1、煤矿供电系统与电气安全,授课人：胡绍兵 邮箱： 手机：13633855894Q Q: 243901029,主要内容,第一部分： 矿井供电系统 第二部分： 防爆基本知识 第三部分： 矿井电网的保护 第四部分： 煤矿安全用电,矿井供电系统,由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、供电线路将电源输送给中央变电所，再由中央变电所输送至采区变电所，采区变电所再经过变配电及供电线路送至电气设备（负荷），便组成了矿井供电系统。,一、煤矿企业对供电的基本要求1、供电可靠： 1）要求供电不间断； 2）对重要负荷供电应绝对可靠;3）采用双回路独立线路供电。 2、供电安全：1）供电安全包括人身和设备安全； 2）依据煤矿
2、安全规程和有关规定，进行操作，确保供电安全。,3、供电质量：,1）要求用电设备在额定参数下运行；2）反映供电质量的指标主要有两个：频率和电压。频率 50Hz，要求偏差小于0.5Hz，即额 定频率的 1%，一般由发电厂决定。电压，各种电气设备要求电压偏差也不一样，一般情况下电动 机允许电压偏差5%，过高或过低都有烧坏电动机的可能。,4.供电经济：,在保证供电安全、可靠，质量的前提下：）尽量降低基本建设投资; ）尽可能降低设备、材料、有色金属的消耗; ）尽量降低电能消耗和维修费用等。,二、矿井供电电压等级,1、35KV：矿井地面变电所电源电压。 2、10KV或6KV：井下高压配电电压和高压 电动机
3、的额定电压，井下高压不得超过10KV。 3、3.3KV或1140V：综合机构化采煤工作面电气设备的额定电压。 4、660V：井下低压电网的配电电压。 5、380V：地面或井下小型设备配电电压。,6、220V:地面照明、单相电路用电电压。7、127V：井下照明、信号、手持式电气设备及电话的最高限额电压。8、36V：煤矿井下电气设备的控制电压。9、直流250V、550V：井下直流架线电机车常用的额定电压。,煤矿安全规程448条规定： 井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求： 1、高压，不超过10000V。 2、低压不超过1140V。 3、照明、信号、电话和手持式电气设备的供
4、电额定电压，不超过127V。 4、远距离控制线路的额定电压，不超过36V。 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。,三、电力负荷的分类,负荷分类的目的：确保一类负荷供电，保证二类负荷用电，考虑三类负荷用电。,1.一类负荷（一级负荷）1）定义：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）供电要求：两个独立电源双回路供电。,2.二类负荷（二级负荷）1）定义：凡因突然停电造成大量减产或大量废品的负荷。2）供电要求：两个独立电源供电或专线。,3.三类负荷（三级负荷）1）定义：指除一、二类负荷以外的其它负荷2）供电要求：单回路供
5、电、多负荷共用一条输电线路,电力系统中性点的运行方式决定了单相接地后的运行情况，供电可靠性、保护方法及人 身安全等问题。,1）中性点不接地系统（见图 1-5）,四、电力系统中性点的运行方式,（1）优点：单相接地时，线电压仍对称，不影 响供电，提高供电的可靠性；且接地电流小； 缺点：单相接地时，非接地相对地电压升高 3倍，易击穿绝缘薄弱处，造成两相接地短。,（2）适用范围： A.煤矿井下。 B.66kV 及以下高压电网：线电压仍对称。,（3）单相接地电容电流： 310kV电网约为 30A；263kV（35kV）电网约为 10A时，易产生 断续电弧，断续电弧将在电网产生 L、C 震荡，在系统中产生
6、（）e的过电压，可能使绝 缘薄弱处击穿，造成短路故障。,应对措施：A限时：单相接地时间不应超过 0.5 2h；井下要求立即断电。B装设绝缘监视、接地保护装置。 C转换线路。,（1）中性点接地电容电流超过限度时，可采用中性点经消弧线圈接地系统。 （2）接法（图 1-7） 。,）中性点经消弧线圈接地系统,（3）消弧线圈的结构 ：消弧线圈是一个有铁心的可调电感线圈，有 59 个插头，可调节匝数，减小间隙。 线圈电阻很小，感抗很大，可看成纯电感元件。 工作状态：工作在补偿状态, 用电感部分抵消线路的电容电流。若消弧线圈的感抗调节合适，将使接地电流降到很小，达到不起弧的程度。,（4） 优点：单相接地时，
7、线电压仍对称，不影响供电，单相接地时，运行不允许超过h，提高供 电的可靠性。 缺点：单相接地时，非接地相对地电压升高 3倍，易击穿绝缘薄弱处，造成两相接地短路。,3）中性点直接接地系统,（1）接线 方法（图 1-8） 。,2）优缺点：（与中性点不接地比较） 优点：单相接地时，其他两相对地电压不会升高。接地电流大，提高了保护装置的可靠性。 缺点：单相接地时，构成短路，电流大（称为大接地电流系统）。 3）适用： A110kV 及以上电压等级的电网上（绝缘只按相电压考虑）。B地面 380/220V 三相四线制供电系统，获得两种电压等级。,五、矿井供电系统,对于煤矿要求“双电源、双回路”供电，并要求分
8、列运行。 双电源分列运行就是设置了双电源，但是在任何时候都是单电源在运行：当运行的电源故障时，立即自动投入另一个备用电源。,1.煤矿主要供电设备,配电装置：在正常情况下用来交换功率和接受、分配电能；发生事故时迅速切除故障部分，恢复正常运行；在个别设备检修时隔离检修设备，不影响其它设备的运行,移动变电站:,用于矿井下使用的变电站，它由高压开关、变压器、低压开关三部分组成，变压器采用干式变压器，一般为矮长开形，便于井下移动。它的最大特点就是具有防爆性能.,电抗器：,减小电网电压波动对调速器的影响,起到平波,稳定电压作用.矿用隔爆型高压起动电抗器主要用于含有爆炸性气体或煤尘的矿井下，对额定电压10K
9、V或6KV、额定频率50HZ、额定功率2500KW以下高压鼠笼式交流异步电动机进行降压、限流起动，具有起动电流小、减小对电网冲击、起动性能可靠等优点,电磁启动器：,适用于具有爆炸性气体和煤尘爆炸性危险的煤矿井下，在交流50Hz，电压为380（660）伏的供电系统中，作为远距离控制的三相鼠笼型异步电动机的起动、停止或反转控制之用，它特别适用于频繁操作，重负荷的煤矿机械设备中。 具有过载、短路、断相、失压、漏电闭锁等保护功能；具有相应的故障显示及电源动作状态显示.,馈电开关：,适用于煤矿井下和其它周围介质中含有爆炸性气体的环境中，在交流50Hz、电压至1140V（660V），额定电流至400 A及
10、以下的线路中，作为配电总开关和分开关使用，当配电线路出现过载、短路、欠压时，馈电开关能根据要求自动断电，当与检漏继电器配合使用时，还可以对线路进行漏电保护。,2.深井供电系统 A.特点：井下设立中央变电所 B.决定因素：煤层深，井下负荷大、涌水量大等。 C.组成：地面变电所、井下中央变电所和采区变电所以及各配电装置。 D.供电回路数：两回路或两回路以上。,3.浅井供电系统,A.特点：井下不设立中央变电所。B.决定因素：煤层埋藏不深、井田范围大、井下负荷不大、涌水量 小 的矿井。可采用浅井供 电系统。C.浅井供电主要有以下三种方式： a.井底车场及其附近巷道的低压用电设备，可 由设在地面变电所的
11、配电变压器降压后，用低 压电缆通过井筒送到井底车场配电所，再由井底车场配电所将低压电能送至各低压用电设备。井下架线式电机车所用直流电源，可在地面变电所整流，然后将直流电用电缆沿井筒送到井底车场 配电所后供给。,b.当采区负荷不大或无高压用电设备时，采区用电由地面变电所用高压架空线路，将电能送 到设在采区地面上的变电室或变电亭，然后把电压降为 380V 或 660V 后，用低压电缆经钻孔送到 井下采区配电所，由采区配电所再送给工作面配电点和低压用电设备。,c.当采区负荷较大或有高压用电设备时， 用高压电缆经钻孔将高压电能送到井下采区变电所， 然后降压向采区低压负荷供电。,在浅井供电系统中，由于采
12、区用电是通过采区地表直通井下的钻孔向采区供电的，所以也称 为钻孔供电系统。为防止钻孔孔壁塌落挤压电缆，钻孔中敷设有钢管，电缆穿过钢管送至井下采 区。,优缺点：浅井供电系统，可节省井下昂贵的高压电气设备和电缆，减少井下变电硐室的开 拓量，所以比较经济、安全。其不足之处是需打钻孔和敷设钢管，钢管用完后不能回收。 矿井供电究竟采用哪种供电方式，应根据矿井的具体情况经技术经济比较后确定。,4、井下主变电所（井下中央变电所）,1. 井下主变电所位置的确定原则2.井下主变电所的主接线3.井下主变电所的硐室与设备布置,1.井下主变电所位置的确定原则,1.尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗、电压损失。2
13、.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设电气设备。3.变电所通风要良好，以便散热和降低瓦斯浓度。4.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、受潮。一般井下主变电所设置在井底车场附近，并与中央水泵房相邻。,2.井下主变电所的主接线,煤矿安全规程规定：对井下主变电所供电的线路不得少于两回路，当任一回路停止供电时，其余回路应能担负井下全部负荷的供电。,井下中央变电所的结线：,3.井下主变电所的硐室与设备布置,井下主变电所的硐室布置应符合煤矿安全规程中有关井下机电硐室的规定，满足防火、防水和通风的要求。为了防水，变电所地面应比井底车场的 轨面标高高出 0.5m。为了使变电所有良好的通风条件，当
14、硐室长度超过 6m 时，应设两个出口，保 证硐室内的温度不超过附近巷道 5。,4.井下主变电所的设备布置,设备布置应满足“两分开”“三留有”要求 两分开： 变、配电设备分开布置 高、低压设备分开布置 三留有： 设备与墙、设备之间留有检修通道； 高压开关正面留有操作通道 ； 设备应按最大数量的20%留有备用位置 。,5、采区变电所,1.采区变电所位置的确定原则2.采取变电所的主接线3.采区变电所的硐室与设备布置,1.采区变电所位置的确定原则,1.尽量位于负荷中心，节省电缆并减少电能损耗电压损失。但要减少硐室的搬迁。2.电缆进出线和设备运输要方便，以便安装敷设 电气设备。3.变电所通风要良好，以便
15、散热和降低瓦斯浓度。4.变电所顶底板要坚固，无淋水，以防电气设备受损、受潮。 一般采区变电所设置在采区中部的两个斜巷之间的联络巷内。,回采工作面,掘进工作面,运输斜巷,轨道斜巷,材料平巷,运输平巷,联络巷,变电所,2.采区变电所的主接线,1)采区变电所的高压接线 单电源进线 双电源进线 2)采区变电所的低压接线, 单电源进线,无高压出线且变压器不超过两台可不设电源进线开关。见图a有高压出线，一般设电源进线开关和高压出线开关 。见图b,（2） 双电源进线,一路供电、一路备用(带阴影的开关3为分断)， 两路进线均设电源进线开关，如出线及变压器台 数较少时，母线可不分段。图c所示。,（2） 双电源进
16、线,两回路同时供电，如图d所示。两路进线均 设开关，且母线间设联络开关，正常情况下联络 开关打开，保持电源在分列运行状态，当一路电 源故障停电时，合上联络开关，由另一路电源保 证对负荷的供电。,（2） 双电源进线,向移动变电站供电的高压电缆一般由变电所内 的高压配电开关配出，如图e所示。,2)采区变电所的低压接线,（1）每台变压器的低压侧都装有一台自动馈电开关作为总开关，并且配有漏电保护装置(检漏继电器)； （2）每条低压配出线都设有自动馈电开关作为分路开关，控制和保护配出线路，各变压器采用分列运行。 （3）照明所需要的127V电压由照明变压器综合装置提供。,3.井下采区变电所的硐室与设备布置
17、,采区变电所的硐室与设备布置基本同井下主变电所，不同的是底板不需抬高，不需留有备用开关位置。高压设备与低压设备在两侧分布；也可将高、低压设备同侧布置，由变压器隔开。图1-10 为采区变电所设备布置,6、移动变电站,1.移动变电所位置2.移动变电所的主接线,移动变电所位置的确定,移动变电站一般设置在工作面平巷，距工作面100300米的位置。移动变电站的设置原则是靠近负荷中心，同时考虑安全性和经济性 。有如下几种布置方式 ：,移动变电所位置的几种布置方式,(1)设置在运输平巷（如图中1#移动变电站）。由于运输机的功率远大于调度绞车的功率，所以设置在运 输平巷内可以靠 近负荷中心。但由 于移动变电站
18、需敷 设专用的轨道，因 此需要加大巷道断 面，增大巷道的开 拓费用和维护费用 。,移动变电所位置的几种布置方式,(2)设在回风平巷（如图中2#移动变电站）。虽然远离运输机，但是可以利用调度绞车的轨道，而不需要专设轨道和增大巷道断面，在运输机有其 他移动变电站 供电的情况下 可以考虑，然 而为安全起见 在专用的回风 平巷内不得设 置移动变电站,移动变电所位置的几种布置方式,(3)设在下一个工作面的回风平巷与本工 作面运输平巷 的联络巷内 （如图中3#移 动变电站）。 这样既能位于 负荷中心又不 需增大巷道断 面，但必须在 采掘可以衔接 的情况下选用。,移动变电所位置的几种布置方式,(4)设置在运
19、输平巷的入口处轨道上山与材料上山的联络巷内（如图中4#移动变电站）。这样 也不需要增 大巷道断面 ，但是距离 工作面较远 ，在供电质 量满足要求 的情况下方 可选择。,2.移动变电站主接线,移动变电站是由矿用隔爆变压器及其高、低压开关组成。 可采用单电源或双电源进线，经高压负荷开关或高压断路器接到变压器一次侧，变压器二次侧经低压断路器配出。,7、工作面配电点,工作面配电点的任务是将采区变电所或移动变电站送来的1140V或660V电能分配到回采或掘进工作面的用电设备 。,1.工作面配电点的位置及设备布置,回采工作面配电点一般设在距工作面50m70m处的巷道中； 掘进工作面配电点距掘进头80m10
20、0m。,综采工作面供电： （1）高压深入负荷中心。 （2）组成：采区配电所移动变电站工作面。 （3）设备布置；综采工作机电设备布置（图 1-21）。 移动变电站通常设置在距工作面 150300m 的顺槽中，工 作面每推进 100200m，变电站向前移动一次。,2.配电点开关的设置：,工作面配电点设有控制工作面各种设备的磁力起动器以及电钻（照明）综合保护装置。 三台及其以上开关的配电点都需要设置自动馈电开关作为配电点的总开关，以便检修时断电。,六、电缆的使用和管理,一、电缆的选用（1）根据使用地点的不同选用满足要求的电缆。（2）采区低压电缆禁止使用铝芯电缆。（3）采掘工作面设备必须用分相屏蔽不延
21、燃橡套电缆。,二、电缆的分类及型号含义,（1）铠装电缆：Z-纸绝缘 Q-铅包 L-铝芯（不标为铜芯）P-干绝缘 D-不滴流20-裸钢带铠装 30-裸细钢丝铠装 50-裸粗钢丝铠装（2）橡套电缆：系列代号：U-矿用特征代号：Y-移动 C-采掘机 M-帽灯 Z-电钻用 D-低温环境结构特征代号：P -屏蔽（半导体） J-监视 B-编制加强PT -屏蔽（ 金属） Q-轻型 R-绕包加强（3）塑料电缆：MVV-塑料绝缘 塑料护套 （4）型号举例：ZQP20 ZQD50 MVV30 ZLQD30UCPJB0.66/1.14 UYPT-3.6/6 UYPJ-3.6/6,三、电缆的敷设与连接,（1）电缆必须
22、悬挂a、在立井井筒或倾角在30以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍或其它夹持装置进行敷设。b、电缆悬挂点的间距，在水平巷道或倾斜井巷内不得超过3m；在立井井筒内不得超过6m。 （2）电缆不应悬挂在压风管或水管上，不得遭受淋水或滴水，盘圈或盘“”型电缆不得带电，电缆必须悬挂在管子上方0.3m以上的距离处。 （3）高、低压电缆之间的间距在0.1m以上，同等级电缆间的间距不得小于50mm，通讯电缆敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。,井下电缆的连接应无明接头、无鸡爪子、无羊尾巴，并保证连接处绝缘良好;电缆同电气设备的连接，必须用同电气性能相符的接线盒，电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与电气设备连接；
23、不同类型的电缆之间不得直接连接；纸绝缘电缆必须使用符合要求的电缆接线盒连接；橡套电缆连接可采用热补（井上）冷补（井下）连接后，必须经浸水、耐压试验，合格后使用。,四、井下用好管好电缆的基本要求,（1）严格按煤矿安全规程规定选用； （2）严格按煤矿安全规程规定连接； （3）合格悬挂，不埋压、不淋水； （4）采区应使用分相屏蔽阻燃电缆，严禁使用铝芯电缆； （5）盘圈、盘“ 8”字形电缆不得带电，采、掘机组除外。,防爆基本知识,一、煤矿常用的电气设备1、分类：煤矿电气设备分为两大类：（1）煤矿一般型电气设备：标志KY有防护功能，但不防爆，仅适用于煤矿地面及低瓦斯矿井中的井底车场及总进风大巷。（2）矿
24、用防爆电气设备：按GB3836.12000标准生产的专供煤矿井下使用的防爆电气设备。采掘工作面必须使用防爆电气设备。防爆电气设备的总标志：Ex 类:煤矿用； 类：除煤矿以外行业,煤矿安全规程452条规定,防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。 注：使用中的防爆电气设备的防爆性能检查周期是每月一次。,二、隔爆型电气设备：标志为“d”,隔爆型电气设备：在铭牌右上角上标有ExdI（1）隔爆：既耐爆又不传爆；同时具有 耐爆性和隔爆性。 （2）隔爆原理：具有特殊的“隔爆外壳”，如下：,a、耐爆性：当瓦斯浓度在9.5%时，爆 炸压
25、力的理论值为0.80.82MPa，爆炸 后的温度大致在1850左右，实际爆炸压力 约为0.716MPa，并且随外壳的形状、容积大 小、接合面间隙等因素变化。耐爆性由外壳机械强度满足：一般采用 钢板或铸铁制成，设计时，以0.8MPa 和2200来设计，并安全系数，钢板，最小 厚度34mm，铸铁为6mm。,b、隔爆性：由外壳装配接合面的结构参数（如宽度、间隙、表面粗糙度）来保证的，主要起散热作用。,（3）失爆：隔爆型电气设备失去隔爆性或耐爆性。（4）常见失爆现象：（现场易发现的）a、隔爆间隙超限。b、盖子的紧固螺丝缺少或没有拧紧。c、无电缆接线嘴（卡爪），缺橡胶密封圈和金属挡板。d、外壳严重变形，
26、有裂缝。e、隔爆面有锈斑，有油漆。f、密封圈不合格。g、外壳上的机械闭锁装置失效。,三、本质安全型电气设备： 标志为“i”,在设备铭牌上或外壳上标有“ExiI” （1）本质安全电路是指在正常工作或规定的故障 状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆 炸性混合物的电路。全部采用本质安全电路的设备 称为本质安全型电气设备。 通风、信号和控制等装置，应优先选用本质安全型 设备。 （2）防爆原理：通过限制电路的电气参数，进而限 制该电路的放电能量实现防爆的，所以，从本质上 讲，它是安全的。它不需要专门的隔爆外壳或其它 的防爆措施，这就大大缩小了设备的体积和重量， 简化了结构。,四、矿用电气设备基本
27、防爆技术,（1）间隙隔爆技术：安全间隙 隔爆型采用 （2）本质安全技术：控制放电能量在0.28mJ 以下 （3）超前切断电源和快速断电技术a、屏蔽电缆和漏电继电器配合，超前切断电源。 b、快速断电技术：故障形成最小时间不小于5ms， 安全断电时间为2.53ms。 （4）增加安全措施（程度） （增安型）,五、防爆电气设备的使用要求,1）电气设备的选用符合规程444条的要求。 2）普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓 1.0%以下的地点使用，并实时监测瓦斯浓度。 3）井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆 和电线：检修前或搬迁前应制定安全措施。 措施：切断电源检查瓦斯在其巷道通风流 中瓦斯浓度低于
28、1.0%时验电无电后放电 开关手把闭锁悬挂“有人工作，不准送电” 警示牌检修工作完毕，方可摘牌送电，中途 不得换人。,（4）井下操作电气设备遵守规定446条。,a、非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。 b、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。 C、手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。（5）防爆设备入井前应取得“两证一标志”。（6）失爆设备应立即更换或处理，不得在井下继续使用。,矿井电网的保护,一、保护的分类、保护范围、方法 和手段,接地保护,电 流保护,电 压 保护,断线 保护,风电瓦斯 电闭锁,二、过流保护,
29、1、过流：过流是指电气设备发生短路、过载、断线故障时，流过电气设备和供电线路的电流超过它们的额定电流。 2、过流危害：过电流不及时得到控制，不仅烧坏电气设备，还可能引起电气火灾及瓦斯、煤尘爆炸事故。 3、过流保护的作用当电气设备及电缆中电流超过规定额定电流时（出现短路、过载时），保护装置能在规定时间内快速切断故障处电源，防止事故扩大，避免造成灾害。,4、过流保护装置a、熔断器 b、电磁式过流继电器 c、感应式过热继电器 d、电子保护器5、过流保护装置的整定值：a、对保护电缆干线的馈电开关：I2IQeKxIeKx 需用系数 取 0.51IQe 容量最大一台电机启动电流b、对保护一个负载的电缆支线
30、：I2IQ IQe = （1.51.8） Ie（绕线型电动机） IQe = 6 Ie（鼠笼型电动机）Id(2)c、校验灵敏度： 1.5I2Id(2)：被保护电缆干线或支线距电源变压器最远点的两相短路电流值。,d、如灵敏度不满足要求，可采取： 加大电缆截面；减少 Id(2)：被保护电缆干线或支线距电源变化器最远点线路长度；增设分段保护开关。换大容量变压器或变压器并联使用；e、由Id(3)max校验开关设备的分断能力。,（6）熔体额定电流的选择：IQe 对保护电缆干线的熔体：IR = Ie1.82.51.82.5 ：容量最大的电动机起动时保证熔体不熔化的系数。IQe 对保护电缆支线的熔体：；IR
31、= 1.82.5 对保护照明负荷的熔体：IR Ie 。 选用的熔体按两相短路电流最小允许值、最小允许电缆芯线断面、最小允许的长时负荷进行校验，合格后方可使用。Id(2) 按两相短路电流进行校验： 47IR如不满足，同样按上述四种办法改进。,三、漏电保护,1、 漏电故障的明确定义：在变压器中性点绝缘的低压供电系统中，发生单相接地（包括直接接地和经过渡阻抗接地）或两相三相对地的总绝缘阻抗下降至危险值的电气故障就叫做漏电故障。,2、漏电原因,： （1）电气设备因绝缘受潮或进水。 （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
32、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其他部件，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。,3、漏电的危害, 产生电火花，能引起瓦斯、煤尘爆炸。 有可能造成人身触电。 提前引爆电雷管，I漏50mA。 漏电长期存在，引起相间短路。,4、漏电的预防措施,1、避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰撞、过度弯曲、划伤、刺伤等机械损伤2、导线连接要牢固，无毛刺，防松脱。3、维修电气设备时要按规程操作，不将工具
33、和材料等导体遗留在电气设备中。4、不在电气设备中增加额外部件，若必须设置时，要符合有关规定的要求；5、设置保护接地装置；6、对电网对地电容电流进行补偿；,5、漏电保护装置的功能, 连续监视电网对地的绝缘电阻； 补偿电网对地分布电容的电容电流； 当电网绝缘水平下降到危险值或发生人身触电时，能迅速自动切断供电电源。,6、对漏电保护装置的要求：, 每天值班电工必须对低压检漏装置进行一次跳闸试验，并做记录。 不准甩掉检漏装置不用。井下低压电网各等级电压的漏电跳闸动作电阻值如下：660V 11K； 1140V 20K,7、漏电闭锁,漏电闭锁是在开关分闸断电的情况下，负载侧网路绝缘电阻降低到规定值及以下时
34、，检出其故障并闭锁开关使其不能合闸送电。漏电闭锁电阻整定值可取供电系统检漏继电器动作整定值的 23 倍。解锁电阻值应不大于整定的漏电闭锁电阻值的 150 %。,漏电保护装置是采用附加直流电源的工作原理，电网对地绝缘电阻越小，附加检测电流越大，当绝缘电阻下降到漏电保护装置的动作电阻值时，漏电保护装置动作，切断由变压器供电的全部设备电源。这种保护没有选择性，停电范围大。设置漏电闭锁装置后，可以检测并闭锁不送电线路和设备的漏电故障，减少了漏电保护的动作次数，缩小了漏电故障的停电范围。煤矿安全规程规定：每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验； 每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行1次跳闸
35、试验。,8、事故案例,某矿输送机道，供工作面电的电缆先是放在人行道一侧，行人来回踩、压，内有内伤，检漏继电器长期甩掉不用，电缆漏电不能及时发现，最后造成电缆短路着火，酿成火灾，死亡35人，直接经济损失近40万元,四、保护接地,1、保护接地的概念：把电气设备的金属外壳和构架用导线与埋在地下的接地极连接起来，称为保护接地。注：保护接地是漏电保护的后备保护。煤矿安全规程482条规定：电压在36V以上和由于绝缘破坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。,2、保护接地的作用,在中性点不接地的供电系统中，当电气设备内部绝缘损坏而是一相带电体碰
36、壳，且人体接触外壳时，接地电流将通过人体电阻与接地装置电阻并联入地，再通过其他两相对地绝缘电阻和电容回到电源。由于接地电阻的分流作用，流过人体电流就大大减少。 产生漏电故障时，由于接地装置的分流作用，大大减少了电火花能量，从而减少了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。,电气设备绝缘破坏，使外壳带电时，人身即使接触了这个带电外壳，因接地装置和人体构成并联电路，对人体起分流作用，大大减少了通过人体的电流，可减少人体触电的危险.,3、井下保护接地网,井下保护接地网的作用： 某一个接地电极受到损坏失去作用时，由于接地网的整体接地作用，仍然可以保障与损坏接地极相连的电气设备保护接地的功能； 降低了总的接地电阻（保护
37、接地电阻越小，保护性能越好）； 避免了不同电气设备的不同相同时碰壳所带来的危险。,补充说明,1、 漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间，一旦发生漏电或人身触电，应尽快切断电源，将故障存在的时间减少到最短。井下保护接地的侧重点，在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度地降低故障的严重程度。两种保护在井下电网中相辅相成，缺一不可。,2、 当漏电保护装置拒动时，漏电故障就容易发展成为短路故障，此时短路保护就成了漏电保护的后备保护。另一方面，当电气设备内部发生短路，而短路保护又失灵的情况下，炽热的短路电弧便可能将防爆外壳灼穿，使之失去防爆性能。但电弧一旦触及外壳，便并发了漏电故障，引起漏电
38、保护装置动作，及时切断电源，这样。漏电保护又成了短路保护的后备保护。由此可见，短路保护和漏电保护在很多情况下是互为备用的，增加了井下电气保护的可靠性。,煤矿安全规程规定,483条：接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧姆。移动或手持电气设备至局部接地极的电阻值不得超过1欧姆.484条：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，应与主接地极连接成1个总接地网。主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0、75、厚度不得小于5mm。,煤矿安全规程规定,485条：下列地点应装设局部接地极： （一）采区变电所（包括移动变电
39、站和移动变压器）。 （二）装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。 （三）低压配电点或装有三台以上电气设备的地点。 （四）无低压配电点的采煤工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）,煤矿安全规程规定,以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置1个局部接地极。 （五）连接高压动力电缆的金属连接装置。 （六）局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。设置在水沟中的局部接地极应用面积不小于0.6平方米、厚度不小于3毫米的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。设置在其他地点的局部接地极，可用直径不小于35毫米、长度不小于1.5米的钢管制成，管上,煤矿安全规程规定
40、,应至少钻20个直径不小于5毫米的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于22毫米、长度为1米的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5毫米的透孔，2根钢管相距不得小于5米，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不的小于0.75米。486条：连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50平方毫米的铜线，或截面不小于100平方毫米的镀锌铁线，或厚度不小于4毫米、截面不小于100平方毫米的扁钢。,煤矿安全规程规定,电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接应采用截面不小于25平方毫米的铜线，或截面不小于50平方毫米的镀锌铁线，或厚度不小于4毫米、截面不小于50平方毫米
41、的扁钢。 487条：橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼做他用。,4、风电闭锁,意义：指掘进工作面的局部通风机停止工作时，能立即切断该巷道中的一切电源，并且在局部通风机未开动时，也不能接通该巷道中的一切电源。作用：主要是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后，由于设备绝缘不良或漏电产生的电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸事故。,5 、瓦斯电闭锁 瓦斯电闭锁是指掘进工作面正常供风或停风状态下，瓦斯浓度超过了规定值或整定值而切断掘进工作面动力电源，此种瓦斯监控装置与动力电源开关之间进行联锁。 作用：主要是防止正常通风产生局部瓦斯积聚时，造成事故。,6、煤电钻综合保护装置,（1）意义： 煤电钻电
42、缆由于受环境潮湿、移动频繁、电缆落地磨损、物件碰撞、挤压的可能，极容易发生漏电故障，危及操作人员及井下安全，为此采取降低的工作电压（127V）及煤电钻综合保护装置。（2）作用：煤电钻必须设有检漏、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻的综合保护装置，煤电钻综合保护装置在每班使用前必须进行一次跳闸试验。,煤矿安全用电,一、 触电及其防治二、 安全用电有关规定,一、触电及其危害,一、触电人身触及带电体或接近带电设备，有电流通过人身 的事故。二、触电对人体的伤害1、电击：致人死亡； 2、电伤：致人肢体伤残。电击是触电后人体成为电路的一部分，电伤往往是人体触及高电压时，强电弧对人体表面的烧伤。在高
43、压（大于1200V）的触电事故中，这两种触电类型都有可能发生；对于低压电网来说，则大部分是电击事故。,三、伤害程度的影响因素,1、触电电流 I 30mA2、触电时间 It 30mA.s 3、人体电阻 R 1000欧姆4、电流频率 工频5060Hz的交流电对 人体的 伤害最严重。5、电流的途径 6、人体的健康状况,触电电流的分析,1、感知电流 感知电流的平均值约为 1.1mA，女性感知电流的平均值为男性的三分之二， 约0.7mA。2、摆脱电流 摆脱电流的实验平均值对于男性和女性分别为16mA和10.5mA。考虑一定的安全系数，目前国际上将其极限值定为正常男性9mA，正常女性6mA。3、极限电流
44、是指可以使人致死的最小触电电流。极限电流值各国的标准还难以统一。我国煤矿井下长期以来是取3050mA作为人身触电的长时安全电流值，但从80年代开始已采用30mA和30mAS安秒值相结合的规定。,四、井下人身触电原因,（1）井下带电检修、接线和搬迁电气设备及电缆。 （2）没有执行停、送电制度，停电后电源开关无专人看管，没上锁，不挂停电标志牌。 （3）人身触及已经破皮漏电的导线或由于漏电而带电的电气设备金属外壳，造成触电伤亡。 （4）井下因环境窄小，电机车架线较低，人员上、下矿车或携带较长的钢纤等导电物体触及架线而发生触电伤亡。 （5）触及已停电但未放电的高压电缆而触电伤亡。,五、预防触电的一般方
45、法,1、防止人身接触或接近带电导体。、将电气设备的裸露导体安装在一定高度。、对高压电气设备设遮栏。、电气设备的导电部件和电缆接头，封闭在外壳内，外壳上设机械闭锁。,2、降低使用电压,对人员经常接触的电气设备采用较低的工作电压。如煤电钻照明采用127V；井下远距离线路的控制电压不超过36V。3、非专职或值班电气人员，不得擅自操作电气设备。4、井下操作电气设备，必须遵守操作规程和有关安全规定。,5、127V手持式电气设备的操作手柄和工作中，必须接触的部分，应有良 好绝缘。6、 电气设备的检查、维护和调整，必须由电气维修工进行，高压电气设备的修理和调整工作，应有工作面和施工措施。7、井下采取变压器中
46、性点禁止直接接地，电气设备设置保护接地装置和漏电保护等技术措施。,六、人体触电后怎样处理：,1、使触电者迅速切断、脱离电源。 （1）断开电源开关或截断导体；（2）用绝缘物使触电者脱离电源。 2、立即进行现场抢救：人工呼吸法，胸外 按压法。,二、安全用电有关规定,一、严格遵守各项安全用电作业制度（1）井下严禁带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。（2）所有开关把手，在切断电源后都要及时闭锁或上锁，并悬挂“有人工作、不准送电”牌，并且谁停电谁摘牌送电。（3）远距离控制线路的额定电压不超过36V。,二、操作井下电气设备应遵守的规定,（1）非专职人员或值班电气人员不得擅自操作电气设备。 （2）操作高压电
47、气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿绝缘靴或站在绝缘台上。 （3）手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。,三、相关规定,（1）井下由采取变电所、移动变电或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。（2）低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁及远程控制装置。（3）煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。每班使用前，必须对煤电钻的综合保护装置进行1次调闸试验。,（4）井下远距离控制线路的额定电压，不超过36V。（5）矿井安全监控系统的电源电压不应大于24V。（6）电器设备使用的
48、绝缘油的物理、化学性能和电气耐压试验，每年进行1次，但对其中操作频繁的电气设备使用的绝缘油，每半年进行1次电气耐压试验。油断路器经3次断路故障后，其绝缘油应进行1次电气耐压试验，并检查有无游离碳。(7)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,四、煤矿井下供电安全管理的核心,井下供电应做到：（1）无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头；（2）有过电流和漏电保护装置、有螺钉和弹 簧垫、有密封圈和挡板、有接地装置；（3）电缆悬挂整齐、设备硐室清洁整齐；（4）防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全；（5）坚持使用检漏继电器、坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护、坚持使用甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置。,五、井下电气设备检修，停送电作业的安全检查内容,是否执行工作票制度和制定安全措施，工作票的签发人，工作负责人，操作人是否有不同的安全责任制。高压停送电的操作是否采用书面申请或其他可靠的联系方式，是否执行谁停电，谁送电的停电制度，是否有约时停送电现象发生，断开的隔离开关的操作机构是否锁住，是否在操作手把上悬挂“有人作业，禁止合闸”的标志牌。,检修和搬迁电气设备时，是否停电， 检修是否经过试验合格的验电器验电， 确认无电后再在三相上挂装接地线。,
