备；（3）低压配电点；（4）连接动力铠装电缆的每个接线盒。局部接地极最好设置于巷道旁的水沟内，以减少接地电阻值。如无水沟时，埋在潮湿的地方。对于埋设在巷道水沟或潮湿地方的局部接地极，可采用面积不小于0.6、厚度不小于3毫米的钢板。,作用是：当电气设备电缆线路的接地芯线断裂时，仍能起着保护人身触电的作用。(三)接地母线和辅助接地母线 井下中央变电所和水泵房均应设置接地母线；采区变电所、采区配电点及其23、他机电硐室则应设置辅助接地母线。接地母线及辅助接地母线应采用断面不小于100的镀锌扁纲或断面不小于50的裸铜线。,（四）连接导线和接地导线 各个电气设备的金属外壳、铠装电缆的钢带（或钢丝）和铝包均应通过单独的连接线直接与接地母线或辅助接地母线连接。连接导线和接地导线均应采用断面不小于50的镀锌扁纲或断面不小于25裸铜线。,移动式电气设备与总接地网或局部接地极之间的接地电阻，不得超过1。低于或等于127伏的电气设备的接地导线和连接导线，可采用断面不小于6的裸铜线。禁止采用铝导体作为接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线和接地导线。,（五）维护（1）在矿井中禁止使用无接地线芯的橡套电缆或塑料电缆24、。（2）值班人员对机电硐室和电气设备，交接班时必须由值班人员和专职司机对保护接地进行一次表面检查。（3）其他设备由维修人员每周至少进行一次表面检查,（4）对于接触不良或严重腐蚀等，应立即处理，否则将使接地电阻值增大。（5）每年至少要将主接地极和局部接地极从水仓或水沟提出来，详细检查一次。（6）电气设备在每次安装、维修或迁移后，应详细检查其接地装置的完善情况。(7)井下总接地网接地电阻值，每季度至少测定一次，结果做好记录。,二、保护接地的监察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。对电气设备实行保护接地后，当电气设备绝缘破坏使外壳带电时，人身即使接触了这个带电的25、外壳，因为接地装置与人体构成了并联电路，对人体起分流作用，大大地减小了通过人体的电流，这样就减少了人体触电的危险。所以，电气设备的保护接地，是预防触电事故的重要措施之一。,第五节 照明，通信与信号及监察 一、照明及监察足够的照明是安全生产和事故处理的重要保证。因此，井下照明应满足下列要求：（1）井下下列地点必须有足够的照明：井底车场及其附近；机电设备硐室、调度室、机车库、爆炸材料库、保健站、候车室、信号站、瓦斯抽放泵站等；使用机车的主要运输巷道、兼作人行道的集中胶带输送机巷道、其照明灯的间距不得大于30米；,主要巷道的交叉点和采区车场；从地面到井下的专用人行道；综合机械化采煤工作面，照明灯间距26、不得大于15 米。（2）地面的通风机房、绞车房、压风机房、变电所、调度室等必须设有应急照明设施。（3）架线电机车运输巷道的照明，严禁利用电机车架空线作电源。,（4）矿灯的管理和使用，必须遵守下列规定：矿灯必须是矿用防爆型；每一矿井完好的矿灯总数，至少应比经常用灯的总人数多10%；矿灯应统一管理，每盏矿灯必须编号，经常使用矿灯的人员必须专人专灯；矿灯应保持完好，如果有电池漏液、亮度不够、电线破损、灯锁不良、灯头密封不严、灯头圈松动、玻璃破裂等情况，严禁发放。发出的矿灯，最底应能连续正常使用11h；,使用矿灯人员，应爱护矿灯，严禁拆开、敲打、撞击矿灯，出井后，必须立即将矿灯交换灯房。灯房人员在每次27、换班后2h，必须把没有还灯人员的名单，立即报告调度室；矿灯必须装有可靠的短路保护装置，高瓦斯矿井应装有短路保护器。（5）矿灯房应用不燃性材料建筑，取暖设备，良好的通风装置，并必须备有灭火器材。（6）充电装置应有可靠的充电稳压装置。（7）准备和装添电液，必须使用专用器具。,一、通信与信号及监察（1）凡井下防爆型的通信、信号和控制等装置，应优先采用本质安全型。（2）主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、采掘工作面等，都应安装电话。井下主要水泵房、井下中央变电所、矿井地面变电所和地面通风机房的电话，应能与矿调度室和地面中央交换台直接联系。,（3）井下电话线路严禁利用大28、地作回路。电机车架线或动力线路可供载频通信、信号和控制之用。（4）矿井中的电气信号，应能同时发声和发光（5）井下照明和信号装置应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电。,第六节 杂散电流与防治 一、什么叫杂散电流 任何不按指定通路而流动的电流叫杂散电流。在煤矿井下直流牵引网路的杂散电流是整个杂散电流的的一部分，它是以泄漏形式出现的。因此也称泄漏电流。,二、杂散电流的危害（1）矿井杂散电流会对邻近的金属管道和铠装电缆金属外皮造成腐蚀，缩短金属管道和铠装电缆的使用寿命。（2）还可能引起电雷管的先期爆炸，威胁人员安全。（3）还会产生火花，有引起瓦斯煤尘燃烧与爆炸的可能。,三、防治的措29、施（1）架空线必须有不少于两道的绝缘。绝缘瓷瓶要定期清扫，减少架空线对地的漏电。（2）对轨道和道岔的接缝必须进行可靠的电气连接，接缝处的电阻不超过同种钢轨4米长度的电阻值。（3）不回电的轨道和架线电机车回电轨道之间，必须加两个绝缘点，第一个绝缘点设在两种轨道的连接处；第二个绝缘点设在不回电的轨道上。绝缘点处应无积水，绝缘点阻值不应小于50k。,（4）矿井使用的铠装电缆要吊挂在巷道壁侧的吊架上，要定期涂防腐绝缘漆金属管道要设有木垫或选择适当位置吊挂。（5）清理道床、道木、疏通巷道水沟，做到轨道无淤泥积水，经常保持轨道清洁干净。（6）在平行轨之间，每隔50米，用一根50平方毫米铜线进行连接，减少轨30、道电阻，降低牵引网络电压降。,第七节 矿井电气设备检修及停送电作业 井下电气设备检修及停送电作业必须按煤矿安全规程执行，做到安全用电。（1）电气设备的检查、维护、修理和调整工作，必须由专责的或临时指派的电气维修工进行。高压电气设备的修理和调整工作，应有工作票和施工措施。在特殊情况下，采区电钳工可对变电所内高压电气设备进行停送电操作，不得擅自打开电气设备进行修理。经维修单位机电主管人员授权者，不受此限。,（2）高压停、送电的操作，可根据书面申请或采用其他可靠的联系方式，得到批准后，由专责电工执行；严格执行谁停电、谁送电的停电制度；严禁有约时停送电现象发生；断开了的隔离开关的操作机构必须锁住，并在31、操作手把上悬挂“有人作业，禁止合闸”的标志牌。,（3）检修和搬迁井下电气设备电缆和电线前必须停电；用与电源电压相适应的验电器验电，确认无电后再在三相上挂装接地线，对电气设备进行放电，控制设备内部安有放电装置的不受此限。在煤矿井下应在.瓦斯浓度为1.0%以下时进行。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电、防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。,（4）部分停电作业应有遮挡。检修完恢复送电时，应由原操作人员取下标志牌，然后合闸送电。（5）高压线路倒闸操作时，必须实行操作票制度和监护制度；操作人员必须填写32、操作票。操作票中必须写明操作设备的线路编号及操作顺序；严禁带负荷拉开隔离开关的现象发生。（6）操作时，必须有两人执行，一人操作，一人监护；操作人员必须使用试验合格的绝缘工具，戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘台上。手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触部分必须有良好绝缘。,（7）井下防爆电气设备的运行、维护和修理工作，必须符合防爆性能和各项技术要求。失爆设备严禁继续使用。（8）井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能和各项技术要求。防爆性能受到破坏的电气设备，必须立即处理或更换，不得继续使用。电气设备防爆检查员必须由有业务能力并经过专业训练持有合格证的人员担任，还应按数量配齐。（9）33、矿井应对电气设备和电缆进行检查和调整。,（10）电气设备使用的绝缘油的物理、化学性能和电气耐压试验，每年应检查一次，但对其中操作频繁的电气设备使用的绝缘油，每半年应进行一次电气耐压试验。不合标准的绝缘油，必须及时处理或更换。油 电气设备的绝缘油量，应定期检查，并保持规定油量。向电气设备内补充的绝缘油，应同原运行中的绝缘油有相符的物理、化学性能和电气耐压强度。,（11）井下供电应做到：1）三无：“无鸡爪子”、“无羊尾巴”、无明接；2）四有：有过电流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置；3）两齐：电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐；,4）三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全；34、5）三坚持：坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护，坚持使用甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置。,第二章 触电事故,第一节 影响触电危险性的因素,一、电流对人体的作用 煤矿井下空间狭小、潮湿、有淋水、矿尘大，容易造成电气设备漏电。因此，煤矿井下发生触电事故可能性较大。触电事故是指人体触及带电体，或人体接近高压带电体时有电流流过人体而造成的事故。按电流对人体伤害的程度，触电可分为电击和电伤两种。,电击是指电流通过人体造成人体内部器官损坏，而导致残废或死亡。电伤是指电弧对人体表面造成的烧伤。在触电死亡事故中，大多数是电击死亡事故。因此，触电事故主要是指电击事故。触电对人身的伤害程度主要由35、以下因素决定：1.流经人体电流的大小：电流对人体的危险电流50mA。安全电流井下30 mA。一般认为：通过人体的电流超过50 mA时，就有生命危险；超过100 mA时，只要很短时就会使人停止呼吸，失去知觉而死亡。,2.人体的电阻大小：人体的电阻由体内电阻（500）和皮肤电阻（65010K）组成。3.作用与人体的电压值：安全电压取决于人体电阻和安全电流的大小。对于干燥而触电危险性较小的环境，其安全电压一般不大于40伏。但对于潮湿而触电危险性较大的环境，其安全电压不应大于12伏。,二、其他因素对触电危险性的影响 触电危险性主要取决于流经人体的电流，但触电时间、触电电流流经人体的途径、触电电流的频率36、和人的精神状态及健康状态对触电的危险性也有影响。1.触电时间越长，人体出汗就越多，人体电阻就越小，流过人体的电流就越大。2.触电电流流经人体的途径也直接影响着触电的危险性。,3.触电电流的工作频率对触电的后果也有较大影响，25Hz300 Hz的交流电对心脏的影响较大，大于2000 Hz的交流电对心脏的影响较小，直流电对人身触电的危险性比交流电小。,电流对人体造成的影响,4.人的精神状态和健康状态对触电危险性也有影响。当触电人身体疲劳、注意力不集中喝酒以后，由于反应迟钝，触电后不能及时脱开带电体。具有心脏病、精神病的人触电后所受到的伤害要大于正常人。,第二节 触电方式 从触电方式上分，触电事故可37、分为接触触电和非接触触电两种。一、接触触电接触触电是指人体直接与带电体接触的触电方式。接触触电分为两相触电和单相触电两种。（一）两相触电两相触电是指人体同时接触带电的两根相线（火线）的触电。由于电气设备的两根相线相距较近，触电电流仅通过人体的一小部分。因此发生两相触电死亡事故比较少。,（二）单相触电单相触电是指人体接触一相带电体，这时触电的危险程度取决于电网中性点是否接地和触电环境。电网中性点时，通过人体的电为I=U/RR=U/R式中 U 相电压 R 电网中性点接地电阻，一般具有几欧，远远小于人体电阻R，可以忽略；R 人体触电电阻,图2-1 单相触电a中性点接地；b中性点绝缘,中性点绝缘时，各38、项导线对地电阻为绝缘电阻，由于各项导线分布电容的存在，还应考虑分布电容的作用。因此，人体触电电阻为人体电阻与各项导线对地阻抗串联的结果。这就是说，当电网电压一定的情况下，中性点不接地系统对触电的危险较小。,二、非接触触电非接触触电是指当人靠近高压带电体，距离小于或等于放电距离时，人与高压带电体之间产生放电而引起的触电。这时，通过人体的电流虽然很大，但人会被迅速击倒而脱离电源，有时不会导致死亡，但会造成严重烧伤。,第三节 预 防 措 施 防止触电的主要措施有：（1）使人体不能触及或接近带电体。（2）设置保护接地。（3）在井下高、低压供电系统中，装设漏电保护装置，防止供电系统漏电造成人身触电和引起39、瓦斯或煤尘爆炸。,（4）采用较低的电压等级。对那些人身经常触及的的电气设备（如照明、信号、监控、通信和手持式电气设备），除加强手柄的绝缘外，还必须采用较低的电压等级。例如，手持式煤电钻和照明装置的额定电压不应大于127伏，矿井监控设备的额定电压不应大于24伏。（5）维修电气装置时要使用保安工具。如，绝缘夹钳、绝缘手套、绝缘套鞋等。,第四节触电事故的勘察,井下触电事故可范围、可分为低压触电、高压触电和直流架线触电。触电事故的勘察包括设备保护（保护接地、漏电保护、外壳防护、电压等级等）是否完好、是否按煤矿安全规程等有关规定操作和维护两大方面。,一、井下低压触电事故勘察 1.首先要勘察清楚人员接触带40、电体的直接原因：作业人员带电作业或没有验电；作业中误送电；无意识地触及漏电设备和触及漏电电缆等。,2.漏电保护装置和保护接地是防止人身触电事故的重要措施。因此要勘察保护功能失效的原因：勘察有无保护装置；勘察保护装置是否失去作用；查找保护装置出现故障的原因。,3.勘察和检查确定触电事故的原因：违章带电作业：带电安装、带电检修、带电检查。不执行停、送电制度，停错、送错电造成触电事故。对不执行“谁停电、谁送电”，不挂“有人作业、不准送电”牌以及不验电等造成触电事故的原因及责任者调查清楚。用电安全技术管理工作有漏洞。设备及电缆的漏电、保护装置的失灵都是管理上的问题。,设备漏电原因是绝缘老化或设备进水受41、潮。电缆漏电的原因是电缆被砸、压、挤、埋或接头不合格或是电缆受潮绝缘降低等。当漏电保护或保护接地正常投入使用情况下，人员触及漏电的设备或电缆是可以避免发生触电死亡事故的。因此，对两个保护失效没有及时处理和投入使用的要认真调查。,二、高压触电事故勘察 1、事故勘察的内容（1）是否带电清扫、带电检查、带电搬运、带电作业造成触电事故。（2）有没有高压漏电保护装置。2、事故勘察的方法（1）检查工作票执行情况。（2）检查倒闸、试验操作制度和工作监护制度的执行情况。（3）检查停、送电制度执行情况。,三、直流架线触电事故勘察 1、人员站在矿车上和人员上、下矿车时触及直流架线。2、人员手持、肩扛较长的金属材料42、工具，如钎子杆、撬棍、管子等，在有架线的运输巷上行走，稍不慎就会触及架线造成触电事故。3、检修架线电机车车弓子或车弓子带电部位过低造成触电事故。,第三章 电网漏电,第一节 电网漏电及预防措施,一、漏电的危害 1、造成人身触电伤亡；2、引爆瓦斯和煤尘；3、引起火灾；4、引爆电雷管。二、漏电的种类 1、漏电可分为集中性漏电和分散性漏电两种。集中性漏电是指电网的某一处或某一点发生漏电，而其他部分对地绝缘仍经常。,分散性漏电是指某条线路的整体绝缘水平均降低到安全值以下。2、集中性漏电又可分为长期、间隙和瞬间三种。长期集中性漏电指电网某台电气设备或电缆绝缘击穿或带电导体碰及外壳，而没有漏电保护装置的或43、漏电保护装置没有动作的漏电。间隙集中性漏电是指电网中被控设备绝缘击穿或带电体碰及外壳而发生的漏电。,瞬间集中性漏电是指人或其他接地导体偶然触及设备的带电部分，当人或其他接地导体脱离设备的带电部分，电网漏电现象就消失。三、造成漏电的原因：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、维修电气设备时，由于停、送电操作错误；6、维修电气设备时，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44、体与外壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值时。,四、预防措施 1、避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰撞、过度弯曲、划伤、刺伤等机械损伤。2、导线连接要牢固，无毛刺，防松脱。3、维修电气设备时要按规程操作，不将工具和材料等导体遗留在电气设备中。4、不在电气设备中增加额外部件，若必须设置时，要符合有关规定的要求；,5、设置保护接地装置；6、对电网对地电容电流进行补偿；7、设置漏电保护装置。,第二节 漏电保护一、概述（一）漏电保护的作用（1）防止人身触电。（2）防止漏电流烧毁电气设备。（3）防止漏电电流引起矿井瓦斯，煤尘爆炸的危险。（4）对于由短路引起的接地故障，漏电保护还可起短路保护45、的后备保护作用。,（二）对煤矿井下低压漏电保护装置的要求（1）安全性。（2）可靠性。（3）选择性。二、漏电保护原理漏电保护的主要目的是为了防止人身触电和漏电电流引爆瓦斯、煤尘，保证矿井和人身的安全。漏电保护方式有：（一）附加电源支流检测式漏电保护（二）零序电流方向式漏电保护,第三节 电网漏电的监察安全监察人员应对漏电保护装置的安装、运行、试验等进行现场检查。（1）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。（2）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；移动变电站必须装设有选择性动作于跳闸的单相接地保护装置。,（3）井下低压馈电线上，必须装设46、带漏电闭锁的检漏保护装置。（4）检漏保护装置应灵敏可靠。（5）检漏继电器一定要与带跳闸线圈的自动馈电开关一起使用。（6）检漏继电器的辅助接地线应是橡套电缆，其芯线总面积不小于10。辅助接地极应单独设置，距局部接地极的直线距离不小于5m，不能使用同一个接地极。,（7）检漏继电器安装支架上，并要求动作可靠，便于检查试验。（8）值班电工每天必须对检漏装置的运行情况进行一次检查和跳闸试验，并记录。（9）运行中的电气设备绝缘无受潮或进水。（10）电缆运行中是否挤压、砍砸、过度弯曲而产生裂口。,（11）电缆与设备连接应牢固。（12）操作电气设备时，没有弧光放电产生。（13）电气设备与电缆因过负荷运行无损害47、或直接烧毁绝缘。,第四章 电网过流与电气火灾,第一节 电网过流的原因与预防 措施,一、过流的危害 1、绝缘老化降低使用寿命；2、造成电气设备（含电缆）烧毁，引发电气火灾；3、引爆瓦斯和煤尘。,二、过流的原因 1、短路过流 在电网和电气设备中，若不同相线之间通过导体直接短路或通过弧光放电短路均会产生过流。造成短路故障的原因主要有：（1）击穿（2）误操作（3）机械损伤 2、过负荷 过负荷是指电气设备的工作电流不仅超过了额定电流值，而且超过了允许的过负荷时间。造成电动机过负荷的原因主要有：（1）电源电压低；（2）频繁起动；,（3）起动时间长；（4）机械卡堵。3、断相是指三相交流电动机的一根相线或一相48、绕组断线。（1）熔断器熔断；（2）电缆与电动机或开关的连接头脱落。,三、预防措施 1、选用产品质量好的设备；2、合理选择设备；3、加强日常维护检修和巡回检查，提高检修质量；4、定期进行预防性电气试验；5、设置必要的保护装置；6、严格按规程操作。,第二节 过流保护过流保护包括短路保护、过负荷保护和断相保护等。煤矿井下低压电网过流保护装置主要有电磁式过流继电器、热继电器、熔断器等。矿井低压供电系统中短路电流、过载电流大小和持续时间长短，决定了对供电系统中电气设备的危害程度，必须采取有效措施将短路电流、过载电流的危害限制在最小程度。,一、熔断器 最简单的过流保护装置。主要用于保护电气设备的短路。它是49、利用大电流来熔断熔体（保险丝、保险片），使电路分断，起到保护作用。熔断器的熔体通常用低熔点的铅、锡、锌合金制成，串接在被保护的电气设备的主电路中，当电气设备发生短路时，流过熔体的大电流使熔体温度急剧升高并将它熔断，从而将故障线路与电源分开，达到保护的目的。,二、电磁式过流继电器电磁式过流继电器主要装设在DW10、DW15、DW16系列框架式空气断路器以及DZ系列空气断路器组成的矿用隔爆型馈电开关中。电磁式过流继电器是井下低压电网中电网短路保护的主要元件之一。它与容电器相比，具有切断故障迅速，动作时间不随短路大小。三、热继电器热继电器在井下作为过载保护装置，当电气设备的工作电流超过其额定值时，经50、过一段时间，继电器动作，切断电源。电流超过的倍数愈大，则动作的时间愈短。,第三节 电网过流的监察电网过流的监察主要有四个方面。一、电气设备选择的监察（1）电气设备额定电压。（2）电气设备额定电流。（3）电缆截面。（4）高、低压开关设备。,二、电气设备使用的监察（1）电气设备的绝缘。（2）电气设备是否碰撞。（3）电缆的敷设。三、过流保护装置整定值的监察四、熔体额定电流的监察,第四节 电气火灾及监察 一、引起电气火灾的原因 1、电网过流；2、电网漏电；3、接触不良；4、变压器油吸收水分或掺入杂质；5、井下照明灯罩上覆盖的煤尘。二、监察（1）电缆引燃。（2）采用矿用阻燃橡套电缆。,（3）电缆的悬挂符合要求。（4）高压电缆接线盒的检查。（5）必须有继电保护。（6）矿用变压器接线端子接触不良。（7）井下不准用灯泡取暖。（8）架线电机车运行时产生电弧。（9）检查消防灭火器材。,