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煤矿机电安全知识主讲：郭传波学习要点第一章、煤矿供电系统第二章、矿井电网的三大保护第三章、预防电气事故的一般方法和措施一、煤矿企业对供电的基本要求1、供电可靠：井下不间断供电、双回路电源《煤矿安全规程》规定：矿井应采用两回路电源线路供电，当任一回路发生故障停止供电时，另一回路能担负矿井的全部负荷。正常情况下，采用一回路运行，另一回路必须带电备用，以保证井下生产过程中供电的连续性。2、供电安全：人身安全、设备安全井下必须采取防爆、防触电、防潮和过流保护等一系列安全技术措施。3、供电经济：保证供电质量、经济合理我国对供电质量的要求是：供电电压偏离幅度不超过额定值的±5%第一章煤矿供电系统二、煤矿电力负荷的分类煤矿电力负荷根据用电设备的重要性和中断供电对人身的安全性，以及经济适用性等方面的要求不同，将电力用户分为三级进行管理。1、一级负荷主要有矿井主通风机、井下主排水泵、井下各水平的中央变电所、升降人员的立井提升设备、瓦斯抽放设备等。一级负荷与保护矿井安全有关，又称为保安负荷。一级负荷必须设置两个独立电源供电，要求供电绝对可靠，一路发生故障，另一路能够保证立即投入运行。2、二级负荷主要有矿井升降人员的斜井提升设备、提升煤和物料的立井提升设备、地面空气压缩机站、矿灯充电设备、采区变电所和综采工作面的电气设备等。大型煤矿的二级负荷，一般采用两回路电源供电。3、三级负荷中断供电不会在经济上或其他方面造成损失或影响的负荷。三、煤矿供电电压等级1、35KV：矿井地面变电所电源电压2、10KV/6KV：矿井高压配电电压和高压电动机额定电压，井下高压不得超过10KV3、3.3KV/1140V：综采工作面配电电压和动力设备的额定电压4、660V：井下低压电网配电电压5、380V:地面和井下小型设备配电电压6、127V：井下照明、信号、手持式电气设备及电话的最高限额电压7、36V：井下电气设备控制电源及局部照明的额定电压四、矿井供电系统由地面变电所的变压器、配电装置、供电线路将电源输送给井下中央变电所，采区变电所再经过变配电及供电线路送至电气设备（负荷）。一、过流保护过流是过电流的简称。是指流过电气设备或电缆的电流超过正常允许值。过流可分为允许过流和不允许过流两种，通常所说的过流是指不允许过流。常见的过流故障有短路、过负荷和断相三种。短路：短路是指电流不流经负载，而是两根或三根导线直接短接形成回路，这时电流很大，可达到额定电流的几倍、几十倍、甚至更大其危害是能够在极短的时间内烧毁电气设备，引起火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。第二章矿井电网的三大保护过负荷：过负载是指流过电气设备和电缆的实际电流超过其额定电流和允许过负荷时间。其危害是电气设备和电缆出现过负荷后，温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度，损坏绝缘如不及时切断电源，将会发展成漏电和短路事故。断相：断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。此时，运行中的电动机叫单相运行，由于其转矩比三相运行时小的多，在其所带负载不变的情况下，必然过负荷，甚至烧毁电动机。二、漏电保护漏电保护是指低压电网电源中检查漏电的保护装置。其主要作用：一是监视电网的绝缘程度，以便进行预防性检修；二是当电网发生漏电或人身触电事故时，能允许的时间内将总馈电开关自动切断，以保证安全。漏电保护分为集中性漏电和分散性漏电集中性漏电：漏电发生在电网的某一处或某一点，其余的对地绝缘水平正常。分散性漏电：指某条线路或整个网络对地绝缘水平均匀下降或低于允许绝缘水平。1、漏电的危害：⑴人接触漏电设备会造成触电伤亡事故。⑵漏电回路上碰地碰壳能产生电火花，引起瓦斯煤尘爆炸。⑶若电雷管引线两端接触不同电位的两点，可能使雷管爆炸。⑷电气设备漏电时不及时切断电源会扩大短路故障，烧毁设备，造成火灾。2、漏电的原因：⑴电缆和设备长期过负荷，绝缘老化造成漏电。⑵运行中的电气设备受潮或进水，造成绝缘电阻下降而漏电。⑶橡套电缆受挤压、碰撞造成相线和地线破皮或护套破坏，芯线裸露而发生漏电。⑷电气设备内遗留导电物体，接线错误会造成漏电。⑸设备维修时，因停送电操作错误，带电作业或工作不慎，造成人身触及一相而漏电。3、漏电保护装置的维护及检修⑴值班电钳工每天应对漏电继电器进行一次试验。⑵局部接地极和辅助接地极安装是否良好，观察欧姆表指示数值是否正常，如果1140V网络的绝缘水平下降到40KΩ时，则设法提高网络的绝缘电阻值，预防跳闸。⑶每月至少要对漏电继电器进行一次详细的检查和修理，还要检查各处的线头是否良好。3、接地保护井下巷道狭窄，人身接触电气设备外壳的机会较多。如果电气设备的绝缘一旦损坏，发生一相碰壳事故，其金属外壳与该相导体便具有相同的电位，此时人身触及因发生漏电而带电的电气设备金属外壳时，将发生触电危险。如果把电气设备的金属外壳经导电体与大地连接起来，在满足一定的接地电阻的条件下，该设备外壳的电位可降低到安全范围之内，因此流过人身的触电电流也在安全值之内，足以防止人身触电事故的发生，这种为防止人身触电，将电气设备的金属外壳接地的方法，称为保护接地。井下保护接地网是利用供电的高、低压铠装电缆的金属外皮和橡套电缆的接地芯线，把分布在井下中央变电所、井底车场、运输大巷、采区变电所以及工作面配电点的电气设备的金属外壳在电气上连接起来，并与安设于井下中央变电所附近主、副水仓中的主接地极、各配电点或电缆连接器的局部接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线和接地导线连接起来组成的。当井下构成保护接地网后，其总接地电阻就很小（2Ω以下），人身触及因一相漏电带电的设备金属外壳时，其漏电电流便从总接地网流入地中，流过人身的电流就很小了，因此对人身便能起到很好的保护作用。工作面无局部接地极的移动电气设备，经电缆的接地芯线与总接地网连接后，从工作面流入地中的漏电电流很小，从而大大降低了瓦斯、煤尘爆炸或电气雷管引爆的危险性。因此，电气设备的金属外壳，凡绝缘损坏可能带有危险电压者，必须接地。接地保护和漏电保护相辅相成，缺一不可。两种保护是井下低压电网的安全运行具有重要作用。井下保护接地网的作用保护接地对保证人身触电安全是非常重要的，通过接地装置的有效分流作用，就可能把流经人身的触电电流降低到安全值以内，确保人身安全。当带电导体碰壳处的漏电电流经接地装置流入大地，即使设备外壳与大地接触不良而产生电火花，但由于接地装置的分流作用，可以使电火花减少能量大大减小，从而避免引爆瓦斯、煤尘的危险。。第三章预防电气事故的一般方法和措施一、触电事故的原因：发生触电事故的原因很多，一般常见的有；1、作业人员违反《规程》规定，如带电作业，带电检修、搬迁电气设备、电缆等。2、电气设备或电缆受潮进水，绝缘损坏或设备外壳漏电，没有及时修复。3、没有严格执行停送电制度，如开关停电后没设专人看管或未挂警示标志牌等造成误送电或停错电以及没验电。4、在电气设备不完好、保护功能失效或没有保护装置以及有保护装置甩掉不用而发生触电事故。5、人员在设有架线的巷道内行走，携带较长金属工具或金属材料等导电物体，触及电机车架线而发生触电事故。6、接近或触及刚停电但未放电的高压设备或高压电缆。二、预防触电事故的一般方法与措施：1、防止人体接触或接近带电导体2、对于人体经常触及的电气设备采用低电压，如照明、手持式电气设备以及电话、信号装置的供电额定电压，不超过127V远距离控制线路的额定电压，不超过36V。3、严格遵守各项安全用电制度⑴、井下不得带电检修、搬迁电气设备等；⑵、非专职人员或非值班电气人员，不得擅自操作电气设备；操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；127V手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触部分必须有良好绝缘。⑶、在切断电源后，应将开关操作手柄闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”警示牌，只有执行这项停电操作的人员，才有权取下此牌并送电。三、井下供电采取的保护措施⑴、严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。⑵、井下电网进行保护接地。⑶、井下电网必须装有漏电保护装置。⑷、井下开关、控制设备应装设过流保护装置。四、电气质量标准一、三无1、无鸡爪子A、橡套电缆的连接不用硫化热补或同等效能的冷补者；B、电缆（包括通讯、照明、信号、控制电缆）C、铠装电缆的连接不采用接线盒或不灌注绝缘充填物或充填不严密漏出芯线的接头。2、无羊尾巴电缆的末端不接装防爆电气设备或防爆原件者为羊尾巴；电气设备线咀（包括五小电气元件）两米内的不合格接头或明线破口者均为羊尾巴。3、无明线接头电气设备与电缆有裸露的导体或明火操作者均属明线接头。二、四有有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置。三、二齐电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。四、三全防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。五、三坚持坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护装置，坚持使用瓦斯电和风电闭锁。复习题1、矿井负荷是如何分级的？各级负荷对供电电源线路有何要求？答：分为三级：一类负荷：凡因停电会危及人身和矿井安全，并严重影响生产的用电负荷叫一类负荷。二类负荷：凡因停电能给生产造成大量损失的，如压风机、井底车场、调度信号、采区变电所等用电都属二类负荷。三类负荷：因停电对安全生产没有直接影响的用户。对于一类用户应采用不同电源的两回路供电，当其中一个电源或一条线路发生故障时，不影响另一电源继续各用户供电。对于大型煤矿的二类用户，一般采用两回路或环形供电，对于中小型煤矿的二类用户一般采用一回路供电，但应有一定数量的变压器、电缆等供电设备库存，以便及时更换。对三类用户采用一回路供电，没有特殊的技术要求。2、煤矿井下一般选用的电压等级有哪些？答：10000v.6000v、1140v、660v、380v、127v、36v。3、三大保护指的是哪三种，要求有哪些？答：1、过流保护。2、漏电保护。3、接地保护。要求：1、选择性。2、快速性。3、灵敏性。4、动作可靠性。4、简述常见过流故障产生的原因及危害？答：原因：短路、过负荷、断相危害：短路电流值很大，它能够在极短时间内烧毁电气设备，甚至引起火灾或引燃井下瓦斯、煤尘、或造成瓦斯、煤尘爆炸事故。还会引丐电网电压急剧下降，影响电网中其他用电设备的正常工作。过电流值于时间长短不同，有时会引起线路着火甚至扩大为火灾或重大事故。电动机电流增加，转距下降，温度上升甚至烧坏电动机。5、漏电保护分为几种？有何不同？答：漏电保护分为集中性漏电和分散性漏电集中性漏电：漏电发生在电网的某一处或某一点，其余的对地绝缘水平正常。分散性漏电：指某条线路或整个网络对地绝缘水平均匀下降或低于允许绝缘水平。6、造成漏电的原因有哪些？⑴电缆和设备长期过负荷，绝缘老化造成漏电。⑵运行中的电气设备受潮或进水，造成绝缘电阻下降而漏电。⑶橡套电缆受挤压、碰撞造成相线和地线破皮或护套破坏，芯线裸露而发生漏电。⑷电气设备内遗留导电物体，接线错误会造成漏电。⑸设备维修时，因停送电操作错误，带电作业或工作不慎，造成人身触及一相而漏电。7、井下供电采取的保护措施有哪些？答：⑴、严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。⑵、井下电网进行保护接地。⑶、井下电网必须装有漏电保护装置。⑷、井下开关、控制设备应装设过流保护装置8、三无、四有、二齐、三全、三坚持指的是什么？答：三无：1、无鸡爪子2、无羊尾巴3、无明线接头电气设备与电缆有裸露的导体或明火操作者均属明线接头。四有：有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置。二齐：电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。三坚持：坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护装置，坚持使用瓦斯电和风电闭锁。9、什么是过电流？答：过流是过电流的简称。是指流过电气设备或电缆的电流超过正常允许值。过流可分为允许过流和不允许过流两种，通常所说的过流是指不允许过流。10、煤矿供电的基本要求是什么？答：1、供电可靠：井下不间断供电、双回路电源2、供电安全：人身安全、设备安全3、供电经济：保