礦井低壓供電及三大保護(hù).ppt

礦井低壓供電及三大保護(hù),旗山煤礦機(jī)電科,概述,礦山供電的要求： 可靠性、安全性、供電質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性 電力用電的分類： 根據(jù)事故停電對生產(chǎn)與安全造成的影響分 1）一級負(fù)荷 2）二級負(fù)荷 3）三級負(fù)荷 井下各級配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級，應(yīng)符合下列要求： 1）高壓，不超過10000V。 2）低壓，不超過1140V。 3）照明、信號、電話和手持式電氣設(shè)備的供電額定電壓，不超過127V。 4）遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不超過36V。 低壓電器是指工作在交直流1200V（1140V）以下的電路中的電氣設(shè)備。,主要內(nèi)容,我礦供電系統(tǒng),一,二,“三?！薄皟砷]鎖”,三,觸電的危害及防治,四,安全用電作業(yè),電氣設(shè)備的三大保護(hù)及相關(guān)規(guī)定,五,井下常見的電氣設(shè)備,七,六,礦用電氣設(shè)備,一、我礦供電系統(tǒng)示意圖,西二小湖系采區(qū),西二采區(qū),強(qiáng)一變電所,強(qiáng)二變電所,強(qiáng)一皮帶,強(qiáng)二皮帶,供電系統(tǒng)各組成部分作用：,礦井供電系統(tǒng)由地面變電所（35KV變電所）、井下中央變電所（-700泵房變電所）、采區(qū)變電所、防爆移動變電站、采區(qū)變電點(diǎn)以及彼此間的電纜線路組成。 其中， 地面35KV變電所是全礦供電的總樞紐，擔(dān)負(fù)受電、變電、配電任務(wù)。井下-700泵房中央變電所是井下供電的中心，其任務(wù)是向采區(qū)變電所、整流變電所、主排水泵及井底車場附近負(fù)荷供電。 采區(qū)變電所是采區(qū)變、配電中心，任務(wù)是向采區(qū)負(fù)荷及巷道掘進(jìn)負(fù)荷供電。 工作面配電點(diǎn)是采掘工作面及其附近巷道的配電中心，向工作面及附近負(fù)荷供電。,二、用電安全作業(yè),在礦井供電系統(tǒng)中從事電氣作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)的規(guī)章制度，如崗位責(zé)任制，交接班制度、巡回檢查制度、工作監(jiān)護(hù)制度、停送電制度等，落實(shí)相應(yīng)的安全技術(shù)措施： （1）井下不得帶電檢修，帶電搬遷電氣設(shè)備、電纜和電線。 （2）操作井下電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)遵守下列規(guī)定：非專職人員和非值班電氣人員不得擅自操作電氣設(shè)備；操作高壓電氣設(shè)備主回路時(shí)，操作人員必須戴絕緣手套，并穿電工絕緣靴或站在絕緣臺上；手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作中必須接觸的部分必須有良好的絕緣性。 （3）容易碰到的、裸露的帶電體及機(jī)械外露的轉(zhuǎn)動和傳動部分必須加裝護(hù)罩或遮攔等防護(hù)設(shè)施。 （4）電氣設(shè)備的檢查、維護(hù)和調(diào)整，必須由電氣維修工進(jìn)行。高壓電氣設(shè)備的檢修和調(diào)整工作，應(yīng)有工作票和施工措施。高壓停、送電的操作，可根據(jù)書面申請或其他可靠的聯(lián)系方式，得到批準(zhǔn)后，由專職電工執(zhí)行。在特殊情況下，采區(qū)電工可對采區(qū)變電所內(nèi)的高壓電氣設(shè)備進(jìn)行停送電操作，但不得擅自打開電氣設(shè)備進(jìn)行修理。 （6）井下防爆電氣設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)和修理，必須符合防爆性能的各項(xiàng)技術(shù)要求。防爆性能遭受破壞的電氣設(shè)備，必須立即處理或更換，嚴(yán)禁繼續(xù)使用。,三、供電 “三?！薄皟砷]鎖”,所謂的“三專”“兩閉鎖”中的“三?！笔侵笇Ｓ米儔浩?、專用線路、專用開關(guān)；“兩閉鎖”是指風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖。采取“三?！钡墓╇姺绞街饕菫榱吮ＷC掘進(jìn)工作面局部通風(fēng)機(jī)供電的可靠性，保證其持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，保證掘進(jìn)頭新鮮風(fēng)流的連續(xù)供應(yīng)。掘進(jìn)頭設(shè)置風(fēng)電閉鎖和瓦斯電閉鎖主要是為了防止停風(fēng)或瓦斯超限時(shí)能及時(shí)停掉迎頭動力，防止意外電氣事故引起瓦斯和煤層爆炸等災(zāi)害事故。我礦各個(gè)掘進(jìn)頭面都采用雙回路供電，以保證主意外停電后，備用風(fēng)機(jī)能正常啟動，保證掘進(jìn)頭供風(fēng)。,“三?！焙唵喂╇娤到y(tǒng)圖,高壓防爆開關(guān)（專用）,變壓器（專用）,低壓饋電開關(guān)（專用）,漏電繼電器,供電電纜（專用）,低壓饋電開關(guān),磁力啟動開關(guān),局部通風(fēng)機(jī)F1,局部通風(fēng)機(jī)F2,低壓饋電開關(guān),供電電纜（專用）,磁力啟動開關(guān),局部通風(fēng)機(jī)F2,四、觸電的危害及防治,觸電事故是指人體觸及帶電體或人體接近高壓帶電體時(shí)，有電纜流過人體而對人身造成的傷害事故。 一、觸電的危害 （一）觸電的分類：按傷害程度不同分電擊和電傷兩種。電擊是指電流流過人體，損害人體內(nèi)部器官，導(dǎo)致觸電者傷殘或死亡。電傷是指電弧對人體表面造成的燒傷。在發(fā)生的觸點(diǎn)死亡事故中，大多數(shù)是由電擊造成的。因此，觸點(diǎn)事故主要是指電擊導(dǎo)致的傷亡事故。 （二）觸電對人體的影響 人體觸電時(shí)，觸電電流會對心臟、呼吸和神經(jīng)系統(tǒng)等造成影響。如引起心室顫動，阻礙心臟向大腦供血，導(dǎo)致大腦缺氧導(dǎo)致死亡。一般認(rèn)為，凡是能引起心室顫動的電流或使觸電者不能擺脫帶電體的電流均是危險(xiǎn)電流。只有觸電者能自主擺脫帶電體的電流才是安全電流。一般人體的安全電壓是36V，極限安全電流是30mA。 （三）觸電方式 1、接觸觸電:指人體直接與帶電體接觸，以單項(xiàng)觸電多見。 2、非接觸觸電：當(dāng)人體與高壓帶電體的距離小于或等于放電距離時(shí)，會產(chǎn)生放電。雖然通過人體的電流很大，但人會被迅速擊倒而脫離電源，有時(shí)不會造成死亡，但會造成嚴(yán)重?zé)齻?高壓電氣設(shè)備發(fā)生接地時(shí)，室內(nèi)故障點(diǎn)4米以內(nèi)，室外故障點(diǎn)8米以內(nèi)人員不得進(jìn)入。 二、觸電的防治 1、加強(qiáng)電氣設(shè)備的安全培訓(xùn)，強(qiáng)化安全意識，提高安全作業(yè)水平。 2、嚴(yán)格遵守有關(guān)電氣作業(yè)安全的規(guī)章、制度，落實(shí)相關(guān)的安全措施。 3、加強(qiáng)對礦井供電系統(tǒng)保護(hù)設(shè)施的管理。 4、不帶電檢修或搬遷電氣設(shè)備、電纜和電線。 5、從事電氣作業(yè)時(shí)，使用必要的絕緣用具。 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：照明、信號、手持式電氣設(shè)備額定電壓不大于127V，遠(yuǎn)距離控制電壓不超過36V。,五、電氣設(shè)備的三大保護(hù)及有關(guān)規(guī)定,電氣設(shè)備三大保護(hù)指：漏電保護(hù)、過電流保護(hù)、接地保護(hù)。 在電氣設(shè)備的各類故障中，漏電故障具有危害大、發(fā)生率高、突發(fā)性強(qiáng)、分布范圍廣、不易察覺等特點(diǎn)，成為影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素。所以在電氣設(shè)備的三大保護(hù)中，漏電保護(hù)是使用最頻繁，也是最重要的保護(hù)之一。,煤礦井下低壓電網(wǎng)事故可能造成的危害包括： 1)損壞電氣設(shè)備 2)導(dǎo)致人身觸電 3) 引起礦井火 4)造成瓦斯、煤塵爆炸,（一）漏電保護(hù),1、漏電對煤礦安全生產(chǎn)的影響 （1）產(chǎn)生過電壓或造成相間短路； （2）造成人身觸電； （3）提前引爆雷管； 2、導(dǎo)致漏電的原因 （1）電纜電氣設(shè)備自身原因，包括絕緣老化、受潮等導(dǎo)致絕緣性能下降。 （2）操作、維修不當(dāng)。包括相線與地線接反、補(bǔ)電纜時(shí)使用材質(zhì)低劣等。 3、漏電保護(hù)的常用方法 （1）附加直流保護(hù)方式 （2）零序電流保護(hù)方式,4、漏電保護(hù)原理 1）附加直流電源 2）利用三個(gè)整流管 3）利用零序電流方向 、 規(guī)程對低壓檢漏保護(hù)裝置的要求： 1）應(yīng)具有漏電跳閘和漏電閉鎖雙重功能，并利于用千歐表連續(xù)不斷的監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)。 2）當(dāng)電網(wǎng)對地的總絕緣電阻降低到規(guī)定值以下時(shí)，應(yīng)立即動作，切斷其供電電源并閉鎖，以防合閘送電，防止事故擴(kuò)大。 3）檢漏保護(hù)裝置的動作速度越快越好。 4）動作必須靈敏可靠，不拒動，也不誤動。,（二）過流保護(hù),過流保護(hù)是指實(shí)際通過電氣設(shè)備或電纜的工作電流超過了額定的電流值。常見的過流故障有短路、過負(fù)荷、斷相三種。 1、短路的危害與原因 危害：短時(shí)間內(nèi)燒毀電氣設(shè)備或電纜，引起電氣火災(zāi)，甚至引起瓦斯和煤層爆炸。 原因：絕緣擊穿、機(jī)械損傷、誤操作等。 2、過負(fù)荷的危害與原因 危害：導(dǎo)致絕緣性能下降、電動機(jī)燒壞。 原因：電源電壓過低、機(jī)械性堵轉(zhuǎn)、重載啟動等。 3、斷相的危害及原因 危害：引起過負(fù)荷。 原因：熔斷器一相熔斷、電纜與電纜或電纜與設(shè)備沒有可靠連接、電纜芯線中有一相斷線。,三相短路,兩相短路,兩相對地短路,單相對地短路,造成短路示意圖：,（三）保護(hù)接地,保護(hù)接地就是將電氣設(shè)備在正常情況下不帶電的、但有可能帶有危險(xiǎn)電壓的金屬外殼、構(gòu)架等與埋設(shè)在地下或水溝中的接地裝置連接起來。 規(guī)程規(guī)定，電壓在36v以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。 保護(hù)接地的作用：可以有效降低人身觸電的危險(xiǎn)，減少漏電故障引起瓦斯爆炸的機(jī)會。 規(guī)程規(guī)定，從任意一個(gè)局部接地裝置處所測得的總接地網(wǎng)的接地電阻，不得超過2歐。,(四)煤礦安全規(guī)程對礦井低壓供電三大保護(hù)的相關(guān)規(guī)定,煤礦安全規(guī)程對井下電氣設(shè)備接地保護(hù)的具體要求： 1）地面變電所和井下中央變電所的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的單相接地保護(hù)裝置。 2）供移動變電站的高壓饋電線上，必須裝設(shè)有選擇性的動作于跳閘的單相接地保護(hù)裝置。 3）井下低壓饋電線上，必須裝設(shè)檢漏保護(hù)裝置或有選擇性漏電保護(hù)裝置，保證自動切斷漏電的饋電線路。 4）煤電鉆必須使用設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離啟動和停止的煤電鉆綜合保護(hù)裝置。,5）所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應(yīng)與主接地極連接成1個(gè)總接地網(wǎng)。 6)電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。 7）接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻值不得超過2。每一移動式和手持式電氣設(shè)備至局部接地極之間的保護(hù)接地用的電纜芯線和接地連接導(dǎo)線的電阻值，不得超過1。,煤礦安全規(guī)程對接地系統(tǒng)的規(guī)定 1)主接地極：主、副水倉中各埋設(shè)1塊。主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm 。連接主接地極的接地母線，應(yīng)采用截面不小于50mm2的銅線，或截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁鋼。 2)礦井有幾個(gè)水平時(shí)，各個(gè)水平都要設(shè)立主接地極。 3）局部接地極：可設(shè)置于巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。設(shè)置在水溝中的局部接地極應(yīng)用面積不小于0.6m2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成，并應(yīng)平放于水溝深處。設(shè)置在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長度不小于1.5m的鋼管制成，管上應(yīng)至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長度為1m的2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。,4）下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極： 采區(qū)變電所（包括移動變電站和移動變壓器）。 裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。 低壓配電點(diǎn)或裝有3臺以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。 無低壓配電點(diǎn)的采煤機(jī)工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷、集中運(yùn)輸巷（膠帶運(yùn)輸巷）以及由變電所單獨(dú)供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置1個(gè)局部接地極。 連接高壓動力電纜的金屬連接裝置 5）電氣設(shè)備的外殼與接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。 6）橡套電纜的接地芯線，除用作監(jiān)測接地回路外，不得兼作他用 。,礦井供電“十不準(zhǔn)”制度 1）不準(zhǔn)帶電檢修。 2)不準(zhǔn)甩掉無壓釋放器、過電流保護(hù)裝置。 3)不準(zhǔn)甩掉漏電斷路器、煤電鉆綜合保護(hù)裝置和局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)電、瓦斯電閉鎖裝置 4)不準(zhǔn)明火操作、明火打點(diǎn)、明火放炮。 5)不準(zhǔn)用銅、鋁、鐵等代替保險(xiǎn)絲6)停風(fēng)、停電的采掘工作面，未經(jīng)檢查瓦 斯，不準(zhǔn)送電。 7)有故障的線路不準(zhǔn)強(qiáng)行送電。 8)電氣設(shè)備的保護(hù)裝置失靈后，不準(zhǔn)送電。 9)失爆設(shè)備、失爆電氣，不準(zhǔn)使用。 10)不準(zhǔn)在井下拆卸礦燈。,六、礦用電氣設(shè)備,井下工作環(huán)境對電氣設(shè)備的要求 1）防爆型 2）堅(jiān)固的外殼 3）防護(hù)等級、防銹、絕緣耐潮 4）運(yùn)行安全可靠、維護(hù)簡單 5）選材、結(jié)構(gòu)便于搬運(yùn) ）電氣設(shè)備要有足夠的容量和過載能力,礦用防爆電氣設(shè)備的類型 爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備分為： 類：煤礦用電氣設(shè)備； 類：工廠用電設(shè)備 備注：防爆電氣設(shè)備的類型、級別和級別連同防爆設(shè)備的總標(biāo)志“Ex”一起，構(gòu)成防爆標(biāo)志。在防爆電氣設(shè)備外殼的明顯處，均有清晰的永久凸紋或凹紋標(biāo)志“Ex”和煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志“MA”。,煤礦用電氣設(shè)備防爆類型有： （1）隔爆型電氣設(shè)備，符號為“d”。 （2）增安型電氣設(shè)備，符號為“e”。 （3）本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，符號為“i”。 （4）正壓型電氣設(shè)備，符號為“p”。 （5）充油型電氣設(shè)備，符號為“o”。 （6）充砂型電氣設(shè)備，符號為“q”。 （7）無火花型電氣設(shè)備，符號為“n”。 （8）澆注型電氣設(shè)備。符號為“m”。 （9）氣密型電氣設(shè)備。符號為“h”。 （10）特殊型電氣設(shè)備。符號為“s”。,（一）隔爆型電氣設(shè)備,、隔爆原理簡介 目前隔爆型電氣設(shè)備仍采用隔爆外殼的間隙隔爆機(jī)理，法蘭間隙可以起到隔爆作用，目前有兩種觀點(diǎn)：一種觀點(diǎn)認(rèn)為隔爆是法蘭間隙的熄火作用；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為隔爆是由于法蘭間隙的熄火作用加上法蘭間隙對爆炸產(chǎn)物的冷卻作用。從研究結(jié)果看后一種觀點(diǎn)的理由更充分一些。 、隔爆型電氣設(shè)備隔爆結(jié)構(gòu)參數(shù) 1隔爆接合面的長度(L) 2隔爆接合面的間隙(W) 3隔爆接合面的粗糙度（RB）,（二）增安型電氣設(shè)備,增安型電氣設(shè)備的防爆措施 制成有效的防護(hù)外殼； 選擇合適的爬電距離和電氣間隙； 提高絕緣材料的絕緣等級； 限制設(shè)備的溫度； 電路和導(dǎo)線要可靠連接； 在正常運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生火花和電弧的部件，必須放置在隔爆外殼中。,（三）本質(zhì)安全型電氣設(shè)備,、相關(guān)常識： 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備由于其電路所能傳遞的能量受到限制，不能制成較大功率的設(shè)備，因而使用范圍受到限制。目前本質(zhì)安全型電氣設(shè)備在煤礦井下主要用于礦井通信系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、有害氣體的監(jiān)測監(jiān)控、遙控和自動裝置以及測量儀器、儀表等。本質(zhì)安全電路和本質(zhì)安全型電氣設(shè)備 本質(zhì)安全電路就是在GB3836.4規(guī)定的條件下，正常工作或規(guī)定的故障條件下產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性環(huán)境氣體的電路。全部采用本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備稱為本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。,2本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的特點(diǎn) (1)本質(zhì)安全型電氣設(shè)備是通過限制電路的電