煤矿电工学课件

1、 概述概述模块一：模块一：模块二模块二：模块三：模块三： 模块四：模块四：模块五：模块五：模块六：模块六： 西安科技商贸学院电子工程系西安科技商贸学院电子工程系任小文任小文煤炭煤炭是国民经济的主要能源。具有重要的经济和战略意是国民经济的主要能源。具有重要的经济和战略意义！义！ 煤矿煤矿是开采与加工煤炭的是开采与加工煤炭的企业，它具有复杂、科学、企业，它具有复杂、科学、系统的生产、筛选、深加系统的生产、筛选、深加工能力工能力。整个生产过程包整个生产过程包含含地面系统地面系统和和井下系统。井下系统。过程中使用了大量、多种过程中使用了大量、多种类型的机电设备，为保证类型的机电设备，为保证正常生产、安

2、全生产、现正常生产、安全生产、现代化生产提供了可靠有效代化生产提供了可靠有效的保障。的保障。煤矿提升现场简介煤矿提升现场简介 立井提升现场：使用提升机械将地面或井下人员、立井提升现场：使用提升机械将地面或井下人员、材料、物资进行上下运输，主要提升煤炭和矸石。材料、物资进行上下运输，主要提升煤炭和矸石。煤矿地面生产现场煤矿地面生产现场 地面运煤系统、煤炭筛选及贮藏、外运系统地面运煤系统、煤炭筛选及贮藏、外运系统煤矿生产系统示意图煤矿生产系统示意图运输系统【提升机、矿车或胶带输送机】煤炭筛选、装运系统 机电设备维修区生活区通风系统井下排水系统采煤系统井下运输系统掘进系统 煤炭开采与运输、加工主要依

3、靠矿山机电煤炭开采与运输、加工主要依靠矿山机电设备，煤矿机电设备是原煤开采、运输、筛选、设备，煤矿机电设备是原煤开采、运输、筛选、精炼的安全生产保障。高产高效、集约化生产促精炼的安全生产保障。高产高效、集约化生产促进了煤矿设备的更新和高新技术的应用。进了煤矿设备的更新和高新技术的应用。电气控电气控制技术是煤炭设备正常运转的根本保障。制技术是煤炭设备正常运转的根本保障。煤矿电煤矿电气具有一般工业的相同性又具有一定的特殊性。气具有一般工业的相同性又具有一定的特殊性。主要区别：不但井下煤矿电气装置具有隔爆、防主要区别：不但井下煤矿电气装置具有隔爆、防漏电、防静电、耐温耐压等特殊环境下的技术保漏电、防

4、静电、耐温耐压等特殊环境下的技术保护措施，而且针对矿用设备工作的不同特征具有护措施，而且针对矿用设备工作的不同特征具有独特的电气控制技术。独特的电气控制技术。矿山供电服务系统掘进系统采煤系统通风系统排水系统压风系统照明系统运输系统信号系统筛选系统维检系统变配电系统生活系统井下系统地面系统2.1 煤矿用电负荷分为三类： 一类负荷：一类负荷：供电中断将造成人身伤亡、设备损坏等发生严重混乱或 经济严重损失的负荷。对此类负荷，必须有两个以上的独立电源供电。 二类负荷：二类负荷：中断供电将造成产品质量严重下降或产生次品的负荷。 对此类负荷，可以用两个电源供电。 三类负荷：三类负荷：一类、二类负荷以外的负

5、荷，统称为三类负荷。常用一个电源供电。2.2 煤矿供电的基本要求煤矿供电的基本要求煤矿是一类负荷供电可靠性技术合理性安全性经济性 煤矿安全规程煤矿安全规程第四百四十八条规定第四百四十八条规定井下各级 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电电压不超过127V。（4）远距离控制线路的额定电压不超过36V。2.3 煤矿供电系统煤矿供电系统煤矿受电煤矿受电浅井供电系统浅井供电系统区域变电所发电厂深井供电系统深井供电系统 深井供电系统图深井供电系统图浅井供电系统浅井供电系统按电压高低和供

6、电范围1电压在110kv以下的电网称为地方网2电压在110kv及以上的电网称为区域网按接线方式一端、两端、多端电源供电电网按电源数量开式网和闭式网低压：1kv以下高压：3330kv超高压：3301000kv特高压：1000kv以上按电压等级煤矿电网2.5 煤矿供电系统煤矿供电系统一地面供电系统一地面供电系统1.电力系统的中性点运行方式电力系统的中性点运行方式中性点直接接地；中性点经阻抗接地；中性点不接地。2. 中性点运行方式中性点运行方式取决于单相接地时电气设备的绝缘要求。 我国110kv及以上的超高压系统的电源中性点采用直接接地的方 式；在380/220v地面低压供电系统用此方式。煤矿井下用

7、电要求：煤矿井下用电要求：禁止采用中性点直接接地系统供电，以减小单相接地电流，避免形成电火花。中性点直接接地系统称为大电流接地电力系统（又称中性点有效接地系统）中性点经阻抗接地以及中性点不接地系统称为小电流接地系统（又称中性点非有效接地系统或中性点非直接接地系统）二、煤矿机电设备常用电压等级及范围二、煤矿机电设备常用电压等级及范围电压电压/kV应用范围应用范围备注备注0.036及以下及以下井下电气设备的控制及局部照明井下电气设备的控制及局部照明0.127井下照明及手持式煤电钻井下照明及手持式煤电钻0.22矿井地面照明矿井地面照明0.25电动车电动车直流直流0.38地面及井下低压动力地面及井下低

8、压动力现有小型煤矿井下用现有小型煤矿井下用0.5电机车电机车直流直流0.66井下低压动力井下低压动力0.75露天煤矿工业电机车露天煤矿工业电机车直流直流1.14井下综合机械化采区动力井下综合机械化采区动力1.5露天煤矿工业电机车露天煤矿工业电机车直流直流6井上、下高压电机及配电电压井上、下高压电机及配电电压10井上、下高压电机及配电电压井上、下高压电机及配电电压35及及60一般用于矿区配电或受电电压一般用于矿区配电或受电电压110主要作矿区受电电压，大型矿区也作配电电压主要作矿区受电电压，大型矿区也作配电电压2.6 矿井各级变电所矿井各级变电所（一）地面降压变电所（一）地面降压变电所 是矿井供

9、电的枢纽。它担负着向井上和井下配电的任务。主要设备有：高压隔离开关GN5型少油断路器SW2型SJ-1000060型变压器安全要求：防火防雨、防雷击、应在周围设围墙。 高压隔离开关典型的地面变电所供电系统图典型的地面变电所供电系统图地面变电所外景图地面变电所外景图（三）采区变电所（三）采区变电所 它是采区供电中心，任务是将中央变电所送来的高压电能变为低压电能，并将电能配送到采掘工作面配电点或用电设备。位置选择：设于最多生产机械的供电中心，减少移动次数。设于顶板和底板牢固且无淋水及通风良好地方主要设备：高压配电装置、矿用动力变压器、隔爆电动开关、检漏继电器、照明综合保护装置。 综采工作面设备多，用

10、电容量大、采区范围广、回采速度快。故使用移动变电站。目前广泛使用KBSGZY型隔爆移动变电站。模块三模块三：煤矿常用电缆及开关煤矿常用电缆及开关 第一节第一节 矿用电缆的基础知识矿用电缆的基础知识用途：煤矿因井下空间的限制，除电机车架线外，全部动力将用电缆供电。线路组成：电缆、接头、封端头、支架和缆夹等组成：电缆种类：矿用动力电缆主要有铠装电缆铠装电缆和橡套电缆橡套电缆两大类。铠装电缆具有较高的机械强度，但不宜弯曲，主要用于对固定或半固定设备供电。现有类型有：油浸纸绝缘电缆和塑料绝缘电缆两种类型。油浸纸绝缘：目前矿应用最广，但因其浸油在敷设时由于落差大易形成油浸纸干枯，易受潮且绝缘降低同时焦化

11、损坏，在煤矿竖井或倾斜较大巷道不能使用。其结构见后图。 铠装电缆结构简图塑料绝缘电缆结构图如下，它具有电气性能好、耐水、抗腐蚀、不延燃和制造工艺简单、重量轻、运输 方便等特点，并不受敷设高差的限制。目前两种： 绝缘和护套都是聚氯乙烯，电压已达6KV 等级，但耐热性差；另一种是交联聚乙烯，长时允许温度可达80度，电压等级以达35KV.塑料绝缘电缆塑料绝缘电缆：具有电气性能好、耐水、抗腐蚀、不延然和制造简单、重量轻等优点。见图塑料绝缘电缆绝缘与护套为聚氯乙烯绝缘为交联聚乙烯，护套为聚氯乙烯缺点耐热性差优点耐热性高电压等级高橡套电缆橡套电缆普通橡套电缆屏蔽橡套电缆橡套电缆电缆敷设要点：铠装电缆：电缆

12、的封端盒和连接盒应固定好；立井或在30及以上的井巷需用卡子、卡扣或其他夹持装置进行敷设；高低压电缆平行敷设时，相互间距不得小于100米；动力电缆应与信号、通讯电缆、风管水管分侧悬挂；进出洞室墙壁要用钢管保护；电缆弯曲时应遵守煤矿安全规程要求。橡套电缆：吊挂时应用帆布带或木楔子，禁止使用金属丝或挂钩吊挂；不得受外力或机械损伤。电缆敷设路径原则：少拐弯；散热条件要好；避免穿越交通路线或其它管线；型号选用原则：除剧烈振动地段外，一般应选用铝芯电缆；室内或电缆沟中敷设的电缆要选用钢带铠装电缆。第二节第二节 矿用电器的安全要求及分类矿用电器的安全要求及分类一、一、 瓦斯煤尘的爆炸条件瓦斯煤尘的爆炸条件

13、矿井在开采过程中，从煤、岩层中不断地涌出瓦斯，其中有甲烷、乙烷、一氧化碳、二氧化碳及二氧化硫等气体，但主要是甲烷又叫沼气 。在正常温度和压力下 ，瓦斯浓度达5至15时遇到点燃热源就会爆炸！当电火花或灼热导体温度达到650至750摄氏度以上时，就有瓦斯爆炸的可能！煤尘粒度在11000微米范围内遇有700800摄氏度温度就会爆炸！其爆炸比瓦斯更具危害性。二二、防止瓦斯及煤尘爆炸的措施防止瓦斯及煤尘爆炸的措施加强通风或洒水等方法限制其含量。控制井下各种引爆的火源和热源，使其不外露或低于点燃温度。三三 、电气设备的防爆途径、电气设备的防爆途径采用隔爆外壳：采用隔爆外壳：外壳具有足够的机械强度，即使在壳

14、内发生瓦斯爆炸，外壳也不致于变形，并且从间隙逸出壳外的火焰已受到足够的冷却，不足以点燃壳外的瓦斯和煤尘，即把爆炸仅限制在壳内，故称隔爆外壳。其既有耐爆性，又要有隔爆性。采用本质安全电路和设备：采用本质安全电路和设备：即在电路系统或电气设备上采取一定的技术措施，使之在正常和故障状态下产生的电火花能量，均不足以点燃瓦斯和煤尘。但由于电火花能量受到限制，只是用于信号、通信、测量仪表、控制回路等弱电系统。本质安全电路一般采取的措施：降低供电电压采用分流元件使用安全栅，以防止非本安型电路的能量窜入危险场所的本质安全电路中。采用超前切断电源采用超前切断电源利用瓦斯、煤尘具有点火延迟的特性，使电气设备在正常

15、和故障状态下产生的热源或电火花尚未引起瓦斯爆炸之前，即自行切断电源以达到防爆的目的，此种方式称为超前切断电源。四四 、 矿用电器设备的类型矿用电器设备的类型矿用电气设备的类型矿用一般型电气设备矿用一般型电气设备矿用防爆型电气设备矿用防爆型电气设备隔爆型电气设备(d)增安型电气设备(e)本质安全型电气设备(i)正压型电气设备(p)充油型电气设备(o)充砂型电气设备(q)无火花型电气设备(n)专为煤矿下生产的不防爆电气设备 外壳标“KY” 外壳标“EX” 第三节第三节 煤矿井下常用开关煤矿井下常用开关 一一 矿用防爆馈电开关矿用防爆馈电开关 用途：馈电即配送电能。自动馈电开关是带有自动跳闸机构的控

16、制开关，具有过电流和漏电保护会自动切断电路。适用于瓦斯和煤尘爆炸危险的下，以控制和保护低压馈电线路。动作方式：手动、自动合闸，在正常工作时使用手动合闸和分闸，当被保护线路发生故障时，开关能自动跳闸。结构组成：由隔爆外壳、三相自动馈电开关、保护装置组成。矿用馈电开关类型DW80系列：防爆型。用于井下低压供电线路，可作配电点开关。DZKD-1140660系列：真空型。用于千伏级高压系统做总开关和分路开关。结构特征及工作原理 开关外壳为方形或圆筒形转盖式结构，有机械闭锁装置：只有在停电后外壳才能打开。主要电器部件有过流或短路、漏电保护。真空型开关：防爆外壳为方形提拉门结构。有过载、短路、欠压、漏电、

17、真空管漏气闭锁等保护。两者保护区别：前者用电磁式继电器，后者用半导体脱口器。三级自动空气断路器KM瞬时动作的过过流脱扣器YA1,YA2脱口线圈YA3 型号组成及含义D自动开关W万能式8矿用防爆200额定电流8矿用防爆 DW80型隔爆自动馈电开关工作原理及电路图型隔爆自动馈电开关工作原理及电路图二二 磁力启动器磁力启动器用途：适用于瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中，是直接启动控制、远距离控制和保护采、掘、运等用电设备的组合式开关电器。具有多种保护功能，并且可以实现集中控制和连锁控制。主要结构及类型：隔爆外壳、换向隔离开关、主接触器和控制、保护元件等。从主交流接触器结构分有空气式和真空式两种；从启动器的

18、功能分不可逆和可逆两类。煤矿安全规程第四百五十四条规定：“控制40KW以上的电动机，应采用真空电磁启动器控制。”矿用隔爆型磁力启动器的基本特征：外壳具有隔爆规定。主接触器有断通能力，还有切断短路故障电流的能力。有欠压、过载、短路、漏电甚至断相、漏电闭锁等功能。实现就地控制、远距离控制、连锁控制和顺序控制方式。控制电路采用本质安全型控制电路。 工程应用工程应用 ：QC8380型矿用隔爆磁力启动器型矿用隔爆磁力启动器 适用于带式输送机、刮板输送机、局部通风机、水泵启动与停止等。型号含义： QC8380含义：Q启动器；C磁力；80启动器额定电流。8隔爆结构及电气系统图QC8380型磁力启动器能实现就

19、地和远方控制：就地控制就是利用启动器本身的启动按钮QA1和停止按钮TA1进行控制，如下图所示。另用一组按钮在远离启动器的地方进行控制远方控制。变换启动器开关手柄位置，可实现电动机三相电源换相，进行电机反转。启动器还有连锁控制功能；多台工作机械联合运行时, 各个机械的控制应满足一 定操作程序，如逆煤流 启动；顺煤流一次停止。 模块四模块四 煤矿电气常用保护装置煤矿电气常用保护装置第一节第一节 常用保护装置作用及类别常用保护装置作用及类别 煤矿井下有瓦斯、煤尘等爆炸性有害有毒物体，电气设备绝缘程度下降或破坏将引起瓦斯、煤尘爆炸或人身触电事故的发生，在高危场所使用电气保护装置，能防止因电气事故而引起

20、的灾难，这是煤矿井下非常重要的电气设备。煤矿井下常用保护装置类别有检漏继电器：防止人身触电。煤电钻综合保护装置：用于井下127伏手持式煤电钻或岩石电钻的远方控制。矿用隔爆型照明信号综合保护装置：用于煤矿井下127伏照明及信号负载的电源控制设备。：第二节 井下保护装置结构及工作原理 检漏继电器结构（见图示）：外壳用转盖结构、外壳与开关手柄有连锁装置，保证先断电后开盖。继电器主体装于壳体内；零序电抗器成抽 头形式；具有电网接 地装置以查继电器可靠性。 JY82 型外形型外形 JJB型外形型外形JY8223隔爆型检漏继电器用途：它是一种电磁装置，其具有隔爆外壳，适用于煤矿井下和周围具有爆炸性气体的环

21、境，使用电压为交流380V或660V/50HZ的中性点不接地的三相三线制电网的供电企业中，当线路漏电引发事故时，起自动保护作用并有对电网起明显补偿作用。常用产品及技术参数： 使用条件380V产品 额定电压：380V.50HZ动作电阻：单相对地绝缘电阻降至3500欧，或两相系统每相对地绝缘电阻降至7000欧，或三相系统每相对地绝缘电阻降至10500欧。在三相对地总绝缘电阻大于3600欧时，继电器不动作，当三相对地总绝缘电阻小于3300欧时继电器必须动作。JY82-2动作时间表三相对地总绝缘电阻欧 动作时间/s3200 0.251000 0.15660V产品额定电压：交流660V、59HZ动作电阻

22、：单相对地绝缘电阻降至11000欧，或两相系统每相对地绝缘电阻降至22000欧，或三相系统每相对地绝缘电阻降至33000欧。在三相对地绝缘总电阻大于11500欧时，继电器不动作，当三相对地总绝缘电阻小于10500欧时，继电器必须动作。JY82-3动作时间表动作时间表10000 0.251000 0.15三相对地总绝缘电阻/欧 动作时间/sDCDCJR交流回路电网网络绝缘电阻RJ 三相电抗器B零序电抗器DK地接地电容（CD）电网 电源（-）直流回路由附加直流电源（+）K欧表地电网绝缘电阻RJ电网三相电抗器B零序电抗器DK直流继电器线圈J煤矿安全规程煤矿安全规程规定规定，每天应对检漏继电器的运行情

23、况进行一次一次试验。各元件的作用各元件的作用 1.如图所示，三相电抗器B连接三相电网，构成认为的中性点并具有一定的电抗值，用以减小电容电流，其副边为附加直流电源的交流源，并做成抽头式，可用来调节附加直流电压。 2.零序电抗器DK。当三相电压不平衡时，提供合适的感抗，以补偿网络电容电流。 3.接地电容CD。 当网路接地时，构成交流通道，减小交流对直流回路的干扰。 4.硅整流器。提供直流回路电源，并联电阻RZ用来稳定直流电压，并能减少流经整流器的交流分量，防止降低电抗器的感抗。 5.直流继电器J。作为执行元件，有两对动合触点，一对用来接通自动开关跳闸线圈，另一对用来抗干扰（自保）。 6.K欧表：是

24、以K欧为刻度的直流毫安表，用来监视电网的绝缘水平。检漏继电器型号组合含义检漏继电器型号组合含义 为防止造成人身触电事故，在井下必须采取预防触电的措施；常用的检漏继电器有JY系列、JL系列、BJJ系列、JJKB30系列等。 煤电钻的控制装置煤电钻的控制装置 我国煤矿井下127V电网，主要是由KSG隔爆型变压器供电的电钻和照明线路，其漏电保护除用单独的漏电继电器外，同时也使用ZB82127/20型隔爆煤电钻综合保护控制器隔爆煤电钻综合保护控制器及KSGZ型电钻变压器综合保护电钻变压器综合保护装置装置等。等。一 ZB82 127/20型隔爆煤电钻综合保护器型隔爆煤电钻综合保护器结构：外壳呈圆形或方型

25、。壳内后腔为 母线室。通过腔上的四个压垫盖引入 电源线、负荷线及漏电继电器辅助接 地线。前腔为电气室，所有电器元件 装在可抽出的芯架上，电源由动、静 触头引入。用途：适用于瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中，与干式变压适用于瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中，与干式变压器配套使用，对器配套使用，对127V手持电钻进行控制及保手持电钻进行控制及保护护;设有远方操设有远方操作自动停送电、漏电和短路保护等装置。作自动停送电、漏电和短路保护等装置。工程示例工程示例 ZB82127/20型隔爆煤电钻综合保护器型隔爆煤电钻综合保护器电气原理图电气原理图 电气工作原理：电气工作原理： 自动停送电：由V4V7、C2、R5、R

26、6、V8V10、KD1、TA等元件组成先导回路。闭合开关QS2 电源（） V10 L3相 电钻绕组 L1相 KM2 R6 V8 KD1 KD3/3 电源（）。导致：KD1有电吸合，KD1.1闭合，电网若无短路故障KD3.1闭合 KM线圈有电 KM1闭合 煤电钻工作。同时KM2断开，使127V和先导回路隔离。煤电钻电流通过TA维持KD1吸合。当煤电钻手把开关QS2打开时，TA一次电流消失，KD1释放，KD1.1断开 KM1无电释放 煤电钻断电停止工作。 漏电保护：构成元件由3只电阻R1R3和3个二极管V1V3构成人为中性点，及电位器RP1; C1；继电器KD2等组成。正常工作时该电路随时监测电网

27、对地绝缘电阻RJ. 当RJ动作电阻整定值（1.5K欧）继电器KD2释放，煤电钻正常工作。漏电时，KD2吸合，KD2.4断开 KM释放 断开电源 电钻停钻：红灯亮，黄灯灭 继电器KD2吸合 KD2.3闭合 KD2自锁 待故障排除 打开QS1解除自锁。 按下SB1 实验电阻R4接入漏电回路 KD2吸合断开电源 红灯亮；黄灯灭 漏电器完好短路保护：由16KHZ振荡及检测回路、执行回路组成。荡及检测回路、执行回路组成。 当127V正常时，振荡器振荡，a、b两点维持912V; AB,V24.V25 导通经V25.V18.C9.V21.KD3向C9充电。a b V24.V25截止 c9 经V26.V20放

28、电，C10经KD3放电，C点得19V矩行波电压经V21整流使KD3吸合，并经V19整流为 单结晶体管电源。 10 当127V短路时，UAB=0 时V24.V25截止，KD3释放KM 断电切短电源 ；d点位 下降使V27导通起闭锁作用；蓝灯亮发信号。该电路有自检功能，当元件坏时KD3释放，电网无电。按下SB2时蓝灯亮以示装置完 好。 工作特征二二 KSGZ煤电钻变压器组合装置简介煤电钻变压器组合装置简介 隔爆外壳： 用4mm钢板焊接呈圆筒形，上部 有接线盒，右侧装有隔离开关操作手柄。 结构 主变压器： 为三相干式变压器，容量为 4KVA 千伏级带有200W照明电源。 磁力启动器：部分设计成抽屉式

29、，全部元件装芯架。 结构特点：壳盖与壳体间采用门式结构，壳盖与壳体间采用门式结构，有特殊螺钉作壳盖与隔离开关的有特殊螺钉作壳盖与隔离开关的 机械闭锁装置：开关闭合时盖机械闭锁装置：开关闭合时盖 子打不开，盖子打开后，隔离子打不开，盖子打开后，隔离 开关不能闭合。开关不能闭合。三、煤电钻简介：三、煤电钻简介：四、型号及防爆标志意义 ZB82127/20 K Z B4.0/2.5 主变压器额定容量 保护 电钻 矿用 电钻电钻防爆型煤电钻电压127V 常用BBM14.0矿用隔爆型照明变压器综合保护装置一、用途及作用 适用于矿井巷道等含有煤尘、甲烷爆炸危险的环境中，是井下硐室、变电所、工作室、泵房的照

30、明和上下绞车、胶带机巷道照明和信号127V电源必备设备，具有短路保护、漏电闭锁、漏电保护、电缆绝缘监视、当前工作状态指示功能。是一种综合性的隔爆型电气设备，具有短路保护距离不受供电距离限制的特点。二、型号及规格含义二、型号及规格含义 B B M 1 4.0矿用隔爆型EXdI保护装置照明设计序号额定容量4.0KV.A防爆等级隔爆型防爆电气设备标志三、基本参数及主要性能三、基本参数及主要性能: 短路保护：采用终端元件时， 线电压小于75V动作，动作时间小 于200ms。 漏电保护：动作值1.53K 欧，动作时间250ms. 漏电闭锁保护值37K欧 引入电缆外径 ：电源电缆 32.141.9mm;照

31、明和信号电缆10.9 19.1mm 四、电器原理图及工作过程分析四、电器原理图及工作过程分析综合保护装置工作过程分析：综合保护装置工作过程分析：主电路：隔离开关S、熔断器F1F2、F3、F4,变压器ZB、接触器 KM组成。 控制电路：由KM线圈、停止按钮TA、启动按钮QA 等组成。闭合开关S ZB及保护电路得电 电源指示灯亮，无漏电状态下按QA J吸合 KM得电 工作指示灯亮；负载工作。按TA KM失电负荷停止工作。保护电路：稳压电源。由变压器KB-127/18V经D1D4整流、C1滤波、TW稳压后，输出12V直流电压供保护电路工作。漏电闭锁：由IC1A构成的比较门及其他元件组成。在送电前，1

32、2V KM D8D10 ；对地绝缘电阻构成回路。若电阻低于整定值，R38有较低压降 进入IC1-A反向端 输出高电平经R33点亮漏电指示灯；另经D18;R5到IC1-D出低电平 J失电， 拒绝启动 。漏电保护 ：IC1-B比较门等组成。漏电时由R15-R17构成的中性点电压变高 C8 IC1-B同相端。同相端电压大于比较值时，IC1-B出高电平 R11.D7 故障保持电路IC1-C8脚输高电平 R7 点亮漏电指示灯； 另一路经D6,R5 IC1-D反向端输低电平 J失电 主回路断开实现漏电保护。短漏保护；末端家终端方式：依靠高频信号有无判断电网是否正常。见下图。 末端加终端方式：出现短路 主保

33、护板没接受高频信号 IC2-D输高电平经D12,开关K IC1-B同相端输高电平经D17,R5 IC1-D反相端输低电平 J失电 主回路断开 实现短路保护。使用与维护：安装前应检查设备的完好性，在地面进行漏电闭锁、漏电保护动作试验。依据电路电流大小，整定保护电流。整定值在工作电流的1.2倍左右。动作实验漏电闭锁实验：合S 按TA 漏电灯亮 放开后正常。漏电实验：合S 先按住QA 再按TA 漏电灯亮 放开TA后灯继续亮，只有断开S后，漏电指示灯才熄灭 正常。每班应进行一次试验每班应进行一次试验；检修时注意机械闭锁，安全操作。第一节压气设备的电气控制第一节压气设备的电气控制一、压气设备一、压气设备

34、又叫空压机又叫空压机介绍介绍用途与特点：用途与特点： 产生足够数量和压力的压缩空气，为矿山风钻、风镐等风动机械提供压气动力。常用为活塞空气压缩机。 其拖动电动机属长时工作方式，无调速要求。排气量不大时，由异步电动机拖动；排气量大时采用同步电机拖动。空压机的控制要求：空压机的控制要求： 空压机空压机的润滑油压、油温超过规定值时应有相的润滑油压、油温超过规定值时应有相应保护应保护； 冷却水间断时，应有冷却水间断时，应有断水保护；断水保护； 各级排气温度超过各级排气温度超过规定值时应有温度保护；规定值时应有温度保护； 气压气压超出规定值时，应有压力保护。超出规定值时，应有压力保护。动圈式温度指示仪介

35、绍 该装置在空压机中作为排气、润滑油及轴承温度指示和报警。 装置由检测、指示、调节组成。 调节部分电路图 检测电路检测电路 实物实物用途：油压的改变使电气触点进行通断。油压继电器结构图外形保护装置电路图见下： 工作原理分析： 电路由三极管V1.V2构成射极耦合触发器和V3组成快关电路。2三极管V1的基极A端与电阻R1的B端装设两个电极，安装在空压机冷却水管排水漏斗处：有冷水流过时，利用水的导电性，使AB两点联通，三极管V1导通；冷却水中断后，V1截止。 空压机启动时，冷却水未供上，V1截止，V2导通 1KA吸合 发出断水信号；V2集电极电位升高经VD1使三极管V3关断，2KA无电 2KA2断开

36、 3KA断开 空压机无法启动 4 冷却水供给后，V1导通V2截止。1KA释放 二极管VD1截止 三极管V3导通 2KA吸合 2KA1断开，2KA2闭合 3KA吸合 空压机启动。 电极式断水保护装置电路具有断水后延时停机功能电极式断水保护装置电路具有断水后延时停机功能： 空压机在运行中，如冷却水中断 V1截止，V2导通 1KA吸合 1KA2动作发出断水信号；1KA1 打开，C1电压不突变V3维持导通；若断水时间较长，C1电压增大到一定值时 V3关断 2KA/3KA释放 空压机停止运行 ；若断水时间较短,C1电压使V3截止 空压机可继续运行 空压机采用绕线式异步电 动机拖动，窜频敏变阻器RF启动。

37、 控制方式 启动时，有自动和非自动两种方式，由控制。 转换快关2SA用于空压机编组运行控制。 电路控制分析见右侧电气电路控制分析见右侧电气 原原理图理图。1、空压机的减荷启动：为使轻载启动，电路设置放空电磁阀Y1。启动时，1KM有电吸合 1KM3闭合 电磁阀Y1有电 电机减荷启动。启动后继电器18KA断电释放触点 18KA3断开 关闭电磁阀Y1冷却水的供给由电磁阀Y2控制。启动时，1KM3闭合 电磁阀Y2有电 打开阀门供水。 停机时，1KM3断开停止供水。空压机的保护空压机的保护 电路设有排气压力过电路设有排气压力过高、润滑油压力过高高、润滑油压力过高或过低、冷却水中断或过低、冷却水中断等紧急

38、停车。发生任等紧急停车。发生任一故障时一故障时：11KA16KA动作动作 4KA1断开断开 停机；停机；4KA3闭合发出音响闭合发出音响 按按下下4SB 7KA吸合吸合 7KA1关闭音响并发关闭音响并发出灯光信号。出灯光信号。1. 二次排气温度过高或二次排气温度过高或油温过高油温过高 等故障时，等故障时，15KA/16KA动作动作 发出故障信号发出故障信号 空空压机继续运行压机继续运行 控制特征：各台空压机控制线路的转换开关触点2SA1 依次接2KM3与6KA常开触点；转换开关2SA2一次窜接前台空压机的转换主机继电器6KA支路中。任一台转换开关2SA旋至“主机”时，触点2SA1被短接。该机为

39、主机，其他机为备机，触点2SA2接通。 煤矿井下使用的局部通风煤矿井下使用的局部通风机主要为机主要为JBT型隔爆轴流式型隔爆轴流式局部通风机，其电机为鼠笼局部通风机，其电机为鼠笼式电动机，属长时工作方法，式电动机，属长时工作方法，启动简单、无需调速。启动简单、无需调速。 煤矿安全规程：煤矿安全规程：瓦斯瓦斯喷出区域；喷出区域； 高瓦斯矿、煤高瓦斯矿、煤（岩）与瓦斯突出矿井中，（岩）与瓦斯突出矿井中，所有掘进工作面的风机都装所有掘进工作面的风机都装设三专（专用变压器、专用设三专（专用变压器、专用开关、专用线路）、一闭锁开关、专用线路）、一闭锁（风电）设施保证风机可靠（风电）设施保证风机可靠运行。

40、运行。一、局部通风机简介一、局部通风机简介1、局部风机采用QC8380型磁力启动器2、该电控作用：停电时，先停掘进工作面电气设备，其次停止掘进工作面电源开关，最后停止局部通风机。如果出现误操作，因KM3断开，切断工作面所有电气设备的电源。3、送电时，必须先启动风机，向工作面送风，KM3闭合为电源开关送电做准备 ，经一定延时（瓦斯浓度低于1所需时间），启动工作面电源开关，向工作面送电风电闭锁。两台风机的开关辅助触点两台风机的开关辅助触点KM3窜联后窜接在电源开关控制回路中，待窜联后窜接在电源开关控制回路中，待风机启动后，工作面电源才能启动。风机启动后，工作面电源才能启动。一一 、绞车简介、绞车简

41、介符号名称规格单位数量M电动机JR/44KW以下以下台台1SDC鼓形控制器鼓形控制器KGJ11001台台1YB制动电磁铁 MZS125台1QS铁壳开关铁壳开关HH89 100A台台1KM磁力启动器磁力启动器QC126H台台1SF脚踏开关脚踏开关LT11只只12SB过卷复位开关过卷复位开关LA2只只1SL过卷开关过卷开关LX3只只3SST安全制动开关安全制动开关LX2121只只2一、一、 矿用运输设备简介矿用运输设备简介胶带输送机刮板输送机设备用途：在矿山做为主要运输设备，胶带输送机离地面铺设；刮板输送机紧贴地面铺设。前者远距离做连续运行，后者主要用于综采工作面运输。电气特征：采用防爆电机，鼠笼

42、型转子；一般不反转工作。 采煤机用途简介采煤机在刮板输送机上行走 采煤机牵引力不许超过最大牵引能力 采煤机牵引电机的恒牵引力、恒功率特性采煤机牵引电机的恒牵引力、恒功率特性充分发挥采煤机的牵充分发挥采煤机的牵引力又不致损坏，恒引力又不致损坏，恒定在允许的最大牵引定在允许的最大牵引力矩力矩M下工作称下工作称M9550PN为充分利用电机的功率，为充分利用电机的功率，采煤机恒定在允许的最采煤机恒定在允许的最大输出功率下工作。大输出功率下工作。在此阶段，牵在此阶段，牵引引力力矩与电机的转速矩与电机的转速成反比。成反比。采煤机的牵引系统除要求两个方向牵引力外，又能提供与机器运行方向一致的牵引力，并能提供

43、与机器运行方向相反的制动力。四项特性知道四项特性知道V0，采煤机正向运行V0,采煤机反向运行第一、三象限，牵引系统提供牵引力第二、四象限牵引系统提供制动力概述概述 煤矿井下空间狭窄，空气潮湿，电气设备和缆线易受砸、碰、压而使绝缘损坏，在井下容易造成人身触电、漏电及短路事故。甚至形成瓦斯燃烧、煤尘爆炸的重大事故。 根据煤矿井下特殊工作条件，采取相应措施，确保人身、设备的安全，提高供电的可靠性及安全性。第一节第一节 触电的基础知识触电的基础知识一一 触电的基础知识触电的基础知识内伤局部损伤 触电的伤害电击电伤触电最危险的一种外伤高压触电触电危险程度因素流过人体电流人身电阻人身电压低压触电致命电流致

44、命电流：工工频交流电频交流电3050MA触电时间电流电流 mA 危危 害害 程程 度度 交流交流 5060Hz 直直 流流0.61.5开始有感觉，手指有麻刺开始有感觉，手指有麻刺无感觉无感觉23手指有强烈麻刺，颤抖手指有强烈麻刺，颤抖无感觉无感觉57手部痉挛手部痉挛感觉痒、刺痛、灼热感觉痒、刺痛、灼热810手已难摆脱带电体，但还能摆脱，手已难摆脱带电体，但还能摆脱，指尖到手腕剧痛指尖到手腕剧痛热感觉增强热感觉增强2025手麻痹不能脱离导体，痛得厉害，手麻痹不能脱离导体，痛得厉害，呼吸困难呼吸困难热感觉较大，手部肌肉不热感觉较大，手部肌肉不强烈热收缩强烈热收缩5080呼吸麻痹，心房开始振颤呼吸麻

45、痹，心房开始振颤有强烈感觉，手部强烈热有强烈感觉，手部强烈热收缩肌肉收缩肌肉90100呼吸麻痹，持续呼吸麻痹，持续3s或更长时间则或更长时间则心脏麻痹，心室震颤心脏麻痹，心室震颤呼吸麻痹呼吸麻痹常见的触电方式常见的触电方式两相触电 电源中性点接地的单相触电 电源中性点不接地的单相触电防止触电的保护措施防止触电的保护措施安全电压保护绝 缘 保 护接 地 保 护接 零 保 护矿井防止触电的主要措施触电事故既给人生带来很大危害，又严重触电事故既给人生带来很大危害，又严重影响生产。在井下供用电中预防触电的影响生产。在井下供用电中预防触电的措施综合有以下几个方面：措施综合有以下几个方面：带电导体、电气元

46、件、电缆接头等封闭在外壳中，带电导体、电气元件、电缆接头等封闭在外壳中，并在电气设备的外壳与外盖之间设置机械闭锁装置，并在电气设备的外壳与外盖之间设置机械闭锁装置，以摆正未合上外盖时不能送电，或接通电源是不能以摆正未合上外盖时不能送电，或接通电源是不能打开外盖。或必须加装保护遮拦。打开外盖。或必须加装保护遮拦。对于不能封闭的的带电裸导体，应将其悬挂在一定对于不能封闭的的带电裸导体，应将其悬挂在一定的高度，勿使人触电。的高度，勿使人触电。煤矿安全规程煤矿安全规程规定：规定：在在行人行道、车场内及其交叉的地方，高度不得低于行人行道、车场内及其交叉的地方，高度不得低于2m；不行人行道内不得低于；不行

47、人行道内不得低于1.8；在井底车场内，；在井底车场内，从劲敌岛城车厂不得低于从劲敌岛城车厂不得低于2.2UVWR1R2R3C1 C2 C3 人身触及带 电体某一相时，通过人体电流远大于安全电流30mA。置人于死地。 在故障点产生电弧引起在故障点产生电弧引起瓦斯煤尘爆炸瓦斯煤尘爆炸绝缘杆第三节第三节 防触电保护技术措施防触电保护技术措施 一 保护接地系统保护接地系统 保护接地保护接地 :用导体用导体 把电气设备中所有把电气设备中所有正常不带电、绝缘正常不带电、绝缘损坏时可能带电的损坏时可能带电的外漏金属部分与埋外漏金属部分与埋在地下的接地极连在地下的接地极连接起来。接起来。 保护接地系统保护接地

48、系统 ：将井下所有电器设将井下所有电器设备的局部接地装置备的局部接地装置用总接地干线与主用总接地干线与主接地极连在一起，接地极连在一起，形成系统。形成系统。中性点不接地系统电路分析：L3相碰壳 人触电 电流经人体电阻与接地电阻并联入地再经另两相对地电阻流回电源 保护接地装置的接地电阻应不大于4欧 接地体采用钢管或角钢 人体电阻与接地电阻并联且远小于接地电阻，使通过人体电流极小，从而保障了人身安全。 井下保护接地网井下保护接地网 利用铠装电缆金属外壳、橡套电缆或利用铠装电缆金属外壳、橡套电缆或屏蔽护套将各处接地极和设备外壳连屏蔽护套将各处接地极和设备外壳连接形成总接地网。接形成总接地网。 系统组

49、成：主接系统组成：主接地极、局部接地地极、局部接地极、接地母线、极、接地母线、连接导线等连接导线等。 井下 局部接地极应按煤矿安全规程第451条规定。 井下总接地网电阻2欧；局部接地极电阻1欧。接地极接地极工作接地保护接零三级插座L1L2L3N 将设备的金属外壳与从中性线引将设备的金属外壳与从中性线引出的零线相连接成为保护接零出的零线相连接成为保护接零。三三 重复接地系统重复接地系统 适用于中性点接地系统 在零线的一定间隔距离或终端多次接地 简介：漏电保护 装置又称触电保护 器，用来防止因设备漏电、人身触电而造成危害的一种安全保护电器。 漏电断路器漏电继电器漏 电 开 关 主要性能：动作电流和

50、动作切除时间 漏电断路器产品及功能 用电设备绝缘损坏、人员误碰带电部分或某相接地时，会迅速切断电源。 主要技术性能动作电流动作切除时间不超过15或30mA动作时间在0.1S内双极双极三极三极四极四极QF断路器 TA电流互感器A放大器 QF断路器线圈I0漏电电流断路器【单相电源】【三相电源】【三相四线制】 中性点接地式漏电开关中性点接地式漏电开关开关外形开关外形普通型普通型矿用型矿用型漏电继电器接线图漏电继电器接线图一一.雷电的形成和危害雷电的形成和危害 1.雷电的形成雷电的形成是由于是由于下降的水滴与上升的热下降的水滴与上升的热气流发生摩擦，产生由气流发生摩擦，产生由带电水滴组成的雷云。带电水

51、滴组成的雷云。当雷云中电荷的积累使当雷云中电荷的积累使空气中的电场增加到一空气中的电场增加到一定的数值，空气绝缘被定的数值，空气绝缘被击穿时，便在正负雷云击穿时，便在正负雷云之间或雷云与地面之间之间或雷云与地面之间发生强烈放电，发生强烈放电，产生耀产生耀眼的闪光和隆隆的雷声眼的闪光和隆隆的雷声。雷电的破坏雷电的破坏感应引起的过电压感应引起的过电压直接雷击直接雷击雷云直接对地面的人、畜、树木或建筑物放电，雷电流通过被击物泄入大地，使人、畜死亡，树木、建筑物严重破坏并引起火灾。直接雷击直接雷击由感应引起过电压由感应引起过电压雷云存在时，通过架空线形成雷电波引雷云存在时，通过架空线形成雷电波引入变电所、建筑物造成严重灾害。入变电所、建筑物造成严重灾害。二二. .防雷措施防雷措施 避雷器避雷器 雷电流电力线路F接地设备工作原理分析工作原理分析当雷电来时，在高频电流和电当雷电来时，在高频电流和电压作用下，压作用下，F F的电阻变的极小的电阻变的极小近于短路，雷电电流经接地电近于短路，雷电电流经接地电阻泄入大地。雷电过后，在工阻泄入大地。雷电过后，在工频电压作用下，频电压作用下，F F的电阻值变的电阻值变成绝缘或高阻态状态。保护了成绝缘或高阻态状态