絞車操作工培訓電氣課件

1、煤礦絞車操作工電氣部分第一部分 煤礦機電安全知識v1、 煤礦五大自然災害、瓦斯的主要成分、瓦斯爆炸的三個條件：v（1）水、火、瓦斯、煤塵、頂板是煤礦的無大自然災害。v（2）瓦斯的主要成分是甲烷（CH4），俗稱沼氣，此外還有氮氣、一氧化碳、硫化氫等，瓦斯中甲烷含量一般在83%以上。v（3）瓦斯爆炸的三個條件是：a、瓦斯達到一定的濃度，一般為5%-16%，低于5%或高于16%只能燃燒。但當混合氣體中有煤塵時，會使爆炸下限下降，這是因為煤塵在300-400時能釋放出大量可燃氣體。b、有火源，一般溫度在650-750之間，c、氧氣含量，混合氣體中氧氣含量在12%以上時就有可能引起瓦斯爆炸。v2、礦用電

2、氣設備防爆的重要性v電氣設備在正常運行或故障狀態(tài)下可能出現(xiàn)火花、電弧、熱表面和灼熱顆粒等，它們都具有一定能量，可以成為點燃礦井瓦斯和煤塵的點火源。大量統(tǒng)計資料表明，電火源是井下瓦斯爆炸的主要點火源，約占50%左右。而且隨著煤礦井下電氣化程度的提高及井下電氣設備電壓等級的提高，電氣設備的事故更易發(fā)生，因此搞好電氣設備的防爆，對防止瓦斯、煤塵爆炸具有十分重要的意義。v3、礦用電氣設備防爆的基本措施v（1）采用間隔隔爆技術，比如我們使用的防爆開關，把正常運行或故障狀態(tài)下可能引爆瓦斯或煤塵的電氣設備置于堅固的具有隔爆結構的外殼內，當隔爆外殼內發(fā)生爆炸時不會引起外殼外部瓦斯或煤塵的爆炸。v（2） 采用本

3、質安全技術，其特點就是限制熱源的熱量，使本質安全型設備在事故或故障狀態(tài)下所產(chǎn)生的電火花不能點燃瓦斯或煤塵，但這種防爆技術只適用于“弱電”系統(tǒng)。v（3） 采用增加安全程度的措施，主要依靠提高設備設備的安全程度，降低故障率，從而防止電弧、火花或危險溫度的產(chǎn)生。v（4） 采用快速斷電技術，又叫超前斷電技術，其特點是采取可靠的自動快速切斷故障電流的措施，使可能產(chǎn)生的電火花或電弧存在的時間小于點燃瓦斯或煤塵所需要的最小時間。瓦斯爆炸的感應期一般為10ms以上，煤塵爆炸的感應期一般為40-250msv4、隔爆性能的保證v（1）隔爆結構要符合要求，隔爆結合面的長度和間隙直接關系著隔爆外殼的隔爆性能，只要寬度

4、設計適當，在爆炸壓力作用下，結合面的瞬間和殘余變形都不會影響隔爆間隙。隔爆面要求清潔等，隔爆面的粗糙度也應符合要求。v（2）隔爆面要有防銹措施，如電鍍、硫化等，但不準涂漆，因為油漆在高溫作用下易分解，使得結合面間隙變大，影響隔爆外殼的隔爆性能。v（3）隔爆面之間的緊固及防松。v（4）聯(lián)鎖和警告標志的設置。v5、停電檢修制度v為了預防人身觸電，在檢修和拆裝電氣設備時嚴禁帶電操作，在停、送電及施工過程中嚴格遵守停送電制度、工作票制度、工作許可制度和煤礦安全規(guī)程的有關規(guī)定，主要應做到如下幾點：v（1）停送電人員必須懂得安全生產(chǎn)知識和熟悉電氣設備，并取得合格證；v（2） 停電工作前，對受影響的單位和地

5、點必須辦理停電手續(xù)，取得批準后，憑停電操作票進行停電操作；v（3） 停電后，必須在控制開關上懸掛有“有人工作，不得送電”停電牌，除停電人員外，其他人不得摘下此牌；v（4） 禁止乘全礦停電、部分停電或事故停電機會，未辦停電手續(xù)就觸動電氣設備進行檢修或拆裝； v（5） 因停電而影響通風的地點，停電前需經(jīng)瓦檢員檢查瓦斯，恢復送電前必須檢查瓦斯，經(jīng)許可后方可送電；v（6） 停電后，檢修工作開始前，必須以相應的驗電筆驗電、放電，并將導體接地（在可能聚集瓦斯的地方，必須檢查瓦斯?jié)舛仍?%以下時才準放電）；v（7） 交接班時，如檢修工作未完成，必須將停電情況及未完成的工作在現(xiàn)場向下一班交待清楚；v（8） 檢

6、修完畢恢復送電時，必須由原來懸掛停電牌并參加檢修的人員取下停電牌，然后才準合閘送，嚴禁由別人約時送電；v（9） 如有兩組以上人員在同一條線路上工作時，應各自懸掛自己的停電牌，一組工作完畢后，有其它停電牌未摘除時，絕對禁止合閘送電。v6、 煤礦井下供電中的三專兩閉鎖的具體內容v三專是由采區(qū)變電所用單獨的變壓器、開關、電纜線路供電，不分接其它載荷，目的是提高局部通風機的供電可靠性，減少其他因素對通風機的干擾。瓦斯電閉鎖是指掘進工作面中設置的瓦斯檢測儀當探測到瓦斯超過規(guī)定濃度時，具有可自動停掉動力電源，只有瓦斯降低到規(guī)定限度（甲烷1%，二氧化碳1.5%）以下時方可送電的閉鎖裝置；風電閉鎖是指只有在通

7、風機正常通風的條件下，掘進工作面的動力電源才能正式送電。一旦停風，工作面內動力電源切斷。人員及時撤出。v7、井下電網(wǎng)保護的分類、保護范圍、方法和手段： v（1）漏電保護v 漏電保護：電網(wǎng)絕緣降到某一數(shù)值時動作v方法和手段：漏電繼電器v v選擇性漏電保護：將漏電的回路選擇出來動作v方法和手段：選擇漏電繼電器v v漏電閉鎖：漏電回路不消除漏電不能送電v 方法和手段：有漏電閉鎖的漏電繼電器v（2）接地保護v 保護接地v 防止人員觸電，防止電火花引燃爆炸性氣體v方法和手段：保護接地系統(tǒng)v（3）電流保護v 過電流（負荷）保護:1、設備出現(xiàn)連續(xù)的過負時荷動作,2、設備由于過負荷而出現(xiàn)異常時動作v方法和手段

8、： 1、過電流（負荷）繼電器，2、過熱繼電器v v短路保護v 對電氣系統(tǒng)或設備出現(xiàn)短路時動作v方法和手段： 1、短路繼電器，2、熔斷器v電壓保護v 欠電壓保護v 當電壓消失或低于某一數(shù)值時動作v1、防止設備自啟動；v2、防止電壓過低時電氣設備過熱v方法和手段： 1、欠電壓繼電器2、無電壓繼電器3、磁力啟動器的電磁鐵低電壓釋放v v過電壓保護:1、保護大氣過電壓引入井下,2、保護操作過電壓v方法和手段： 1、避雷器,2、熔斷器,3、壓敏電阻,4、R-C吸收裝置v8、 礦井電氣設備的漏電保護:v礦井電氣設備的漏電保護從原理上看常見的不外為以下三種：v（1）附加直流電源的保護方式v（2）零序電壓保護

9、方式v（3）零序電流保護方式v9、 漏電閉瑣:v供電系統(tǒng)的開關內所設的一種保護裝置，用以對未送電的干線或分支線的對地絕緣狀態(tài)進行監(jiān)視。當被監(jiān)視的對地絕緣電阻下降到閉鎖繼電器動作電阻以下時，漏電閉鎖繼電器動作，是相應的電氣設備不能送電。v國產(chǎn)采區(qū)供電設備的漏電閉鎖植一般按漏電動作值的2倍進行整定。v10、 保護接地v將電氣設備正常時不帶電、但可能帶有危險電壓的金屬外殼、構架等與埋設在地下的接地極用金屬線連起來，以減少漏電時金屬外殼對地的電壓的設施叫保護接地。v11、 局部接地極及主接地極設置:v局部接地極可設置水溝內或附近的潮濕處，設置在水溝中的局部接地極應用面積不小于0.6m2、厚度不不小于3

10、mm的鋼板或具有同等鋼管制成。埋設在水溝以外地點的接地極可以使用鍍鋅鐵管，但管徑不得小于35mm，長度不得小于1.5m，管子上至少要鉆20個不小于5mm的透眼，并埋設在潮濕的地方。v主接地極應在主、副水倉中各設一塊，主接地極應用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不小于0.75m2，厚度不小于5mm。v12、 接地網(wǎng):v井下各種電氣設備即使單獨設置了保護接地裝置，電阻很難達到2歐姆，但也不能完全消除觸電或電火花。如果兩臺用電設備的不同相發(fā)生碰殼時，則兩臺設備帶有接觸電壓，設接地電阻相同，為線電壓的1/2，比如線電壓為660V，則接觸電壓為330V，遠超出安全電壓，對人身觸電和引起瓦斯事故是危險的。通過電纜

11、的接地線或鎧裝電纜的金屬護套把分布在井下各地的電氣設備的金屬外殼進行電氣上的連接，這樣就把局部接地極并聯(lián)起來，形成總接地網(wǎng)，不僅降低了電阻，而且也防止了不同電氣設備不同相碰殼時的接地所帶來的危險。因為在這種情況下發(fā)生不同相碰殼時相當于電網(wǎng)兩相短路，所以兩臺設備的過電流保護都應跳閘切斷電源。v13、煤礦安全規(guī)程對井下接地母線，接地連接線的截面規(guī)定:v連接主接地極的導線叫接地母線，應用截面不小于50mm2銅線或截面不小于100 mm2的鍍鋅鐵線或厚度不小于4mm、截面不小于100 mm2的扁鋼。電氣設備的外殼同接地母線或局部接地極的連接，應用截面不小于25 mm2的銅線，截面不小于50mm2鍍鋅鐵

12、線或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。v14、短路故障的預防v目前我們國家生產(chǎn)的電氣設備，其外殼強度和隔爆參數(shù)都是根據(jù)小功率點火源引爆瓦斯的試驗制定的，當外殼內發(fā)生弧光短路時，其防爆性能就得不到保障，因此，對電氣設備應盡量避免內部發(fā)生短路故障，所以說，經(jīng)常性的對電氣設備進行預防性檢修和合理的對電氣設備的保護進行整定是預防電氣設備故障最有效的方法。第二部分 井下電氣防爆技術v一、 煤礦井下工作條件對電氣設備的要求v1、 井下環(huán)境潮濕，有的地方還有淋水，因此電氣設備要求防滴（濺），隔爆外殼及隔爆結合面要求防銹蝕，電氣絕緣材料要求耐潮。此外，井下溫度高，故還應對礦用電氣設備的絕緣性能進行

13、濕熱試驗。v2、井下常有煤、巖石冒落、片幫，運動設備的拉、掛、碰、撞，易使設備受損壞，因此要求電氣設備具有堅固的外殼。v3、井下采掘工作面經(jīng)常移動，電氣設備也將隨著移動，因此要求電氣設備選材和結構應便于搬運。v4、井下工作繁重、負荷變化大，因此要求電氣設備運行可靠，有一定過負荷能力。v5、井下空間狹窄，照明不足，因此要求電氣設備體積小、操作簡單、維護方便。v6、井下存在著沼氣、煤塵等爆炸性混合物，因此要求使用在爆炸性環(huán)境的電氣設備具有防爆性。v二、防爆電氣設備的類型v為了使防爆電氣設備的設計、制造標準化，便于檢修、使用和維修，我國已制訂了完整的防爆電氣設備的國家標準，標準號為GB3836。v一

14、）、防爆電氣設備的形式v1、隔爆型電氣設備 具有隔爆外殼的電氣設備稱為隔爆型電氣設備。特點是具有耐爆性和不傳爆性。標志符號為“d”。標準編號GB3836.2-83。v2、增安型電氣設備 正常運行條件（是指該設備在電氣、機械上符合設計規(guī)范的要求，并在制造廠規(guī)定的限度內使用）下不會產(chǎn)生電弧、火花或可能點燃爆炸性混合物的高溫的電氣設備，稱為增安型電氣設備。標志符號為“e”。標準編號GB3836.3-83。v3、本質安全型電氣設備 全部電路均為本質安全電路，是指規(guī)定的試驗條件下，正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應都不能點燃規(guī)定的爆炸混合物的電路。該類電氣設備稱為本質安全型電氣設備。標志符號

15、為“i（ia、ib）”。標準編號GB3836.4-83。v4、 正壓型電氣設備 具有正壓外殼的電氣設備稱為正壓型設備。正壓外殼是指向外殼內通入保護性氣體，保持內部保護性氣體的壓力高于周圍爆炸性環(huán)境的壓力，以阻止外部爆炸性混合物進入殼內的外殼。標志符號為“P”。標準編號GB3836.5-87。v5、 充油型電氣設備 將全部部件或可能產(chǎn)生電火花和過熱的部分部件浸在油內，使其不能點燃油面以上或殼外的爆炸性混合物的電氣設備稱為充有型電氣設備。標志符號為“O”。標準編號GB3836.6-87。v6、充砂型電氣設備 外殼內部充填砂粒材料，使其在規(guī)定條件下外殼內產(chǎn)生的電弧、傳播的火焰、殼臂或砂粒材料表面的過

16、熱溫度均不能引燃該型設備周圍的爆炸性混合物的電氣設備稱為充砂型電氣設備。標志符號為“q”。標準編號GB3836.7-87。v7、澆封型電氣設備 將電氣設備或部件澆封在澆封劑中，使在正常運行和認為的過載、故障下不能點燃周圍爆炸性混合物的設備稱為澆封型電氣設備。標志符號為“m”。標準編號GB3836.。v8、無火花型電氣設備 在正常運行條件下不會點燃周圍爆炸性混合物，且一般不會發(fā)生有點燃作用故障的電氣設備稱為無火花型電氣設備。標志符號為“n”。標準編號GB3836.8-87。v9、 氣密型電氣設備 具有氣密外殼的電氣設備稱為氣密型電氣設備。標志符號為“h”。v10、 特殊型電氣設備 凡在結構上不屬

17、于上述基本防爆類型，或上述基本防爆型的組合，而采取其他特殊措施經(jīng)充分試驗又確實證明具有防止引燃爆炸性混合物能力的電氣設備稱為特殊型電氣設備。標志符號為“S”。v11、 礦用一般型 是一種煤礦用的非隔爆設備，用于無瓦斯爆炸危險的場所，基本要求：外客堅固，封閉能防止從外部直接觸及帶電部分，防滴、防濺、防潮性能良好，有電纜引入裝置。并能防止電纜扭轉、拔脫損傷，開關手柄和門蓋有連鎖裝置。標志符號為“KY”。標準編號GB12178-90。v二、） 防爆電氣設備的類別v防爆電氣設備分為兩類：v類（煤礦井下用防爆電氣設備）；v類（工廠用防爆電氣設備）。v三、）防爆電氣設備的專門規(guī)定v1、電動機：電機軸伸出端

18、的外風扇設有防護罩，防止煤、矸落入風扇罩內摩檫產(chǎn)生熱量或電火花引起瓦斯事故。要求風扇的通風孔具有一定的防止外物落入的能力，有足夠的機械強度，不得相互摩檫，間距不小于風扇直徑的1%，最小不小于1mm，風扇是塑料，其電阻不小于109歐，風扇是鋁合金，含鎂量不大于0.5%，（增安型防護等級為IP23，本安型防護等級為IP54）。vIP20：I-防外物級別，P-防水級別。v2、 開關和控制vA、 對于直流有觸點開關，由于熄弧困難，不允許制成浸油結構。B、類交流有觸點開關，只有當額定電壓高于1140V，各級之間相互隔離且包容每極的油量不超過5L時，才允許制成浸油結構。C、煤礦井下用的高壓油斷路器，使用分

19、斷容量為實際容量50%，應該指出的是，由于油在使用時很容易碳化，加之井下潮濕及煤塵影響，很少使用充油型電氣設備。D、對于具有短路保護，漏電保護動作后，機構不能自動恢復，必須采用手動恢復的形式。E、磁力啟動器、隔離開關在電氣和機械上與接觸器聯(lián)鎖，以免誤動作。F、操作手柄如果是可拆卸的，在結構上應保證控制器在停止位置才可卸下。v3、照明燈具vA、照明燈具透明罩的部分要有保護網(wǎng)，網(wǎng)孔為50*50mm。vB、透明保護罩和保護網(wǎng)能承受規(guī)定的沖擊和熱聚變試驗。vC、應在斷電后才能打開透明件的連鎖裝置，或設置嚴禁帶電開蓋的警示牌。vD、透明件不允許制成螺紋結構（礦燈除外）。vE、為了防止燈具內部零件過熱，燈

20、具的進線腔與光源腔之間應用反光罩或其它隔熱措施。v4、隔爆型電氣設備v（1）耐爆性：1、隔爆外殼作用是把爆炸限制在外殼的內部很小范圍內，因此外殼必須承受住爆炸引起的壓力，凡是能承受爆炸壓力的材料都可以制造成隔爆外殼，必須有一定的結構強度。2、瓦斯爆炸產(chǎn)生的壓力0.77MPa（在有間隙的條件下），如果沒有間隙爆炸壓力為1MPa。3、制造隔爆外殼的材料有鋼板、鑄鋼、鑄鐵、銅、鋁合金、熱固塑料、玻璃、陶瓷等。4、采掘工作面隔爆外殼采用鋼板或鑄鋼，非采掘工作面可以采用HT25-47灰鑄鐵，靜容積不大于0.01L可以采用陶瓷，容積不大于2L的外殼可采用塑料，手持式設備外殼可以采用鋁合金制成。v（2） 不

21、傳爆性v1、間隙，用符號“W”表示，指其結合面的相對表面的距離，由于不平度的關系，結合面上各處的間隙是不相等的，因此根據(jù)隔爆設備的類別、級別、容積和結合面的長度而規(guī)定最大的間隙值。v間隙的作用：A、能熄滅爆炸產(chǎn)生的火焰。B、冷卻爆炸后產(chǎn)生的溫度（冷卻到450以下）。C、能泄露爆炸時產(chǎn)生的壓力。v 2、隔爆結合面的長度，用符號“L”表示，是指從隔爆面內部通過結合面到外部的最短長度。也叫有效長度。它是由隔爆設備的凈容積來決定的。v作用同間隙的前兩條相同。v（3）粗糙度，只要不影響間隙的寬度，可以加工略粗糙一點不會影響隔暴性能，一般達um6.3-um3.2即可。v四、常見隔爆設備的失爆現(xiàn)象v1、凡是

22、耐爆性和不傳爆性達不到規(guī)定要求的均為失爆。v2、 產(chǎn)品沒有合格證的，沒有煤礦安全標志的（MA），沒有防爆標志的（Ex）均為失爆。v3、外殼有嚴重變形的（傷痕長度超過50mm，凹凸深度達到5mm為嚴重變形），外殼開焊的，有裂紋的均為失爆。v4、銹蝕的設備為失爆（有氧化層脫落，外殼的內外有銹蝕，結合面有銹痕棉紗檫不掉的，腔內滅弧漆有掉的均為失爆；一般的防銹處理有電鍍、涂204-1防銹油、磷化、涂醫(yī)用凡士林等。隔爆面不準涂油漆、黃油、機油等，否則為失爆）。v防爆面上銹或受傷處理后的標準是：A、小針眼在1平方厘米范圍內不超過5個，深度不超1毫米，直徑不超0.5毫米。B、傷痕長度、寬度不超0.5毫米，投

23、影長度不超結合面長度的50%。C、個別傷痕深度不超1毫米，無傷距離相加不小于規(guī)定結合面長度。v5、聯(lián)鎖裝置不全，變形起不到閉鎖作用的為失爆，開關內部電源側都的有危險牌，否則也為失爆。v6、觀察孔的透明件松動的、破裂的、沒有襯墊的、機械強度不夠的均為失爆。v7、隔爆腔之間的隔爆結構被破壞的為失爆。v8、改變原來的設計尺寸，導致電氣間隙和爬電距離不符合要求的均為失爆。v電氣間隙：指兩個裸露導體之間最短的空間距離。v爬電距離：兩個裸露導體之間沿固體絕緣材料表面最短的距離。vA：上釉的陶瓷、云母玻璃。vB：二聚睛胺、石棉、耐弧塑料、有機石棉vC、四氧一烯塑料、二聚玻璃纖維塑料、表面用耐弧漆處理的環(huán)氧玻

24、璃布板。vD、酚醛塑料層壓制品。v9、插銷接反（要求插孔接電源，插桿接負荷）為失爆。v10、高壓電纜接頭封膠灌到三叉以上，否則失爆。v11、用螺栓固定的結合面，缺螺栓、螺母、彈簧墊的為失爆，彈墊未壓平、螺栓松動的為失爆，螺栓或螺孔滑扣的也為失爆。v12、密封圈外經(jīng)與器壁間隙不大于2mm。當密封圈直徑小于等于20mm時，間隙應為1mm，當密封圈直徑小于等于60mm時，間隙應為1.5mm。v13、密封圈內經(jīng)與電纜護套外經(jīng)配合的間隙不大于1mm。v14、密封圈的寬度應是電纜護套直徑的0.7倍，最小寬度不小于10mm，密封圈的厚度應是電纜護套直徑的0.3倍，最小厚度不小于4mm。v15、一個接線裝置用一個密封圈，多個密封圈為失爆，一個密