煤礦特殊工種(信號(hào))培訓(xùn)課件二

1、 第一節(jié) 井下電氣保護(hù) 第二節(jié) 煤礦井下電氣防爆 第三節(jié) 雜散電流 第四節(jié) 靜電及防治第四章 井下電氣安全本章主要內(nèi)容： 第二節(jié)煤礦井下電氣防爆 一.礦用電氣設(shè)備防爆的基本措施： 就是在電氣設(shè)備上采取一定的安全技術(shù)措施，保證其在具有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中安全運(yùn)行，其基本措施有： 1.采用間隙隔爆技術(shù)：使用防爆外殼，一般用于“強(qiáng)電” 系統(tǒng)。 2.采用本質(zhì)安全技術(shù)：限制熱源能量，一般用于“弱電”系統(tǒng)，一般輸出功率小于25W，其能量小于0.28MJ。 3.采用增強(qiáng)安全強(qiáng)度技術(shù)：提高安全程度，配合有效保護(hù)實(shí)現(xiàn)防爆。用于正常不會(huì)產(chǎn)生點(diǎn)燃作用的設(shè)備如：燈具。 4.采用快速斷電技術(shù)：超前切斷電源技術(shù)如：真空開(kāi)關(guān)。

2、二.防爆電氣設(shè)備 1.防爆電氣設(shè)備分類(lèi)：二類(lèi)。 類(lèi)：煤礦用防爆電氣設(shè)備，主要使用含有甲烷混合物爆 炸 的環(huán)境。 類(lèi)：工廠用防爆電氣設(shè)備，主要用于含有除甲烷以外其他 各種爆炸性混合物環(huán)境。 2.煤礦安全規(guī)程規(guī)定：防爆電氣設(shè)備人井前，應(yīng)檢查其“產(chǎn)品合格證”“.防爆合格證”.煤礦用 “安全標(biāo)志 ”及安全 性能，檢查合格并簽發(fā)合格證方可入井。 3.防爆標(biāo)志Ex ,煤安標(biāo)志MA ,防護(hù)等級(jí)IP（例如:IP43 防外物4防水3）. 4.環(huán)境溫度及設(shè)備表面溫度要求： .環(huán)境溫度為2040oC;防爆設(shè)備允許最高表面溫度為150oC，當(dāng)采取 防煤粉和木屑堆積措施時(shí)為450oC。 5.提示：1）當(dāng)煤粉等堆積達(dá)到一

3、定后度時(shí)，設(shè)備表面溫度超過(guò)200oC易燜燃。 2）規(guī)定設(shè)備表面溫度應(yīng)比允許最高值低20%。 三.防爆電氣設(shè)備的基本類(lèi)型 1.隔爆型電氣設(shè)備：標(biāo)志“d” 1）耐爆性：應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，能承受住瓦斯爆炸的最壓力（當(dāng)濃度達(dá)到9.5%左右時(shí)，爆炸壓力最大可達(dá)8個(gè)大氣壓） 2）隔爆型：不使爆炸物（瓦斯）通過(guò)連接縫隙引爆周?chē)h(huán)境中的爆炸性氣體混和物。 3）隔爆面的“三要素”： 隔爆結(jié)合面的長(zhǎng)（寬）度“L”：從隔爆腔內(nèi)部通過(guò)隔爆接合面到外殼外部的最短通路。（注意：隔爆面是指成對(duì)的有效長(zhǎng)度，其有效長(zhǎng)度有隔爆空腔凈容積決定，快動(dòng)式的門(mén)和蓋其接合面的最小有效長(zhǎng)度（L）須不小于25mm。 隔爆結(jié)合面的間隙（W）：

4、指結(jié)合面的相對(duì)表面間隙的距離。 注意：由于不平度的關(guān)系，結(jié)合面各處間隙不等，各個(gè)國(guó)家的長(zhǎng)度和間隙的允許值有所不同 。我們國(guó)家一般不超過(guò)50絲。 隔爆結(jié)合面的表面粗糙度（H）：主要是影響其間隙的最大值，用微米表示。隔爆結(jié)合面的表面粗糙度不大于6.3操縱桿的不大于3.2，注意過(guò)去的老標(biāo)準(zhǔn)用光潔度表示。 隔爆面的防腐措施：一般用磷化 電鍍 涂防銹油脂等方法，禁用油漆。2.增安型電氣設(shè)備 1）概念及原理： 是對(duì)于在正常情況下，不產(chǎn)生電弧.火花危險(xiǎn)的設(shè)備上，為了提高其安全強(qiáng)度，在設(shè)備的結(jié)構(gòu).制造工藝.技術(shù)條件等方面采取措施，避免在正常和過(guò)載的情況下產(chǎn)生火花和危險(xiǎn)溫度的可能，從而實(shí)現(xiàn)防爆。 2）增安型設(shè)備

5、的標(biāo)志及使用： 標(biāo)志：“e” 表示。一般使用在變壓器，電動(dòng)機(jī)，燈具等方面。 注意：增安型電氣設(shè)備的防爆能力不如隔爆型 因此在瓦斯爆炸危險(xiǎn)性較大的場(chǎng)所不準(zhǔn)使用增安型電氣設(shè)備。如：采煤掘進(jìn)工作面。 3.本質(zhì)安全型電氣設(shè)備 1） 概念及原理： 全部電路均為本質(zhì)安全電路的電氣設(shè)備。所謂本質(zhì)安全電路，是指在規(guī)定的實(shí)驗(yàn)條件下，正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的火花或熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃爆炸性混合物的電路。(熱量小于0.28MJ) 2) 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的標(biāo)志及等級(jí)： 標(biāo)志“i” 按其使用場(chǎng)所和安全程度不同有分為： ia等級(jí)：電路在正常工作.一個(gè)故障點(diǎn)或兩個(gè)故障點(diǎn)時(shí) 均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混和物的設(shè)備。 ib等級(jí)

6、：電路在正常工作和一個(gè)故障點(diǎn)時(shí)，不能點(diǎn)燃 爆炸性氣體混和物的設(shè)備。 注意：ia等級(jí)的安全程度高于ib等級(jí)， ia 等級(jí)使用于連續(xù)存在爆炸性氣體混和物的場(chǎng)所。4.澆封型電氣設(shè)備 1）概念及原理： 將電氣設(shè)備或其部件澆封在澆封劑中，使它在正常運(yùn)行和認(rèn)可的故障下，不能點(diǎn)燃周?chē)ㄐ詺怏w混合物的電氣設(shè)備。 2）澆封型電氣設(shè)備標(biāo)志：用“m”表示 常用的澆封型電氣設(shè)備或部件如：電池.蓄電池.熔斷器.互感器.電機(jī).變壓器.電纜頭等。 5.氣密型電氣設(shè)備 其原理是將電氣設(shè)備或電氣部件放入有氣密保護(hù)的外殼內(nèi)，其外殼能防止可燃性氣體進(jìn)入殼體內(nèi)，氣密型電氣設(shè)備的標(biāo)志為“h”. 6.充砂型電氣的設(shè)備 1）防爆原理：

7、是在電氣設(shè)備的外殼內(nèi)充填石英沙粒，將電氣設(shè)備的導(dǎo)電部件或帶電部分埋在石英防爆填料層下，使在規(guī)定的使用條件下，殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧.傳播的火焰.外殼壁或沙粒材料表面的溫度均不能點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔锏脑O(shè)備。 2）充砂型電氣設(shè)備的標(biāo)志及使用范圍： 標(biāo)志用“q”表示， 其使用范圍用于在使用時(shí)活動(dòng)零件不直接與填料接觸的 額定電壓不超過(guò)6千伏的電氣。7.正壓型電氣設(shè)備 1）防爆原理：是將電氣設(shè)備置入外殼內(nèi)（殼內(nèi)無(wú)可燃性氣體釋放源），將殼內(nèi)充入保護(hù)氣體，使殼內(nèi)壓力高于周?chē)ㄐ原h(huán)境的壓力，以阻止外部爆炸性混合物進(jìn)入殼內(nèi)，實(shí)現(xiàn)防爆。 2）正壓型電氣設(shè)備防爆標(biāo)志用“p”表示。 8.充油型電氣設(shè)備 1）防爆原理：全部或

8、部分部件侵入絕緣油內(nèi)使設(shè)備不能點(diǎn)燃油面以上或外殼外的爆炸性混合物的設(shè)備。 2）充油型電氣設(shè)備防爆標(biāo)志用“O”表示。 3）使用于變壓器.油開(kāi)關(guān)等9. 無(wú)火花型電氣設(shè)備 1）防爆原理：指在正常的運(yùn)行條件下，不會(huì)點(diǎn)燃周?chē)ㄐ曰旌衔?，且一般不?huì)發(fā)生有點(diǎn)燃作用故障的電氣設(shè)備。 2）無(wú)火花型電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志用“n”表示。 3)注意：無(wú)火花型電氣設(shè)備 一般使用于第二類(lèi)設(shè)備。 10.特殊型電氣設(shè)備 1）防爆原理：凡結(jié)構(gòu)上不屬于上述基本防爆類(lèi)型及類(lèi)型組合的電氣設(shè)備，但經(jīng)實(shí)驗(yàn)又充分證明具有防止引燃設(shè)備周?chē)ㄐ詺怏w混合物能力的設(shè)備 2）特殊型電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志用“s”表示。 3）注意：該設(shè)備須經(jīng)過(guò)國(guó)家安檢部門(mén)

9、檢驗(yàn)合格后，并上報(bào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局備案。 四、什么叫隔爆設(shè)備失爆； 凡電氣設(shè)備的隔爆外殼失去了其耐爆性或隔 爆性。五.常見(jiàn)的失爆現(xiàn)象 1.用螺栓固定的隔爆結(jié)合面： 缺螺栓、彈墊、螺母、滑扣 、不滿(mǎn)扣， 彈墊失去彈性、斷裂，螺栓松動(dòng) 斷裂等。 2.電纜引入裝置： 1）密封圈老化失，去彈性起不到密封作用。 2)密封圈的外徑與進(jìn)線裝置的內(nèi)徑不符和規(guī)定： D小于20毫米時(shí) ? D 大于20毫米小于60? D大于60毫米? 3)密封圈的內(nèi)徑與電纜外徑差大于1mm以上。 4）密封圈的單孔穿進(jìn)多根電纜。 5）密封圈刀削后凹凸不整齊不圓滑，鋸齒直 徑大于2mm。 6）電纜上套多個(gè)密封圈或把密封圈割開(kāi)套在電纜上。 7

10、）密封圈沒(méi)有完全套在電纜護(hù)套 。 8）線嘴壓緊沒(méi)有余量有親嘴現(xiàn)象或線嘴與密封圈之間 沒(méi)有加金屬墊圈的。 9）進(jìn)線嘴內(nèi)緣壓不緊密封圈，密封圈與器壁接觸不 嚴(yán)使密封圈能活動(dòng)的。10）壓線板沒(méi)有壓緊電纜或用單手扳動(dòng)喇叭口時(shí)有明顯晃動(dòng)的。 11）在引入裝置處能輕易來(lái)回抽動(dòng)電纜的。 12）高壓電纜 接線盒沒(méi)有灌絕緣膠或沒(méi)有灌到電纜三叉口以上或絕緣膠有裂紋電纜松動(dòng)。2.電纜引入裝置 3.隔爆型插接裝置： 1）電源側(cè)接插座，符合側(cè)接插銷(xiāo)出現(xiàn)反接的。 2）低于1440伏的插接裝置，缺防拔脫裝置的。 3）高于1440伏的插接裝置，沒(méi)有電氣連鎖裝置的。 4）插銷(xiāo)在觸頭斷開(kāi)電源的瞬間，外殼防爆結(jié)合面達(dá)到規(guī)定要求的。

11、 4.隔爆電氣設(shè)備內(nèi)外殼： 1）使用未經(jīng)國(guó)家法定檢驗(yàn)發(fā)證的防爆部件。 2）有裂紋.開(kāi)焊.嚴(yán)重變形超過(guò)50mm,同時(shí)凹坑超過(guò)5mm。 3）隔爆殼內(nèi)外有銹皮脫落的。 4）機(jī)械閉鎖不符和規(guī)定.不健全.變形損壞起不到閉鎖要求的。 5）電氣閉鎖不起作用的。 6）隔爆腔的觀察孔透明板松動(dòng).破裂，使用普通玻璃強(qiáng)度達(dá)不到要求的。 7）螺紋隔爆的螺距少于規(guī)定扣數(shù)擰入深度不符和要求，擰進(jìn)程度用手正向擰入半全的。（最低不少于6扣） 8）喇叭嘴缺損影響防爆性能的。 9）未用喇叭口沒(méi)有用密封圈.擋板.金屬圈依次裝入并壓緊的。 10）擋板直徑與進(jìn)線裝置內(nèi)徑差2mm厚度2mm.厚度1mm或開(kāi)口的。 5.防爆面的失爆現(xiàn)象：

12、1）隔爆結(jié)合面的間隙.最小有效長(zhǎng)度等不符合規(guī)定。 2） 操縱桿直徑與隔爆結(jié)合面的長(zhǎng)度不符合規(guī)定。 3）轉(zhuǎn)蓋式或插蓋式結(jié)合面寬度0.5mm. 4）活動(dòng)部分（如電機(jī)軸）結(jié)合面長(zhǎng)度.直徑差不符合規(guī)定或正常情況下產(chǎn)生磨 擦。 5）隔爆面上的機(jī)械傷痕寬度和深度0.5mm，剩余有效長(zhǎng)度小于規(guī)定長(zhǎng)度的2/3的。 6）隔爆結(jié)合面無(wú)間隙或銹蝕，正常下用手打不開(kāi)。 7）隔爆面的表面粗糙度6.3微米，操縱桿3.2微米。 六.失爆危害及防止 1.危害： 會(huì)引起礦井火災(zāi)及瓦斯煤塵爆炸。 2.防治： 1） 堅(jiān)持管理.裝備.培訓(xùn)并重原則。 2）井下 嚴(yán)禁使用失爆設(shè)備。 3）對(duì)使用中的電氣設(shè)備及時(shí)維護(hù)。 4）加強(qiáng)對(duì)井下電氣設(shè)

13、備的失爆檢查。 七、開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及原理： 1.分類(lèi).結(jié)構(gòu)： 1）可分為：斷路器用、負(fù)荷開(kāi)關(guān)用、接觸器用真空開(kāi)關(guān)管三類(lèi)。 2） 結(jié)構(gòu)有：動(dòng)觸桿、波紋管外殼、動(dòng)觸頭、屏蔽罩靜觸頭、靜觸桿等組成。 七.開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)及原理： 1.分類(lèi).結(jié)構(gòu)： 2.原理： 帶電觸頭在真空中分、閉合時(shí)，由于氣體非常稀薄，只產(chǎn)生少量金屬真空電弧。 3.特點(diǎn)： 通斷速度快，真空度高，為有利于真空滅弧，選用銅鉍合金，其優(yōu)點(diǎn)是金屬蒸氣少，導(dǎo)電導(dǎo)熱好。 八.常用真空開(kāi)關(guān) 1.DKZB400/1140礦用隔爆型真空開(kāi)關(guān)： 1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：外殼呈方型，分為兩個(gè)隔爆空腔，上部為接線腔，集中了主控回路的進(jìn)出線端子。下部為主控腔，裝有交流真空接觸

14、器.拉力繼電器.阻容吸收裝置等。前門(mén)內(nèi)側(cè)下方安裝著控制芯板組件，裝有控制電源變壓器.高低壓熔斷器.電子脫扣組件.連接插頭座等。前門(mén)與殼體之間有可靠的機(jī)械閉鎖裝置。 2）使用：合閘時(shí)將控制電源開(kāi)關(guān)打至接通位置，分閘指示燈亮，實(shí)驗(yàn)開(kāi)關(guān)手把打至中間正常工作位置 逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)操作手把2550儲(chǔ)能，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)操作手把至起始位置，合閘指示燈亮，分閘燈滅。分閘時(shí)可按下手動(dòng)脫扣按鈕或出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)分閘。 3）注意：不能用操作手把分?jǐn)嚅_(kāi)關(guān)；分閘后電源與控制變壓器仍帶電，檢修時(shí)須將電源開(kāi)關(guān)停電；檢修斷路器或控制電源開(kāi)關(guān)須斷開(kāi)上一級(jí)開(kāi)關(guān)。 2.QJZ300/1140型真空磁力起動(dòng)器 1）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：隔爆空腔分為主控腔和

15、接線腔彼此獨(dú)立，千伏級(jí)回路固定于隔爆外殼內(nèi)，控制回路與電子保護(hù)組件裝在折葉式芯板上，與其他部件全部通過(guò)CA型接件連接，電子保護(hù)系統(tǒng)用集成元件可方便拆裝，前門(mén)為平面止口式結(jié)構(gòu)，開(kāi)門(mén)時(shí)須按下殼右側(cè)停止按鈕轉(zhuǎn)動(dòng)隔離換相手把至停電位置，提起左側(cè)固定鉸鏈?zhǔn)职褜⑶伴T(mén)抬起30mm開(kāi)門(mén)。開(kāi)門(mén)后擰松折葉式芯體的鎖緊螺栓，可使芯 體沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。四個(gè)進(jìn)出線口，右側(cè)為電源左側(cè)為負(fù)荷。內(nèi)部線路千伏級(jí)為紅色，本安回路為蘭色，地線為黑色。 2)保護(hù)功能：具有失壓.短路.過(guò)載.斷相.漏電閉鎖及漏氣閉鎖等保護(hù)，1140V可控制15440KW，660V可控9250KW電動(dòng)機(jī)。 3）注意：電壓等級(jí)應(yīng)與控制變壓器相符吧；漏電閉鎖組件

16、上的開(kāi)關(guān)位置應(yīng)于使用電壓等級(jí)一致；實(shí)驗(yàn)時(shí)嚴(yán)禁帶電拔插電子插件；使用前應(yīng)進(jìn)行漏電.過(guò)流實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)正常后，方可使用。 3.HT6L1400Z/1140型組合式真空開(kāi)關(guān) 1）使用場(chǎng)合：該開(kāi)關(guān)為真空智能型使用于有瓦斯煤塵爆炸的礦井的總采工作面。 2）結(jié)構(gòu)及功能：外形為長(zhǎng)方形，有進(jìn)線腔.出線腔.電氣腔組成可同時(shí)控制6臺(tái)電動(dòng)機(jī)；保護(hù)與控制系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)（PLC） 進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控，可完成漏電閉鎖.過(guò)載.短路.斷相.欠壓和過(guò)壓等保護(hù)功能，并具有自檢.自診斷和故障模擬實(shí)驗(yàn)功能；采用 觸摸式液晶顯示，可對(duì)開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài).參數(shù).故障類(lèi)型進(jìn)行顯示和記憶，并具有人機(jī)對(duì)話(huà)功能。 3）工作特點(diǎn)：本保護(hù)裝置只要正確安裝和使用一

17、般不需要維 護(hù)，一旦保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)誤動(dòng).拒動(dòng)等不正?，F(xiàn)象，首先應(yīng)檢查整定值是否適當(dāng)；然后檢查控制回路是否存在短路.斷路及接插件 接觸不良等現(xiàn)象，可以換同一種完好插件判斷系統(tǒng)的故障點(diǎn)。 九.隔爆電氣設(shè)備的檢查：如 電動(dòng)機(jī)對(duì)地和相間絕緣電阻5M.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活。 開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖.閉鎖與手柄.按鈕之間動(dòng)作清楚，觸頭和短路環(huán)情況 絕緣電阻主回路1140V5M.660V 2M.控制回路0.5M.十. 隔爆外殼的檢查： 1.外殼及法蘭面的強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。 2.隔爆面的結(jié)構(gòu)參數(shù)（三要素） 3. 隔爆面的多種結(jié)構(gòu) 平面結(jié)構(gòu) 、圓筒結(jié)構(gòu) 、平面加圓筒結(jié)構(gòu)、螺紋結(jié)構(gòu) 、曲路（迷宮）結(jié)構(gòu) 、襯墊結(jié)構(gòu)、 疊片結(jié)構(gòu) 、微片結(jié)構(gòu)、

18、金屬網(wǎng)隔爆結(jié)構(gòu)等。 4. 接線裝置：1）電纜防拔脫固定裝置。 2）進(jìn)線壓緊裝置： 壓緊螺母式 壓盤(pán)式 澆鑄固化填料密封式 十一.電氣間隙和爬電距離 P165頁(yè) 1.電氣間隙： 指兩裸露導(dǎo)體之間的最短空間距離，與額定電壓有關(guān)。例如：660V最小電氣間隙為10mm，1140V最小電氣間隙為18mm. 2.爬電距離： 指不同電位兩個(gè)導(dǎo)體之間沿絕緣材料表面的最短距離。 它是由設(shè)備的額定電壓.絕緣材料的耐泄痕性能及絕緣材料的表面形狀等因素決定的。額定電壓越高，爬電距離越大；耐泄痕 指數(shù)越低，則爬電距離越大。 3.耐泄痕指數(shù)： 指固體絕緣材料能承受50滴或100滴以上電解液而沒(méi)有形成漏電的最高電壓。共分：a b c d 四級(jí) a級(jí)最高，d級(jí)最低P166頁(yè)。 例如：660V最小爬電距離 a 級(jí)時(shí)12mm d 級(jí)時(shí)則為25mm。十二.隔爆電氣設(shè)備閉鎖裝置 1.設(shè)置閉鎖裝置的目的：1）防止任意操作電氣設(shè)備或設(shè)備性能不完善時(shí)造成明火的可能。2）防止誤操作時(shí)，產(chǎn)生人身觸電和機(jī)電事故的可能。 2.閉鎖裝置的分類(lèi)：兩類(lèi)。1）機(jī)械閉鎖：也叫機(jī)械聯(lián)鎖是用機(jī)械機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)閉鎖的裝置。如：開(kāi)關(guān)大蓋與操作手把之間的閉鎖.80N開(kāi)關(guān)兩接