煤礦電氣安全68843課件

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山東省煤礦培訓(xùn)中心（煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)講稿）一、煤礦企業(yè)對(duì)供電的基本要求

1、供電可靠：井下不間斷供電；全部負(fù)荷；雙回路電源。2、供電安全：人身安全，設(shè)備安全。3、供電經(jīng)濟(jì)：保證供電質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)、合理。二、礦井供電電壓等級(jí)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(dòng)機(jī)的額定電壓，井下高壓不得超過10KV。3、3.3KV或1140V：綜合機(jī)構(gòu)化采煤工作面電氣設(shè)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(shè)備配電電壓。6、220V：地面或井下新鮮風(fēng)流大巷的照明電壓。7、127V：井下照明、信號(hào)、手持式電氣設(shè)備及電話的最高限額電壓。8、36V：煤礦井下電氣設(shè)備的遠(yuǎn)距離控制電壓。9、直流250V、550V：井下直流架線電機(jī)車常用的額定電壓。四、煤礦常用的電氣設(shè)備1、分類：煤礦電氣設(shè)備分為兩大類：1）煤礦一般型電氣設(shè)備：標(biāo)志KY有防護(hù)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(chǎng)及總進(jìn)風(fēng)大巷。（2）礦用防爆電氣設(shè)備：按GB3836.1—2000標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設(shè)備。采掘工作面必須使用防爆電氣設(shè)備。防爆總標(biāo)志：ExⅠ:煤礦用；Ⅱ：除煤礦以外行業(yè)(一)、基本概念與通用要求1、防爆設(shè)備：這種按規(guī)定的條件設(shè)計(jì)制造的，不會(huì)引起周圍爆炸性混合物爆炸的電氣設(shè)備。如：防爆電機(jī)、開關(guān)、燈具、儀器儀表、電話等。2、防爆設(shè)備類型：共有十種類型。

充砂型q；正壓型p；充油型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KY3、類別、級(jí)別和組別類別：按使用環(huán)境的不同分兩大類。

Ⅰ類：用于煤礦井下，可在CH4混合物爆炸性混合物環(huán)境。

Ⅱ類：用于工廠，除CH4以外爆炸性混合物環(huán)境。組別：按電氣設(shè)備的允許最高表面溫度分組，T1～T6。1、分類：煤礦電氣設(shè)備分為兩大類：（1）煤礦一般型電氣設(shè)備：標(biāo)志KY有防護(hù)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(chǎng)及總進(jìn)風(fēng)大巷。（2）礦用防爆電氣設(shè)備：按GB3836.1—2000標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設(shè)備。采掘工作面必須使用防爆電氣設(shè)備。防爆總標(biāo)志：ExⅠ:煤礦用；Ⅱ：除煤礦以外行業(yè)4、電氣間隙與爬電距離a.電氣間隙：指兩個(gè)裸露的導(dǎo)體之間的最短距離，即電氣設(shè)備中有電位差的金屬導(dǎo)體之間通過空氣的最短距離。

b.爬電距離：兩個(gè)導(dǎo)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(shè)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。6、通用要求：（1）環(huán)境溫度為-20℃～40℃，氣壓為（0.8～1.1）×105Pa（2）外殼如采用塑料外殼，應(yīng)有不燃性或難燃性，防靜電，承受沖擊試驗(yàn)和熱穩(wěn)定試驗(yàn)。（3）限制使用鋁合金外殼。（4）緊固件是防爆設(shè)備的主要零件。組成：螺栓、螺母、彈簧墊組成。隔爆型應(yīng)采用護(hù)圈式緊固件。

（5）應(yīng)設(shè)置連鎖裝置。（6）固定在設(shè)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Ⅰ類設(shè)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(yīng)起到密封和防松作用，具有防松和防止拔脫裝置。（10）設(shè)備要良好接地。（11）應(yīng)有明顯的防爆標(biāo)志?？倶?biāo)志ExⅠ類別制作在設(shè)備的最明顯礦用設(shè)備通用要求①外殼應(yīng)具有一定的防護(hù)能力。②具有良好的防潮性能，保證絕緣性能。③在保證技術(shù)要求前提下，盡量減小體積、重量。④要有良好的防爆性能。(三)、防爆電氣設(shè)備的使用要求：1、電氣設(shè)備的選用符合《規(guī)程》444條的要求。2、普通攜帶式測(cè)量?jī)x表，必須在瓦斯?jié)舛?.0%以下的地點(diǎn)使用，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。3、井下不得帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備、電纜和電線，檢修或搬遷前應(yīng)制定安全措施。措施：切斷電源→檢查瓦斯→在其巷道通風(fēng)流中瓦斯?jié)舛鹊陀?.0%時(shí)→驗(yàn)電→無電后放電→開關(guān)手把閉鎖→懸掛“有人工作，不準(zhǔn)送電”警示牌→檢修工作完畢，方可摘牌送電，中途不得換人。4、操作設(shè)備遵守規(guī)定（井下）。5、防爆設(shè)備入井前應(yīng)取得“兩證一標(biāo)志”。6、失爆設(shè)備應(yīng)立即更換或處理，不得在井下繼續(xù)使用。(四)、煤礦常用的防爆電氣設(shè)備1、隔爆型電氣設(shè)備隔爆型電氣設(shè)備，具有良好的隔爆和耐爆性能，既耐爆又不傳爆。

（1）防爆原理：“隔爆外殼”（解釋）（2）防爆措施：對(duì)隔爆外殼的形狀、材質(zhì)、容積、結(jié)構(gòu)等有特殊要求。a.長(zhǎng)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(shí)，容積對(duì)壓力的影響不大。c.盡量避免采用多空腔結(jié)構(gòu)，壓力重疊，長(zhǎng)、寬、高之比也不要過大。d.隔爆結(jié)合面及隔爆結(jié)合面間隙（安全間隙）。（3）技術(shù)要求：a.隔爆面結(jié)構(gòu)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。2、本質(zhì)安全型電氣設(shè)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(yīng)均不能點(diǎn)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(shè)備稱為本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。通風(fēng)、信號(hào)和控制等裝置，應(yīng)優(yōu)先選用本質(zhì)安全型設(shè)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(六)、真空開關(guān)技術(shù)1、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及滅弧原理真空開關(guān)中的陶瓷管殼中密封一對(duì)盤狀動(dòng)、靜觸頭，動(dòng)觸頭的導(dǎo)桿穿過波汶管伸出真空開關(guān)外與電磁操作機(jī)構(gòu)相連，開關(guān)管內(nèi)部抽成高真空，動(dòng)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(jī)構(gòu)斷路彈簧的作用下才能將動(dòng)、靜觸頭分?jǐn)唷?、真空開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)（1）真空介質(zhì)強(qiáng)度高，恢復(fù)快，熄弧能力強(qiáng)，分?jǐn)嚯娏髂芰Υ?。?）真空電弧產(chǎn)生在密閉的真空開關(guān)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(shí)間短，觸頭磨損小，電壽命長(zhǎng)。（4）真空觸頭開距小（1～2mm）（5）體積小，重量輕?！睹旱V安全規(guī)程》454條規(guī)定：40KW及以上的電動(dòng)機(jī)，應(yīng)采用真空電磁起動(dòng)器控制。(七)、井下電氣設(shè)備的檢查、維護(hù)、修理和調(diào)整1、《規(guī)程》488條規(guī)定：（1）電氣設(shè)備的檢查、維護(hù)和調(diào)整，必須由電氣維修工進(jìn)行，高壓電氣設(shè)備的修理和調(diào)整工作，應(yīng)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(qǐng)或其他可靠的聯(lián)系方式，得到批準(zhǔn)后，由專責(zé)電工執(zhí)行。（3）采區(qū)電工在特殊情況下，可對(duì)采區(qū)變電所內(nèi)高壓電氣設(shè)備進(jìn)行停、送電的操作，但不得擅自打開電氣設(shè)備進(jìn)行修理?！兑?guī)程》490條規(guī)定：應(yīng)按規(guī)定的檢查周期對(duì)電氣設(shè)備和電纜進(jìn)行檢查和調(diào)整（P262表11）①防爆性能：每月1次②繼電保護(hù)檢查整定：每6個(gè)月1次③高壓電纜的泄漏和耐壓試驗(yàn)：每年1次④絕緣電阻的檢查：每6個(gè)月不少于1次⑤固定電纜的絕緣和外觀部檢查：每季1次⑥橡套電纜絕緣檢查：每月1次⑦接地電阻值測(cè)定：每季1次(八)、《規(guī)程》對(duì)電氣設(shè)備使用的絕緣油的有關(guān)規(guī)定電氣設(shè)備使用的絕緣油的物理、化學(xué)性能檢測(cè)和電氣耐壓試驗(yàn)，每年應(yīng)進(jìn)行1次，但對(duì)操作頻繁的電氣設(shè)備使用的絕緣油，應(yīng)每6個(gè)月進(jìn)行1次耐壓試驗(yàn)。

油斷路器經(jīng)3次切斷短路故障后，其絕緣油應(yīng)加試1次耐壓試驗(yàn)，并檢查有無游離碳。不符合標(biāo)準(zhǔn)的絕緣油必須及時(shí)處理或更換，油浸電氣設(shè)備的絕緣油應(yīng)定期檢查，并保持規(guī)定油量。更換和試驗(yàn)礦用設(shè)備絕緣油應(yīng)有記錄。五、礦井電網(wǎng)的保護(hù)保護(hù)種類保護(hù)分類保護(hù)范圍方法和手段舉例

漏電保護(hù)電網(wǎng)絕緣降到某一數(shù)值時(shí)動(dòng)作漏電繼電器選擇性漏電保護(hù)

將漏電的回路選擇出來動(dòng)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(hù)保護(hù)接地

防止人員觸電，防止電火花引燃爆炸性氣體

保護(hù)接地系統(tǒng)

過電流（負(fù)荷）保護(hù)

1、設(shè)備出現(xiàn)連續(xù)的過負(fù)荷時(shí)動(dòng)作2、設(shè)備由于過負(fù)荷而出現(xiàn)異常時(shí)動(dòng)作1、過電流（負(fù)荷）繼電器2、過熱繼電器短路保護(hù)

對(duì)電氣系統(tǒng)或設(shè)備出現(xiàn)短路時(shí)動(dòng)作1、短路繼電器2、熔斷器接地保護(hù)

電流保護(hù)欠電壓保護(hù)當(dāng)電壓消失或低于某一數(shù)值時(shí)動(dòng)作1、防止設(shè)備自起動(dòng)；2、防止電壓過低時(shí)電氣設(shè)備過熱1、欠電壓繼電器2、無電壓繼電器3、磁力起動(dòng)器的電磁鐵低電壓釋放過電壓保護(hù)1、保護(hù)大氣過電壓引入井下2、保護(hù)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(hù)局部通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)一相斷線時(shí)動(dòng)作斷線保護(hù)裝置風(fēng)電、瓦斯電閉鎖風(fēng)、瓦斯必須在規(guī)定的限度下方可向掘進(jìn)工作面送電風(fēng)電、瓦斯電閉鎖裝置風(fēng)電瓦斯電閉鎖

斷線保護(hù)

電壓保護(hù)

1、過流保護(hù)（1）過流：I實(shí)>I額。過流是指電氣設(shè)備發(fā)生短路、過載、斷線故障時(shí)，流過電氣設(shè)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(shí)得到控制，不僅燒壞電氣設(shè)備，還可能引起電氣火災(zāi)及瓦斯、煤塵爆炸事故。（3）過流保護(hù)的作用當(dāng)電氣設(shè)備及電纜中電流超過規(guī)定額定電流時(shí)（出現(xiàn)短路、過載時(shí)），保護(hù)裝置能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)快速切斷故障處電源，防止事故擴(kuò)大，避免造成災(zāi)害。：（4）過流保護(hù)裝置a、熔斷器b、電磁式過流繼電器c、感應(yīng)式過熱繼電器d、電子保護(hù)器（5）過流保護(hù)裝置的整定值：a、對(duì)保護(hù)電纜干線的饋電開關(guān)：I2≥IQe＋Kx∑IeKx—需用系數(shù)取0.5～1IQe—容量最大一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)電流b、對(duì)保護(hù)一個(gè)負(fù)載的電纜支線：I2≥IQ

IQe=（1.5～1.8）Ie（繞線型電動(dòng)機(jī)）IQe=6Ie（鼠籠型電動(dòng)機(jī)）Id(2)c、校驗(yàn)靈敏度：——≥1.5I2Id(2)：被保護(hù)電纜干線或支線距電源變壓器最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相短路電流值。

d、如靈敏度不滿足要求，可采?。孩偌哟箅娎|截面；②減少Id(2)：被保護(hù)電纜干線或支線距電源變化器最遠(yuǎn)點(diǎn)線路長(zhǎng)度；③換大容量變壓器或變壓器并聯(lián)使用；④增設(shè)分段保護(hù)開關(guān)。e、由Id(3)max校驗(yàn)開關(guān)設(shè)備的分?jǐn)嗄芰?。?）熔體額定電流的選擇：IQe①對(duì)保護(hù)電纜干線的熔體：IR=————＋∑Ie1.8～2.51.8～2.5：容量最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)保證熔體不熔化的系數(shù)。IQe②對(duì)保護(hù)電纜支線的熔體：；IR=————1.8～2.5③對(duì)保護(hù)照明負(fù)荷的熔體：IR≈Ie。④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(zhǎng)時(shí)負(fù)荷進(jìn)行校驗(yàn)，合格后方可使用。Id(2)⑤按兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)：——≥4～7IR如不滿足，同樣按上述四種辦法改進(jìn)。

（1）漏電的種類：

①集中性漏電：漏電發(fā)生在電網(wǎng)的某一處或某一點(diǎn)，其余部分的對(duì)地絕緣水平正常。②分散性漏電：指某條線路或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地絕緣水平均勻下降或低于允許絕緣水平。

2、漏電保護(hù)（2）漏電的危害：①產(chǎn)生電火花，能引起瓦斯、煤塵爆炸。②有可能造成人身觸電。③提前引爆電雷管，I漏≥50mA。④漏電長(zhǎng)期存在，引起相間短路。（3）漏電保護(hù)裝置的功能：①能夠連續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣水平。②當(dāng)電網(wǎng)絕緣水平下降到危險(xiǎn)值或發(fā)生人身觸電時(shí)，能迅速自動(dòng)切斷供電電源③發(fā)生人身觸電時(shí)，補(bǔ)償通過人體的電容電流，減輕觸電危險(xiǎn)，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。（4）對(duì)漏電保護(hù)裝置的要求：①每天值班電工必須對(duì)低壓檢漏裝置進(jìn)行一次跳閘試驗(yàn)，并做記錄。②不準(zhǔn)甩掉檢漏裝置不用。（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(jī)道，供工作面電的電纜先是放在人行道一側(cè)，行人來回踩、壓，內(nèi)有內(nèi)傷，檢漏繼電器長(zhǎng)期甩掉不用，電纜漏電不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，最后造成電纜短路著火，釀成火災(zāi)，死亡35人，直接經(jīng)濟(jì)損失近40萬元

3、保護(hù)接地（1）保護(hù)接地：把電氣設(shè)備的金屬外殼和構(gòu)架用導(dǎo)線與埋在地下的接地極連接起來，稱為保護(hù)接地。（2）保護(hù)接地的作用：電氣設(shè)備絕緣破壞，使外殼帶電時(shí)，人身即使接觸了這個(gè)帶電外殼，因接地裝置和人體構(gòu)成并聯(lián)電路，對(duì)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(xiǎn)，3U相＋R人Ud=————3R人＋R相4、“三專”、“兩閉鎖”：《煤礦安全規(guī)程》明確規(guī)定：要求使用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，必須嚴(yán)格執(zhí)行風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖和采用“三?！惫╇姺绞?。（1）“三?！保簩Ｓ米儔浩鳌Ｓ瞄_關(guān)、專用線路目的：保證供電可靠（2）“風(fēng)電閉鎖”①意義：指掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)停止工作時(shí)，能立即切斷該巷道中的一切電源，并且在局部通風(fēng)機(jī)未開動(dòng)時(shí)，也不能接通該巷道中的一切電源。②作用：主要是防止停風(fēng)或瓦斯超限的掘進(jìn)工作面在送電后，由于設(shè)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。

（3）“瓦斯電閉鎖”①瓦斯電閉鎖是指掘進(jìn)工作面正常供風(fēng)或停風(fēng)狀態(tài)下，瓦斯?jié)舛瘸^了規(guī)定值或整定值而切斷掘進(jìn)工作面動(dòng)力電源，此種瓦斯監(jiān)控裝置與動(dòng)力電源開關(guān)之間進(jìn)行聯(lián)鎖。②作用：主要是防止正常通風(fēng)產(chǎn)生局部瓦斯積聚時(shí)，造成事故。5、煤電鉆綜合保護(hù)裝置（1）意義：煤電鉆電纜由于受環(huán)境潮濕、移動(dòng)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(hù)裝置。（2）作用：煤電鉆必須設(shè)有檢漏、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離起動(dòng)和停止煤電鉆的綜合保護(hù)裝置，煤電鉆綜合保護(hù)裝置在每班使用前必須進(jìn)行一次跳閘試驗(yàn)。

六、電纜的使用和管理1、電纜的選用

（1）根據(jù)使用地點(diǎn)的不同選用滿足要求的電纜。（2）采區(qū)低壓電纜禁止使用鋁芯電纜。（3）采掘工作面設(shè)備必須用分相屏蔽不延燃橡套電纜。2、電纜的敷設(shè)（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(yīng)用夾子、卡箍或其它夾持裝置進(jìn)行敷設(shè)。b、電纜懸掛點(diǎn)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(yīng)懸掛在壓風(fēng)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(jí)電纜間的間距不得小于50mm，通訊電纜敷設(shè)在電力電纜上方0.1m以上的地方。

3、電纜的連接

井下電纜的連接應(yīng)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(shè)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(shè)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(bǔ)（井上）冷補(bǔ)（井下）連接后，必須經(jīng)浸水、耐壓試驗(yàn)，合格后使用。七、觸電及其防治1、觸電：人身觸及帶電體或接近帶電設(shè)備，有電流通過人身的事故。2、觸電對(duì)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(shí)間長(zhǎng)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(xiǎn)。