電氣安全課程設(shè)計(jì)

1、目錄1 單位簡(jiǎn)介11.1 礦區(qū)簡(jiǎn)介11.2 設(shè)備位置12 電器元件簡(jiǎn)介22.1 斷路器22.2 熔斷器22.3 刀開(kāi)關(guān)22.4 電流互感器23 計(jì)算總配電柜中各電器的芯線截面積33.1 系統(tǒng)概述33.2 導(dǎo)線截面積確定34 選擇總配電柜中各電器的規(guī)格型號(hào)54.1 刀開(kāi)關(guān)、斷路器54.2 熔斷器54.3 電流互感器55 配電柜明細(xì)表76 結(jié)論8致謝9參考文獻(xiàn)10附表11電氣安全課程設(shè)計(jì)1 單位簡(jiǎn)介1.1 礦區(qū)簡(jiǎn)介苗李煤礦位于河南省平頂山市寶豐縣，是一座年產(chǎn)原煤90萬(wàn)噸的機(jī)械化礦井，并擁有一座現(xiàn)代化的洗煤廠，年洗精煤70萬(wàn)噸。地質(zhì)儲(chǔ)量多達(dá)4400萬(wàn)噸，目前正在進(jìn)行改造，改造后將能把相當(dāng)一部分的地質(zhì)

2、儲(chǔ)量變?yōu)榭刹蓛?chǔ)量。對(duì)洗煤工藝和儲(chǔ)、裝、運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行了改造，使洗煤廠入洗煤能力提高到100萬(wàn)噸。選煤工藝設(shè)備先進(jìn)，自動(dòng)化程度高，檢驗(yàn)、試驗(yàn)和測(cè)量手段先進(jìn)，產(chǎn)品質(zhì)量高，保證能力和儲(chǔ)、裝、運(yùn)系統(tǒng)能夠滿足不同用戶需求，產(chǎn)品合格率始終保持在100%。苗李煤礦主要產(chǎn)品為洗精煤和篩混煤。煤種為1/3焦煤，以其低灰、低硫、發(fā)熱高的“三低一高”。生產(chǎn)的1/3焦煤具有灰分低、硫分低、膠紙層厚、粘結(jié)性強(qiáng)的特性，是理想的煉焦配煤，篩混煤則是良好的動(dòng)力用煤。1.2 設(shè)備位置根據(jù)位置的確定原則和本采區(qū)的具體情況，將采區(qū)變電所的位置設(shè)在采區(qū)上山的中部，位于軌道上山與運(yùn)輸上山之間的槽貫內(nèi)，如圖1所示。向機(jī)采或綜采工作面供電的移

3、動(dòng)變電站設(shè)在距工作面150m處的運(yùn)輸順槽的入口處，距上山巷道20m處的地方。掘進(jìn)配電點(diǎn)，設(shè)在距掘進(jìn)頭90m處，移動(dòng)變電站設(shè)在掘進(jìn)巷道入口處。2 電器元件簡(jiǎn)介2.1 斷路器斷路器是應(yīng)用最為廣泛的的一類保護(hù)電器。是指在過(guò)流（過(guò)載、短路）、漏電、欠壓、過(guò)熱等情況下能直接及時(shí)斷開(kāi)電源的一類保護(hù)裝置的總稱。一個(gè)斷路器可以是具有以上各種保護(hù)功能的裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，最基本的保護(hù)功能是過(guò)流保護(hù)與剩余電流動(dòng)作保護(hù)（漏電保護(hù)），所以最常用的斷路器有兩種，一種是過(guò)流保護(hù)斷路器，主要用于線路和設(shè)備的保護(hù)；另一種便是剩余電流動(dòng)作保護(hù)斷路器，主要用于對(duì)人的保護(hù)。剩余電流動(dòng)作保護(hù)斷路器常被稱為漏電保護(hù)斷路器或剩余電流動(dòng)作

4、保護(hù)裝置，由于其作用與地位的特殊性，常被看做一類獨(dú)立的保護(hù)電器加應(yīng)用。2.2 熔斷器熔斷器是一種專門(mén)用于過(guò)流保護(hù)的裝置，與斷路器不同，他是靠自身在電路中形成耐熱薄弱環(huán)節(jié)，當(dāng)線路過(guò)流（過(guò)載或短路）時(shí)熔斷來(lái)提供保護(hù)功能。用于保護(hù)目的的繼電器也是一類實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電功能的裝置，其實(shí)現(xiàn)的保護(hù)功能與斷路器一樣，可以是過(guò)電流、漏電、欠壓、過(guò)熱等。然而與斷路器不同的是，保護(hù)繼電器主要用于控制電路中，一般不直接斷開(kāi)負(fù)載電路或主回路。其作用是獲取主回路故障信號(hào)后，由其自身機(jī)械機(jī)構(gòu)或電磁線圈的磁力打開(kāi)或閉合其自身接入控制電路的開(kāi)關(guān)，最后再由控制電路驅(qū)動(dòng)其他裝置完成對(duì)設(shè)備主回路的斷電保護(hù)。2.3 刀開(kāi)關(guān)刀開(kāi)關(guān)是帶有動(dòng)觸

5、頭閘刀，并通過(guò)它與底座上的靜觸頭刀夾座相楔合（或分離），以接通（或分?jǐn)啵╇娐返囊环N開(kāi)關(guān)。它的作用有隔離電源，以確保電路和設(shè)備維修的安全；或作為不頻繁地接通和分?jǐn)囝~定電流以下的負(fù)載用。分?jǐn)嘭?fù)載，如不頻繁地接通和分?jǐn)嗳萘坎淮蟮牡蛪弘娐坊蛑苯訂?dòng)小容量電機(jī)。刀開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)位置時(shí)，可明顯觀察到，能確保電路檢修人員的安全。2.4 電流互感器電流互感器是由閉合的鐵心和繞組組成。它的一次繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，二次繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián)線圈的阻抗很小，電流互感器的工

6、作狀態(tài)接近短路。3 計(jì)算總配電柜中各電器的芯線截面積3.1 系統(tǒng)概述1、設(shè)計(jì)供配電單位的供配電系統(tǒng)并正確選擇電氣元件。2、用電單位為礦井，10kv電源由架空線引入到礦區(qū)變電所，設(shè)一臺(tái)變壓器變成380v/220v/低壓電后由直埋電纜引入礦區(qū)的總配電柜，采用TN-C-S供電方式。3、總配電柜中設(shè)有中空氣開(kāi)關(guān)，熔斷器、電壓表、電流表、電流互感器和分空氣開(kāi)關(guān)。 4、Wx1:3臺(tái)20kw和1臺(tái)45kw電動(dòng)機(jī)，共105kw。Wx2:2臺(tái)10kw和1臺(tái)75kw電動(dòng)機(jī)，共95kw。Wx3:1臺(tái)75kw的電加熱爐。Wx4:照明配電箱負(fù)載點(diǎn)燈4kw和插座4kw，共8kw。Wx5:2臺(tái)45kw電動(dòng)機(jī)，共90kw。注

7、：取環(huán)境溫度30，取四根單芯。線銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線穿鋼管的情況下。3.2 導(dǎo)線截面積確定選擇導(dǎo)線截面要滿足四個(gè)條件（發(fā)熱、電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、經(jīng)濟(jì)密度），本設(shè)計(jì)只按發(fā)熱條件選擇，實(shí)際計(jì)算時(shí)要用計(jì)算電流，即考慮需要系數(shù)Kx，本設(shè)計(jì)只按照電流選擇，當(dāng)負(fù)載為三相負(fù)載時(shí)：，當(dāng)負(fù)載為單相負(fù)載時(shí)：，按這個(gè)額定電流去查導(dǎo)線允許載流量，確定導(dǎo)線截面。1.支線：Wx1:，查表可知，取芯線截面為95。Wx2:，查表可知，取芯線截面為70。Wx3:，查表可知，取芯線截面為50。Wx4:，查表可知，取芯線截面為1.5。Wx5:，查表可知，取芯線截面為70。2.進(jìn)線：W:，4 選擇總配電柜中各電器的規(guī)格型號(hào)4.1 刀

8、開(kāi)關(guān)、斷路器W：566.7A，刀開(kāi)關(guān)、斷路器規(guī)格取Ir=635AWx1：Ir159.53A，規(guī)格取Ir=180A。Wx2：Ir144.33A，規(guī)格取Ir=160A。Wx3：Ir113.95A，規(guī)格取Ir=130A。Wx4：Ir12.15A， 規(guī)格取Ir=15A。Wx5：Ir136.74A，規(guī)格取Ir=150A。4.2 熔斷器單臺(tái)電動(dòng)機(jī)，多臺(tái)電動(dòng)機(jī)Wx1：，規(guī)格取。Wx2：，規(guī)格取。Wx3：，規(guī)格取。Wx4：，規(guī)格取。Wx5：規(guī)格取。4.3 電流互感器根據(jù)公式,確定電流互感器的規(guī)格，取額定值為。5 配電柜明細(xì)表表5-1 配電柜明細(xì)表序號(hào)名稱規(guī)格，型號(hào)數(shù)量備注1刀開(kāi)關(guān)635A12斷路器635A13

9、斷路器1180A14斷路器2160A15斷路器3130A16斷路器415A17斷路器5150A18熔斷器1260A19熔斷器2290A110熔斷器3250A111熔斷器420A112熔斷器5230A113電流互感器650A16 結(jié)論本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是把10KV的電壓系統(tǒng)變成380/220V的電壓系統(tǒng)。在380/220V系統(tǒng)中，采用中性點(diǎn)直接接地方式，一旦發(fā)生單相接地故障時(shí)，可以迅速跳開(kāi)斷路器或燒斷熔斷絲，將故障部分?jǐn)嚅_(kāi)；如果系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地，它不能正確迅速切除接地故障線路，發(fā)生單相接地故障時(shí)非故障相對(duì)地電壓將接近于線電壓，這會(huì)對(duì)人身安全造成危險(xiǎn)。本次課程設(shè)計(jì)主要通過(guò)計(jì)算總配電柜中刀開(kāi)關(guān)、熔斷器

10、、斷路器和電流互感器的芯線截面積，再通過(guò)查表得出各用電器的規(guī)格型號(hào)。通過(guò)本次電氣安全課程設(shè)計(jì)，了解了各用電器的用途和類別，充分認(rèn)識(shí)到了電氣安全在電力系統(tǒng)的重要性，為煤礦的供電系統(tǒng)的安裝提供有力的技術(shù)支持。致謝 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)電氣安全方面的知識(shí)，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)李老師的悉心教導(dǎo)，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。在課程設(shè)計(jì)的這一周里，我學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。這是我日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。這對(duì)于我們的將來(lái)也有很大的幫助。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，

11、只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。參考文獻(xiàn)1 鈕英建、電氣安全工程、北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社、20092 林玉岐、電氣作業(yè)安全操作指導(dǎo)、北京：化學(xué)工業(yè)出版社、20003 楊有啟，鈕英建、電氣安全工程、北京：首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社、20004 陸榮華、電氣安全手冊(cè)、北京：中國(guó)電力出版社，20065 趙蓮清，劉向軍、電氣安全、北京：中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社、20076 劉介才、工廠供電、北京：機(jī)械工業(yè)出版社、2003附表附表一：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線穿鋼管時(shí)的允許載流量附表二：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線穿塑料管時(shí)的允許

12、流量附表三：聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜允許載流量（銅芯）附表四：銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜允許載流量附表一：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線穿鋼管時(shí)的允許載流量 （A）芯線截面/mm²兩根單芯線管徑/mm三根單芯線管徑/mm四根單芯線管徑/mm環(huán)境溫度環(huán)境溫度環(huán)境溫度253035GDG253035GDG253035GDG1.0141312151513121115151110915151.51917161515171514151516141315152.5262422151524222015152220191515435323015153128261515282624152064743

13、401520413835152037343220251065605620255753492025504643252516827670252573686325326560562532251071009225329588823232857973324035133124115324011510799324010598903250165154142321461361264013012111250702051911775018317115850165154142509525023321650225210194502001371737012029027125050260243224502302151987

14、0150330308285703002802597026524722970185380355328703403172947030028025980附表二： 銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線穿塑料管時(shí)的允許流量 （A）芯線截面/mm2兩根單芯線管徑/mm三根單芯線管徑/mm四根單芯線管徑/mm環(huán)境溫度環(huán)境溫度環(huán)境溫度2530352530352530351.01211101511109151098151.51614131515141215131211152.52422201521191815191716204312826202826242025232120641363520363331203229272510

15、565248254945422544413832167267623265605632575349322595888232857973407570644035120112103401059890409386805050150140129501321231145011710910163701851721605016715614450148138128639523021519863205191177631851721607512027025223363240224207632152011857515030528526375275257237752502332167518535533130775310

16、2892687528020624290附表三： 聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜允許載流量（銅芯） （A）電纜額定電壓13KV6KV最高允許溫度+70 敷設(shè)方式芯數(shù)截面/mm地中直埋空氣中敷設(shè)地中直埋空氣中敷設(shè)20302535203025353×2.524223×4383533293×6.3494442383×1068616054676065573×1689808272887986763×251151031069411099111993×351421271271131371221381223×50173155164146

17、1681501701503×702051832011792001792071833×952472212492212422162542263×1202782492862542732442922593×1503202873393013102773393013×1803573203873433523153873433×2404203764614094043624564043×300462414514456446400509451附表四：銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電力電纜允許載流量 （A）電纜額定電壓0.6/1kV(4芯)8.7/1kV(3芯)最高允許溫度90 敷設(shè)方式芯數(shù)截面地中直埋空氣中敷設(shè)地中直埋空氣中敷設(shè)203025352030253545248423