礦山電工學重點

1、礦山電工學電力：電能以功率形式表達時俗稱電力。匯排流：接線中的母線稱為匯排流。功能是匯電力系統(tǒng)：電力由各種形式的發(fā)電廠生產(chǎn)， 集和分配電能。經(jīng)過輸送，變換和分配，到達系統(tǒng)和網(wǎng)絡結構的基本方式：放射式，干線式，分散的電能用戶，這些生產(chǎn)， 環(huán)狀式。傳輸，分配消費的環(huán)節(jié)，組成放射式分為：單回放式和雙回路放射式。了一個有機的整體，叫做電力系統(tǒng)。 單回放射式 優(yōu)點：系統(tǒng)簡單，運行維護方便。變電所：變電所是匯集電能，交換電壓的中間 缺點：使用的開關，線路多，供電可環(huán)節(jié)，它由各種電力變壓器和配電器組成。 靠性差。配電所：不含電力變壓器的變電所為配電所。 雙回路放射式分為：單電源雙回路，雙電源雙回路電力網(wǎng)：電

2、力網(wǎng)主要是由各種變電所及各種 干線式結線分：直接連接和貫穿連接。電壓等級的電力線路組成，是電力直接連接干線法優(yōu)缺點：具有回路少，能使高壓配系統(tǒng)的重要組成部分，擔負著輸送，電裝置數(shù)量減少，造價低。缺點：當公用的干線 變換，和分配電能的任務。， 發(fā)生故障時，全部干線上的負荷供電均中斷，可額定電壓：能是受電器，發(fā)電機，變壓器等正常 靠性差。工作的電壓，稱為它們的額定電壓。貫穿連接式結線優(yōu)缺點：此方式的各用戶變電所受電器和系統(tǒng)的額定電壓正好與等級電壓相同， 呈串接形式。由于在連接各用戶干線的進出兩端發(fā)電機額定電壓比同級受電器額定電壓高5%。 均采用了隔離開關，故有可能減少因一段干線故障電力負荷：電力負

3、荷是決定電力系統(tǒng)規(guī)劃,設計， 而引起的停電范圍。以及發(fā)電，送電，變電布局的主要依據(jù)。環(huán)狀式：適用于電源對礦區(qū)用戶的相對位置居中或供電的可靠性：指供電系統(tǒng)不間斷供電的可能程度。 較遠，而用戶間距較近，并且負荷相差不是很懸電力負荷對供電的基本要求： 殊的供電情況。答：1、保證供電的安全可靠性。2、保證電能的礦山各級變電所主接線分：單母線.橋式，雙母線良好質(zhì)量。3、保證供電系統(tǒng)運行的經(jīng)濟性。線路變壓器4種。供電系統(tǒng)接線：指由各種電器設備及其連接線構成的電路。橋式接線：對具有兩回電源進線、兩臺變壓器的變小電所，可采用橋式結線。它實質(zhì)上是用一條由斷路器和隔離開關組成的、橫連跨接的“橋”，將兩個“線路變壓

4、器組”高壓側連接起來的結線方式。”橋“上的斷路器稱為”橋開關“。橋式結線可分為”內(nèi)橋式“、”外橋式“和”全橋式“。外橋結線的適用范圍是：1、 供電線路較短，線路切換少的變電所。2、 由于某種原因（如負荷變化）要經(jīng)常切換變壓器的變電所。3、 有穩(wěn)定穿越功率的變電所。4、 處于環(huán)網(wǎng)中的變電所。5、 向一、二級負荷供電的情況。內(nèi)橋結線適用的范圍是：1、 電源電線較長（張路故障概率較大）的變電所。2、 不需經(jīng)常切換變壓器且負荷穩(wěn)定的變電所。3、 沒有穿越功率的變電所。4、 處于電網(wǎng)終端的變電所。全橋結線操作方便、運行靈活，但它會使占地面積加大，投資增加。單回線開式電網(wǎng)上的終端具有結構簡單、使用設備少、

5、投資省、基建快等優(yōu)點，但因其在線路或變壓器故障或檢修時均要停電，故其可靠性較差。采用鉆孔敷設電纜的優(yōu)點是：1、 將由礦井地面變電所至采區(qū)變電所的電纜線路換成可靠的架空線路，節(jié)約了有色金屬和投資。2、 井下巷道中沒有高壓電纜，使人員和設備更加安全。3、 減少了井下變電所硐室的開拓量。4、 在有瓦斯、煤塵爆炸危險的采區(qū)中，由于將變電亭設在地面，就使防爆高壓配電箱和礦用變壓器的用量達到了最低限度。鉆井敷設電纜的缺點是：1、 需要進行鉆孔、下套管工作，且套管不能回收。2、 需要架設高壓架空線、修建變電亭。3、 冬季施工和維護困難。配電裝置是指用來接受和分配電能的，在電氣上有聯(lián)系有一些元部件和設備的總稱

6、，主要包括開關設備、保護與測量電器、連接母線及其他輔助設備等。變電所的布置包括主變壓器、室內(nèi)外配電裝置和主控室等重要部分?？諝庵械淖钚“踩珒艟?，它表明帶電部分到接地或帶電部分之間的最小安全凈距離。井下中央變電所的位置應盡量靠近負荷中心，并根據(jù)通風良好，交通方便，進出線易于敷設，頂?shù)装鍡l件及保安煤柱的位置等因素，一般設在靠副井的井底車場范圍內(nèi)。采區(qū)變電所位置的確定原則1、 位于負荷中心，并保證向采區(qū)內(nèi)最遠距離，最大容量設備供電。2、 一個采區(qū)盡量采用一個采區(qū)變電所位置。3、 盡量設在頂?shù)装宸€(wěn)定，無淋水的地點。4、 通風、運輸方便。需工作兩年以上的采區(qū)變電所硐室，即視為永久性建筑。在電力系統(tǒng)中，將

7、能接通、斷開或轉(zhuǎn)換高壓電路的電器統(tǒng)稱為”高壓開關電器”，分立使用的高壓開關電器有熔斷器、隔離開關、負荷開關和斷路器4類。熔斷器：高壓溶斷器是在電網(wǎng)中人為設置的一種最薄弱的元件，當有過電流流過時，元件本身會因發(fā)熱而熔斷，并借助滅弧介質(zhì)的作用，使所連接的電器斷開，達到保護電力線咱和電氣設備的目的。有限流式和跌落式兩種不同的熔斷器。斷路器按滅弧介質(zhì)劃分，有多油、少油、真空和六氟化硫等斷路器。多油斷路器是一種用油兼作滅弧、絕緣介質(zhì)的斷路器，特點是箱內(nèi)充油較多。少油斷路器充油較少，油只作熄弧介質(zhì)用，載流部分的絕緣是靠空氣和瓷瓶實現(xiàn)的。因其用油量少且油箱結構堅固，故具有使用安全、安裝簡單的特點。真空斷路器

8、是采用高真空作滅弧介質(zhì)的一種新型的斷開交流電路的斷路器，其核心部件是真空滅弧室。真空斷路器有很多優(yōu)點，如觸頭開距小，動作快，燃弧時間短，電弧能量小，維護工作量??；防火、防爆；動觸桿慣性小，適于頻繁操作等。隔離開關是用來將高壓配電裝置的元件和電源隔離的一種開關電器。隔離開關的操作順序：合閘時先合QS，后合QF，分閘時先分QF，后分QS。高壓開關柜由以下幾部分組成：母線、高壓開關、電流及電壓互感器、計量儀表和保護裝置、信號及操動機構等。高壓開關柜分普通型、礦用一般型和隔爆型等。礦用一般型配電裝置除應滿足成套配電裝置的技術要求外，尚應滿足煤礦用電氣設備制造規(guī)程中的下述有關規(guī)定：1、 全封閉外殼、具有

9、防機械損傷，防潮構造。2、 能在溫度35，相對濕度97%的空氣中有良好的絕緣，絕緣材料具有耐油性和耐弧性。3、 引入電纜接線端子有一定的漏電跨度和氣隙。4、 高壓油斷路器的使用額客斷流容量應為實際最大值的一半。5、 應有防誤操作的機構連鎖裝置。6、 電纜引出線應有接線盒，或用插銷連接電纜。手車上裝有機構連鎖裝置:1、 當手車在柜外時，若斷路器合閘，則手車不能推入柜內(nèi)。2、 當手車推入柜內(nèi)并將斷路器合閘后，隔離開關合不上。3、 當斷路器運行時，隔離開關分不開，同時手車亦被鎖住。礦用隔爆型高壓配電箱適用于有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井井下中央變電所、采區(qū)變小電所和其他場所向變電器、高壓電動機和高壓分支

10、線路供電。型號：目前煤礦井下常用的隔爆高壓配電箱有BGPF-6、BPZ1-6、BGP-6型等。其中：B-隔爆；G-高壓;P-配電箱（裝置）；Z-真空斷路器；5（1）設計序號；6-額客電壓6kv。接線盒具有供鎧裝電纜和橡套電纜接線方式的兩種結構。PB3-6G型高壓配電裝置型號:P-配電箱；B-隔爆型；3-設計序號；6-額客電壓為6KV；G-改進型；A、B、C-配電裝置型式。瞬時過載脫扣器的作用是當負載電路中出現(xiàn)過載或短路故障電流時，通過電流互感器，將此過載電流反映到過載脫扣器線圈中，當該電流達到脫扣電流的整定值時，相應脫扣器的動鐵心便向上運動撞擊機械桿直接作用于操作機構，帶動油斷路器分閘、實現(xiàn)過

11、電流保護。井下使用的低壓配電開關包括隔爆自動饋電開關和隔爆手動起動器兩大類。前者容量較大，主要用來作低壓總開關和分路總開關；后者容量較小，主要用于小負荷線路、照明變壓器的控制保護。DW80系列隔爆自動饋電開關（DW80-F），型號：D-自動空氣斷路器；W-萬能式；8-隔爆；0-設計序號；-額定電流（A）；F-帶分勵脫扣器。三極萬能自動空氣斷路器包括手動三極接觸器KM、過流脫扣器YA1、YA2和分勵脫扣線圈YA3，它們均裝在絕緣板上。BDK1-400Z/660Z（F）型礦用隔爆真空饋電開關的含義：BKD-真空防爆饋電開關;1-設計序號；400-額定工作電流（A）；Z-真空型；660-額客工作電壓

12、（V）；Z（F）-用途代號，其中Z為總開關，F(xiàn)為分路開關。BLZ系列礦用隔爆型真空饋電開關：主要作為200-1250KV·A隔爆型移動變電站中的低壓側，也可單獨作為供電總開關和分路開關使用。Bl-礦用隔爆型；Z-真空饋電開關；-設計序號；630-額定工作電流(A);E(D）-與移動變電站配用（獨立使用）。QS81系列隔爆手動開關主要用于有瓦斯煤塵爆炸危險的礦井中，用以控制不需要頻繁啟動和停止交流380V、660V的三相鼠籠型異步電動機。礦用隔爆干式變壓器具有下述明顯優(yōu)點：沒有火災和爆炸危險，不存在變壓器油的老化問題，因而維護檢修工作量大為減少，附屬部件簡單，沒有貯油柜，安全氣道和油門

13、等部件及密封問題，具體積小，質(zhì)量輕。常用的礦用隔爆干式變壓器有照明、電鉆用和動力用兩種。KSG型礦用隔爆干式照明、電鉆變壓器型號含義：K-礦用隔爆；S-三相；G-干式；2.5（4）-額定容量（KV·A）； 0.5-一次電壓等級為0.5KV。KSGB型礦用隔爆干式電力變壓器型號含義：K-礦用；S-三相；G-干式；B-隔爆；31.5（50、100）-額定容量（KV·A）；6-一次額定電壓（KV）。KBSG型礦用隔爆干式電力變壓器型號含義：KB-礦用隔爆；S-三相；G-干式；315(或500等）-額定容量（KV·A）；6-一次額定電壓（KV）。KBSG型礦用隔爆干式電力

14、變壓器是千伏級移動變電站的主變壓器。移動變電站綜采、綜掘的電源，有KSGZY-/6、KBXGZY-/6、KBSGZY-T-/6、KSGJY-/6等幾種。型號含義：K（KB）-礦用隔爆；S-三相；G-干式；Z-組合；J-掘進專用；Y-移動式；-額定容量（KV·A）；6-額定電壓（KV）。KSGZY型主要用于高瓦斯礦井局部通風機及其它動力設備的專用供電電源；KBSGZY、KBSGZY-T型主要是供綜采用，后者采用了KBSG-T型干式變壓器；KSGJY-120/6則是掘進專用。KSGJY-120/6型移動變電站的動力和控制箱具有：電動機綜合保護（斷相、過載、過流、短路、過壓保護），風、電、

15、瓦斯閉鎖功能。煤礦井下常用的動力電纜主要有鎧裝電纜（油浸紙絕緣、聚氯乙烯絕緣、交聯(lián)聚乙烯絕緣）和橡套電纜等類。鎧裝電纜主要在井筒和巷道中作井下輸電干線向固定設備供電用；橡套電纜主要在采掘工作面供移動機械使用。礦用橡套軟電纜（簡稱礦用橡套電纜）既是井下固定設備、運輸設備、采掘設備的供電電纜，又是從采區(qū)變電所向采掘工作面配電用的動力電纜。對鎧裝電纜懸掛與連接的要求：1、 在水平巷道或傾角小于30°的井巷中，應用吊鉤電纜。2、 不應將電纜懸掛在風管或水管上，也不得使其遭受淋水或滴水，并嚴禁在其上懸掛任何物件。3、 井筒和巷道內(nèi)的電話和信號電纜，應同電力電纜分掛井巷的兩側；若做不到時，在巷道

16、內(nèi)應敷設在電力電纜上方且保持0.1m以上的距離。當高、低壓電力電纜敷設在巷道的同一側時，它們應有0.1m以上間距。為便于摘掛，兩高壓電纜和兩低壓電纜的間距均不得小于50mm。4、 沿井下巷道內(nèi)的電纜，在每隔一定距離（一般不大于100m）處，在拐彎或分支點上，以及在連接不同直徑電纜的接線盒兩端，都應在吊鉤或夾持裝置上懸掛標志牌，并在牌上注明號碼、用途、電壓等，以便識別。5、 為便于檢修和維護，立井井筒中所敷設的電纜原則上不應有接頭，但如因井筒太深確需有接頭時，則應將其安排在中間的水平巷道內(nèi)。（6） 敷設在硐室內(nèi)和木支架井巷中的電纜，必須將其黃麻外皮剝除，并應定期在其鎧裝層上加涂防繡漆。穿墻的電纜

17、部分應用套管保護，并嚴密封堵套管口。電纜故障的種類：1、漏電；2、接地；3、短路；4、斷線；5、閃絡性故障。電纜故障的原因：1、機械損傷；2、絕緣老化；3、施工不當。 電纜故障的性質(zhì)可分為開路、低阻、交絡等4類。診斷電纜故障的性質(zhì)是指確定故障點電阻是高阻還是低阻；是閃絡還是封閉性故障；是接地、短路、斷線還是它們的混合；是單相、兩相還是三相故障 ?？梢愿鶕?jù)故障發(fā)生時出現(xiàn)的現(xiàn)象，初步判斷故障的性質(zhì)。電纜故障探測方法：1、電橋法，優(yōu)點是簡單、方便。缺點是：測量精度很低，不適于電纜的高阻、閃絡性故障，需知道電纜的準確長度，不能檢測電纜的短路和斷路故障。低壓脈沖反射法，優(yōu)點是：簡單、直觀，不需要知道電纜

18、的準確長度和電纜芯線的截面、材料等，還可以從反射脈沖識別電纜接頭與分支點的位置。缺點是：不能檢測高阻與閃絡性故障。脈沖電壓法：使電纜故障點在直流高壓或脈沖高壓作用下?lián)舸?，通過觀察放電脈沖（行波）在測量點與故障點之間往返一次的時間來測距。這種方法的優(yōu)點是：不必將電纜高阻與閃絡性故障的故障點燒穿，直接利用故障點擊穿產(chǎn)生的瞬態(tài)脈沖電壓信號測距；測量跨度快，測理過程簡化，是電纜故障測距技術的重大進步。脈沖電壓法的缺點是：安全性差（儀器與高電壓測量回路有電耦合），接線恢復雜，放電脈沖的波形不尖銳，難以理解 。脈沖電流法的優(yōu)點是：測距儀與高電壓回路是磁的耦合，實現(xiàn)了電的隔離，安全，可靠；經(jīng)線性電流耦合器變

19、換的脈沖電流波形亦比較容易理解， 接線比較簡單。目前國內(nèi)外普遍采用行波法原理測量故障點的距離；用低壓脈沖反射法測量電纜斷線和低阻故障；用脈沖電流法測量電纜的高阻或閃絡性故障。瓦斯通常是指沼氣（CH4），沼氣是一種無色、無臭、無味、無毒的氣體。礦井瓦斯爆炸：濃度達到5%-16%；存在溫度達650-750的點火源。最容易引爆的瓦斯?jié)舛仁?.5%，爆炸壓力最大的瓦斯?jié)舛仁?.5%，當瓦斯?jié)舛鹊陀?%時可以被點燃，但不會爆炸 。引爆延遲時間，延遲時間隨點燃溫度的升高而縮短，隨瓦斯?jié)舛鹊慕档投龃螅话阍诹泓c幾秒至幾秒的范圍內(nèi)。為了防止瓦斯、煤塵爆炸，可采用以下預防措施：1、 將瓦斯和煤塵的含量嚴格控制

20、在非爆炸范圍內(nèi)。當采區(qū)回風道、采掘工作面回風道風流中瓦斯?jié)舛瘸^1%時，就必須停止工作，撤出人員，進行處理。2、 控制井下各種可能引爆的熱源、火源和電煩的，使之不能外露或低于引爆溫度。3、 完善井下供電系統(tǒng)的保護裝置，當供電系統(tǒng)或設備發(fā)生可能引爆瓦斯、煤塵的故障時，及時地切斷電源。4、 建立和健全各種有效的安全制度和操作制度，保證井下供電系統(tǒng)的正常運行。采取一定措施或改進后，能在礦井井下正常使用的電氣設備叫礦用電氣設備。對礦用一般型電氣敢設備的基本要求是：一是外殼有一定的防水，防外物的要求。二是引入電纜的接線端子有一定的空氣間隙和漏電距離的要求。三是有良好的耐潮性能。四是進線裝置應符合國家標準

21、GB3836-2000（爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備）的要求。五是應有內(nèi)、外接地螺栓。六是接線盒的內(nèi)壁和可能產(chǎn)生火花的金屬外殼內(nèi)壁應均勻地涂上一層耐孤漆?？紤]防爆性能而采取了一定的特別措施后，能在具有爆炸危險環(huán)境場所正常、安全使用的礦用電氣設備，叫礦用防爆型電氣設備。對于正常運行時不產(chǎn)生電弧、火花或危險高溫的電氣設備或部件，采取適當措施（包括加強絕緣、增大電氣間隙和漏電距離），以進一步提高安全程度，防止內(nèi)部發(fā)生短路及接地故障，并嚴格控制外殼的表面溫度，以達到防爆的目的，這種類型的設備叫做礦用增安型電氣設備。Exd I 指具有隔爆外殼的礦用電氣設備。防爆外殼是利用間隙防爆原理設計制造的，它應具有足夠

22、的機械強度，能耐受內(nèi)部爆炸性混合物可能產(chǎn)生的最大壓力，并嚴格控制接合面的間隙、寬度及加工光潔度，使電氣設備外殼內(nèi)部發(fā)生的電火花及爆炸不致引燃外部爆炸性混合物。隔爆外殼必須具有耐爆和隔爆性能。耐爆性亦稱爆炸穩(wěn)定性，即外殼要有足夠的機械強度。隔爆性亦稱不傳爆性，即當爆炸性混合物在外殼內(nèi)爆炸所產(chǎn)生的高溫氣體與火焰，通過外殼與殼體的接合面噴向殼外時，受到足夠的冷卻，使之不能將殼外爆炸性溫合物點燃。隔爆外殼的隔爆性能主要靠隔爆面長度、間隙厚度和隔爆面光潔度為隔爆三要素。法蘭盤的寬度就是隔爆面的長度，通常用符合“L”表示。隔爆接合面相對表面間的跨度稱為間隙，也可叫氣隙，通過用符號“W”表示。間隙的作用是：

23、使殼內(nèi)爆炸噴射物與隔爆面緊密接觸，有利于溫度的降低；能破壞向外噴射火焰的結構，使錐形火焰變成舌狀，接觸面增大，有利于冷卻；滯緩爆炸噴射物的速度 ，延長了冷地時間，加大了熱損失，間隙有漏氣泄壓作用，降低了殼內(nèi)爆炸所產(chǎn)生壓力。本質(zhì)安全型電氣設備（Exib I）正常工作或規(guī)定的故障條件下，所產(chǎn)生的電火花和熱效應，均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路，叫做本質(zhì)安全電路，全部電路為本質(zhì)安全電路的電氣設備，叫本質(zhì)安全型電氣設備。防爆正壓型電氣設備（Exp I）的基本做法：將新鮮空氣或惰性氣體送人（或充人）密封的電氣設備外殼內(nèi)部，并保持一定的正壓，以阻止電氣設備外部爆炸性混合物侵入外殼內(nèi)部，使點火源與周圍的爆

24、炸性混合物相隔離，以達防爆的目的。防爆特殊型電氣設備（Exs I) 凡是在結構上下不屬于上述各基本防爆類型及各類型組合的電氣設備，經(jīng)國家防爆檢驗機構通過試驗并確認其具有防爆能力的電氣設備叫防爆特殊型電氣設備。它有2種型式：1、用耐腐蝕的金屬網(wǎng)制成的網(wǎng)罩隔爆結構。2、用耐腐蝕和耐燃性能較好的微孔通氣材料制成的微孔隔爆結構。漏電是一種電網(wǎng)對地發(fā)生電能泄漏的電氣故障，其特征是電網(wǎng)對大地的絕緣阻抗降低、泄露入地的電流增大。觸電在一般情況下是電網(wǎng)發(fā)生漏電故障的一種特殊形式，它直接威脅工作人員的生命安全，研究半確定人身安全電流或觸電安全值等對人員、礦井的安全和漏電保護系統(tǒng)的設計有重要意義。在電力系統(tǒng)中，當

25、帶電導體對大地的絕緣阻抗降低到一定程度，使經(jīng)該阻抗流入大地的電流增大到一定程度，我們就說該帶電導體發(fā)生了漏電故障，或者說該供電系統(tǒng)發(fā)生了漏電故障。流入大地的電流，叫做漏電電流?？諝庖彩且环N絕緣物質(zhì)。漏電故障可分為集中性漏電和分散性漏電兩類。集中性漏電：是指發(fā)生在電網(wǎng)中某一處或某一點，而其余部分的對地絕緣水平仍然正常的漏電。分散性漏電是指整條線路或整個電網(wǎng)的對地絕緣水平均勻下降到低于允許水平的漏電。集中性漏電又分為長期集中性漏電、間歇集中性漏電和瞬間集中性漏電三種類型。長期集中性漏電是指電網(wǎng)中的某一設備或電纜，由于某種原因使絕緣擊穿或帶電導體碰殼而造成的漏電故障，如果沒有相應的保護裝置，或者保護

26、裝置拒動，這種漏電故障將長期存在。間歇性漏電一般指電網(wǎng)內(nèi)某臺控制設備的負茶端，如磁力起動器負荷側的電纜和末端的電動機，由于某種原因使絕緣擊穿，帶電導體碰殼而發(fā)生的漏電故障。瞬間集中性漏電主要指人員或其他接地的導體偶爾觸及設備的帶電部分后，立刻又擺脫或分開的情況。漏電可分為單相漏電、兩相漏電和三相漏電三種類型。產(chǎn)生漏電的原因：1、電纜或電氣設備本身的原因；2、開關設備長期使用，接線板潮濕可能造成漏電 ；3、長期使用的電動機，工作時繞組發(fā)熱膨脹。井下低壓電網(wǎng)發(fā)生漏電的危害1、 人身觸電；2、引起瓦斯及煤塵爆炸；3、使電雷管無準備引爆；4、燒損電氣設備；5、引起短路事故；6、嚴格影響生產(chǎn)。人體觸及帶

27、電導體或因絕緣損壞而帶電的電氣設備金屬外殼，甚至接近高壓帶電體而成為電流通路的現(xiàn)象叫觸電。電擊是觸電后人體成為電路的一部分，電流流經(jīng)人體引起熱化學作用，電解血液和影響人的呼吸，心臟及神經(jīng)系統(tǒng)，造成人體內(nèi)部組織的損傷和破壞，導致殘廢或殘廢，電擊常稱為內(nèi)傷。發(fā)生人身觸電時流過人身的電流叫觸電電流。分4個階段 ：1、感知電流；2、反應電流；3、擺脫電流；4、極限電流。人體抗是觸電電流所流經(jīng)的人體各部分阻抗之和。體內(nèi)電阻由肌肉組織，血液，淋巴和神經(jīng)等組成，其電阻較小，且基本上不受外界條件的影響，一般不低于500。皮膚電阻是指皮膚表面角質(zhì)層的電阻，它是人合格總阻抗的主要成分。我國把井下工作的人體電阻定為

28、800-1500，通常取為1000。人站在地上，身體某一部分碰到帶電的導體或金屬外殼時，人體接觸部分與站立點的電位差稱為接觸電壓。電壓趙高，觸電電流趙大，但并非線性關系 。影響觸電程度最主要的因素是觸電電流的大小和觸電時間的長短。我國現(xiàn)行規(guī)定30mA（過去是50mA）。該規(guī)定的含義是：對于任何供電系統(tǒng)，必須保證當發(fā)生人員觸電時，觸電電流不得大于30mA，否則，就必須設置觸電保護裝置。該規(guī)定的含義是：30mA電流作用于人體1s及以內(nèi)，對人體無傷害（致殘或致死）作用；假如電流超出30mA，則時間就應小于1s，反過來也一樣，總之是二者的乘積不允許超過30mA·s。安全電流與人體電阻的乘積稱

29、為安全電壓。人端阻抗就是甩掉外部電路，且內(nèi)電路中電源被短接。預防漏電、觸電的措施1、 加強井下電氣設備的管理和維護，定期對電氣設備進行檢查和試驗，性能指標達不到要求的，應立即更換。2、 將帶電導體、電氣元件和電纜接頭等，都封閉在堅固的外殼內(nèi)。3、 對于那些不能封閉在外殼內(nèi)的帶電裸導體，如電機車用的架空導線，應將其安在一定的高度，以避免人身接觸的可能。在行人的巷道內(nèi)、車場內(nèi)以及人行道與巷道交叉的地方，自軌道平面至架空導線的懸掛高度不得小于2m；在不行人的巷道內(nèi)不得小于1.9m；在井底車場內(nèi)，從井底車場到乘車場，其高度不得低于2.2m。4、 加強手持式電動工具把手的絕緣。5、 對人員接觸機會較多的

30、電氣設備，采用較低的額定電壓。6、 井下配電變壓器的中性點禁止直接接地，以減小漏電或觸電電流。搶救不幸觸電人員生命最有效的辦法就是現(xiàn)場急救。觸電急救的辦法：1、人工呼吸法；2、心臟按摩法；采用為壓器中性點絕緣（不接地）或中性點經(jīng)高電阻接地的運行方式，特點是比較安全，漏電電流小，但對保護裝置的靈敏度要求較高，嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地；嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機直接向井下供電。無論是炮采、普采、高檔普采及綜采都在大量使用660V電網(wǎng)供電。對長期固定不動的用電設備，才使用鎧裝電纜。單相漏電和兩相漏電均屬于不對稱故障。節(jié)點電壓法的定義為：聯(lián)到節(jié)點的各支路電動勢和該支路阻抗之商的相

31、量和，等于該節(jié)點電壓與聯(lián)到該節(jié)點各支路阻抗并聯(lián)值之商。井下低壓電網(wǎng)發(fā)生兩相漏電的幾率遠不如單相漏電高，其故障程度（僅就漏電而言）也比單相漏電輕。單相漏電是井下低壓電網(wǎng)漏電故障的主流。三相漏電屬于對稱性漏電。全面是指保護范圍內(nèi)覆蓋整個供電單元，沒有動作死區(qū)，無論該供電單元內(nèi)何處發(fā)生什么類型的漏電故障（對稱的或不對稱的），都能起保護跳閘作用。安全性：從保護人員觸電的角度出發(fā)就是要滿足30mA·s。保護可靠有兩個含義：一是保護裝置（或系統(tǒng)）本身有較高有可靠性；二是保護性能要可靠，即當本供電單元內(nèi)發(fā)生漏電故障時，它一定動作（不拒動），而當本供電單元外發(fā)生任何故障或其內(nèi)發(fā)生非漏電故障時，它一定

32、不運用（不誤動）。動作靈敏是指保護裝置對故障的反應能力，要求對于最輕的漏電故障。井下低壓供電單元的對地電容主要取決于電纜的長度、截面、絕緣材料的厚度和電介質(zhì)的性質(zhì)，而長度的變化是最大的。電纜總長度越長，電網(wǎng)對地電容越大。直流檢測式漏電保護具有以下優(yōu)點：1、保護全面；2、對整個供電單元具有電容電流補償，漏電電流和人身觸電電流較小，等于人為地減輕了故障程度；3、運用值整定簡單，數(shù)值固定，而且能直接反應電網(wǎng)對地的絕緣狀況；4、這種保護裝置與供電單元中各分組饋電開關、磁力起動器中的漏電閉鎖單元一起，可以構成一個簡單易行、可靠性高、成本低廉且易于查找故障支路的漏電保護系統(tǒng)。直流檢測式漏電保護的缺點：1、

33、保護無選擇性；2、電容電流補償是靜態(tài)補償，電感電抗值調(diào)定以后就不能隨電網(wǎng)對地電容的變化而自動變化，因而不能保證在整個生產(chǎn)過程都達到最佳補償?shù)臓顟B(tài)，降低了保護的安全性；3、保護裝置的動作時間較長。利用漏電時零序電壓的大小來反應電網(wǎng)對地的絕緣程度，當零序電壓大到一定程度，就使饋電開關跳閘，這就是零序電壓式漏電保護的原理。運用電阻值不固定、不能保護對稱性漏電故障及不能補償電容電流是這種保護方式的缺點。利用零序電流或零序電壓的幅值大小來判斷供電單元內(nèi)是否發(fā)生了漏電，同時，利用各支路的零序電流與零序電壓的相位關系來判斷故障支路，而后動作，有選擇地切除故障支路的電源，這種保護方案就稱為零序功率方向式漏電保

34、護，簡稱方向保護。旁路接地式漏電保護：能保護單相漏電和人身觸電，而且電路較為復雜。選擇性漏電保護裝置是指保護裝置動作時僅將發(fā)生漏電故障線路的電源切斷，保證系統(tǒng)其余部分正常工作。三級選擇性漏電保護系統(tǒng)是指在供電系統(tǒng)的三級上都裝設有選擇性漏電保護裝置。零壓零流起動、零壓維持的含義是：保護插件啟動需要零序電壓和零序電流的大小和相位關系上都滿足條件，但一旦啟動后要維持啟動狀態(tài)，則只需有一定幅值的零序電壓即可。保護接地就是用導體把電氣設備中所有正常不帶電，當絕緣損壞時可能帶電的外露金屬部分（電動機、變壓器、電器、測量儀表的金屬外殼、配電裝置的金屬構件、電纜終端與接線盒的金屬外殼等），和埋在地下的接地極連

35、接起來。距接地極越近的地方，電流通過土壤的導電面積越小；距接地極越遠的地方，導電面積越大。距接地極越近的地方，因半球面的表面積小，因而電阻較大；越遠的地方，其電阻越小。因而認為該處的電位為零，這就是通常所說的電氣上的“地”。接地回路中任何一點對“地”的電位差稱為對地電壓。電氣設備接地部分的對地電壓與接地電流之比稱為接地裝置的接地電阻 ，它等于接地線的電阻與接地極的流散電阻之和。兩鄶間的電位差叫做跨步電壓，一般取步距0.8m，即取0.8m間的電位差為跨步電壓。距接地極越近，跨步電壓越大，反之越小。若電動機M1和M2的接地電阻大小相等，則兩電動機外殼對地電壓相等，為電網(wǎng)電壓的一半，即380V電網(wǎng)對

36、地電壓為190V；660V電網(wǎng)對地電壓為330V。井下保護接地系統(tǒng)由主接地極、局部接地極、接地母線、輔助接地母線、接地導線和連接導線等組成。設置在井底主、副水倉或集水井內(nèi)的接地極稱為主接地極。有幾個水平的礦井，每個水平的總接地網(wǎng)都要與主接地極連接。為加強接地系統(tǒng)的可靠性，在裝有電氣設備的地獨立埋設的接地極稱為局部接地極。需要裝設局部接地極的地點有：1、采區(qū)變電所（包括移動變電站和移動變壓器）；2、每個裝有固定電氣設備的硐室和單獨的高壓配電裝置；3、每個低壓配電點和至少有3臺以上電氣設備的配電點；4、無低壓配電點的采煤工作面的運輸巷、回風巷、集中運輸巷（帶式輸送機巷）以及由變電所單獨供電的掘進工

37、作面，至少要分別設置一個局部接地極；5、連接動力鎧裝電纜的每個接線盒以及高壓電纜連接裝置。連接井底主、副水倉內(nèi)主接地極的母線稱為接地母線。井下各機電硐室、配電點、采區(qū)變電所內(nèi)與局接地極、電氣設備外殼、電纜的接地部分連接的母線稱為輔助接地母線。從總接地網(wǎng)或輔助接地母線引向電氣設備（包括電纜）的接地部分的導線稱連接導線。從局部接地極引出的導線稱接地導線。采用變壓器中性點直接接地的運行方式，其接地的中性點叫零點，由零點引出的線或接地的中性線叫零線。所謂保護接零，就是把電氣設備正常情況下不帶電的金屬部分與電網(wǎng)的零線作電氣連接的保護措施。沿零線把一點或多點再行接地，稱為重復接地。重復接地的作用是進一步降

38、低發(fā)生單相碰殼接地短路時人體的接觸電壓及減少零線斷線時漏電設備外殼的對地電壓。接地網(wǎng)上任一保護接地點的接地電阻值不得超過2；每一移動式和手持式電氣設備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值，不得超過1。在供電系統(tǒng)中，短路是最嚴重的故障之一。所謂有短路是指供電系統(tǒng)中不等電位的導體在電氣上被短接，如相與相之間的短接、相與地之間的短接等。產(chǎn)生短路的主要原因是由于電氣設備載流部分絕緣損壞。發(fā)生短路的主要類型有：三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路等。有一種短路稱為對稱短路，后三種通稱為不對稱短路。在井下，短路也是引起瓦斯、煤塵爆炸和電氣火災的主要原因之一。無限大電源容量

39、是一個相對的概念，它是指電源距短路點的“電氣距離”較遠、電源額定容量遠大于系統(tǒng)供給短路點的短路容量的電源，常用S= 表示。所謂“電氣距離”較遠，實際上是指電源阻抗小于短路回路總阻抗10%的情況。對于無限大電源容量系統(tǒng)，在分析短路暫態(tài)過程中，可以不考慮電源內(nèi)部的參數(shù)。短路電流暫態(tài)過程的突出特點是產(chǎn)生非周期分量電流，產(chǎn)生的原因是由于回路中存在電感。當非周期分量衰減到零后，短路故障的暫態(tài)過程即告結束，此時進入短路的穩(wěn)定狀態(tài)，這時的電流稱這穩(wěn)態(tài)短路電流。短路電流可能的最大瞬時值，稱為沖擊電流。如果短路是在產(chǎn)生最大瞬時值的條件下發(fā)生，則在短路后第一個周期內(nèi)的短路電流有數(shù)值將最大，該值稱為短路全電流的最大

40、有效值（雙稱沖擊電流有效值）。短路計算的基本步驟如下：1、繪制計算電路圖，選定短路計算點。2、繪制計算用的等效電路圖。3、元件電抗的計算。供電系統(tǒng)中的電氣設備和載流導體，當電流流過時相互間存在作用力，即一相電流所產(chǎn)生的磁場對其他相電流的作用力，稱為電動力。要求電氣設備和載流導線必須具有足夠的承受短路電動力的能力，即動穩(wěn)定性。需要進行熱穩(wěn)定樣驗的設備有：開關電器、電抗器、母線、套管絕緣子、電流互感器、電纜等。假想時間是指在此時間內(nèi)短路穩(wěn)定電流Iss所產(chǎn)生的熱量等于短路全電流is，在實際短路時間內(nèi)所產(chǎn)生的熱量。凡是流過電氣設備或線路的電流，如果超過其額客值或允許值，都叫做電流。低壓電動機的控制設備

41、，應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控制裝置。對流保護1、動作迅速：是指在故障電流還沒有造成危害之前，便將過流故障切除。 2、動作有選擇性；3、可靠性；4、動作靈敏：是指保護裝置對故障的反應能力要強，對于短路保護，即使是在保護范圍末端發(fā)生最小兩相短路，它也能可靠地動作。熔斷器主要由外殼和熔體構成。熔體用熔點為200-420的鉛、錫、鋅合金制成，串聯(lián)于電路中。熔斷器的額定電流前者是銘牌上規(guī)定的長時通過熔斷器的最大電流；后者是指允許長時通過而熔體不熔斷的最大電流。井下低壓熔斷器的額定電壓有500V和660V兩種。熔斷器的極限分斷能力是批它最大能切斷多大的短路電流，也就是滅弧能力。

42、熔斷器熔體的熔斷時間與實際流過熔體的電流的關系叫做熔斷器的保持特性。電磁式過流繼電器又叫過電流脫扣器，它是利用電磁鐵的力量直接或間接使開關跳閘，而達到過流保護的目的。熱器電器是專作電動機過負荷保護的電器，它由熱繼電器和電磁式過電流繼電器組合而成，是過負荷和短路復合式的保護裝置。繼電器額定電流和熱元件額定電流前者是指整個繼電器長期工作所允許的最大電流；后者指允許長期通過且不使熱繼電器動作的最大電流。對于煤礦井下電網(wǎng)的過流（短路）保護，有以下幾點要求：1、是確?？煽啃院涂焖傩?，兼顧選擇性。2、是各級保護應有一級后備保護。3、是采用熔斷器保護時，熔體必須與所保護的電纜截面相配合。用來實現(xiàn)電動機的啟動

43、、停止、反轉(zhuǎn)和調(diào)速等控制過程的電器稱為控制電器。礦山常用的控制電器有控制器、主令電器、繼電器和接觸器等。接觸器是一個由電磁鐵帶動的開關。在控制電路中，它起著接通或切斷電動機主電路的作用。接觸器有直流和交流兩種，直流接觸器一般做成單極的，交流接觸器則一般做成三極的。繼電器是一種靈敏的小型自動控制器。它能反映某些機電參數(shù)的變化（如電流、電壓、時間、壓力等），并用其接點斷開或接通電氣回路，達到控制目的。按線圈通過電流種類的不同可分交流和直流兩種；按功用不同，最常用的為電流和電壓兩種。在控制電路中，起著發(fā)號施令作用的電器為主令電器?？刂破髂壳皬V泛應用的有鼓形控制器和凸輪控制器。凸輪控制器的優(yōu)點是：接點

44、磨損小，每小時接電次數(shù)可達800-1000次；缺點是：結構笨重，操作比較費力?？刂凭€路圖通常分為原理接線圖和安裝接線圖。電路的控制過程如下：首先，閉合隔離開關QS，為啟動電動機作好準備。其次，啟動。按啟動按鈕ST，接通如下控制回路。隔爆磁力起動器是一種組合電器，它主要由隔離開關、接觸器、熔斷器、過熱過流繼電器、按鈕等組成。QC83系列隔爆磁力起動器用于瓦斯或煤塵爆炸危險的礦井中，包括以下型號：QC83-80、QC83-80N、QC83-120、QC83-225型。Q-起動器，C-磁力，8-隔爆，3-設計序號。QC83-80型起動器能實現(xiàn)就地和遠方兩種控制方式?！熬偷乜刂啤本褪抢闷饎悠鞅旧淼膯?/p>

45、動（1ST）、停止（1STP）按鈕進行控制；所謂“遠方控制”則是在離開起動器一段距離另加一組啟動（2ST）、停止（2STP)按鈕進行控制。只要按下停止按鈕1STP使KM斷電，KM1斷開，電動機即停車，當電源電壓消失，電動機停車，同時接觸器KM失電返回，KM2接點斷開，此時即使電源電壓自動恢復也不會自動啟動電動機，這種作用叫零電壓保護。連鎖控制是指多臺工作機械聯(lián)合運行時，各個機械的控制應滿足一定的操作程序的控制。控制回路是由本質(zhì)安全型稱壓變壓器T2和電容器C3組成的鐵磁諧振交流穩(wěn)壓器供電。試漏是檢查漏電閉鎖回路能否正常工作的手段。超動器在準備狀態(tài)時，按下試漏按鈕2ST，使檢測回路通過2ST和試漏

46、電阻R1形成閉路。由于R1小于漏電閉鎖動作電阻值，故試漏時的檢測電流相當大，足以使組件A導通，4K釋放，綠燈HGN亮，實現(xiàn)漏電閉鎖。否則，說明漏電閉鎖回路本身存在故障。抽屜式芯架上裝有真空接觸器及控制保護組件。由于采煤工作面的條件惡劣，故對采煤機組的控制提出以下要求：1、 應有零電壓保護，以防止電動機自啟動而造成事故。2、能在采煤機上遠距離停止輸送機，以保證生產(chǎn)安全。3、最好不在工作面內(nèi)切斷負載電流，以免造成爆炸事故。載波控制系統(tǒng)：利用發(fā)射機把控制意圖變成頻率不同的電信號發(fā)射到動力線路上，經(jīng)過動力線路傳遞到接收機，由接收機帶動執(zhí)行元件完成控制意圖。對采煤機組載波控制有要求：1、采煤機司機可以隨

47、時啟動和停止采煤機。2、采煤機司機可以在采煤機上隨時停止和閉鎖輸送機，并有信號顯示，不允許采煤機司機啟動輸送機。3、采煤機司機與輸送機司機間應有聯(lián)絡信號。4、采煤機組在維修時應有可靠的電氣閉鎖裝置。載波發(fā)射機由LG振蕩器、諧振放大電路和輸出電路三部分組成。載波接收機由雙調(diào)諧振輸入電路、諧振電壓放大電路和功率放大電路三部分組成。采煤機組載波控制的過程：1、啟動；2、停止；3、停輸送機；4、解鎖輸送機。采煤機的主要電氣設備有：1、電動機部；2、牽引部隔爆箱；3、三位四通閥隔爆箱；4、中間控制箱；5、電纜接線箱及右側控制箱。采煤機的控制系統(tǒng)可完成以下控制功能：1、采煤機的啟動與停止；2、采煤機的緊急

48、停車和自鎖；3、采煤機主電路隔離開關空載切斷或接通時的自鎖；4、除電動機啟動與停止外，其余操作都是由按鈕控制相應的電磁液壓閥（簡稱電磁閥）進行的，以使左、右滾筒升降，牽引調(diào)速換向，機身調(diào)斜；5、采煤機的恒功率自動調(diào)節(jié)。采煤機電動機功率主要用于截割部。電動機的輸出功率是與電流成正比的。最佳負載：是指由煤質(zhì)軟硬等工作面條件所決定電動機的適宜負載。使用功率調(diào)節(jié)器的優(yōu)點：1、使電動勸機經(jīng)常保持在額定負荷下運轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮采煤機的效能；2、由于自動調(diào)節(jié)負荷，可防止電動機過載、過熱引起的開關跳閘等事故，從而減少停產(chǎn)時間；3、減小機器的沖擊負荷，運行平穩(wěn)，可以延長機器的檢修周期和壽命；4、減輕司機的操作量及維

49、修工作量。保證停風后切斷停風區(qū)內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設備的電源。使用2臺局部通風機供風的，2臺局部通風機必須同時實現(xiàn)風電閉鎖。對風電閉鎖裝置的要求：1、正常情況下，應先停掘進巷道中電源，再停止局部通風機運轉(zhuǎn)；事故情況下，局部通風機停止運轉(zhuǎn)，掘進工作面電源也同時被切斷。2、掘進工作面必須先送風、后送電，嚴禁先送電，后送風或風電一起送。3、啟動、停止掘進工作面電氣設備，不影響局部通風機正常運轉(zhuǎn)。4、風電閉鎖系統(tǒng)的組成、接線、操作簡單。行走部是由行走電動機、減速器及行走車輪組成，負責行走電動機的正、反轉(zhuǎn)，驅(qū)動裝巖機的前進與后退。裝巖機的控制過程包括送電、鏟斗提升、裝巖機行走。光通量：光源在單位時間風

50、向周圍空間輻射出的，使人眼產(chǎn)生光感覺的能量。輻射通量：光源在單位時間內(nèi)向四周空間輻射的能量。光通量的空間密度：光源在某一特定方向上單位立體角內(nèi)（每球面度）輻射的光通量稱為光源在該方向上的發(fā)光強度 。單位面積上接收到光通量稱為照度。照明燈的發(fā)光效率是指光源所發(fā)出的全部光通量與其全部輸入功率P之比。當光源的發(fā)光顏色與黑體（能吸收全部光能的物體）加熱到某一個溫度所發(fā)出的光的顏色相同（對于氣體放電光源為相似）時，稱該溫度為光源的顏色溫度，簡稱色溫。光源對被照物體顏色顯現(xiàn)的性質(zhì)稱為光源的顯色性。光源的顯色指數(shù)是指在待測光源射下物體的顏色與在另一相近色溫的黑體或日光參照光源照射下相比，物體顏色相符合的程度

51、。顏色失真越少，顯色指數(shù)越高，光源的顯色性越好。顯色指數(shù)（R）分為一般顯色指數(shù)和特殊顯色數(shù)兩種。發(fā)光原理：第一類為熱輻射光源；第二類為氣體放電光源。作照明用的電光源，其主要性能指標是：光效、壽命、色溫、顯色指數(shù)、啟動、再啟動等。礦用增安型照明燈具必須滿足以下幾點：1、燈具在更換燈泡時，發(fā)生火花的部分須裝入單獨的隔爆腔內(nèi)。2、燈具的進線腔與光源腔之間須用反光罩或其他隔離措施隔開。3、燈炮或燈管應有透明罩保護，其抗沖擊強度不小于規(guī)定。井下下列地點必須有足夠的照明：1、井底車場及其附近。2、機電設備硐室、調(diào)度室、機車庫、爆炸材料庫、候車室、信號站、瓦斯抽放泵站等。3、使用機車的主要運輸巷道、兼作人行

52、道的集中帶式輸送機巷道、升降人員的絞車道以及升降物料和人行交替使用的絞車道，其照明燈的間距不得大于30m。4、主要進風巷的交岔點和采區(qū)車場。5、從地面到井下的專用人行道。6、綜合機械化采煤工作面，照明燈間距不大于15m。井底車場的照明供電電源，一般來自中央變電所；工作面照明的電源來自移動變電站或采區(qū)變電所。井下照明額定供電電壓不得超過127V。照明電纜芯線截面選擇：1、 應具有足夠的機械強度。2、 導線上的負荷電流不能超過導線的長時允許負荷電流。3、 導線上的電壓損失不應超過規(guī)定值。煤礦企業(yè)的節(jié)電途徑可歸納為三條：1、加強技術管理，實行計劃用電；2、積極推廣節(jié)電新技術；3、采用無功補償，提高負荷的功率因數(shù)。負荷調(diào)整就是根據(jù)各部門各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的用電規(guī)律，合理地安排各自的用電