1、煤矿机电运输安全 主讲：钱志成,2,煤矿用电的特点,1总负荷容量大、单机容量大、负荷变化大2煤矿井下存在爆炸性的瓦斯和煤尘3煤矿井下生产场所的空间比较狭小，设备移动频繁4矿井涌水量一般都较大、空气比较潮湿5冒顶、片帮、底臌可能撞、压、挤坏电气设备,2,3,矿用电气设备要求,矿用电气设备，必须适应井下的以下特殊要求：（1）适应井下空间狭小的要求。矿用电气设备的尺寸要小，重量要轻。（2）井下有些设备移动频繁，因此矿用电气设备要便于移动，应采用橡胶软电缆和专用的电缆插销装置向移动机械供电。设备的底部应装小轮或撬板以便于移动。（3）井下电气设备必须有十分坚固的外壳，同时要便于拆装以便于移置到安全地带。2、（4）井下有煤尘、潮气和淋水，电气设备应做成密封的，并涂以防锈及防腐的油漆。电气设备的绝缘材料应防潮，并设有防触电的闭锁装置。（5）并下有瓦斯、煤尘燃烧和爆炸的危险，电气设备应做成防爆型或本质安全型。,4,煤矿对供电的要求,要求:安全、可靠、经济、合理。调度准确、灵活分析、处理事故迅速、操作方便.保证正常供电或电气设备安全可靠地运行，并提供质量合格的电能 安全性：【必须采取防触电、漏电、过流、防潮、防爆、抗摩损等一系列措施，以确保人身与设备安全。】井下潮湿、空间侠窄、光照不足是构成用电不安全的客观条件；同时井下存在瓦斯、煤尘爆炸危险，电气设备必须采取防爆措施。这些都对井下安全提出了较高的要求。3、可靠性：指供电系统不间断供电的可能程度。经济性：在保证供电的安全可靠前提下，力求系统简单，操作方便，减少损耗、效率高、使建设成本和维护费用 质量良好：电压：35KV以上5%、10KV以上7%、低压(+5-10)%；频率：3KV以上0.2Hz、3KV以下0.5Hz,4,5,矿井供电电压,矿井供电电压等级供电电压等级的高低，决定于用电设备的总功率、容量最大的电动机的单机功率和供电距离。一般功率越大，供电距离越长，就应当采用较高的电压等级。煤矿安全规程规定井下供电电压应符合下列要求：(1)高压不超过10000V。(2)低压不超过1140V。(3)照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压不超过14、27V。(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。,5,6,负荷分类(分级),根据对供电可靠性（重要性）要求的不同，电力负荷可分成以下1、2、3级(类)负荷。负荷分类的目的：确保一级负荷供电不间断，保证二级负荷用电，考虑三级负荷供电。按照用电负荷工作地位的重要性不同，采用不同的方法进行供电，这是合理供电的基本原则之一。煤矿安全规程中关于电源和供电线路的规定，其根据即在于此.1第一类负荷(第一级负荷)凡停电会造成人员生命危险、设备严重破坏(需要长时间才能修复)的用户或电气设备称为第一类负荷(第一级负荷)。,6,7,2第二类负荷(第二级负5、荷)凡停电会造成大量地减少产品数量、引起产品报废的用户或用电设备叫做第二类负荷 3第三类负荷(第三级负荷)凡停电对生产没有直接影响，即不属于第一类、第二类负荷的用户或用电设备为第三类负荷。电源 一般将直接对用户或用电负荷进行供电的电能源或供电场所叫做电源：,7,矿井负荷分级及电源要求,9,电力系统,电力由各种形式的发电厂生产，经过输送、变换和分配，到达分散的电能用户，这些生产一传输一分配一消费的环节，组成了一个有机的整体叫做电力系统。为保证供电的可靠性和安全连续性，电力系统将各地区、各种类型的发电机变压器、输电线、配电和用电设备等连成一个环形整体。,10,矿井供电系统,矿井地面变电所、井下中央6、变电所、采区变电所、工作面配电点按照一定方式相互连接起来的一个整体，称为矿井供电系统。大型矿井一般采用三级供电方式，即地面变电所、井下中央变电所、采区变电所。而中小型矿井一般采用二级供电方式，即地面变电所、采区变电所。任何一个单位的供电系统，一般都是用单线供电系统图来表示。,10,11,深井供电系统,对于矿层埋藏深、倾角小，采用立井和斜井开拓，生产能力大的矿井，多采用如图 所示的深井供电系统,12,浅井供电系统,对矿层埋藏不深(距地表100200m内)的情况，如图所示。1）.电缆下井方式 矿井地变电所 沿井筒下井 井底车场变电所 工作 面配电点（2km）2）.电压等级选择：负荷大，高压下井；负7、荷小，低压下井。,13,浅井供电系统,1-矿井地面变电所；2一榘空输电线；3一采区地面变电所-3一采区地面高压配电所；4一采区配电所；4采区变电所l5一工作面配电点I 6一井底车场低压配电所；7一井筒；8一钻孔,13,14,煤矿安全规程对矿井供电的要求,1)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。另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下(不含60000t）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、提升等的要求并保证主要通风机等在10min内可靠启动和运行。备用电源应有专人负责管理和维护，每10天至少进行一次启动和运行试验，试验期间不得影响8、矿井通风等，试验记录要存档备查。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。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和可靠性。带电备用电源的变压器宜热备用；若冷备用，必须保证备用电源能及时投入正常运行，保证主要通风机等在10min内可靠启动和运行。10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。,14,15,(2)对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。向局部通风机供电的井下变（配）电所应采用分列运行方式。主要通9、风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。向煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路。,15,16,(3)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。(4)经由地面架空线路引入井下供电线路(包括电机车架线)，必须在入井处装设避雷装置；由地面直接入井的轨道，露天架空引入(出)的管路，必须在井口附近将金属体进行不少于两处的良好的集中接地；通信线路必须在入井处装设熔断10、器和避雷装置。(5)井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时，低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。,16,17,(6)矿井必须备有井上、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。图中应注明：电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置等装设地点。每一设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。馈出线的短路、过负荷保护的整定值，熔断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线最远点两相短路电流值。线路电缆的用途、型号、电压、截面和长度。保护接地装置的安设地点。,17,18,(7)电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变11、更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。(8)防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“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。,18,19,机电设备硐室布置,1）.布置原则：应将变压器与配电装置分开布置。高、低压配电装置分开布置.（考虑防火、防水、通风）2）.布置方式：设备与墙壁之间，各设备之间应留有足够的维护与检修通道，完全不需要从两 侧或后面维护检修的设备，可互相靠紧和靠墙放置。考虑发展余地，变电所的高压配电设备的备 用位置应按设计最大数量的 20考虑，且不少于两台。低压设备的备用回路12、，也按最多馈出回路 数 20考虑,20,煤矿安全规程对机电设备硐室的要求,第四百六十条 永久性井下中央变电所和井底车场内的其他机电设备硐室，应砌碹或用其他可靠的方式支护。采区变电所应用不燃性材料支护。硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通风孔。装有铁门时，门内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌碹或用其他不燃性材料支护。硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。第四百六十一条 采掘工作面配电点的位置和空间必须能满足设备检修和巷道运输、矿车通过及其他设备安装的要求，并用不燃性材料支护。第四百六十二13、条 变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设1个出口。,21,第四百六十三条 硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5m以上的通道，各种设备相互之间，应留出0.8m以上的通道。对不需从两侧或后面进行检修的设备，可不留通道。第四百六十四条 带油的电气设备必须设在机电设备硐室内。严禁设集油坑。硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。第四百六十五条 硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。硐室内必须悬挂与实际相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。采区变电所应设14、专人值班。无人值班的变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。硐室内的设备，必须分别编号，标明用途，并有停送电的标志,22,23,井下机电硐室安全管理规定,1、井下机电硐室和变配电设备安装都必须要有设计，设计应考虑该硐室服务期间内设备最多、容量最大时的情况。2、采区变电所应实现双回路或环形供电，高突及高瓦斯地区的变电所必须实现双回路供电。3、永久性的井下中央变电所和井底车场内的其它机电设备硐室，应砌碹或用其它可靠的方式支护。采区变电所应用不燃性材料支护。4、井下中央变电所和水平排水泵房的地面标高，应分别比其出口与井底车场或大巷连接处的底板标高高出0.5m。,24,5、硐室必须装设向外开的防火15、铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍巷道交通。铁门上应装设便于关严的通风孔，以便必要时隔绝通凤。装有铁门时，可加设向外开的栅栏铁门，但不得妨碍铁门的开闭。6、从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌碹或用其它不燃性材料支护。7、井下机电设备硐室应设在进风风流中。井下个别机电设备硐室，如确需设在回风流中，此回风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%，必须安装甲烷断电仪并报矿总工程师批准后，方可实施。,25,8、变电硐室长度超过6m时，必须在峒室的两端各设1个出口。如果硐室深度小于6m、入口宽度不小于1.5m而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。采区变电所必须有独立的通风系统。9、井下充电室必须有独立的通风系统，回风风流16、应引入回风巷。井下充电室在同一时间内，5t及其以下的电机车充电电池的数量不超过3组、5t以上的电机车充电电池的数量不超过1组时，可不采用独立的风流通风，但必须在新鲜风流中。井下充电室风流中以及局部积聚处的氢气浓度，不得超过0.5%。10、硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5m以上的通道，各种设备相互之间，应留出0.8m以上的通道。对不需从两侧或后面进行检修的设备，可不留通道。,26,11、带油的电气设备必须设在机电硐室内。严禁设集油坑。机电硐室内不应有滴水。峒室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备，如果溢油或漏油时，必须立即处理。12、机电设备硐室的空气温度不得超过30，17、当空气温度超过时，必须缩短超温地点工作人员的工作时间，并按规定给予高温补贴。13、机电峒室内必须设置足够数量扑灭电气火灾的灭火器材。每个入口应有不少于2只合格的灭火器、0.3m3黄砂及6个砂袋，并备有一把铲子。灭火器材应放置在峒室内入口处明显的地方。,27,14、峒室入口处应悬挂“非工作入员禁止入内”字样的警示牌和场所名称牌，硐室内有高压电气设备时，入口处和峒室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。15、井下变电所(中央、水平区域、一翼、为2个及以上采区服务)及为高瓦斯头面供电的采区变电所应设专人值班。无人值班的变电硐室必须关门加锁，并有专人巡回检查。鼓励采用新技术，实现变电所无人值守18、。值班人员一般为1人，严禁打开电气设备进行任何工作。钥匙管理：供电范围内的采掘等单位按单位配置，由采掘电钳工现场交接;机电值班室、专职检查人员按需配置。专职巡回检查人员由防爆检查员担任，24小时内巡查1次。,28,16、有专人值班的变电峒室内应有：岗位责任制、交接班制度、电气试验制度、巡回检查制度、干部上岗制度、包机制度、停送电制度、工作票(操作票制度、工作许可制度、工作监护制度、工作终结制度)制度、要害场所管理制度，供电系统图，巡回检查记录薄、要害场所登记薄、干部上岗登记薄、事故记录薄、交接班记录薄。无人值班的变电峒室内应有：供电系统图、巡回检查记录薄、事故记录薄。供电系统图必须与实际相符，19、图上应注明电动机、变压器、配电装置、信号装置的规格型号，电缆截面长度，过流保护整定值和被保护干线和支线最远点两相短路电流值。硐室内的设备，必须分别编号，并有标志牌，在牌上注明用途、保护整定值和包机人。,29,17、电缆穿过墙壁部分，应用套管保护，并严密封堵管口。护管可用钢管制作，封堵材料可用黄泥或其它不燃性材料。18、井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。低压馈电线上，应装设短路、过负荷和检漏保护装置。19、变电所内必须清洁卫生，要有足够的照明，设备摆放整齐，四线吊挂分开，接地线符合规定。,30,中性点接地与中性点不接地系统,三相交流发电机或变压器的20、三个线圈，当它们接成星形接线时，就形成一个中性点。如果将这个中性点通过接地极与大地直接连接，这就叫中性点直接接地。这样的电网就叫做中性点直接接地的系统。如果中性点与大地绝缘，这样的电网就叫做中性点不接地系统。规程规定：井下配电变压器的中性点严禁直接接地。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。,30,电网中性点运行方式的种类,大接地电流系统 1）直接接地，又称为有效接地 2）经低阻接地小接地电流系统 1）不接地，又称为中性点绝缘 2）经消弧线圈接地 3）经高阻接地,中性点运行方式的种类,33,中性点接地系统,电气雷管的引爆电流都很小，如果放炮工人在装药的过程中，强大的单相接地短21、路电流正好散流至此，并且其流过雷管的电流足以使雷管引爆的话，就必将使雷管和炸药爆炸，从而造成重大伤亡事故。单相短路电流很大，在接地点将产生很大的电弧，有可能引起瓦斯和煤尘爆炸或人员伤亡。当人体通过5mA电流时，就有触电感觉，通过30-50mA电流时，就有生命危险，通过50mA以上电流时绝对有生命危险。而人身电阻 为1000欧，通过计算，其触电电流分别为220mA 50mA。,33,34,34,Id,Id,4,16,Id=U/R=380/(4+16)=19A,足以引起瓦斯、煤尘爆炸,660V,35,中性点接地系统,A,I,I,发生触系统电I=U/R=220/1000=220mA50mA,中性点直22、接接地,36,采用消弧线圈接地运行方式,36,37,杂散电流的危害,通过大地或其他设备流回变流所用的电流，叫直流杂散电流。零序电流从地线或大地经漏电继电器流回电网叫交流杂散电流。杂散电流的危害(1)矿井杂散电流可能引起电雷管的误爆炸，威胁人身安全(2)矿井杂散电流腐蚀金属管路和铠装电缆金属外皮，缩短金属铠装电缆和金属管路的使用寿命。(3)杂散电流可能使漏电保护发生误动作。(4)杂散电流可引起电火花，其电火花能引起瓦斯、煤尘爆炸。,37,38,案例：,1、2005年2月14日，辽宁孙家湾煤矿，由于局扇停风造成瓦斯聚集，而瓦检员脱岗未能及时发现瓦斯超限，工作面工人带电检修电气设备产生电火花，引起瓦23、斯爆炸，造成214人死亡。,38,39,防止电火花引起瓦斯、煤尘爆炸的措施：,一、坚持使用防爆型电气设备，杜绝电气设备失爆。二、坚持使用井下安全供电中的“三大保护”装置。三、加强电缆和设备的管理，严格遵守各项安全用电作业制度。四、设置“双风机、双电源”、“三专两闭锁”装置。五、防静电、控制杂散电流等。,39,40,煤矿用防爆型电气设备 煤矿用防爆型电气设备是按照爆炸性环境用防爆电气设备国家标准GB3836制造的。该类型电气设备适用于煤矿低瓦斯、高瓦斯和有煤尘与瓦斯突出、喷出的区域，根据其原理又分为10种设备类型。,41,41,42,煤矿安全规程第394条中明确规定：在煤(岩)与沼气突出的矿井和24、沼气喷出的巷道区域及在沼气矿井的采区进风道、总回风巷道、主要回风道、采区回风道、工作面和工作面进风、回风道使用的高低压电机和控制设备，都要使用矿用防爆型的电气设备。,42,43,一、防爆型电气设备的定义,防爆型电气设备是指按照国家标准生产的、适用于煤矿井下的、不会引起周围爆炸性气体发生爆炸的电气设备。防爆电气设备的防爆总标志为Ex，安全标志为MA。,43,44,45,防爆电气设备类别，级别。,防爆电气设备按使用环境的不同分为两大类：类：用于煤矿井下的电气设备，主要用于含有甲烷混合物的爆炸性环境。类：用于工厂的防爆电气设备，主要用于含有除甲烷外的其他各种爆炸性混合物环境。级别:隔爆型和本质安全型25、电气设备分为 A、B、C三级,45,46,46,电气设备的防护等级 电气设备应具有坚固的外壳，外壳应具有一定的防护能力，并达到一定的防护等级标准。防护等级就是防外物和防水能力。防外物是指防止外部固体进入设备内部和防止人体触及设备内的带电或运动部分的性能，简称防外物。防水是防止外部水分进入设备内部，对设备产生有害影响的防护性能，简称防水。防护等级用字母IP连同两位数来标志。例如IP54中的IP是外壳防护等级标志，第一位数字5表示防外物5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。,46,47,二、防爆型电气设备的类型：,防爆型电气设备按照防爆标准26、可分为十种，即隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充沙型、气密型、浇封型、无火花型和特殊型电气设备。,47,GB3836.12000,GB133677,类型,标志,类型,标志,隔爆型电气设备,本质安全型电气设备,增安型电气设备,d,e,i,隔爆型,安全火花型,安全型,KB,KH,KA,正压型电气设备,充油型电气设备,充砂型电气设备,浇封型电气设备,气密型电气设备,无火花型电气设备,特殊型电气设备,p,o,q,m,h,n,s,充气型,充油型,特殊型,防爆型电气设备新旧类型对照表,KT,KF,KC,48,49,三、隔爆型电气设备的定义：,所谓隔爆，就是指当电气设备外壳内部发生可燃性混合物爆27、炸时，决不会引起壳外的可燃性混合物燃烧和爆炸。凡是具有这种隔爆性能的电气设备就称为 隔爆型电气设备。隔爆型电气设备的标志是“d”。,49,50,耐爆性,耐爆性是指当 进入壳内的爆炸性气体混合物被壳内的火花、电弧引爆时，所产生的高温、高压气体作用，外壳不应出现严重变形或损坏，不致使内部的爆炸火焰直接点燃壳外的爆炸瓦斯，引起周围的爆炸性气体发生爆炸，实现隔爆。,50,爆炸时：温度为1850，压力为7.4个大气压,51,52,隔爆性：,隔爆性是指当隔爆外壳内部的爆炸性气体发生爆炸时，所产生高温高压气体和火焰会通过接合面的缝隙向外泄漏，但不会引起壳外的爆炸性气体发生爆炸。,52,53,接合面的间隙、有28、效宽度和表面粗糙度,接合面的 有效长度不应小于25毫米，间隙不大于05毫米。表面粗糙度应不低于V 5，操纵杆不低于V 6，并须有防锈措施 耐爆性和不传爆性这两个特性是相辅相成的，为了保证隔爆外壳的隔爆性能，我们必须遵守这二方面的要求。,53,间隙0.4mm,间隙0.5mm,粗糙度6.3um,54,55,五、隔爆型电气设备的失爆现象：,什么叫失爆？是指隔爆型电气设备失去了防爆性能的要求（耐爆性或隔爆性）。,55,56,煤矿安全规程规定：,防爆性能受到破坏的电气设备，必须立刻处理或更换，严禁继续使用。,56,57,矿用隔爆型电气设备的失爆原因,造成失爆的原因是复杂多样的，常见的主要原因有：(1)由29、于维护和定期检修不妥，防护层脱落往往使隔爆面上出现砂泥灰尘等杂物，某些用螺钉紧固的平面对口接合面出现凹坑，使隔爆面间隙增大。(2)井下电气设备由于移动或搬运不当而发生磕碰，使外壳变形或产生严重的机械伤痕，或在使用中亦很可能发生撞击现象，严重时可能增加接合面间隙。(3)装配时产生严重的机械划痕。这是由于杂质没清除干净造成划伤隔爆面，在转盖式结构的接合面上特别容易发生这种现象。(4)隔爆面上产生锈蚀现象，增大粗糙度。,57,58,5)由于不熟悉设备的性能，在装卸过程中没有采用专用工具或发生误操作。(6)螺钉紧固的隔爆面，由于螺孑L深度过浅或螺钉太长，而不能很好地紧固零件。(7)由于工作人员对防爆理30、论知识掌握不够，对各种规程不能正确贯彻执行，以及对设备的隔爆要求粗心大意，均可能造成失爆。,58,59,设备失爆后就起不到隔爆和耐爆的作用。内部发生爆炸的火焰会传到壳外，并且与井下可燃、可爆性混合气体直接接触，会引起矿井火灾及瓦斯煤尘爆炸，造成重大恶性事故。防止失爆，保持隔爆外壳具有可靠的隔爆性能，这是防止煤矿井下发生瓦斯爆炸，保证电气安全的重要手段之一,59,矿用隔爆型电气设备的失爆 危害,60,增安型电气设备,增安型电气设备的防爆原理是对于那些在正常运行条件下不会产生电弧、火花和危险温度的矿用电气设备，为了提高其安全，在设备的结构、制造工艺以及技术条件等方面采取一系列，从而避免了设备在运行31、和过载条件下产生火花、电弧和危度，实现了电气防爆。增安型设备的标志是“e”。,60,61,增安型电气设备要制成有效的防护外壳，选择合适的电气间隙和爬电距离；提高绝缘材料的绝缘等级；限制设备的温度；电路和导线实现可靠的连接；有较好的防水、防外物能力，对有绝缘带电部件的外壳，其防护等级达到IP44，对有裸露带电部件的外壳，其防护等级达到IP54。增安型电气设备的防爆能力不如隔爆型电气设备。因此在瓦斯爆炸危险性较大的场所不准使用增安型电气设备。,61,62,本质安全型电气设备,本质安全电路就是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32、用本质安全电路的电气设备称为本质安全型电气设备。本质安全型电气设备是通过限制电路的电气参数(如降低电压、减小电流等)，进而限制放电能量实现电气防爆的。所以它不需要专门的隔爆外壳，这就大大缩小了设备的体积和重量，简化了设备的结构。本质安全型电气设备的标示为“i”。,62,63,本质安全电路是根据安全火花原理，通过合理选择电路中的电气参数，使系统在正常或故障状态下，产生的电火花能量相当小，不能点燃爆炸混合物的电路。电火花有电阻性、电容性和电感性三种。只要在电路的设计上合理选择元件，限制电路中的电流、电压等参数，就能达到限制火花能量的要求。其方法有：（1）合理选择电气元件，降低供电电压。（2）通过增33、大电路电阻或利用导线电阻来限制电路的短路故障电流。（3）采取消能措施来消耗能量元件的能量。,64,本安型电气设备的外壳可用金属、塑料及合金制成。外壳的强度、防尘、防水、防外物能力符合国家规定。电气间隙和爬电距离符合 规定。对一般环境使用的设备，其防护等级不低于IP20；对用于采掘工作面使用的设备，其防护等级不低于IP54。本安型电气设备具有结构简单、体积小、重量轻，制造维修方便、安全、可靠等特点。目前本安型电气设备最大输出功率在25W左右，仅用于控制、信号、通讯装置和监测仪表上。,64,65,正压型电气设备 它具有正压外壳，可以保持壳内新鲜空气或惰性气体的压力高于周围爆炸性环境的压并能阻止外部34、混合物进入壳内。充油型电气设备 全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或壳外的爆炸性混合物的电气设备。,66,充砂型电气设备 外壳内充填砂粒材料，使之在规定的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的电气设备。无火花型电气设备 在正常运行条件下，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的电气设备。浇封型电气设备 整台设备或其中部分浇封在浇封剂中，在正常运行和认可的过载或认可的故障下，不能点燃周围的爆炸性混合物的电气设备。,67,气密型电气设备 凡具有气密封外壳的电气设备。气密封外壳是用熔化挤压或胶粘的方法进行密封的外35、壳。这种外壳能防止壳外气体进入壳内。特殊型电气设备 是指采用的防爆措施不为上述九种基本防爆类型所包括，经过防爆检验证明确实具有防爆性能的电气设备。这种特殊的防爆电气设备，是使点火源与爆炸性气体混合物进行了隔离，即正常或故障时产生的危险因素，不与爆炸性混合物直接接触。按国外的要求，特殊型电气设备的防爆水平应达到本质安全型。,68,矿用一般型电气设备,矿用一般型电气设备的基本要求是外壳坚固、封闭，能防止从外部直接触及带电部分；防滴、防溅、防潮性能好；有电缆引入装置，并能防止电缆扭转、拔脱和损伤；开关手柄和门盖之间有联锁装置等。防防等级一般不低于IP54，外风冷式电机风扇进风口和出风口的防护等级不低36、于IP20和IPl0；矿用一般型电气设备表面温度不超过85；操作手柄、手轮不高于60；在结构上能防止人接触的部位不高于150。矿用一般型电气设备是一种煤矿井下用的非防爆型电气没备，它只能用于井下无瓦斯煤尘爆炸危险的场所。外壳的明显处有“KY”标志。,68,69,电气间隙：指两个裸露导体之间的最短空间距离。爬电距离：指不同电位两个导体之间沿绝缘材料表面的最短距离。爬电距离是由电气设备的额定电压、绝缘材料的耐泄痕性能以及绝缘材料表面形状等因素决定的。额定电压越高，爬电距离就越大；反之，就越小。绝缘材料的耐泄痕性能通常是用耐泄痕指数来表示。,69,70,矿用防爆型电气设备的通用要求,通用要求就是防爆37、电气设备共有的特性。主要有以下几个方面：(1)电气设备的允许最高表面温度。表面可能堆积粉尘时为150；采取防尘堆积措施时为450；防爆电气设备使用的环境温度为-20 40。(2)电气设备与电缆的连接应采用防爆电缆接线盒，电缆的引入引出必须用密封式电缆引入装置，并应具有防松动、防拔脱措施。(3)对不同的额定电压和绝缘材料，电气间隙和爬电距离都有相应的较高的要求。,70,71,(4)具有电气或机械闭锁装置，有可靠的接地及防止螺钉 动装置。(5)防爆电气设备如果采用塑料外壳，须采用不燃性或难燃性材料制成，并保证塑料表面的绝缘电阻不大于110 3，以防积聚静电，还必须承受冲击试验和热稳定试验。(6)防38、爆电气设备限制使用铝合金外壳，防止其与锈铁摩擦产生大量热能，避免形成危险温度。(7)防爆型电气设备，必须经国家指定的防爆试验鉴定。,71,72,严把入井关,防爆型电气设备在入井前，必须检查其产品合格证、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。,72,73,定期检查、定期维护：,必须坚持对防爆设备的班检、日检、周检、月检制度,73,74,班检、日检、周检、月检：,班检是指防爆电工对所管辖的防爆设备每班进行检查。日检是指兼职防爆检查员对所管辖的防爆设备每日进行检查。周检是指机电科防爆检查员对所管辖的防爆设备每周进行检查。月检是指由机电科组织对全矿的防爆设备每月进行一次检查39、。,74,保护整定原则及配置,3110kV电网继电保护装置运行整定规程（1996年6月1日起实施）煤矿安全生产规程（2011年版本）煤矿电工手册 煤炭工业出版社煤矿井下供电三大保护整定细则 煤炭工业出版社矿井漏电保护 煤炭工业出版社,76,三大保护,“三大保护”指的是漏电保护、保护接地、过电流保护,76,77,漏电保护,漏电保护的主要目的是通过切断漏电电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘。侧重点：控制故障发生后的跳闸时间即切断电源的时间 漏电保护方式有漏电保护、选择性漏电保护、漏电闭锁。漏电保护的基本要求：全面、安全、可靠、动作灵敏、选择性良好,77,78,.全面:保护应复盖整个40、被保护的单元，无死区。.安全:无论任何原因，造成了系统漏电30mA、在切断电源或发生间歇性漏电时，接地点电火花能量0.28mJ时，必须停止供电。.可靠：系统动作要可靠.从设备结构：元件质量、制造工艺;从性能上：不拒动，不误动.动作灵敏：一但发生最轻微（临界值）漏电事故，能反映.选择性良好:在保护范围内，准确无误的切除故障电源，尽可能的减少停电范围。,79,漏电的原因（1）电缆和电气设备长期过负荷运行，使绝缘老化而造成漏电。（2）运行中的电气设备受潮或进水，造成对地绝缘电阻下降而漏电。（3）电缆与设备连接时，接头不牢，运行或移动时接头松脱，某相碰壳而造成漏电。（4）用金属丝吊挂电缆，造成绝缘损坏41、.（5）电气设备内部随意增加电气元件，使外壳与带电部分之间电气间隙小于规定值，造成某一项对外壳造成放电而发生接地漏电。（6）橡套电缆受车辆或其他器械挤压、碰砸等，造成相线和地线破皮或护套损坏，芯线裸露而发生漏电。（7）铠装电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或缝隙，长期受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。,80,（8）电气设备内部遗留导电物体，造成某一相碰壳而发生漏电。（9）设备接线错误，误将一相火线接地或接头毛刺太长而碰壳，造成漏电。（10）移动频繁的电气设备的电缆反复弯曲使芯线部分折断，刺破电缆绝缘与接地芯线接触而造成漏电。（11）操作电气设备时，产生弧光放电造成一相接地而漏电。（12）设备42、维修时，因停、送电操作失误，带电作业或工作不慎，造成人身触及一相而漏电。,81,漏电的种类：,集中性漏电,分散性漏电,单相漏电,两相漏电,三相漏电,对称性漏电：三相漏电,不对称性漏电,单相漏电,两相漏电,82,三、漏电保护,：,漏电保护按保护方式可分为三种：1、漏电保护（附加直流电源漏电保护）2、漏电闭锁保护 3、选择性漏电保护,82,83,保护装置种类很多，有电子电路的，也有单片计算机控制的。这里介绍的漏电保护，从原理上附加直流电源漏电保护，如图所示。,84,其工作原理是：漏电继电器用直流电进行绝缘监视，当人体触电时，绝缘电阻降低，其回路如下：电源接地极人体负荷线C相SK（三相电抗器）LK（43、零序电抗器）欧姆表ZJ（直流继电器）电源，ZJ吸合ZJ1闭合TQ（跳闸线圈）有电触电断开DW(馈电开关)断开切断了供电回路。如果绝缘阻值高于整定值时，直流监测电流小于ZJ的动作电流，馈电开关不会跳闸，正常供电。,85,煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则,为了保证矿井和人身安全，根据煤矿安全规程特制定本细则。1、细则仅适用于井下中性点不直接接地的1140V及以下动力、照明、信号电网中的各类检漏保护装置，包括各类设备中具有漏电闭锁，漏电跳闸及选择性漏电保护功能的保护单元(以下简称检漏保护装置)。2、凡从事井下电气设备安装、运行、维护与检修的人员均应熟悉细则。3、对井下使用的检漏保44、护装置，各生产矿井(或采区)必须专人进行维护、检修和调整，使检漏保护装置正常进行.,86,煤矿井下低压检漏保护装置的安装、运行、维护与检修细则,为了保证矿井和人身安全，根据煤矿安全规程特制定本细则。1、细则仅适用于井下中性点不直接接地的1140V及以下动力、照明、信号电网中的各类检漏保护装置，包括各类设备中具有漏电闭锁，漏电跳闸及选择性漏电保护功能的保护单元(以下简称检漏保护装置)。2、凡从事井下电气设备安装、运行、维护与检修的人员均应熟悉细则。3、对井下使用的检漏保护装置，各生产矿井(或采区)必须专人进行维护、检修和调整，使检漏保护装置正常进行.,87,4、检漏保护装置的防爆性能必须符合防爆45、要求，电气性能必须经煤炭系统归口检验单位检验合格。5、井下各变电所的低压馈出线上，应装设带漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置。如无此种装置，必须装设自动切断漏电馈线的检漏保护装置。煤(岩)电钻、照明信号馈线上，必须装设有自动切断漏电馈线的检漏保护装置。低压电磁起动器应具备漏电闭锁功能。6、运行中的检漏保护装置性能必须可靠，严禁任意拆除和停用。7、选择性检漏保护装置必须配套使用(即总开关和所有分支开关必须都装设)，带延时的总检漏保护装置不准单独使用。,88,下井前的检验 检漏保护装置在地面要进行仔细检查、试验，符合要求后才可以下井使用。检查试验内容：1、按防爆电气设备防爆性能的各项检46、查要求进行检查。2、按厂家说明书上所示线路核对检漏保护装置内部接线是否正确，连线是否良好，元件、导线等有无破损。3、检漏保护装置的绝缘电阻值应符合：1140V的用1000V摇表摇测不低于10M：660V的用1000V摇表摇测不低于10M；380V的用500V摇表摇测不低于5M；127V的用250V摇表摇测不低于2M；42V装用250V摇表摇测不低于0.5M。4、测量各直流电源的电压值及热继电器的动作电流值，其值应符合厂家规定。,89,5、检漏保护装置在下井前应先在地面进行漏电动作电阻值、漏电动作时间、补偿效果的测定；带旁路的漏电保护应进行旁路动作电阻值、动作时间的测定；具有漏电闭锁功能的应测量47、闭锁电阻值，测量结果应符合规定。具有选择性漏电保护功能的各类检漏装置，在地面还要进行不少于两条馈电开关的支路作配套试验，各支路都应轮流进行三次漏电试验，以检查漏电选择性的可靠性。,90,安装 1、检漏保护装置在井下装卸、搬运过程中，应免受剧烈的震动。2、检漏继电器、选择性的检漏保护装置应接在馈电开关的负荷侧。如用两台馈电开关作总开关时，可合用一台检漏保护装置。两台馈电开关的跳闸线圈应并联，并注意：馈电开关的跳闸线圈必须连接在同一相电源上。两台馈电开关的跳闸线圈联络线间应串接一个隔爆型停止按钮(或开关)；当第一台运行，第二台停运时，应按下按钮(或断开关)并锁住不让其返回，避免该停运开关负荷侧仍带48、电。否则不允许停运一台开关，另一台仍运行。检漏保护装置的电源只需与第一台开关连接。如需停止第一台开关，第二台开关继续运行时，应将检漏保护装置的电源改接到第二台开关上。,91,3、对检漏保护装置接地装置的几点规定：主接地线(即其外壳的保护装置接地线)要可靠地与采区变压所的辅助接地母线或局部接地极相连：煤电钻、照明综合保护装置只设辅助接地极能够满足要求的可以不另设主接地极。供检漏保护装置作检验用的辅助接地线，应用芯线总断面不小于10mm的橡套电缆。检漏保护装置的辅助接地极应单独设置，规格要求要与局部接地极相同，并距局部接地极的直线距离不得少于5m。煤(岩)电钻、照明综合保护装置的辅助接地极，可采用49、直径不小于22mm，长度不小于500mm的钢管进行埋设。当同一地点装有两台以上检漏保护装置时，可以共用一个辅助接地极及一根辅助接地线。如共用同一辅助接地极的几台检漏保护装置，则应断其内部试验按钮常闭触点至局部接地极的连线。,92,4、在由地面变电所直接向采区低压供电的特殊情况下，地面变电所必须设检漏保护装置。5、为确保检漏保护装置动作可靠，安装时应将它水平放置于特设的架上或吊架于硐室墙壁上。放置的高度以便于检查为准，并避免水淋或受潮。6、安装前对配合检漏保护装置使用的开关的跳闸机构，应进行如下检查：跳闸线圈的绝缘电阻应符合：1140V的用1000V摇表摇测不低于10M；660V的用1000V摇50、表摇测不低于10M；380V的用500V摇表摇测不低于5M。跳闸机构灵活可靠。开关的操作机构应无过位或卡阻现象。,93,7、检漏保护装置安装完毕后，应做跳闸试验，如不跳闸，则应立即切断电源作全面检查，合格后方可投入使用。具有对电网对地电容电流进行补偿的各类检漏保护装置，供电系统安装完毕后，均应在正常负荷情况下，进行电容电流的最佳补偿调节。8、安装时，电网系统总的绝缘电阻值应符合：1140V不低于80K；660V不低于50K；380V不低于30K。,94,运行、维护和检修 1、采区变电所值班人员或防爆检查人员每天应对检漏保护装置的运行情况进行检查试验，并作记录。检查试验内容：观察欧姆表的指示数值51、是否正常。当电网绝缘1140V低于50K；660V低于30K；380V低于15K时，应及时采取措施，设法提高电网绝缘电阻值，尽量避免自动跳闸。安装位置必须平稳可靠，周围应清洁，无淋水现象。外观检查检漏保护装置的防爆性能必须合格。局部接地极和辅助接地极的安设应良好。用试验按钮对检漏保护装置进行跳闸试验。煤(岩)电钻综合保护装置每班试验一次，照明信号综合保护装置每天试验一次。对具有选择性功能的检漏保护装置各支路应每天做一次跳闸试验，总检漏保护装置每周做一次跳闸试验。,95,2、检漏保护装置维修人员每月至少对检漏保护装置进行一次详细检查。内容除上条所规定的外，应检查：各处导线是否良好，有无破损及受潮52、。闭锁装置及继电器动作是否可靠。各处接头、触点是否良好，有无松动脱落和烧毁现象。内部元件、插件板、熔断器及指示灯有无松动、破损。补偿电感是否达到最佳补偿效果。检漏保护装置的隔爆性能是否符合规定,96,3、在瓦斯检查员的配合下，对新安装的检漏保护装置在首次投入运行前做一次远方人工漏电跳闸试验。运行中的检漏保护装置，每月至少做一次远方人工漏电跳闸试验。有选择性的检漏保护装置做远方人工漏电跳闸试验时，总检漏保护装置应在分支开关断开后在分支开关入口处做人工漏电跳闸试验，其余分路开关应分别做一次远方人工漏电跳闸试验。,97,试验方法是：在最远端的控制开关的负荷侧按不同电压等级接入试验电阻(127V用2K53、，10W电阻；380V用3.5K，10W电阻；660V用11K，10W电阻；1140V用20K，10W电阻)。如用磁力起动器进行试验，试验电阻的一端接在熔断管的螺扣上，另一端接在外壳上，盖上外盖后送电，观察馈电开关是否跳闸，如跳闸，说明检漏保护装置动作可靠试验完毕后，要拆除试验电阻,98,4、检漏保护装置每年应升井进行一次检修，除对防爆外壳修理外，其他项目应按照下井前有关检验的各条规定内容进行检查和试验；对绝缘电阻较低，耐压试验不合格的必须进行干燥处理，并更换不合格的零件。5、检漏保护装置的维护、检修及调试工作应记入专门的检漏保护装置的运行记录本内。6、井下供电系统使用中的检漏继电器，任何单位54、和个人无权甩掉(或停止运行)。,99,故障的判断与寻找 1、当电网在运行中发生漏电故障时，应立即进行寻找和处理，并向矿井调度室或主管电气人员汇报。发生故障的设备或电缆在未消除故障前，禁止投入运行。2、发生漏电故障，一般应从以下几方面进行分析：（1）运行中的电器设备绝缘受潮或进水，造成相与地之间绝缘降低或击穿。（2）电缆在运行中受机械或其他外力的挤压、砍砸、过度弯曲等而产生裂口或缝隙，长期受潮气、水分的侵蚀致使绝缘降低；砍砸或挤压也可能引起相与地间的直接相通、导电芯线裸露或短路。（3）电缆与设备在连接时，由于芯线接头不牢、封堵不严、接线装置压板不紧，运行中产生接头松动脱落与外壳相连或发热烧毁绝缘55、。,100,(4）检修电气设备时，由于停送电错误或工作不慎将工具材料等其他金属物件残留在设备内部，造成相接地。（5）电气设备接线错误或内部导线绝缘破损造成与外壳相连，以及电缆屏蔽层处理不当造成漏电。（6）在操作电气设备时，产生弧光放电。（7）电气设备或电缆过负荷运行损坏或直接烧毁绝缘。（8）电缆与电缆的冷补、热补接头，由于芯线连接不牢、密封不严、绝缘包扎不良，运行中产生接头松动或受潮进水而造成漏电或绝缘破损。,101,2、检漏保护装置的运行维护人员，应根据下述情况判断漏电性质：集中性漏电（1）长期集中性漏电 这种漏电，可能是电网内的某台设备或电缆，由于绝缘击穿或导体碰及外壳所造成。（2）间歇的56、集中性漏电 这种漏电，大部分发生在电网内某台设备（主要是电动机）或负荷端电缆，由于绝缘击穿或导体碰击外壳，在设备运转时产生漏电；还可能由于针状导体刺入负荷侧电缆内产生漏电。（3）瞬间的集中性漏电 这种漏电，主要是由于工作人员或其他物体偶尔触及带电导体或电气设备和电缆的绝缘破裂部分，使之与地相连；还可能在操作电气设备时产生对地弧光放电所致。,102,分散性漏电（1）某几条线路及设备的绝缘水平降低所致。（2）整个电网的绝缘水平降低所致。3、发生漏电故障后，应根据设备、电缆新旧程度、下井使用时间的长短、周围环境（如潮湿、积水、淋水等）和设备运转情况，首先判断漏电性质，估计漏电大致范围，然后进行细致检57、查，找出漏电点。根据不同的检漏保护装置判断漏电点，如找不到漏电点，应与瓦斯检查员联系，对可能产生瓦斯积聚的地区（如单巷掘进、通风不良的采掘工作面等）进行瓦斯检查，如无瓦斯积聚（瓦斯浓度小于1%）时，可用下列方法进行寻找：发生漏电故障后，将各分路开关分别单独合闸，如发生跳闸（或闭锁），为集中性漏电。如不跳闸（或不闭锁），但各分路开关全部合上时则跳闸，一般为分散性漏电。,103,分散性漏电（1）某几条线路及设备的绝缘水平降低所致。（2）整个电网的绝缘水平降低所致。3、发生漏电故障后，应根据设备、电缆新旧程度、下井使用时间的长短、周围环境（如潮湿、积水、淋水等）和设备运转情况，首先判断漏电性质，估计58、漏电大致范围，然后进行细致检查，找出漏电点。根据不同的检漏保护装置判断漏电点，如找不到漏电点，应与瓦斯检查员联系，对可能产生瓦斯积聚的地区（如单巷掘进、通风不良的采掘工作面等）进行瓦斯检查，如无瓦斯积聚（瓦斯浓度小于1%）时，可用下列方法进行寻找：发生漏电故障后，将各分路开关分别单独合闸，如发生跳闸（或闭锁），为集中性漏电。如不跳闸（或不闭锁），但各分路开关全部合上时则跳闸，一般为分散性漏电。,104,集中性漏电的寻找方法（1）漏电跳闸后，试合总馈电开关，如能合上，可能是瞬间的集中性漏电。（2）试合总馈电开关，如不能合上，再拉开全部分路开关，试合总馈电开关，如仍不能合上，则漏电点在电源线上，然59、后用摇表摇测，确定在哪一条线路上。（3）拉开全部分路开关，试合总馈电开关，如能合上，再将各分路开关分别逐个合闸，如在合某一开关时跳闸，则表示分路有集中性漏电。分散性漏电的寻找方法 若电网绝缘水平降低，在尚未发生一相接地时，继电器动作跳闸，可以采取拉开全部分路开关，再将各分路开关分别逐个合闸的办法，并观察检漏继电器的欧姆表指数变化情况，确定是哪一条线路的绝缘水平最低，然后用摇表摇测。检查到某设备或电缆绝缘水平太低时，则应更换。,A,I,660V,380V,B,C,I,触电,爆炸,105,DW,QC,QC,DW,QC,QC,DW,DW,DW,6KV,采一 工作面 配电点,D,D,D,D,JY82,60、采区变电所,d1,d2,106,107,2、漏电闭锁保护：,用于控制电动机的真空启动器，如QCZ83系列磁力启动器以及作为分路的KBZ型真空馈电开关都具有漏电闭锁保护。,108,（1）什么是漏电闭锁？,是指在开关合闸之前，首先对所控制的设备及电缆进行绝缘监测，如果有漏电，开关不能合闸送电，起闭锁作用。,DW,DW,QCZ,QCZ,DW,DW,DW,6KV,采一 工作面 配电点,D,D,D,D,JY82,采区变电所,QCZ,QCZ,109,漏电跳闸与漏电闭锁保护的区别：,漏电跳闸保护是在电网运行中起保护作用，而漏电闭锁保护是在电网运行前起绝缘检测作用的。因此，还没有完全解决动作的选择性问题。,161、10,3、选择性漏电保护：,是指当某一条支路发生漏电时，只使该支路的开关跳闸停电，而未发生漏电支路仍然可以正常工作。分路的KBZ型真空馈电开关具有选择性漏电保护的功能。,111,KBZ,QCZ,QCZ,KBZ,QCZ,QCZ,KBZ,KBZ,KBZ,6KV,采一 工作面 配电点,D,D,D,D,d2,112,113,保护接地,煤矿安全规程 井下电气设备保护接地 第四百八十二条 电压在36V以上和由于绝缘损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。第四百八十三条 接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2。每一移动式和手持式电气设备62、至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电 阻值，不得超过1。第四百八十四条 所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0.75m、厚度不得小于5mm。在钻孔中敷设的电缆不能与主接地极连接时，应单独形成一分区接地网，其接地电阻值不得超过2。,114,第四百八十五条 下列地点应装设局部接地极：,（一）采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。,（二）装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。,（三）低压配电点或装有3台以上电气设备的地点63、。,（四）无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置1个局部接地极。,（五）连接高压动力电缆的金属连接装置。,局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6m、厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相64、距不得小于5m，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。,115,第四百八十六条 连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50mm的铜线，或截面不小于100mm的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小100mm的扁钢。电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，应采用截面不小于25mm的铜线，或截面不小于50mm的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm的扁钢。第四百八十七条 橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他用。,116,保护接地,井下保护接地网的作用 保护接地对保证人身触电安全是非常重要的。由于接地电阻的数值被控制在煤矿65、安全规程规定的范围内，因此，通过接地装置的有效分流作用，就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内，确保人身的安全。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，但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,117,井下保护接地的侧重点，在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度地降低故障的严重程度。漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间，一旦发生漏电或人身触电，应尽快切断电源，将故障存在的时间减少到最短。两种保护在井下电网中相辅相成，缺一不可，对井下电网的安全运行有重要作用。保护66、接零主要用于地面低压三相四线制中性点直接接地的供电系统中，对防止人身触电有重要意义。,118,保护接地及其作用原理,保护接地：用导体把电气设备中所有正常不带电、当绝缘损坏时可能带电的外露金属部分(电动机、变压器、电器、测量仪表的金属外壳、配电装置的金属构件、电缆终端盒与接线盒的金属外壳等)，和埋在地下的接地极连接起来。,ExdI,I地=U/R地,I人,I人=U/R人,人体电阻1000欧姆接地电阻2欧姆,119,I人=I地R地/R人,120,井下接地系统组成,.,1.主接地极1PE:,3.接地母线:,5.辅助接地母线：,6.连接导线:,4.接地导线:,井底主、付水仓或集水井。,连接主接地极的导线67、,（1）装有固定设备的硐室和单独的高压配电装置。（2）.采煤工作面的机巷、回风巷、单独供电的掘进工作面等。（3）.连接动力铠装电缆的每个接线盒.（4）.采区变电所、移动变电站、三台开关以上的低压配电点.,煤矿井下禁止采用铝导体作为接地系统,连接接地导线的导线,从接地母线或辅助接地母线引向电气设备的导线,从局部接地极引出的导线,接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2。,121,井下接地系统尺寸,122,煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则（一）总则 1、电气设备绝缘损坏时，在设备金属外壳上和电缆的钢带(或钢丝)上会产生危险电压，人若接触上，就会发生触电事故。保护接地就是为了避免人68、身触电事故的发生。2、36V以上的电气设备的金属外壳，构架、铠装电缆的钢带(或钢丝)、铅皮和橡套(塑料)电缆的接地芯线或屏蔽护套等均必须接地。在矿井中禁止使用无接地芯线(或无其它可供接地的护套，如铅皮、铜皮等)的橡套或塑料电缆。3、所有必须接地的设备和局部接地装置，都要和总接地网连接。4、主接地极应浸入水仓中，主、副水仓必须各设一块。矿井有几个水平时，每个水平的总接地网都要与主、副水仓中的主接地极连接。,123,在下列地点应装设局部接地极：每个采区变电所(包括移动变电站和移动变压器)。每个装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。每个低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。无低压配电点的采煤69、工作面的机巷、回风巷、集中运输巷以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少要分别装设一个局部接地极。连接动力铠装电缆的每个接线盒以及高压电缆连接装置。,124,6、局部接地极最好设在巷道水沟内，无水沟时应埋设在潮湿的地方。设在巷道水沟内的局部接地极及接地引线，不得影响水的正常通过和水沟清理。7、矿井内部所有需要接地的设备，均通过接地用的连接导线直接与接地母线(或辅助接地母线)或铠装电缆的钢带(或钢丝)、铅皮套或橡套电缆的接地芯线(或接地护套)相连接。而接地母线(或辅助接地母线)与连接在一起的所有电缆的接地部分，又均通过各接地导线同各局部接地极相连接，最后都直接汇接到主接地极上，从而构成一个全矿井内70、容完整的不间断的总接地网。如图所示。,125,DW,DW,DW,DW,QC,QC,DW,QC,QC,6KV,井下中央变电所,采区变电所,工作面 配电点,硐室,水仓,局部接地极,主接地极,辅助接地极,126,8、矿井内分区从井上独立供电者，可以单独在井下或井上设置分区的主接地极，但其总接地网的接地电阻不得超过2。9、严禁井下配电变压器中性点直接接地，严禁由地面上中性点直接接地的变压器或发电机向井下供电，但专供井下架线电机车变流设备用的专用变压器不在此限。10、每台设备均必须用独立的连接导线与接地网(接地母 线、辅助接地母线)直接相连。禁止将几台设备串联接地，也禁止将几个接地部分串联。11、接地母71、线及变电所的辅助接地母线，应采用断面不小于50mm的裸铜线、断面不小于100mm的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于100mm的镀锌扁钢。采区配电点及其它机电硐室的辅助接地母线，应采用断面不小于25mm的裸铜线、断面不小于50mm的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于50mm的镀锌扁钢。,127,12、连接导线、接地导线应采用断面不小于25 mm的裸铜线、断面不小于50mm的镀锌铁线或厚度不小于4mm、断面不小于50mm的镀锌扁钢。额定电压低于或等于127V的电气设备接地导线、连接导线，可采用断面不不小于6mm的裸铜线。13、严禁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72、地导线。14、未镀锌的铠装电缆的钢带(或钢丝)要定期进行防腐处理，12年应涂刷一次。15、从任意一个局部接地装置处所测得的总接地电网的电阻值，不得超过2。每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线(或其它相当接地导线)的电阻值，都不得超过1。16、本细则仅适用于煤矿井下的保护接地系统。,128,（二）井下接地装置的安装 1、保护接地的接地极 1）主接地极 主、副水仓的主接地极和分区的主接地极、均应采用面积不小于0.75 m，厚度不小于5mm的钢板。如矿井水为酸性时，应视其腐蚀性情况适当加大其厚度或镀上耐酸金属或采用其他耐腐蚀钢板。安装主接地时，应保证接地母线和主接地极连接处不73、承受较大拉力，并应设有便于取出主接地极进行检查的牵引装置。其装设方法可参照图所示进行。,129,130,2）局部接地极 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 m，厚度不小于3mm的钢板。其装设方法可参照图所示进行。,131,埋设在其它地点的局部接地极，可采用镀锌铁管。铁管直径不得小于35mm，长度不得小于1.5m。管子上至少要钻20个直径不小于5mm的透眼，铁管垂直于地面，并必须埋设在潮湿地方。如果埋设有困难时，可用两根长度不得小于0.75m，直径不得小于22mm的镀锌铁管。每根管子上至少要钻10个直径不小于5mm的透眼，两根铁管均垂直于地面，并必须埋设在潮湿的地方。两74、管之间相距5m以上，且在与接地网连接前，必须实测由两根铁管经连接导线和接地导线连接后组成的局部接地极的接地电阻，接地电阻值不得大于2。其装设方法可参照图所示进行。,132,四、井下保护接地网的检查与测定：,1、检查：（1）对震动性较大、经常运行的 电气设备每班进行一次检查。（2）对不经常运行的电气设备由 维修人员每周进行一次检查。,133,134,2、接地电阻的测定：,由专人每季度至少测量一次，并将数值记入记录表内，以便以后查阅。测量时应采用专用的接地电阻测量仪。采用普通型仪表测量时，瓦斯浓度必须在1%以下，并实时监测使用环境的瓦斯浓度。,135,过电流保护,一、什么叫过电流？过电流是指流过电75、气设备和电缆的电流超过额定值。过电流分正常情况下允许的过电流和故障情况下不允许的过电流.其故障有短路、过负荷和断相。,136,二、在煤矿井下常见的过电流故障有：,1.短路 短路是指电流不流经负载，而是两根或三根导线直接短接形成回路。这时电流很大，可达额定电流的几倍、几十倍，甚至更大，其危害是能够在极短的时间内烧毁电气设备，引起火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流还会产生很大的电动力，使电气设备遭到机械损坏，也会引起电网电压急剧下降，影响电网中的其他用电设备的正常工作。造成短路的主要原因是绝缘受到破坏，因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护和检查，并设置短路保护装置。,137,2.过负荷 过负荷76、是指流过电气设备和电路的实际电流超过其额定电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现过负荷后，温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度，损坏绝缘，如不及时切断电源，将会发展成漏电和短路事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的主要原因之一。引起电气设备和电缆过负荷的原因主要有以下几方面：一是电气设备和电缆容量选择过小，致使正常工作时负荷电流超过了额定电流；二是对生产机械的误操作，例如在刮板输送机机尾压煤的情况下，连续点动起动，就会在起动电流的连续冲击下引起电动机过热，甚至烧毁。此外，电源电压过低或电动机机械性堵转都会引起电动机过负荷。,138,3.断相 断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一相77、绕组断线。造成断相原因有：熔断器有一相熔断；电缆与电动机或开关的接线端子连接不牢而松动脱落；电缆芯线一相断线；电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落等。,139,煤矿井下低压电网短路保护装置整定细则,（一）、一般规定 1、短路电流的计算方法 1）选择短路保护装置的整定电流时，需要计算两相短路电流值，可按公式（1）计算：=UN/2(R)+(X)（1）R=R1/Kb+Rb+R2 X=XX+X1/Kb+Xb+X2,式中：Id(2)-两相短路电流，A。R、X-短路回路内一相电阻，电抗值总和，。Xx-根据三相短路容量计算的系统电抗值,。R1、X1-高压电缆的电阻、电抗值，。Kb-矿用变压器变比。Rb、X78、b-矿用变压器的电阻、电抗值，。R2、X2-低压电缆的电阻、电抗值，。,140,141,Kb矿用变压器的变压比，若一次电压为10000V，二次电压为400、690、1200V时，变比依次为25、14.5、8.3；当一次电压为6000V，二次电压为400V时，变压比为15；UN变压器二次侧的额定电压，对于380V网路，UN以400V计算；对于660V网路，UN以690V计算；对于1140V网路，UN以1200V计算；对于127V网路，UN以133V计算。,142,利用公式计算两相短路电流时，不考虑短路电流周期分量的衰减，短路回路的接触电阻和电弧电阻值也忽略不计。若需计算三相短路电流值，可按公式计79、算：=1.15(2)式中：-三相短路电流，A。两相短路电流亦可利用计算图(或表)查出。,143,两相短路电流还可以利用计算图（或表）查出。此时可根据变压器的容量、短路点至变压器的电缆换算长度及系统电抗、高压电缆的折算长度，从图或表中查出。电缆的换算长度可根据的电缆的截面、实际长度，从表中直接查到，也可以用公式（3）计算得出。LH=K1L1+K2L2+KnLn+Lx+KgLg(3)式中LH电缆总的换算长度，m；K1、K2Kn换算系数，各种截面电缆的换算系数，可从表中查得；L1、L2Ln各段电缆的实际长度，m；Lx系统电抗的换算长度，m；Kg6KV电缆折算至低压侧的换算系数；Lg6KV电缆的实际长80、度，m。,144,电缆的换算长度，是根据阻抗相等的原则将不同截面和长度的高、低压电缆换算到标准截面的长度，在380V、660V、1140V系统中，以50mm作为标准截面；在127V系统中，以4mm作为标准截面。,145,2、短路保护装置 1）馈出线的电源端均需加装短路保护装置。低压电动机应具备短路、过负荷、单相断线的保护装置。2）当干线上的开关不能同时保护分支线路时，则应在靠近分支点处另行加装短路保护装置。3）各类短路保护装置均应按本细则进行计算、整定、校验，保证灵敏可靠，不准甩掉不用，并禁止使用不合格的短路保护装置。,146,过电流保护装置,1熔断器 熔断器串接在被保护的电气设备的主电路中，81、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。2电磁式过流继电器 在DW系列矿用隔爆型自动馈电开关中装设的过流继电器，是一种直接动作的一次式过流继电器，作为变压器二次侧总的或配出线路的短路保护装置。3热继电器 热继电器是以双金属片为主体构成的。4电磁起动器,147,过电流保护可分为：短路保护、过载保护和断相保护。目前井下的QCZ型真空起动器（装有JDB型电动机综合保护器）具有短路、过载、断相保护，KBZ型真空馈电开关具有短路、过载保护。,148,（二）、电缆线路的短路保护 1、电磁式过流继电器的整定 1）1200V及以下馈电开关过82、流继电器的整定值，按下列规定选择。对保护电缆干线的装置按公式(4)选择：IzIQC+KxIN(4)式中：IZ-过流保护装置的电流整定值，A。IQC-容量最大的电动机的额定起动电流，A。IN-其余电动机的额定电流之和，A。KX-需用系数，取0.51。,149,保护电缆支线的装置按公式(5)选择：IZIQC(5)式中：IZ、IQC的含义同公式(4)。目前某些隔爆磁力起动器装有限流热继电器，其热元件按公式(6)整定：IZIe(6)式中：IZ、Ie的含义同公式(4)。,2）按第1条规定选择出来的整定值，还应用两相短路电流值进行校验，应符合公式(7)的要求：Id(2)/IZ 1.5(7)式中：Id(2)83、-被保护电缆干线或支线距变压器最远点的两相短路电流值，A。Iz-过流保护装置的电流整定值，A。1.5-保护装置的可靠动作系数。,151,若线路上串联两台及以上开关时(其间无分支线路)，则上一级开关的整定值，也应按下一级开关保护范围最远点的两相短路电流来校验，校验的可靠动作系数应满足1.21.5的要求，以保证双重保护的可靠性。若经校验，两相短路电流不能满足公式(7)时，可采取以下措施：加大干线或支线电缆截面。设法减少低压电缆长度。采用相敏保护器或软起动等新技术提高可靠动作系数。换用大容量变压器或采取变压器并联。增设分段保护开关。采用移动变电站或移动变压器。,152,2、电子保护器的电流整定 1）84、馈电开关中，电子保护器的短路保护整定原则，按公式进行计算、选择、整定，按公式(7)进行校验，其整定范围为(310)Ie；其过载长延时保护电流整定值按实际负载电流值整定，其整定范围为(0.41)Ie。Ie为馈电开关的额定电流。2）电磁起动器中，电子保护器的过流整定值，按公式(8)选择：IzIe(8)式中：Iz-电子保护器的过流整定值，取电机额定电流近似值，A。Ie-电动机的额定电流，A。当运行中电流超过Iz值时，即视为过载，电子保护器延时动作；当运行中电流达到Iz值的8倍及以上时，即视为短路，电子保护器瞬时动作。,153,3）按第9条规定选择出来的整定值，也应以两相短路电流值进行校验，应符合公式85、(9)的要求：Id(2)/8Iz1.2(9)式中Id(2)含义同公式（7）；IZ含义同公式（8）；8Iz电子保护器短路保护动作值；1.2保护装置的可靠动作系数，如不能满足公式（9）应采取规定的有关措施。,154,3、熔断器熔体额定电流的选择 1200V及以下的电网中，熔体额定电流可按下列规定选择。1)、对保护电缆干线的装置，按公式（9）选择：IR(IQC/1.82.5)+Ie(9)式中IR熔体额定电流，A；IQC、Ie含义同公式（4）；1.82.5当容量最大的电动机起动时，保证熔体不熔化系数，对于不经常起动和轻载起动的可取2.5；对于频繁起动和带负载起动的可取1.82。如果电动机起动时电压损失86、较大，则起动电流比额定起动电流小得多，其所取的不熔化系数比上述数值可略大一些，但不能将熔体的额定电流取得太小，以免在正常工作中由于起动电流过大而烧坏熔体，导致单相运转。,155,对保护电缆支线的装置按公式选择：IR(IQC/1.82.5)+Ie 式中：IQC、IR、1.82.5-含义同公式。对保护照明负荷的装置，按公式(11)选择：IRIe(11)式中：Ie-照明负荷的额定电流，A。选择熔体的额定电流应接近于计算值。2）选用的熔体，应按公式(12)进行校验：Id(2)/IR 47(12)式中:Id(2)、IR-含义公式(7)。47-为保证熔体及时熔断的系数，当电压1140V、660V、380V87、，熔体额定电流为100A及以下时，系数取7；电流为125A时，系数取6.4；电流为160A时，系数取5；电流为200A时，系数取4；当电压为127V时，系数一律取4。,156,（三）变压器的保护 1、动力变压器在低压侧发生两相短路时，采用高压配电装置中的过流保护装置来保护，对于电磁式保护装置，其一次电流整定值Iz按公式(13)选择：Iz 1.21.4/Kb+(IQC+KXIe)(13)式中：Kb-变压器变压比 1.21.4-可靠系数 IQC、Ie、KX含义同公式（5）对于电子式高压综合保护器，按电流互感器二次额定电流值(5A)的1、2、3、4、5、6、7、8、9倍分级整定，其整定值按公式(1488、)选择：n(IQC+KXIe)/Kb Ige（14）式中:n-互感器二次额定电流(5A)的倍数。Ige-高压配电装置额定电流，A。,157,对Y/Y接线的变压器，按公式(13)计算出的整定值，按公式(15a)检验：Id(2)/KbIZ 1.5(15a)对于Y/接线的变压器，按公式(13)计算出的整定值，按公式(15b)校验：Id(2)/3KbIZ1.5(15b)式中：Kb-变压器变压比 3-Y/接线变压器的二次两相短路电流折算到一次侧的系数。1.5-保证过流保护装置可靠动作的系数。,158,2、动力变压器的过负荷保护反映变压器正常运行时的过载情况，通常为三相对称，一般经一定延时作用于信号。高压89、配电装置中保护整定原则如下：电子式过流反时限继电保护装置，按变压器额定电流整定。电磁式动作时间为1015s，起动电流按躲过变压器额定电流来整定：Iz=kIeb/Kf(16)式中：Iz-含义同前。K-可靠系数，取1.05。Kf-返回系数，一般为0.85。Ieb-变压器额定电流。,159,照明、信号综合保护装置和煤电钻综合保护装置中变压器的一次侧用熔断器保护时，其熔体的额定电流选择如下：1、对保护照明综保变压器按公式（17）选择：IR(1.21.4/Kb)Ie（17）式中 IR熔体额定电流，A；Ie照明负荷的额定电流，A；Kb变压比，当电压为380/133（230）V时，Kb为2.86（1.65）90、；当电压为660/133（230）V时，Kb为4.96（2.86）；当电压为1140/133（230）V时，Kb为8.57（4.96）。,160,2、对保护电钻综保变压器按公式（18）选择：IR(1.21.4/Kb)(IQC/1.82.5)+Ie(18)式中IQC容量最大的电钻电动机的额定起动电流，A；Ie其余电钻电动机的额定电流之和，A；Kb含义同公式（17）。所选用的熔体额定电流应接近于计算值，并按公式（19）进行校验：Id(2)/3KbIR4（19）式中Id(2)变压器低压侧两相短路电流，A；Kb变压比；3Y/接线变压器二次侧两相短路电流折算到一次侧时的系数，当/接线时此系数取1。,1691、1,高压配电装置的额定电流值的选择，除应考虑其实际可能的最大负载电流外，还应从其遮断能力出发，以其出口端处可能发生的三相短路电流来校验，必须选择既能承担长期的实际最大负载电流，又能安全可靠地切断其出口处的三相直接短路的最大短路电流。配电装置出口处的三相短路电流值，应经计算确定。当缺乏计算数据时，可按配电装置短路容量来确定短路电流值。计算出来的短路电流值，是否超过在某额定电流下所允许的短路电流值，可按表中所规定的数值进行校验。为了提高保护性能，最好能算出实际的短路电流值。实际短路电流值，一般比用最大允许的短路容量（50或100MVA）所计算出来的数值要小。,162,(四）管理制度 1、生产矿井(92、或采区)应有专人负责低压电气设备和高压配电装置过流保护装置的整定和管理工作，矿机电部门应加强对此项工作的检查和指导。2、新投产的采区，在作采区供电设计时，应对保护装置的整定值进行计算、校验，机电安装人员应按设计要求进行安装整定、调整。当电气设备涉及的电网及负荷状况发生变化时，矿井机电技术人员应及时进行计算，经机电副井长（机电副矿长）审批后，由专职的电气维修工负责调整。3、运行中的电气设备的保护装置，由电气维修工负责定期检查，如发现有误动作或整定值选择有差错时，应查明原因，由机电技术人员或机电副井长(机电副矿长)根据实际情况作必要的改动，其他人员不得任意变更。,163,4、生产矿井(或采区)应备93、有实际的供电系统图(或计算机辅助管理系统)，其上注明电气设备型号、容量、电缆线路规格、长度、短路电流值和保护装置的整定值。此图由生产矿井(或采区)机电队和机电技术人员负责管理并随时修改补充。供电系统图每季报矿机电部门一次。5、为了便于检查，设备应挂标志牌，牌上注明设备的编号、型号、整定值、两相短路电流值、整定日期、供电范围等情况。6、检修后的高、低压开关，必须对其保护装置进行校验，使之符合要求，以便在井下使用时，可以根据其刻度正确地调整。7、备用开关设备(含新的、检修完的)及单独保护器，在入井前，应由持合格证的防爆检查员检查其电气保护及防爆安全性能，取得合格证后，方可入井安装。8、开关在井下使94、用超过6个月时，应对其过流保护装置进行一次检验和调整。,164,BKD1400Z/660 Z隔爆型真空馈电开关 BKD9系列矿用隔爆型真空馈电开关,BKD1 是在DW80-350基础上改装,用于煤矿井下交流400A，电压为380V或660V的三相电力线路中，具有欠压、失压、过载、短路及漏电闭锁等保护 BKD9系列电压为660V或114V，额定电流至400A具有过载、短路、欠压、失压、漏电保护、漏电检测，漏电闭锁，并具有远方分闸功能。,165,KBZ系列矿用隔爆型真空馈电开关,用于煤矿井下交流50Hz,电压为1140V或660V，额定电流至400A的三相电力线路中，作为配电总开关或分支开关用，当95、与漏电继电器配合使用时，可以对被控测线路进行漏电保护。KBZ自备漏电检测与漏电闭锁保护。具有过载、短路、欠压、失压、漏电保护、漏电检测、漏电闭锁并具有远方分闸功能,电压保护,一、欠电压保护 电压保护包括欠电压保护和过电压保护。欠电压保护也叫做失压保护，它是指在供电过程中，由于某种原因，出现电网电压突然消失或急剧降低30%40%，此时，保护装置使开关跳闸，自动切断电源。当电网电压恢复后，开关不会自动跳闸，不会自动恢复供电或用电设备自起动的一种保护装置。,166,煤矿井下高压防爆开关和低压防爆磁力起动开关都具有欠电压保护的功能。高压防爆开关内装设有欠电压释放装置，通常叫做无压释放装置。低压防爆磁力96、起动开关的接触器在失压或欠压的情况下，接触器电磁吸合力不能保持吸合状态而释放，其起动控制回路中的自保节点已打开，只有电压恢复后人工重新起动，起动器才能送电。所以，磁力器起动的控制回路就兼有欠电压装置的功能，能够起到防止电动机低压运行时被烧毁和电动机自起动造成事故的作用。,167,168,二、过电压保护 过电压是指在供电系统的运行过程中，产生危及电气设备绝缘的电压升高，称为过电压。一般超过额定电压15%以上。电气设备的安全运行，主要取决于设备的绝缘水平和作用于绝缘上的电压，而各种形式的过电压都有可能破坏电气设备的绝缘、烧毁供电线路，造成供电系统长时间停电的重大事故。依照过电压产生的来源，其可分为97、内部过电压和大气过电压两类。经由地面架线引入井下的供电线路和电机车架线，为防止大气过电压波及到井下，应在该线路的入井处装设防雷电装置，通信线路还应装有熔断保护器。,169,在机电管理上应注意以下几个问题：1严格依照矿井瓦斯等级的工作制度进行机电管理。2严格执行安全用电制度，包括工作票制度、工作许可制度、倒闸操作制度及停送电制度。3严格执行煤炭工业部制定的井下供电“十不准”和煤矿安全规程规定的“三无、四有、两齐三全、三坚持”。4对机电设备要按照煤矿安全规程规定，定期检查和检修，尤其对电气设备的过流保护，失压保护和井下漏电保护装置，要严格检查，及时试验调整，发现问题，立即修复或更换。,170,5在98、低瓦斯矿井中，掘进工作面与回采工作面的电气设备应分开供电；在高瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出的矿井，所有掘进工作面的局部通风机都应实行“三专两闭锁”，即专用开关、专用变压器、专用线路和风电闭锁、瓦斯电闭锁设施。6所有井下机械均要尽量防止摩擦火花的产生。如：采掘机械的截齿要定期检查更换，使其保持完整和尖锐状态。胶带输送机的跑偏、机头、机尾堆积煤炭过多；金属器材的撞击等均可能产生火花。7所有机械的喷雾洒水必须保持完好。,井下安全供电必须做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”：,三无无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头。四有有过电流和漏电保护、有螺栓和弹簧垫、有密封圈和挡板、有接地装置。两齐电缆悬挂99、整齐、设备峒室清洁整齐。三全防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全。三坚持坚持使用检漏继电器、坚持使用煤电钻、照明、信号综合保护、坚持使用风电和瓦斯电闭锁。,171,172,正确选择电气设备,（1）井下电气设备的选用必须按照的规定。采区进风巷必须采用矿用防爆型电气设备，而不能选用矿用一般型电气设备。因为矿用一般型电气设备不具有防爆能力，它只能用在无瓦斯、煤尘爆炸危险的地方。（2）井下电缆的选用必须符合规程的规定：必须选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品 安全标志的阻燃电缆。低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。电缆截面应满足主芯线的供电线路负荷的要求。,173,完善供电系统的电气保护,（1100、）低压电动机的控制设备应具备短路、过载、单相断线、漏电闭锁保护及远距离控制装置。（2）电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架等，都必须有保护接地。（3）煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过载、断相的综合保护。（4）40KW及以上电动机应使用真空电磁起动器控制，并使用电动机综合保护器。电动机综合保护器在每班工作之前必须进行一次动作跳闸试验。,174,4、正确使用和维护电气设备,（1）严格执行井下不准带电检修、带电搬迁、带电安装电气设备的规定。（2）非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。（3）值班电工每天必须对低压检漏保护装置的运行情况进行一次检查101、和动作试验。（4）煤电钻综合保护装置在每班使用前都必须进行一次跳闸试验。,井下环境潮湿，巷道狭窄，并伴有片帮、冒顶和塌陷等现象，为了保证供电可靠与安全，井下线路禁止使用普通导线及裸导线(架线机车除外)，必须使用矿用电缆。矿用电缆分为铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆3种。一般的 电缆内部导线有4根导电芯线，其中3线(粗的)，另一根较细，为接地线。由于天然橡胶可以燃烧，而且燃烧时分解出的气体有助燃作用，容易造成火灾，所以特别是有瓦斯、煤尘爆炸危险的煤矿井下，不宜使用普通橡套电缆。,矿用电缆,175,176,矿用橡套软电缆结构：,177,矿用电缆型号、规格,执行MT818-1999标准的阻燃级高、低压矿102、用电缆 铠装电缆 煤矿用铜芯聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆 MVV（VV）-0.6/1KV 1.5300mm 煤矿用铜芯聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆MVV22（VV22）-0.6/1KV 1.5300mm 煤矿用铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆MYJV-0.6/1KV 1.5300mm 煤矿用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆MYJV22（YJV22）-0.6/1KV 4300mm,选择电缆截面的原则：,按电缆正常工作时的允许温度选择。按正常工作时的允许电压损失选择。按启动电压损失验算电缆主芯线的截面积 按机械强度要求，选择移动电气设备橡胶电缆的截面积。按短路电流验103、算电缆的热稳定性。,178,选用矿用电缆的要求(1)必须选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。(2)严禁采用铝包电缆。(3)接地不得使用铝芯电缆。(4)低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。井下禁止使用无接地芯线或无其它可供接地的金属网、套、层的橡套电缆或塑料电缆。,179,为了保证电动机的端电压不低于额定电压95%,按允许电压损失的大小来校验所选电缆是否符合要求。也就是说保证电压降不超过渡5%、端电压不能低于额定电压的95%。380供电的不低于361伏；660伏供电的不能低于627伏。供电电网的实际电压损失由两部分构成，一部分是各段电缆电压损失，另一部是变压器的电压104、损失。如果这两部分电压损失之和小于供电系统允许的电压损失，认为所选电缆截面合理。否则，要重新选择电缆截面。,180,181,矿用电缆的敷设,煤矿井下电缆的用量是很大的，据统计，在一个年产百万吨的矿井供电系统中，所敷设电缆的总长度就可达几十至几百千米，在井下恶劣环境下，使用如此多的电缆，势必会因其非防爆性和受机械力破坏引起事故。具统计在井下总的电气事故中由电缆故障引起的事故要占50以上;而在总电气引爆事故中，电缆故障也要占40,因此，为提高矿井电气安全水平，除在设计中尽可能采取必要措施(例如，尽量使用屏蔽电缆)外,电缆的敷设、连接等还须遵循煤矿安全规程第九章电气第四节 井下电缆中的有关规定第四百105、六十六条 在总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆。在机械提升的进风的倾斜井巷（不包括输送机上、下山）和使用木支架的立井井筒中敷设电缆时，必须有可靠的安全措施。溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆。,182,第四百六十七条 井下电缆的选用应遵守下列规定：（一）电缆敷设地点的水平差应与规定的电缆允许敷设水平差相适应。（二）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。（三）严禁采用铝包电缆。（四）必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。（五）电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求。（六）对固定敷设的高压电缆：1在立井井筒或倾角为45及其以上的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、106、交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；2在水平巷道或倾角在45以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；3在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆；其他地点必须采用铜芯电缆。,183,（七）固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。（八）非固定敷设的高低压电缆，必须采用符合MT818标准的橡套软电缆。移动式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。（九）照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型塑力缆（十）低压107、电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。,184,第四百六十八条 敷设电缆（与手持式或移动式设备连接的电缆除外）应遵守下列规定：（一）电缆必须悬挂：1在水平巷道或倾角在30以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂；2在立井井筒或倾角在30及其以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍或其他夹持装置进行敷设。夹持装置应能承受电缆重量，并不得损伤电缆。（二）水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应有适当的弛度，并能在意外受力时自由坠落。其悬挂高度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击，在电缆坠落时不落在轨道或输送机上。（三）电缆悬挂点间距，在水平巷道或倾斜井巷内不得超过3m，在立井井筒内不得超过6m。（四）沿钻孔敷设的电缆必须绑108、紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管。,185,第四百六十九条 电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水。电缆上严禁悬挂任何物件，电缆与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持0.3m以上的距离。在有瓦斯抽放管路的巷道内，电缆（包括通信、信号电缆）必须与瓦斯抽放管路分挂在巷道两侧。盘圈或盘“8”字形的电缆不得带电，但给采、掘机组供电的电缆不受此限。井筒和巷道内的通信和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷的两侧，如果受条件所限：在井筒内，应敷设在距电力电缆0.3m以外的地方；在巷道内，应。设在电力电缆上方0.1m以上的地方。高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电之间的距离应大于0109、.1m。高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50mm。井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离、拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、穿墙电缆的墙的两边都应设置注有编号、用途、电压和截面的标志牌。,186,第四百七十条 立井井筒中所用的电缆中间不得有接头；因井筒太深需设接头时，应将接头设在中间水平巷道内。运行中因故需要增设接头而又无中间水平巷道可利用时，可在井筒中设置接线盒，接线盒应放置在托架上，不应使接头承力。第四百七十一条 电缆穿过墙壁部分应用套管保护，并严密封堵管口。第四百七十二条 电缆的连接应符合下列要求：（一）电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须110、使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接。（二）不同型电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。（三）同型电缆之间直接连接时必须遵守下列规定：1.橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。在地面热补或冷补后的橡套电缆，必须经浸水耐压试验，合格后方可下井使用。在井下冷补的电缆必须定期升井试验；2.塑料电缆连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能，应符合该型矿用电缆的技术标准。,187,电缆故障的类型,1).低阻故障：电缆故障点绝缘电阻降到该电缆的特性阻抗或 对地绝缘电阻降500k，甚111、至直流电阻为零的故障称为低阻故障.短路故障 低阻故障：接地（漏电）故障2).高阻故障:电缆故障点绝缘电阻大于该电缆的特性阻抗或对地绝缘电阻大于500k但又小于正常值的故障称为高阻故障.短路故障（接地故障）断线（开路）故障 高阻故障 断线、接地故障 泄漏性故 闪烁性故障,188,特性阻抗:信号线和参考平面（电源平面或地平面）之间由于电场的建立，就会产生一个瞬间的电流，如果传输线是各向同性的，那么只要传输一个电平为V的信号,则始终存在一个电流I，在信号传输过程中，传输线就会等效成一个电阻(非直流电阻)，大小为V/I，我们把这个等效的电阻称为传输线的特征阻抗。闪络：沿绝缘体表面的放电叫闪络。而沿绝缘112、体内部的放电则称为是击穿。泄漏：在高电压的作用下流过电器绝缘体的电流,称为泄漏电流 电晕:电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近当电压升高到一定值时，由于空气游离就会发生放电，形成电晕,189,发生人身触电时流过人身的电流叫触电电流。触电电流越大，对人体组织的破坏作用也就越大，因而也就越危险。（感知电流、反应电流、摆脱电流、极限电流）,人站在地上，身体某一部分碰到带电的导体或金属外壳时，人体接触部分与站立点的电位差称为接触电压。接触电压的最大值可达电气设备的相对地电压电压（安全电压65、36、12V）.,、触电电流：,、接触电压：,80V,4mA,113、20k,40V,22mA,1.8k,电流mA,图 触电电流与接触电压的关系,190,一般地说，直流的危险比交流小，在交流电中，5060Hz是对人体伤害最严重的频率，当频率超过2000HZ时，对心脏的影响就很小了,一般为500-1M，在井下规定为：(800-1200)取1000,、频率：,触电持续时间，是指从触电瞬间开始到人体脱离电源或电源被切断的时间。触电持续时间越长，对人越危险。,、触电持续时间：,、人身电阻：,191,人身安全电流,、安全电流（极限电流）30mA：发生触电时不会使人致死、致伤的通过人体的总大触电电流。,预防漏电、触电的主要措施,、安全安秒值It30mAS(触电时间),3.井114、下电气设备的外壳等必需进行保护接地，形成接地网。接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2,1.选用的井下电气设备，应符煤矿安全规程中有关规定；,2.向井下供电的变压器、发电机及井下变压器，禁止中性点接地。,4.井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。,192,5.非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。（煤炭安全规程-446）,6.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。446）,7.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绝缘。（煤炭安全规程-446),8.容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或115、遮栏等防护设施。（447）,9.在低压馈电线上必须装设检漏继电器控制故障发生后的跳闸时间（434条）,10.带电裸体架空线（如电机车）与地面保持一定高度。大巷 2.米，井低车场 2。2米。,11.常用电气设备采用低压。,193,煤矿电气隐患检查,电气安全检查的主要内容 煤矿井下电气设备的安全检查主要有防止触电、电气火灾和电火花3个方面，共8个主要内容：（1）矿井供电线路是否符合煤矿安全规程的有关规定。（2）煤矿井下所有电气设备是否达到煤矿安全规程要求，防爆型电气设备是否达防爆标准。（3）矿井电气设备的过流保护装置整定、熔断器的选择是否符合规定。（4）煤矿井下电力网漏电保护、煤电钻综合保护、局部116、通风机风电闭锁装置是否达到动作灵敏可靠，技术检查是否健全。（5）井下电气接地系统是否完好，是否定期检测。（6）井下电缆的管理、使用是否符合煤矿安全规程规定。（7）井下变、配电硐室、机电设备硐室是否符合煤矿安全规程规定。（8）井下电气设备检修、停送电作业中，有无违章指挥、违章作业。,194,供电线路的安全检查,地面线路的安全检查重点 矿井地面线路检查表，见表1-1。在地面检查中，应注意以下几点。（1）地面供电线路发生任何故障，且保护动作正常时，至少应有一个电源不中断供电，即两个电源、线路不得同时受到损失。任一回路都能担负矿井全部负荷。（2）采用一回路运行时，另一回路应带电备用，保证线路发生停电时117、，能迅速查明停电原因并进行必要的倒闸操作。（3）在发生任何一种故障，且主保护失灵以致所有电源中断供电时，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。,195,（4）矿井地面变电所的电能是否分别来自电力网中的两个区域变电所和发电厂。（5）矿井的两回电源线路上，是否分别接任何负荷。经省（区）煤炭部门批准，其中一回路，可不受分接负荷的限制。（6）矿井电源线路上，是否装有负荷定量器。（7）小型矿井采用10kv以下电压作为矿井架空电源进线时，两回电源线路不得共杆架设。（8）矿井多回路电源供电，部分线路可共杆架设，应报局总工程师批准，并遵守下列规定：线路不得通过塌陷区。共杆架118、设部分，在任一回路正常运行情况下，另一回路必须具有正常维护和检修条件。共杆架设的线路发生故障停止供电时，其他电源线路仍能担负矿井全部负荷。,196,（9）主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵房等主要设备库房，两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路是否分别引自不同的电源，即来自各自的变压器和母线段。（10）主机辅助设备是否有同等可靠的备用电源线路。（11）主要设备房的双电源，在受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置，即绞车与绞车、瓦斯泵与瓦斯泵可互引一回路作为备用。（12）电杆根部是否腐朽。,197,（13）基础线支撑是否牢固。（14）杆是否歪斜。（15）设计强度是否达到119、要求，钢筋混凝土杆是否有裂纹。（16）线路是否有破损断裂痕迹。（17）杆与杆之间的距离是否符合设计要求。（18）是否有巡回检查制度和记录。（19）隐患是否及时处理。,198,矿井地面线路检查内容 1 应有两回电源线路 2分别来自两个区域变电所或发电厂 3任一回路担负矿井全部负荷 4电源线路上都不得分接任何负荷 5 严禁装负荷定量器 6两回架空电源线不能共杆架设 7防断线检查巡线记录 8防倒杆事故检查巡视记录,199,防爆电气设备的安全检查一、矿井电气设备选用与使用环境条件的安全检查 煤矿井下电气设备包括小型电器，必须根据工作地点不同进行选择，并符合有爆炸危险环境场所的规定要求。设备的选型不符合120、煤矿安全规程要求时，必须制定安全措施，报省（自治区、直辖市）煤炭管理部门批准。普通型携带式电气测量仪表，只准在瓦斯浓度为1%以下的地点使用。,200,二、隔爆型电气设备的安全检查（1）隔爆型电气设备是否经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，并取得合格证。（2）外壳完整无损，无裂痕和变形。（3）外壳的紧固件、密封件、接地件是否齐全完好。（4）隔爆接合面的间隙、有效宽度和粗糙度是否符合表1-3规定，螺纹隔爆结构的拧人深度和啮合扣数是否符合表1-4规定。,201,（5）电缆接线盒和电缆引入装置是否完好，零部件是否齐全，有无缺损，电缆连接是否牢固、可靠。与电缆连接时一个电缆引入装置是否只连接121、一条电缆；密封圈外径与电缆引入装置内径之差，是否大于2mm；电缆与密封圈之间是否包扎其他物；不用的电缆引入装置是否用厚度不小于2mm钢板堵死。（6）联锁装置功能完整，保证电源接通打不开盖，开盖送不上电；内部电气元件、保护装置是否完好无损、动作可靠。（7）接线盒内裸露导电芯线之间的空气间隙，660v时是否小于10mm；380v以下是否不小于6mm；导电芯线是否有毛刺，上紧接线螺母时是否压住绝缘材料；外壳内部是否随意增加了元部件，是否能防止某些电气距离小于规定值。,202,（8）在设备输出端断电后，壳内仍有带电部件时，是否在其上装设防护绝缘盖板，并标明“带电”字样，防止人身触电事故。（9）接线盒内122、的接地芯线是否比导电芯线长，即使导线被拉脱，接地芯线仍保持连接；接线盒内保持清洁，无杂物和导电线丝。（10）隔爆型电气设备安装地点有无滴水、淋水，周围围岩是否坚固；设备放置是否与地平面垂直，最大倾斜角度不得超过15。（11）是否使用失爆设备及失爆的小型电器。发现失爆是否追究责任者及有关人员的责任。,203,井下电网过流保护的安全检查,对过流故障进行现场检查主要有以下五个项目。（一）选择电气设备的安全检查（1）电气设备额定电压与所在电网的额定电压是否相适应。（2）所选电气设备的额定电流应大于或等于它的长时最大实际工作电流。（3）电缆截面的选用是否符合设备容量的要求。（4）高、低压开关设备切断短路123、电流的能力，即开关的额定断流容量是否大于或等于线路可能产生的最大三项短路电流（其短路点应选在开关的负荷侧端子上）。,204,（二）电气设备使用的安全检查（1）电气设备安装前后测量其绝缘电阻值是否合格，使用中是否定期测试电气设备的绝缘。（2）安装地点能否使电气设备遭到碰撞、砸和淋水的影响。（3）电缆的敷设和连接遵守煤矿安全规程的要求，不得将电缆浸泡在水沟里，要防止砸、碰、压电缆，发现问题及时处理。（四）对选择的熔体额定电流的安全检查 根据现场负荷情况，检查选择的熔体额定电流是否正确，然后再按短路电流进行校验。（五）对千伏级电网过载及过流保护装置的整定的安全检查,205,预防井下电气火灾的安全检查124、,发生电气火灾的原因主要是：电缆连接的电气设备和电缆接线盒有严重缺陷及电缆受挤压短路，保护失灵，设备与电缆的阻燃性差，无火灾的监视，现场的灭火设施起不了灭火作用。安全检查人员对预防井下电气火灾检查时应注意的事项如下。（1）电缆发生短路故障，高低压开关由于断流容量不足而不能断弧，引燃电缆。在检查中要检查高低压开关断流容量，检查专业人员计算各地点的短路电流，校验高低压开关设备及电缆的动稳定性及热稳定性，校验整定系统中的继电保护是否灵敏可靠。（2）为了防止已着火的电缆脱离电源或火源后继续燃烧，必须采用合格的矿用阻燃橡套电缆。（3）电缆不准盘圈成堆或压埋送电，电缆悬挂要符合煤矿安全规程要求。,206,125、（4）必须有继电保护，并按矿井低压电网短路保护装置整定细则进行整定，保证灵敏可靠。若开关因短路跳闸，不查明原因不许反复强行送电。（5）高压电缆接线盒，尤其是铝芯电缆接线盒要加强检查，铝芯接头处极易氧化，产生较大电阻使接头过热以致接地放电，引起芯线相间短路，造成接线盒“放炮”，熔化起火。接线盒处不得有可燃物。（6）矿用变压器接线端子接触不良，或变压器检修时排入异物会造成高压短路。变压器不定期化验，会造成绝缘油失效，使变压器升温，发生过热造成套管炸裂，绝缘油喷出着火。,207,（7）井下不准用灯泡取暖，照明灯应悬挂，不准将照明灯放置在易燃物上。（8）架线电机车运行时产生电弧，当架空线距木棚太近或接126、触木棚时，高温电弧可能引燃木棚着火。另外，当架线断落在高压铠装电缆外皮上，直流电弧沿电缆燃烧，烧毁电缆的铠装和油浸纸绝缘。为预防上述事故发生，应严格按规定架设架线。架线电机车行驶的巷道，必须是锚喷、砌碹或混凝土棚支护。（9）检查变配电硐室是否备有足够的消防电火器材，机电硐室不得用可燃性材料支护，并应有防火门。,208,井下电力网漏电保护的安全检查,检漏保护装置的使用当作井下供电安全的重要保护措施之一。安全检查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）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，不能在同一电网中使用两台或更多的检漏继电器。（2）检漏继电器的辅助接地线应是127、橡套电缆，其芯线总面积不小于10mm。辅助接地极应单独设置，规格要求与局部接地极相同，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。（3）检漏继电器应水平安装在适当高度的支架上，并要求动作可靠，便于检查试验。,209,（4）值班电工每天是否对检漏继电器的运行情况进行一次检查，是否有试验记录。检查试验记录内容是否符合要求；检漏继电器的外观、防爆性能是否完好。欧姆表的指示数值是否正常；发生故障的设备或电缆在未消除故障以前，是否禁止投入运行。（5）运行中的电气设备绝缘是否受潮或进水。（6）电缆运行中是否受到机械或外力伤害、挤压、砍砸、过度弯曲而产生裂口。,210,（7）电缆与设备连接是否牢128、固，运行中是否有接头松动脱落或与外壳相连或发热烧毁绝缘现象。设备内部导线绝缘是否损坏，造成与外壳相连。（8）操作电气设备时，是否有弧光放电产生。（9）电气设备与电缆因过负荷运行有无损坏或直接烧毁绝缘。在检查以上各项保护时，可以通过试验按钮进行试验来检验保护装,211,井下电气设备保护接地的安全检查,电气设备的保护接地，是预防触电事故的重要措施之一。安全检查人员应按煤矿安全规程要求对保护接地做下列检查。一、保护接地的外壳检查（1）检查设备外壳的保护接地连接线是否完整、连续，接头是否松动、锈蚀，接地线是否断裂或断面减小。（2）每台电气设备是否使用独立的导线与接地母线相连接，设备是否串联接地，是否使129、用专用的接地螺钉。（3）接地连接导线与接地母线相连接时，是否焊接。如果是螺钉连接，是否用镀锌、镀锡螺钉和螺母接牢；绞接时，其长度是否小于100mm，绞接是否牢固。（4）接地装置的材料是否使用钢材或钢材。,212,二、保护接地网的检查 1.主接地极（1）主接地极应在主、副水仓中各埋一块，并由面积不小于0.75m、厚度不少于5mm的钢板制成。（2）接地母线应采用截面积小于50mm的铜线或截面积不小于100mm的镀锌铁线或厚度不小于4mm、截面积不小于100mm的扁钢。2.局部接地极（1）每个装有电气设备的硐室是否装设局部接地极。（2）每个单独设置的高压电气设备是否装设局部接地极。,213,（3）每130、个低压配电点是否装设局部接地极，无低压电点时，采煤工作面的机巷、回风巷和掘进巷道内至少应分别设置一个局部接地极。（4）连接动力铠装电缆的每个接线盒是否装设局部接地极。（5）局部接地极是否设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。（6）设置在水沟中的局部接地极，应用面积不小于 0.6mm、厚度不小于3mm的钢板或具有相同有效面积的钢管制成，并平放于水沟深处。,214,（7）设置在其他地点的局部接地极，应用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上至少钻20个直径不小于5mm的透眼，并垂直埋入地下。（8）低压机电硐室的辅助接地母线，电气设备外壳同接地母线（包括辅助接地母线）的连接，电缆接线盒131、两头的铠装、铅皮的连接应使用截面积不小于25mm的铜线、截面积不小于50mm的镀锌铁线或厚度不小于4mm、截面积不小于50mm的扁铜。（9）低于或等于127v的电气设备的接地导线、连接导线应采用断面不小于6mm的裸铜线。,215,3.采掘移动设备保护接地（1）采掘工作面移动设备的金属外壳，应用橡套电缆中的接地芯线与配电点的控制设备外壳相连。（2）通过电缆接到低压配电点的局部接地极，应组成一个保护接地网，并不受其他因素的干扰。除用作监测接地回路外，不得兼作其他用途。,216,三、保护接地的测试检查（1）接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值，不得超过2。（2）移动式和手持式电气设备同接地网的保护132、接地用的电缆芯线的电阻值，不得超过1，超过时应及时更换。（3）每年应将主接地极和局部接地极从水仓或水沟中提出，进行详细检查。,217,四、风电闭锁的检查 煤矿安全规程规定：局部通风机和掘进工作面中的电气设备，必须装有风电闭锁装置。当局部通风机停止运转时，能立即切断供风的巷道中的一切电源。检查时注意，井下下列地点必须装设风电瓦斯闭锁装置。（1）高瓦斯矿井所有有瓦斯的掘进工作面。（2）瓦斯突出矿井的所有掘进工作面。（3）低瓦斯矿井中的高瓦斯掘进工作面。（4）其他存在瓦斯积聚并安装有机电设备的场所。在闭锁电路中，不允许采用时间继电器来延长自动接通掘进电源的时间，必须人工恢复送电。使用瓦斯自动检测报警133、断电装置（即瓦斯、电闭锁）的掘进工作面，也只准人工复电。,218,检查“三专”时，专用变压器是指采区变电所内设立的专供局部通风机使用的变压器，该变压器不允许带其他采掘电气负荷；专用开关是指专为局部通风机供电用的高压防爆开关和低压馈电开关带低压检漏继电器；专用线路是指由专用变电器的低压侧接出的专为局部通风机供电的线路。在检查风电闭锁及瓦斯闭锁时，试验其灵敏可靠性能，应在电工、瓦斯检查员、局部通风机司机同时在场时试验。风电闭锁、瓦斯闭锁必须正常投入运行，严禁甩掉不用。,219,井下电缆的安全检查,对电缆的安全供电进行检查时，以防止电缆漏电、短路着火为重点，要从电缆的选用、敷设、吊挂以及电缆的连接几134、个方面进行现场检查。一、电缆选用的安全检查 二、电缆敷设与悬挂的现场安全检查 三、电缆连接的现场安全检查,220,煤矿运输安全管理,一、矿井平巷运输安全 煤矿井下巷道中水平巷道占很大比例，如水平运输大巷，区段运输平巷等，这些水平巷道中大多数采用轨道运输的方式，一般水平大巷采用电机车运输，其次是人力推车等。1.电机车运输 2.人力推车,221,二、矿井平巷运输事故及预防（一）矿井平巷运输造成的伤亡事故主要原因和类型（1）行人违章。如列车行驶时人员在道中行走，蹬、趴、跳车等以及在不准行人的巷道内行走等，被列车挤、撞、轧而造成伤亡事故。（2）司机违章。有的开车睡觉；有的未经调度允许擅自开车；有的不停135、车下车扳道岔；有的把头探出车瞭望，有的违章顶车等造成人员伤亡。（3）管理人员素质低。如调度员错误调度造成撞人、撞车事故等。（4）缺乏管理与维护。如巷道内杂物多，巷道变形未及时处理等，减小了行车空间，极易碰击车辆及人员。有的缺少必要的阻车器、信号灯，致使车辆误入禁区，造成伤害。（5）运行前方视线被阻挡。如风门、弯道处，易使行人躲闪不及造成伤亡等。,222,（二）预防平巷运输伤人事故的主要措施（1）电机车司机必须持证上岗，禁止无证人员开动电机车；（2）严格按操作规程操作，严格执行交接班制；（3）行人要按规定路线行走，并注意瞭望和躲避车辆；（4）严禁扒车。,223,刮板输送机安全使用措施 刮板输送机136、常用于采煤工作面。由于采煤工作面比较狭窄，照明不足，刮板输送机铺设距离长，运输任务大，既运送煤炭，又兼作采煤机组的运行轨道等，所以刮板输送机的运行管理比较困难，容易引起机械故障，人身伤亡等事故，直接影响着煤炭的正常生产。,224,矿井提升安全技术与管理,安全管理制度 建立和健全矿井提升设备的安全管理制度是确保提升机安全运行的重要保证。煤矿安全规程第436条规定，主要提升装置必须具备下列资料，并妥善保管：绞车说明书、绞车总装配图、制动装置结构图和制动系统图、电气系统图、提升装置（绞车、钢丝绳、天轮、提升容器、防坠器和罐道等）的检查记录簿、钢丝绳的检验和更换记录簿、安全保护装置试验记录簿、事故记录137、簿、岗位责任制和设备完好标准、司机交接班记录簿、操作规程。其中制动系统图、电气系统图、提升装置的技术特征和岗位责任制等都必须悬挂在绞车房内。,225,提升钢丝绳的安全使用措施 提升钢丝绳是提升设备的一个重要组成部分，也是比较薄弱的环节，它不仅直接关系到矿井的正常生产和人员的生命安全，而且其规格尺寸还将决定绞车的规格。在矿井整个服务年限中，钢丝绳是需要经常更换的易耗品，所以它又关系到设备的经济运转问题。因此，对于提升钢丝绳必须予以足够的重视。,226,四、钢丝绳的检查与维护 绞车提升钢丝绳要求必须每天至少检查1次，检查项目主要是断丝、磨损、锈蚀和变形等。检查方法一般是人工目视加上辅助工具（如棉砂138、游标卡尺、钢丝绳探伤仪等）五、规程对钢丝绳绳头的固定以及使用有接头钢丝绳的规定（一）规程对钢丝绳绳头在滚筒上固定的规定（1）必须有特备的容绳或卡绳装置，严禁系在滚筒轴上。（2）绳孔不得有锐利的边缘，钢丝绳的弯曲不得形成锐角。（3）滚筒上应经常缠留圈绳，用以减轻固定处的张力，还必须留有作定期检验用的补充绳。,227,（二）规程对使用有接头钢丝绳的规定（1）有接头的钢丝绳，只可在下列设备中使用：平巷运输设备；30以下倾斜井巷中专为升降物料的绞车；斜巷无极绳绞车；斜巷架空乘人装置；斜巷钢丝绳牵引带式输送机。（2）在倾斜井巷中使用的钢丝绳，其插接长度不得小于钢丝绳直径的1000 倍。,228,矿井提139、升机、通风机、排水系统与采区运输安全,提升机的工作制动和安全制动及相关规定 1工作制动：提升机在减速阶段及下放重物时，制动系统参与绞车控制的制动；2安全制动：提升机发生紧急事故时，制动系统能迅速而合乎要求地闸住提升饥的制动。煤矿安全规程对提升机制动仃下列规定：1必须设置司机不离开座位即能操纵的常用闸和保险闸。保险闸必须在紧急情况下 7 能自动发生制动作用。2常用闸和保险闸共同使用一套闸瓦制动时，操纵和控制机构必须分开，双滚筒提升机的两套闸瓦的传动装置必须分开。3司机不准离开工作岗位，也不准擅自调整制动闸。4保险闸必须采用配重式或弹簧式的制动装置，除可由司机操纵外，还必须能自动抱闸，并且在抱闸同140、时使提升装置自动断电。,229,5常用闸必须采用可调节的机械制动装谨。对现用的使用手动式常用闸的提升机，如设有可靠的保险闸时，可继续使用。滚筒直径在 O8m 及其以下的绞车或提升重量在 8t 以下的凿井用稳车，可用手动闸。6立井、斜井使用缠绕式提升机，除有制动装置(常用闸和保险闸)外，还应加设定车装置，在调整滚筒位置或修理制动装置时使用。7保 险 闸(或保险闸第一级)的空动时间(由保护回路断电时起至闸瓦接触到闸轮上的时间)：压缩窄气驱动闸瓦式制动闸不得超过 O5s，储能液压驱动闸瓦式制动闸不得超过 o6s，盘式制动闸不得超过 o3s。对斜井提升，为了保证上提紧急制动不发生松绳而必须延时制动时，141、上提空动时间可以不受本条文规定的限制。盘式制动闸的闸瓦与制动盘之间的间隙不大于 2mm。,230,8提升机的常用闸和保险闸制动时，所产生的力矩和实际提升最大静荷重旋转力矩之比(K)，都不得小于 3。对质量模数较小的提升机，上提重载保险闸的制动减速度超过煤矿安全规程第 410 条所规定的限值时，可将保险闸的 K值适当降低，但不得小于 2。凿井期升降物料用的提升机K 值不得小于 2。9双滚筒提升机在调整滚筒旋转时的相对位置时，制动装置在各滚筒闸轮上所发生的力矩，不得小于该滚筒所悬重量(钢丝绳重量与提升容器重量之和)形成的旋转力矩的 l.2 倍。计算制动力矩时，闸轮和闸瓦摩擦系数应根据实测确定，一般142、采用 030035；常用闸和保险闸的力矩应分别计算。10在立井和倾斜井巷中使用的提升机，其保险闸发生作用时，全部机械的减速度必须符合相关的规定。摩擦轮式提升机常用闸和保险闸的制动，除必须符合煤矿安全规程第 408条和第 409 条的规定外，还必须满足防滑要求。(1)各种载荷(满载或空载)和各种提升状态(上提政下放重物)下，保险闸所能产生的制动减速度的计算值，不能超过滑动极限。钢丝绳与摩擦轮间摩擦系数的取值不得大于 O25。由钢丝绳自重引起的不平衡必须计入。(2)在各种载荷及提升状态下，保险闸发生作用时，钢丝绳都不得出现滑动。,231,提升机必须设置保护装置及其作用 煤矿安全规程规定，提升机必须143、设置下列保护装置：1防止过卷装置。当提升容器超过正常终端停止位置(或出车平台)05m时，必须能自动断电，并能使保险闸发生作用。2防止过速装置。当提升速度超过最大速度 15时，必须能自动断电，并能使保险闸发生作用。3过负荷和欠电压保护装置。4限速装置。提升速度超过 3ms 的提升机必须装没限速装置，以保证提升容器(或平衡锤)到达终端位置时的速度不超过 2ms。,232,5深度指示器失效保护装置。当深度指示器的传动系统发生断轴，脱销等故障时，能自动断电，并使保险闸发生作用。6闸间隙保护装置。当闸间隙超限时能报警或自动断电。7松绳报警装置。缠绕式提升机必须设置松绳保护装戡并接入安全回路，在钢丝绳松弛144、时能报警或自动断电。8满仓保护装置。箕斗提升的井口煤仓应装设满仓保护装置，满仓时能报警或自动断电。,233,提升机设置安全保护回路的作用 提升机设置安全保护回路的作用是：当由于某种原因使安全接触器断电时，一方面使安全制动电磁铁释放，进行安全制动，使提升机停车；另一方面使换向器及线路接触线圈电路断开，从而使高压换向器断开，使提升机电动机停电，安全停车。,234,缠绕式提升机在罐笼(带乘人间箕斗)提升时要设置防坠器的原因 煤矿安全规程规定：升降人员或升降人员和物料的单绳提升罐笼(包括带乘人间箕斗)，必须装设可靠的防坠器。防坠器又称断绳保险器，是提升系统的安全装置之一。当提升钢丝绳断绳或连接装置断裂145、，防坠器能迅速、自动、准确地抓捕住制动绳(或木罐道、钢罐道)，防止提升容播坠落造成坠罐事故，确保人员不受伤害。,235,“过卷和“过放”的概念“过卷”就是提升容器被提到地面井架正常停车位置时没有停车，而是超越停车位置继续提升，使提升容器与井架相撞，造成“过卷”事故。另一钩在井下则发生“过放”，造成墩罐事故。“过卷”与“过放”都会造成人员伤亡、提升容器损坏。煤矿安全规程对“过卷”和“过放”有下列规定：立井提升装置必须备有符合规定的过卷高度和过放距离。预防过卷：1.必须设置防过卷保护装置(井架和深度指示器上都要设置)，过卷保护装置必须动作灵敏、安全可靠；必须经常检查、维护和保养；2.建立岗位责任制146、，由专职人员负责管理；3.司机操作要精力集中，副司机要负责监护；4.深度指示器必须指示正确；设在其上的过卷保护装置必须动作灵敏，安全可靠；5机电区队长要经常督促检查。,236,钢丝绳安全系数 钢丝绳的安全系数，等于实测的合格钢丝拉断力的总和与其所承受的最大静拉力(包括绳端载荷和钢丝绳自重所引起的静拉力)之比。煤矿安全规程规定：各种用途的钢丝绳的安全系数有详细严格的规定。一旦超限，必须立即更换。,237,煤矿安全规程对钢丝绳的检查、更换的规定 对于钢丝绳的检查，煤矿安全规程的规定是：提升钢丝绳必须每天检查 1 次；平衡绳至少每周检查 1 次；对易损坏、断丝或锈蚀较多的一段应停车详细检查,断丝突出147、部分应在检查时剪除。检查结果要作记录存档。钢丝绳的更换。钢丝绳在同一捻距内断丝面积与钢丝总断面积之比达到以下规定，必须更换：1升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳为 5；2专为升降物料用的钢丝绳、平衡绳、防坠器的制动绳为 10；3罐道绳为 15。钢丝绳的直径减小到下列数值时，必须更换：1提升钢丝绳或制动绳，10；2罐道绳，15。钢丝绳在运行中遭受卡罐、突然停车等猛烈拉力时，必须立即停车检查。如发现钢丝绳严重扭曲或变形、遭受猛烈拉力的一段长度伸长 05以上时必须更换。钢丝绳使用过程中，断丝数或伸长发展突然加快，必须立即更换。,238,倾斜井巷采用串车提升应遵守的规定 煤矿安全规程对在倾斜井巷使用串148、车提升，必须遵守下列规定：1在井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置；2.在各车场安设能够防止带绳车辆误入非运行车场或区段的挡车装置；3.在上部平车场入口安没能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器；4.在变坡点处安设能够阻止未连挂的车辆滑入斜巷的挡车装置；5.在变坡点下方略大于一列车长度的地点，应设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车的挡车装置；6.在各车场安设甩车时能发出警号的信号装置。,239,排水系统,井下主要排水设备要求 煤矿安全规程规定，井下主要排水设备(包括水泵、水管以及配电设备)，应符合下列要求：1水泵：必须有工作、备用和检修的水泵。工作水泵的能力，应能在 20h内149、排出矿井 24h 的正常涌水量(包括充填水及其它用水)。备用水泵的能力应不小于工作水泵能力的 70。并且工作和备用水泵的总能力，应能在 20t，内排出矿井 24h 的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于工作水泵能力的 25。,240,2水管：必须有工作和备用的水管。工作水管的能力能配合工作水泵在 20h内排出矿井 24h 的正常涌水节。工作水管和备用水管的总能力，应能配合工作和备用水泵在 20h 内排出矿井 24h 的最大涌水量。3配电设备：应同工作、备用以及检修水泵相适应，并能够同时开动工作和备用水泵。4有突水淹井危险的矿井，可另行增建抗灾强排能力泵房。,241,煤矿安全规程对井下主要泵房的要150、求：“主要泵房至少有两个出口，一个出口用斜巷通到井筒，并应高出泵房地面 7m 以上；另一个出口通到井底车场，在此出口内，应设置易于关闭的既能防水又能防火的密闭门。泵房和水仓的连接通道，应设置可靠的控制闸门”。主要泵房安全设施的作用与管理主要内容：1主要泵房与井筒连接的斜巷(安全出口)要畅通无阻，不准堆放杂物；排水管道排列整齐。井筒梯子问与斜巷连接可靠，确保人员安全疏散,242,2与井底车场相通的出口通道设置的防水(防火)门必须密闭性能好，门周围安设的密封胶皮不得缺损，若仃缺损必须更换；经常检查转动密封，若转动不灵活或转动部分变形，要及时处理。当井下发生水害时就不会淹没主泵房，不影响泵房主排水泵151、_丁作，排除水灾。3主要泵房与中央变电所紧相连，其间必须设置防水密闭门，并要求操作方便转动灵活，以防水灾时淹没中央变电所和泵房。4水仓与吸水井间的控制阀门要经常检查，转动是否灵活，是否锈蚀。正常排水时该阀门是常开的，水仓的水直接流入吸水井，水泵正常运转。若井下发生严重水灾时，必须将该阀门关闭，以防水仓内的水倒灌淹没泵房；还可以控制该阀门控制水仓内水流入吸水井的流进，使主排水泵正常运转；井下发生水灾 时，可增开水泵台数增大排水量。5加强对防水密闭门、管子道，控制阀门的管理，制订安全管理措施付诸实施。,243,胶带运输安全,胶带输送机运行中应注意的安全事项 1胶带输送机的驱动装骨、液力偶合器、传动152、滚筒、尾部滚筒等要设置保护罩和保护栏杆，防止人员靠近造成滚筒绞人事故。2工人衣着要利索、袖口、衣襟要扎紧，长发要盘在安全帽内。胶带输送机运行中禁止用铁锹和其它工具刮胶带下的煤泥或用工具拨正跑偏的皮带，以免发生人身事故。3胶带输送司机开机时，要先点动，并发出信号待观察没有异常情况时方可开机，投入运行。胶带输送机停后，必须切断电源。不切断电源、不准检修；挂有“有人工作、禁止开机”标志牌时，任何人不准开机。4胶带输送机运行时，禁止人员跨越胶带，若要跨越，需经跨带桥梯。运行中禁止乘坐。5运行中发现问题及时处理，及时维修加强对设备保养。,244,使用滚筒驱动胶带输送机必须遵守的规定 煤矿安全规程规定，使用滚筒驱动胶带输送机运输时，必须遵守下列规定：1必须使用阻燃输送带；2巷道内有充分照明；3必须装设驱动轮防滑保护、烟雾保护、温度保护和堆煤保护装置；4必须装设自动洒水装置和防跑偏装置；5在主要运输巷道内安设的胶带输送机还必须装没：(1)输送带张紧力下降保护装置和防撕裂保护装置；(2)在机头和机尾防止人员与驱动滚筒和导向滚筒相接触的防护栏。6在倾斜井巷中使用的胶带输送机，必须装设防逆转装置或制动装置；7液力偶合器小准使用可燃性传动介质；8严禁乘人。,245,胶带输送机的主要保护装置：1胶带打滑保护。2胶带跑偏保护。3装煤过量保护。4温度保护。5胶带撕裂保护装置。,246,