煤礦電氣安全精品課件

1、煤礦電氣安全第1頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四一、煤礦企業(yè)對供電的基本要求 1、供電可靠：井下不間斷供電；全部負荷；雙回路電源。 2、供電安全：人身安全，設備安全。 3、供電經(jīng)濟：保證供電質(zhì)量，經(jīng)濟、合理。第2頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四二、礦井供電電壓等級 1、35KV：礦井地面變電所電源電壓。 2、10KV或6KV：井下高壓配電電壓和高壓電動機的額定電壓，井下高壓不得超過10KV。 3、3.3KV或1140V：綜合機構化采煤工作面電氣設備的額定電壓。 4、660V：井下低壓電網(wǎng)的配電電壓。 5、380V：地面或井下小型設備配電電壓。

2、 6、220V：地面或井下新鮮風流大巷的照明電壓。 7、127V：井下照明、信號、手持式電氣設備及電話的最高限額電壓。 8、36V：煤礦井下電氣設備的遠距離控制電壓。 9、直流250V、550V：井下直流架線電機車常用的額定電壓。第3頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四三、礦井供電系統(tǒng) 由煤礦地面變電所的變壓器、配電裝置、供電線路將電源輸送給中央變電所，采區(qū)變電所再經(jīng)過變配電及供電線路送至電氣設備（負荷），便組成了礦井供電系統(tǒng)。第4頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四四、煤礦常用的電氣設備1、分類：煤礦電氣設備分為兩大類：1）煤礦一般型電氣設備：標志

3、KY 有防護功能，但不防爆，僅適用于煤礦地面及低瓦斯礦井中的井底車場及總進風大巷。 （2）礦用防爆電氣設備： 按GB3836.12000標準生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設備。采掘工作面必須使用防爆電氣設備。 防爆總標志：Ex :煤礦用； ：除煤礦以外行業(yè)第5頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四(一)、基本概念與通用要求1、防爆設備：這種按規(guī)定的條件設計制造的，不會引起周圍爆炸性混合物爆炸的電氣設備。 如：防爆電機、開關、燈具、儀器儀表、電話等。第6頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四2、防爆設備類型：共有十種類型。 充砂型q ；正壓型p ；充油型

4、o ；無火花型n ； 特殊型s ； 隔爆型d ；本質(zhì)安全型i ； 增安型e ；澆封型m ；氣密型h ； 另有用于井下非防爆的一般型KY 第7頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 防爆設備的國家標準 防爆設備的國家標準是GB38362000 礦用一般型的國家標準為GB12173 設備的設計、制造、檢驗均應以該標準為依據(jù)。第8頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四3、類別、級別和組別類別：按使用環(huán)境的不同分兩大類。 類：用于煤礦井下，可在CH4混合物爆炸性混合物環(huán)境。 類：用于工廠，除CH4以外爆炸性混合物環(huán)境。組別：按電氣設備的允許最高表面溫度分組，T1

5、T6。第9頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四1、分類：煤礦電氣設備分為兩大類： （1）煤礦一般型電氣設備：標志KY 有防護功能，但不防爆，僅適用于煤礦地面及低瓦斯礦井中的井底車場及總進風大巷。 （2）礦用防爆電氣設備： 按GB3836.12000標準生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設備。采掘工作面必須使用防爆電氣設備。 防爆總標志：Ex :煤礦用； ：除煤礦以外行業(yè)第10頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 4、電氣間隙與爬電距離a.電氣間隙：指兩個裸露的導體之間的最短距離，即電氣設備中有電位差的金屬導體之間通過空氣的最短距離。 b.爬電距離：兩個

6、導體之間沿其固定絕緣材料表面的最短距離，也就是在電氣設備中有電位差的相鄰金屬零件之間，沿絕緣表面的最短距離。第11頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 5、防護等級 防護等級：指防外物和防水能力。 如 IP43 IP外殼防護等級標志。 第一個數(shù)表示防外物，第二位數(shù)表示防水 數(shù)字越大，等級越高。防外物共 7級，防水共 9級。第12頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 6、通用要求： （1）環(huán)境溫度為-2040，氣壓為（0.8 1.1）105Pa （2）外殼如采用塑料外殼，應有不燃性或難燃性，防靜電，承受沖擊試驗和熱穩(wěn)定試驗。 （3）限制使用鋁合金外殼。

7、 （4）緊固件是防爆設備的主要零件。 組成：螺栓、螺母、彈簧墊組成。 隔爆型應采用護圈式緊固件。 第13頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（5）應設置連鎖裝置。（6）固定在設備外殼隔板上，絕緣套管不易 吸濕。（7）功率在250w，電流在5A以上類設備，連接要用接線盒和連接件。（8）接線端子符合要求。（9）引入裝置的密封圈應起到密封和防松作用，具有防松和防止拔脫裝置。（10）設備要良好接地。（11）應有明顯的防爆標志。 總標志 Ex 類別 制作在設備的最明顯第14頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 礦用設備通用要求 外殼應具有一定的防護能力。 具有

8、良好的防潮性能，保證絕緣性能。 在保證技術要求前提下，盡量減小體積、重量。 要有良好的防爆性能。 第15頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四(二)、礦用電氣設備的防爆技術1、間隙隔爆技術2、本質(zhì)安全技術3、超前切斷電源和快速斷電技術 屏蔽電纜和漏電繼電器配合，超前切斷電源。 快速斷電技術：故障形成最小時間不少于5ms 安全斷電時間為2.53ms4、增加安全措施（程度）第16頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四(三)、防爆電氣設備的使用要求：1、電氣設備的選用符合規(guī)程444條的要求。2、普通攜帶式測量儀表，必須在瓦斯?jié)舛?.0%以下的地點使用，并實時監(jiān)

9、測。3、井下不得帶電檢修、搬遷電氣設備、電纜和電線，檢修或搬遷前應制定安全措施。措施：切斷電源檢查瓦斯在其巷道通風流中瓦斯?jié)舛鹊陀?.0%時驗電無電后放電開關手把閉鎖懸掛“有人工作，不準送電”警示牌檢修工作完畢，方可摘牌送電，中途不得換人。第17頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四4、操作設備遵守規(guī)定（井下）。5、防爆設備入井前應取得“兩證一標志”。6、失爆設備應立即更換或處理，不得在井下繼續(xù) 使用。第18頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四(四)、煤礦常用的防爆電氣設備1、隔爆型電氣設備 隔爆型電氣設備，具有良好的隔爆和耐爆性能，既耐爆又不傳爆。

10、（1）防爆原理：“隔爆外殼”（解釋）第19頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 a、耐爆性：當瓦斯?jié)舛仍?.5%時，爆炸壓力的理論值為0.80.82MPa，爆炸后的溫度大致在1850左右，實際爆炸壓力約為0.716MPa，并且隨外殼的形狀、容積大小、接合面間隙等因素變化。 耐爆性由外殼機械強度滿足：一般采用鋼板或鑄鐵制成，設計時，以0.8MPa和2200來設計，并留有安全系數(shù)，鋼板，最小厚度34mm，鑄鐵為6mm。 b、隔爆性：由外殼裝配接合面的結構參數(shù)（如寬度、間隙、表面粗糙度）來保證的，主要起散熱作用。第20頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（

11、2）防爆措施：對隔爆外殼的形狀、材質(zhì)、容積、結構等有特殊要求。 a.長方形外殼爆炸壓力最小，球形外殼爆炸壓力最大。 b.其他條件一定時，容積對壓力的影響不大。 c.盡量避免采用多空腔結構，壓力重疊，長、寬、高之比也不要過大。 d.隔爆結合面及隔爆結合面間隙（安全間隙）。第21頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 （3）技術要求： a.隔爆面結構參數(shù)b.法蘭的變形c.防腐蝕d.緊固件的防銹、防松e.引入裝置、接線盒、透明件、襯墊等。第22頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四2、本質(zhì)安全型電氣設備（1）“本質(zhì)安全” 從根本上解決安全問題；本質(zhì)安全電路是指

12、在正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路。全部采用本質(zhì)安全電路的設備稱為本質(zhì)安全型電氣設備。 通風、信號和控制等裝置，應優(yōu)先選用本質(zhì)安全型設備（2）火花放電：火花放電、弧光放電、輝光放電、低壓大電流、高壓擊穿、高壓小電流第23頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四(五)、失爆及常見失爆現(xiàn)象失爆： 隔爆設備失去耐爆性或著隔爆性。常見失爆現(xiàn)象：1、外殼嚴重變形或出現(xiàn)裂縫2、缺緊固螺絲或有螺絲但未擰緊3、無電纜接線嘴、缺密封圈和金屬檔板4、隔爆面有銹斑，或有油漆5、聯(lián)鎖裝置失效6、隔爆間隙超過安全間隙第24頁，共55頁，2022年，5月2

13、0日，14點55分，星期四(六)、真空開關技術1、結構特點及滅弧原理 真空開關中的陶瓷管殼中密封一對盤狀動、靜觸頭，動觸頭的導桿穿過波汶管伸出真空開關外與電磁操作機構相連，開關管內(nèi)部抽成高真空，動觸頭在外部大氣壓力下與靜觸頭自然閉合，只有在電磁操作機構斷路彈簧的作用下才能將動、靜觸頭分斷。第25頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四2、真空開關的優(yōu)點 （1）真空介質(zhì)強度高，恢復快，熄弧能力強，分斷電流能力大。 （2）真空電弧產(chǎn)生在密閉的真空開關管內(nèi)，不向外飛弧，使用特別安全，防爆性能特別好。（3）真空電弧小，燃弧時間短，觸頭磨損小，電壽命長。（4）真空觸頭開距小（12mm）

14、（5）體積小，重量輕。 煤礦安全規(guī)程454條規(guī)定： 40KW及以上的電動機，應采用真空電磁起動器控制。第26頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 ( 七)、井下電氣設備的檢查、維 護、修理和調(diào)整1、規(guī)程488條規(guī)定： （1）電氣設備的檢查、維護和調(diào)整，必須由電氣維修工進行，高壓電氣設備的修理和調(diào)整工作，應有工作票和施工措施。 （2）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，得到批準后，由專責電工執(zhí)行。 （3）采區(qū)電工在特殊情況下，可對采區(qū)變電所內(nèi)高壓電氣設備進行停、送電的操作，但不得擅自打開電氣設備進行修理。第27頁，共55頁，2022年，5月20日，14點

15、55分，星期四1、規(guī)程488條規(guī)定： （1）電氣設備的檢查、維護和調(diào)整，必須由電氣維修工進行，高壓電氣設備的修理和調(diào)整工作，應有工作票和施工措施。 （2）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，得到批準后，由專責電工執(zhí)行。 （3）采區(qū)電工在特殊情況下，可對采區(qū)變電所內(nèi)高壓電氣設備進行停、送電的操作，但不得擅自打開電氣設備進行修理。第28頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四規(guī)程490條規(guī)定： 應按規(guī)定的檢查周期對電氣設備和電纜進行檢查和調(diào)整 （P262 表11） 防爆性能：每月1次 繼電保護檢查整定：每6個月1次 高壓電纜的泄漏和耐壓試驗：每年1次 絕緣電阻

16、的檢查：每6個月不少于1次 固定電纜的絕緣和外觀部檢查：每季1次 橡套電纜絕緣檢查：每月1次 接地電阻值測定：每季1次第29頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四(八)、規(guī)程對電氣設備使用的絕緣油的有關規(guī)定 電氣設備使用的絕緣油的物理、化學性能檢測和電氣耐壓試驗，每年應進行1次，但對操作頻繁的電氣設備使用的絕緣油，應每6個月進行1次耐壓試驗。 油斷路器經(jīng)3次切斷短路故障后，其絕緣油應加試1次耐壓試驗，并檢查有無游離碳。 不符合標準的絕緣油必須及時處理或更換，油浸電氣設備的絕緣油應定期檢查，并保持規(guī)定油量。 更換和試驗礦用設備絕緣油應有記錄。 第30頁，共55頁，2022年，

17、5月20日，14點55分，星期四五、礦井電網(wǎng)的保護保護種類 保護分類 保 護 范圍 方法和手段舉例 漏電保護 電網(wǎng)絕緣降到某一數(shù)值時動作 漏電繼電器 選擇性 漏電保護 將漏電的回路選擇出來動作 選擇性漏電繼電器 漏電閉鎖 漏電回路不消除漏電不能送電 有漏電閉鎖的漏電繼電器 漏 電 保 護第31頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四保護接地 防止人員觸電，防止電火花引燃爆炸性氣體 保護接地系統(tǒng) 過電流（負荷）保護 1、設備出現(xiàn)連續(xù)的過負荷時動作 2、設備由于過負荷而出現(xiàn)異常時動作 1、過電流（負荷）繼電器2、過熱繼電器 短路保護 對電氣系統(tǒng)或設備出現(xiàn)短路時動作 1、短路繼電器

18、2、熔斷器 接地保護 電 流 保 護第32頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四欠電壓保 護 當電壓消失或低于某一數(shù)值時動作 1、防止設備自起動； 2、防止電壓過低時電 氣設備過熱 1、欠電壓繼電器2、無電壓繼電器3、磁力起動器的電磁鐵低電壓釋放 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 1、避雷器 2、熔斷器 3、壓敏電阻 4、R-C吸收裝置 斷線保護 局部通風機電動機一相斷線時動作斷線保護裝置 風電、瓦斯電閉鎖 風、瓦斯必須在規(guī)定的限度下方可向掘進工作面送電 風電、瓦斯電閉鎖裝置 風電瓦斯電閉鎖 斷線 保護 電 壓 保 護 第33頁，共55頁，2

19、022年，5月20日，14點55分，星期四1、過流保護（1）過流：I實I額。過流是指電氣設備發(fā)生短路、過載、斷線故障時，流過電氣設備和供電線路的電流超過它們的額定電流。（2）過流危害：過電流不及時得到控制，不僅燒壞電氣設備，還可能引起電氣火災及瓦斯、煤塵爆炸事故。（3）過流保護的作用 當電氣設備及電纜中電流超過規(guī)定額定電流時（出現(xiàn)短路、過載時），保護裝置能在規(guī)定時間內(nèi)快速切斷故障處電源，防止事故擴大，避免造成災害。 ：第34頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（4）過流保護裝置 a、熔斷器 b、電磁式過流繼電器 c、感應式過熱繼電器 d、電子保護器 （5）過流保護裝置的整

20、定值： a、對保護電纜干線的饋電開關：I2IQeKxIe Kx 需用系數(shù) 取 0.51 IQe 容量最大一臺電機啟動電流 b、對保護一個負載的電纜支線：I2IQ IQe = （1.51.8） Ie（繞線型電動機） IQe = 6 Ie（鼠籠型電動機） Id(2) c、校驗靈敏度： 1.5 I2 Id(2)：被保護電纜干線或支線距電源變壓器最遠點的兩相短路電流值。第35頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 d、如靈敏度不滿足要求，可采?。?加大電纜截面； 減少 Id(2)：被保護電纜干線或支線距電源變化器最遠點線路長度； 換大容量變壓器或變壓器并聯(lián)使用； 增設分段保護開關。

21、 e、由Id(3)max校驗開關設備的分斷能力。第36頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（6）熔體額定電流的選擇： IQe對保護電纜干線的熔體：IR = Ie 1.82.5 1.82.5 ：容量最大的電動機起動時保證熔體不熔化的系數(shù)。 IQe對保護電纜支線的熔體：；IR = 1.82.5對保護照明負荷的熔體：IR Ie 。選用的熔體按兩相短路電流最小允許值、最小允許電纜芯線斷面、最小允許的長時負荷進行校驗，合格后方可使用。 Id(2)按兩相短路電流進行校驗： 47 IR 如不滿足，同樣按上述四種辦法改進。第37頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（

22、1）漏電的種類： 集中性漏電：漏電發(fā)生在電網(wǎng)的某一處或某一點，其余部分的對地絕緣水平正常。 分散性漏電：指某條線路或整個網(wǎng)絡對地絕緣水平均勻下降或低于允許絕緣水平。 2、漏電保護第38頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（2）漏電的危害： 產(chǎn)生電火花，能引起瓦斯、煤塵爆炸。 有可能造成人身觸電。 提前引爆電雷管，I漏50mA。 漏電長期存在，引起相間短路。第39頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（3）漏電保護裝置的功能： 能夠連續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣水平。 當電網(wǎng)絕緣水平下降到危險值或發(fā)生人身觸電時，能迅速自動切斷供電電源 發(fā)生人身觸電時，補償通過人體的

23、電容電流，減輕觸電危險，發(fā)生單相接地，能減少接地電容電流.防止瓦斯、煤塵爆炸事故發(fā)生。第40頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（4）對漏電保護裝置的要求： 每天值班電工必須對低壓檢漏裝置進行一次跳閘試驗，并做記錄。 不準甩掉檢漏裝置不用。第41頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四（5）事故案例： 案例一：檢漏繼電器送不上電，電工墊上檢漏繼電器后繼續(xù)生產(chǎn)，工人碰到電纜破口處觸電死亡。 案例二：某礦輸送機道，供工作面電的電纜先是放在人行道一側，行人來回踩、壓，內(nèi)有內(nèi)傷，檢漏繼電器長期甩掉不用，電纜漏電不能及時發(fā)現(xiàn)，最后造成電纜短路著火，釀成火災，死亡3

24、5人，直接經(jīng)濟損失近40萬元 第42頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 3、保護接地 （1）保護接地：把電氣設備的金屬外殼和構架用導線與埋在地下的接地極連接起來，稱為保護接地。 （2）保護接地的作用： 電氣設備絕緣破壞，使外殼帶電時，人身即使接觸了這個帶電外殼，因接地裝置和人體構成并聯(lián)電路，對人體起分流作用，大大減少了通過人體的電流，可減少人體觸電的危險， 3U相R人 Ud = 3R人R相第43頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四4、“三?！?、“兩閉鎖”：煤礦安全規(guī)程明確規(guī)定： 要求使用局部通風機通風的掘進工作面，必須嚴格執(zhí)行風電閉鎖、瓦斯電閉鎖和

25、采用“三?！惫╇姺绞健＃?）“三?！保簩Ｓ米儔浩鳌Ｓ瞄_關、專用線路 目的：保證供電可靠（2）“風電閉鎖” 意義：指掘進工作面的局部通風機停止工作時，能立即切斷該巷道中的一切電源，并且在局部通風機未開動時，也不能接通該巷道中的一切電源。 作用：主要是防止停風或瓦斯超限的掘進工作面在送電后，由于設備絕緣不良或漏電產(chǎn)生的電火花，造成瓦斯燃燒或爆炸事故。第44頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 （3）“瓦斯電閉鎖” 瓦斯電閉鎖是指掘進工作面正常供風或停風狀態(tài)下，瓦斯?jié)舛瘸^了規(guī)定值或整定值而切斷掘進工作面動力電源，此種瓦斯監(jiān)控裝置與動力電源開關之間進行聯(lián)鎖。 作用：主要是防止

26、正常通風產(chǎn)生局部瓦斯積聚時，造成事故。第45頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四5、煤電鉆綜合保護裝置（1）意義：煤電鉆電纜由于受環(huán)境潮濕、移動頻繁、電纜落地磨損、物件碰撞、擠壓的可能，極容易發(fā)生漏電故障，危及操作人員及井下安全，為此采取降低的工作電壓（127V）及煤電鉆綜合保護裝置。（2）作用：煤電鉆必須設有檢漏、短路、過負荷、斷相、遠距離起動和停止煤電鉆的綜合保護裝置，煤電鉆綜合保護裝置在每班使用前必須進行一次跳閘試驗。第46頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四六、電纜的使用和管理1、電纜的選用 （1）根據(jù)使用地點的不同選用滿足要求的電纜。 （2

27、）采區(qū)低壓電纜禁止使用鋁芯電纜。 （3）采掘工作面設備必須用分相屏蔽不延燃橡套電纜。第47頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四2、電纜的敷設（1）電纜必須懸掛： a、在立井井筒或傾角在30以上的井巷中，電纜應用夾子、卡箍或其它夾持裝置進行敷設。 b、電纜懸掛點的間距，在水平巷道或傾斜井巷內(nèi)不得超過3m；在立井井筒內(nèi)不得超過6m。（2）電纜不應懸掛在壓風管或水管上，不得遭受淋水或滴水，盤圈或盤“”型電纜不得帶電，電纜必須懸掛在管子上方0.3m以上的距離處。（3）高、低壓電纜之間的間距在0.1m以上，同等級電纜間的間距不得小于50mm，通訊電纜敷設在電力電纜上方0.1m以上的

28、地方。第48頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四 3、電纜的連接 井下電纜的連接應無明接頭、無雞爪子、無羊尾巴，并保證連接處絕緣良好，電纜同電氣設備的連接，必須用同電氣性能相符的接線盒，電纜芯線必須使用齒形壓線板或線鼻子與電氣設備連接；不同類型的電纜之間不得直接連接；紙絕緣電纜必須使用符合要求的電纜接線盒連接；橡套電纜連接可采用熱補（井上）冷補（井下）連接后，必須經(jīng)浸水、耐壓試驗，合格后使用。第49頁，共55頁，2022年，5月20日，14點55分，星期四七、觸電及其防治1、觸電：人身觸及帶電體或接近帶電設備，有電流通過人身的事故。2、觸電對人體的傷害：（1）電擊：致人死亡； （2）電傷：致人肢體傷殘3、傷害程度影響因素：電流、電壓、觸電時間長短、電流頻率、人的身體狀況。交流電：1mA有感覺（麻木感）；50mA以上有生命危 險