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提升运输与用电安全第一节井下电气保护一、矿井用电负荷分级及对供电的要求1.用电负荷分级：一级负荷；二级负荷；三级负荷。①一级负荷——因突然停电可能造成人身伤亡或者重要设备损坏、重大经济损失的。主要通风机、井下主排水泵、提人绞车（副井提升机）、矿调度室指挥中心、抽放瓦斯设备、矿井地面救护中心——采用双回路双电源供电。②二级负荷——因突然停电会给矿井造成大量减产或较大经济损失的（井下采区变电所、运输设备供电）。③三级负荷——不属于一级二级负荷的用电设备（矿区家属区、机修厂、附属企业等）。第一章井下电气安全2.矿井供电的基本要求①供电可靠：矿井采用双电源双回路供电。②供电安全：严格按煤矿安全规程采用保护措施。③技术合理：保持良好的供电质量，电压不能太低，也不能偏高（高压不超10000伏，低压不超1140V，照明、生活、手持设备不超127伏，远距离控制线路不超36V）。6KV的工作电压范围5700—6600V（上下偏移不超额定电压的4%-5%）。④供电经济：尽量做到供电系统简单，设备选型合理，安装操作方便，基建投资小，运行费用低，从而节约开支，降低运行费用，提高经济效益。二、电气保护装置的任务1.电气保护装置的任务：一是在系统的设备或线路发生故障时，其保护装置迅速准确地发出跳闸命令，使故障设备或线路及时从系统中断开，以最大限度地减少对设备或线路本身的损坏，降低对系统安全供电的影响；二是反应电气设备或线路的不正常工作情况，并根据不正常情况和运行维护条件的不同发出信号，以便值班人员进行处理或由装置自动地进行调整和切除带病设备。2、井下电气保护的类型煤矿安全规程规定使用的电气保护装置类型主要有：①漏电保护；②过流保护（包括短路保护、过负荷保护、断相保护）；③保护接地；④电压保护（过电压和欠电压）；⑤风电甲烷闭锁等。前三种保护就是煤矿井下的三大保护。3、对电气保护装置的要求1）《煤矿安全规程》对装设电气保护装置的规定：①高压馈电线上应装设短路、过负荷、漏电保护。②井下高压电动机、动力变压器的控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护，低压电机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电保护及远程控制装置。③井上、下必须装设防雷电装置，通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷装置。④井下照明和信号装置，应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综保装置配电。⑤所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线和局部接地装置，应与主接地极连成1个总接地网⑥提升机必须装设下到保险装置：过速、限速、过负荷、欠压、过巻保护、深度指示器失效保护。2）对电气保护装置动作性能的基本要求是：①可靠性——保护装置规定的保护范围内发生其动作的故障时，应正确动作，不能误动，是保护装置性能的最根本要求。②灵敏性——指保护装置对故障的反应能力。③速动性——减少事故影响。④选择性——减少事故影响范围。二、井下低压电网的保护——三大保护、两闭锁（一）各种保护的特点及作用。1.漏电保护的作用：①预防发生人身触电事故；②减少漏电引起瓦斯、煤尘爆炸的机会；③防止漏电引起短路事故和提前引爆电雷管引起火灾事故，漏电保护可以实时监测电网的运行状况，出现漏电时可发出指示和报警信号，必要时可以配合开并切断电源，实现漏电保护。漏电故障的原因①电气设备受潮或进水；②电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺；③导线连接接头不牢固、有毛刺、无防松措施等；④电气设备超期服役或长期超负荷运行造成绝缘老化；⑤维修电气设备时由于停、送电操作错误；⑥维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部；⑦操作电气设备时由于弧光放电造成一相接地；⑧在电气设备内部增加了其它部件使带电导体与外壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值时；预防措施①严禁电气设备及电缆长期超负荷；②导线连接要牢固、无毛刺，防松装置好，接线正确；③维修电气设备时按规程操作，严禁将工具和材料等导体遗留在电气设备中；④避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆的机械损伤；⑤不在电气设备中增加额外部件；⑥设置保护接地装置；⑦设置漏电保护装置2.检漏继电器的作用①能连续检测电网的对地绝缘电阻。②当电网绝缘水平降低到规定值，或人触及一相带电导体时能使自动开关跳闸切电源。③当人触及一相带电导体，或发生一相线路接地漏电故障时能补偿流过人体的电容电流和接地漏电电流中的电容电流。《煤矿安全规程》第四百五十七条矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验。2.过流保护1）过流保护包括短路保护、过负荷保护、断相保护短路故障原因：击穿、误操作、机械损伤过负荷的原因：电源电压低、频繁起动、机械卡堵、断相的原因：熔断器熔断、电缆与电动机或开关的连接脱落、电缆芯线一相断线井下低压电网过流保护装置的种类①熔断器；用于各种启动器熔丝严禁用铜丝、铁丝代替②电磁式过流继电器；③热继电器。继电保护用于馈电开关严格按规定整定与校验3.保护接地就是将电气设备在正常情况下不带电的，但有可能带有危险电压（36V以上）的金属外壳、构架等与埋没在地下或水沟中的接地极连接起来，这样可以减少漏电时外壳、构架等对地电压。《煤矿安全规程》规定：电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架、铠装电缆钢带钢丝铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。井下任一点接地电阻小于2欧、手持或移动接地芯线电阻小于1欧且每季度测定一次。分类埋设地点材料规格接地电阻面积m㎡厚度㎜任一点的接地电阻小于2欧手持或接地芯线电阻小于1欧每季度至少测定一次主接地极主副水仓耐腐蚀钢板≧0.75≧5㎜局部接地极水沟或潮湿处钢板大于0.6大于3㎜钢管直径大于35长度大于1.5m接地母线铜线大于50大于4铁线大于100扁钢大于100连接线铜线接地母线的一半大于4铁线扁钢接地极、和接地电阻的规定第二节煤矿井下电气防爆一、什么叫防爆电气设备各类电气设备，对其采取安全技术措施以后，能保证其在一定的爆炸危险场所实现安全供用电，这种电气设备通称为防爆电气设备。二、电气设备分类1.矿用一般型与工厂用电气设备的区别：外壳封闭、坚固、防滴、防溅、防潮、防止外部直接触及带电体，有机械闭锁装置。2.电气设备防爆型式包括：以下十大类型①隔爆型d；②增安型e；③本质安全型I；④正压型p；⑤充油型o；⑥充砂型q；⑦浇注型m；⑧无火花型n；⑨气密封型h；⑩特殊型s，前三种在煤矿最常用。3.ExdI标志的意思——Ex为总的防爆标志，d——隔爆型电气设备，I——为I类电气设备。4.隔爆型电气设备的失爆原因：①由于维护和长期检修不妥，防护层脱落，隔爆面上有砂、泥灰尘等杂物，接合面出现凹坑，使隔爆面间隙增大。②井下电气设备因移动、搬迁而发生碰撞，使外壳变形或产生严重机械伤痕，使接合面间隙增大。③隔爆面上产生锈蚀现象，增大粗糙度。④由于不熟悉设备的性能，在装卸过程中没有采用专用工具或发生误操作。⑤螺钉紧固的隔爆面、由于螺钉深度过浅或螺钉过长或损坏未紧紧等原因。⑥防爆电气设备进出线口选择密封圈规格不合乎要求，造成间隙超标。5.失爆的危害——引起矿井火灾及瓦斯爆炸，造成重大恶性事故。常见失爆现象1.隔爆接合面结构参数不符合有关规定，隔爆接合面间隙超过有关规定；防爆面间隙：静止面小于0.2mm，转动面小0.4mm，转轴小于0.6mm，滑动面小0.6mm；2.隔爆外壳内外有锈皮脱落，隔爆接合面表面有锈蚀或粗糙度不符合标准；3.外壳有裂纹、开焊、严重变形（变形长度超过50mm），同时凸凹深度超过5mm；4、连接螺栓、弹簧垫圈不齐全或松动，螺母未上满扣或螺栓伸入螺孔长度小于规定的；5、进线装置没有使用合格的密封胶圈或没有密封胶圈，没有金属垫圈，空闲进线装置没有挡板或挡板厚度不符合规定（厚度小于2mm）；6、闭锁装置不全、变形损坏起不到闭锁作用的；7、电缆接头不合格（鸡爪子、羊尾巴、明接头）或橡胶电缆护套损坏露出芯线的；8、防爆安全型灯具把压口改为螺口不能提前断电的；9、在外壳或防爆腔内随意增加元件或绝缘座损坏。防爆电气设备进线装置的规定和要求进线装置是外电路电缆进入防爆电气设备的过渡性环节，也是最薄弱的部分。它由压紧螺母、金属垫圈和密封圈组成。其规定和要求如下：1、进线装置的密封圈应采用邵尔硬度为45-55的橡胶制成，如果使用硬度过高的密封圈，将起不到密封和防松作用，从而使防爆设备失去防爆性能；2、为使密封圈有一定的通用性，以适应不同公称外径的电缆，允许在密封圈上切同心槽；3、胶圈外径与腔室内径间隙不大于2mm；4、胶圈内径与电缆外径间隙不大于1mm；5、胶圈宽度不得小于电缆外径的0.7倍，同时也不得小10mm；6、胶圈厚度不得小于电缆外径的0.3倍，同时也不得小4mm；7、压紧螺母进线装置应在螺母与密封圈之间加金属垫圈；且厚度不小于2.5mm8、密封圈的单孔内不得穿进多根电缆，不得将密封圈割开套在电缆上，密封圈与电缆护套之间不得有其他包扎物。9、进线装置必须紧固：压盘式单手搬无明显晃动，螺旋式用三根手指握住不能拧进1／4圈。第三节触电的危害及预防一、触电对人体的危害1.什么叫触电事故？触电事故分为几类？人身触及带电体或接近高压带电体时，都有电流通过人身从而造成对人的伤害事故叫触电事故。触电事故分为电击和电伤。电击——指人触电时电流通过人体，对人体内部器官造成损伤。电伤——指人触电时大电流通过人体局部肢体以及电弧灼伤而造成对人体外部伤害。2.触电对人的危害与哪些因素有关（1）触电对人体的危害主要决定于流经人身的电流大小，而电流的大小又与作用于人身电压的高低、人身电阻的大小相关。（2）与触电时间的长短有关。（3）与触电时电流通过人体的途径有关。（4）与触电电流的频率有关。（5）与人的健康状况和精神状态有关。二、预防触电事故的方法和措施1.供电系统结构及保护要合理①井下配电变压器及向井下供电的变压器或发电机，中性点禁止直接接地。②井下电气设备必须有保护接地。③井下变电所的高压馈电线及井下低压馈电线，应装设漏电保护装置。④供电系统应有完善的过电流保护装置。2、防止人身接触或接近带电导体①将电气设备的裸露带电部分安装在一定高度，或围以遮拦。如电机车架空导线的高度从轨道平面算起，井下不得低于2米，井底车场不得低于2．2米。②井下各种电气设备的导电部分都必须封闭在坚固的外壳中，并在操作手柄和盖子之间设置机械闭锁装置，保证电气设备接通电源后不能打开盖子，盖子打开后，不能接通电源。井下电缆敷设应符合《规程》规定，电缆破损必须及时更换或进行冷、热补。电缆连接须经隔爆接线盒，坚决消灭“鸡爪子”、“羊尾巴”、明接头。③各变（配）电所的入口或门口都悬挂“非工作人员，禁止入内”警示牌；无人值班的变（配）电所，必须关门加锁，井下硐室内有高压电气设备时，入口处和室内都应在明显地点加挂“高压危险”警示牌。3、降低使用电压对人员经常接触的电气设备，采用降低的工作电压。例如井下照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压，都不应超过127V，控制回路电压不应超过36V等。4、严格遵守各项安全用电作业制度①井下不得带电检修、搬迁电气设备。检修或搬迁前，必须切断电源，并用同电源电压相适应的验电笔检验；检验无电并对地放电后，才允许检修或搬迁。放电前必须先检查周围环境的瓦斯，只有当其巷道风流中的瓦斯浓度在1％以下时，方可将导体对地完全放电。②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”的警示牌。只有执行这项停电操作的工作人员，才有权取下此牌并送电。即在进行停送电操作时，必须严格执行谁停电就由谁送电的停送电制度，中间不得换人。严禁采用约时停送电。③非专职或值班电气人员，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，穿电工