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第十章——电气部分生产技术部2016年5月主要内容一、一般规定二、电气设备和保护三、井下机电设备硐室四、输电线路及电缆五、井下照明和信号六、井下电气设备保护接地1（第436条）.矿井应当有两回路电源线路（即来自两个不同变电站或者来自不同电源进线的同一变电站的两段母线）。正常情况下，矿井电源应当采用分列运行方式。若一回路运行，另一回路必须带电备用。带电备用电源的变压器可以热备用；若冷备用，备用电源必须能及时投入，保证主要通风机在10min内启动和运行。矿井电源线路上严禁装设负荷定量器等各种限电断电装置。解释：①本条对“年产60000t以下(不含60000t)的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源。”的内容进行了删除。（根据国家相关行业政策，6万吨的矿井已经责令关闭，因此没有必要对6万吨以下矿井的供电系统作要求）一、一般规定②矿井两个电源是两个独立电源之间相互独立、无联系。矿井电源采用分列运行方式是在正常工作时，矿井两回电源线路都应同时运行。这种运行方式可以减少线路的电压损失和能量损失。当某一回路出现故障而导致某一段停电时，可以通过倒闸操作，迅速恢复重要负荷的供电，从而保证了矿井供电的可靠性与连续性。对于采用一回路运行，另一回路带电备用运行方式的矿井，当运行线路发生故障时，只需合上线路受电端的开关，就能迅速恢复矿井供电。采用带电备用还能连续监测备用线路的运行状态，及时发现备用线路的故障，提高矿井供电的可靠性。负荷定量器的作用是当用电最高负荷超过线路或电力部门限定的负荷量时，就自动使电源停止供电。非常明显，这将增加矿井突然中断供电的几率。矿井突然停电，势必造成通风、排水、提升等系统的瘫痪，造成各种各样的事故。2（第438条）.对井下一对井下各水平中央变(配)电所和采（盘）区变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应承担全部用电负荷。向局部通风机供电的井下变(配)电所应采用分列运行方式。主要通风机、提升人员的提升机、抽采瓦斯泵、地面安全监控中心等主要设备房，应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述设备房的配电装置。解释：本条主要是对矿井一类、二类负荷电源的规定。一类负荷：定义：①凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷。②举例：主排水泵、提升机、通风机、瓦斯泵、空压机等。③供电要求：两个独立电源供电。二类负荷：①定义：凡因突然停电给生产造成大量减产②举例：井下采、掘工作面、机电运输、地面生产系统等。③供电要求：两个独立电源供电或专线。mARUIrrr22010002203（第440条）.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。解释：变压器三相绕组相连接的公共点称为中性点。由中性点引出的导线称为中性线(零线)。变压器三相绕组输出端之间的电压称为线电压；三相输出任一端与中性点之间的电压称为相电压。线电压是相电压的倍。中性点接地有以下危险：(1)人身触电电流太大。因为变压器中性点接地的供电系统，三相对地电压即为相电压，人身触电电流为相电压与人身电阻的比值，井下空气潮湿，人身电阻Rr取1000Ω，380V的供电系统，人身触电电流Ir。30mA·s为人身触电安全电流通过人身50mA电流就能致人死亡，可见，变压器中性点直接接地供电方式对人身触电构成威胁太大。(2)单相接地短路电流太大，容易引起供电设备和电缆损坏或爆炸着火事故；同时，接地点产生很大电弧，容易引起瓦斯和煤尘爆炸事故。3人身触电电流为相电压与人身电阻的比值：4(第445条).井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级应符合相关标准。（1）高压，不超过10000V。（2）低压，不超过1140V。（3）架线电机车直流电压，不超过600V。（4）照明和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。（5）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。（6）采掘工作面用电设备电压超过3300V时，必须制定专门的安全措施。解释：本条是关于矿井电源线路的要求。①将井下供电电压增高到10kV，电网输送能力可增加3倍，降低损耗，节约了投资、电力，提高了供电可靠性。但由于但井下供电电压越高，电网对地电容电流越大，接地电火花能量越大，人身触电伤亡的危险性及瓦斯煤尘爆炸的可能性也越大。②远距离控制线路的额定电压，不超过36V是为了保障远方操作人员的安全而制定的。③供配电电压等级升高后，电路电容电流、接地电流也随之增大，人体触电的危险和引发火灾或瓦斯、煤尘爆炸事故的几率也增大，因而要求采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。井下中央变电所采区变电所移动变电站(降压)10/0.66kv10/1.14kv10/3.3kv10KV10KV通风机房压风机房提升机房地面10KV负荷矿井变电所（35/10KV双回路双电源）工作面配电点地方区域变电所（110KV/35KV）各种用电设备控制开关5（第447条）.矿井必须备有井上、下配电系统图，井下电气设备布置示意图和供电线路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。井下Ⅰ回路井下Ⅱ回路6（第448条）.防爆电气设备到矿验收时，应检查产品合格证、煤矿矿用产品安全标志，并核查与安全标志审核的一致性；入井前，应进行防爆检查，签发合格证后，方准入井。解释：主要是检查煤矿设备的“三证”；其中，产品合格证是对设备质量的承诺与保证，防爆合格证、煤矿矿用产品安全标志是对设备防爆性能的承诺与保证。煤安标志：防爆设备标志“Ex”例如，“ExdⅠ”表示是Ⅰ类隔爆型防爆电气设备；“ExibⅠ”表示是Ⅰ类隔爆兼本质安全型防爆电气设备。防爆合格证矿用产品安全标志证书二、电气设备和保护井下电气设备对旋轴流式局部通风机：矿用隔爆型压入式对旋轴流局部通风机1（第449条）.井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。（对应2011版453条，取消“非煤矿用高压油断路器用于井下时，其使用的开断电流不应超过额定值的1/2”，因为现在我们所有矿井都不准使用油断路器了，已经淘汰）解释：如果电力网发生三相短路故障，短路电流大于断路器的最大分断电流，断路器将不能分断故障电流，在极短的时间内将造成供电工断或电力电缆和变压器等电气设备着火事故。因而，电力网短路电流冲击值ich不得超过其控制用的断路器最大分断电流峰值igf，igfich。2（第451条）.井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，必须具有短路、过负荷和漏电保护。低压电动机的控制设备，必须具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。解释：①本条是规定高压电动机、动力变压器的高压控制设备和采区变电所、移动变电站引出馈电线上必须安装各种保护装置。短路是具有电位差的两点，通过电阻很小的异体，直接短接。在三相供电系统中二根火线短接为二相短路，三相火线短接为三相短路。在同一点三根短路电流与二相短路电流的关系为。短路电流比额定电流大几倍，甚至几十、几百倍，在极短的时间内能造成电缆和电气设备烧毁、供电中断和着火事故。所以，要求短路保护装置必须动作迅速，必须在设造成危险之前切断故障电源。)2()3(15.1ddII②单相断线是三相供电系统中有一相断线。电动机在运行中发生一相短路故障还能保持运行，但是功率减小，只有三相运行时的1/2～1/3。随着负荷力矩的下降，电动机转速也相应减低，电动机电流增加，一般比正常电流增大30%～40%，使电动机绕组烧毁。③欠压保护主要有两个保护作用，一是电源电压下降到额定电压的65%时，欠压保护动作切断负荷电源，防止因为电压过低损坏电气设备。二是当电源停电时，欠压保护分断电源开关，当电力系统恢复正常时，必须人工合闸，防止电源恢复时，开关合闸，电动机自动超支或其他事故，从而保证安全。3（第452条）.井下配电网路必须具有过流、短路保护装置；必须用该配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性；采用速熔保护的必须正确选择熔断器的熔体。必须用最小两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数。解释：本条是关于开关设备分断能力和短路保护可靠动作系数校验的规定。一般我们都采用最远点最小两相短路电流来校验保护装置的灵敏度，以前的电磁式（现在已经淘汰）的开关灵敏度系数k1.5，才能动作，现在真空的开关k1.2即可。如果选择的熔断器不符合电流短路跳闸的要求，就使短路保护失去作用，烧毁电气设备，酿成火灾，或引起上一级保护动作，造成大面积停电等更为严重的恶性事故，因此，必须正确选择熔断器的熔体。3（453条）.本条与2011版规程的457条，增加了突出矿井禁止使用煤电钻，煤层突出参数测定取样时不受此限制。解释：因为煤电钻是手持式电气设备，振动大、移动频繁，最容易发生触电、短路和引起瓦斯和煤尘爆炸事故的电气设备。现在工作面采用风煤钻，风煤钻是采用空气动力，就可以避免电气方面的危害。煤电钻：煤层中回采及掘进时钻炮眼用的矿用隔爆型电动工具。4.第454条：直接向井下供电的馈电线路上，严禁装设自动重合闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。在原来的基础上取消瞬间1次自动复电系统。1.井下机电设备硐室有永久性中央变电所、井底车场、中央水泵房应当使用不燃性材料支护，本节与2011版没有多大变化（仅对第456条增加“严禁无关的设备和物件”）。机电设备硐室：三、井下机电设备硐室观音山煤矿二井井下中央变电所观音山煤矿一井井下水泵房1.增加了一条，明确对地面架空输电线路的要求，原来的第四节只针对“井下电缆”，现在对第四节进行修改，地面和井下都进行明确要求(461条：地面固定式架空高压电力线路应满足以下规定：①在沉陷区架设线路时，两回电源线路之间应有足够的安全距离，并采取必要的安全措施。②架空线不得跨越易燃、易爆物的仓储区域，与地面、建筑物、树木、道路、河流及其他架空线等间距应符合国家有关规定。③在多雷区的主要通风机房、地面瓦斯抽采泵站的架空线路应有全线避雷设施。④架空线路、杆塔或线杆上应有线路名称、杆塔编号以及安全警示等标志。)。2.第463条对井下电缆的选用的标准稍微调整，对应2011版的467条中，对电缆的型号和标准不作规定，要求只要符合煤矿用橡套电缆。四、输电线路及电缆3.煤矿井下几种常用电缆型号：MY（矿用移动橡套电缆），MYP：煤矿用移动屏蔽橡套软电缆，MVV22：煤矿用聚氯乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆，MYPT：煤矿用移动金属屏蔽橡套软电缆等。还有控制电缆型号不再作举例。1.本部分的第五节去掉2011版电气部分第五节的“通信”内容，单独成为一章，即2016版的第十章“监控与通信”，专门对该内容进行明确的要求和规定。2.第471条对矿灯增加一些要求，但是现在我公司所属矿井所采用的矿灯均为锂电池的矿用矿灯，不存在过流、短路影响。五、井下照明和信号1.第475条对应原483条，修改为对任一组主接地极断开时，都要求井下总接地网上任一保护接地点的接地电阻值，不得超过2Ω。2.其他条款没有修改，其中第477条明确了在钻孔中的电缆和地面直接分区供电的电缆，不能与井下主接地极连接时，应单独形成分区总接地网，其实我们矿没有这样类似的电缆敷设。3.本节主要讲煤矿井下三大保护中的接地保护，保护接地是漏电保护的后备保护，是将因绝缘破坏而带电的金属外壳或构架同接地体之间做良好的电气连接，称为保护接地。保护接地是将设备上的故障电压限制在安全范围内的一种安全措施。六、井下电气设备保护接地总结：1.2016版规程电气部分增加了一节（第八节），即“井下电池电源”，这是对规范已用的新技术、新装备的安全要求。在我们这些矿井没有在井下进行充电，现目前我们都是地面进行充电，并把电瓶拉到井下进行更换。