煤矿机电运输安全知识-郝坤教授

1、1郝坤2n矿山机电运输安全重要性矿山机电运输安全重要性3 3n机电管理存在问题机电管理存在问题5 5n电的基础知识电的基础知识1313n煤矿企业供电要求煤矿企业供电要求2727n井下电气保护井下电气保护5353n井下用电安全井下用电安全7070n提升与运输提升与运输8282n矿山机电运输安全管理方法矿山机电运输安全管理方法94943n对于矿井安全生产影响重大 （1）电气火花、失爆是导致瓦斯事故的重要因素之一 电器设备电失爆及火花 电气火源类型：带电作业、电缆火花、喷灯、信号照明通讯系统、防爆设备失爆、放炮母线短路、非防爆电气设备、电机车火花、开关冒火、摩擦、静电。4（2）安全事故中，机电运输事

2、故所占比例较大。 据资料统计，煤矿事故中，机电运输事故所占比例高达47%左右。 （3）随着煤矿的现代化建设，矿山机械化程度不断提高，由此引发的事故也随之增加。5n机电管理职能部门作用没有得到发挥n现场主要抓机电管理、机电生产，主要精力在现场的生产，职能管理作用淡化。n对机电标准化作业认识不足n未能按照煤矿生产矿井机电专业质量标准化标准进行设备管理。n管理不到位n设备存在隐患6n技术力量薄弱n机电队伍素质较低n机电培训走过程，达不到培训目的n资金不足7n矿井主要机电设备、瓦斯抽采设备，不能有计划的对设备进行检验和测试n没有制定年度大修计划n设备挂牌管理不到位n对矿井机电设备行业安全标准不清楚n技

3、术资料没有归档管理8n供电系统不完善n单电源、单回路供电n中性点接地的变压器向井下供电n井下供电线路未使用检漏继电器n井下电缆敷设、悬挂不合理n井下电器设备外壳保护接地装置不规范n埋深不够n接地线截面过小9n提升装置不符合规程要求n提升绞车未按规定定期性能检测n钢丝绳及连接装置未进行检查或检查不到位n钢丝绳有锈蚀现象n钢丝绳作业时不规范（缠绕、运送人、货）n提升绞车保护不全，有失效现象（过卷、过速等等）n未按要求配备正、副司机10n运输系统问题及隐患n井下轨道铺设质量差n井下掘进斜井未设置“一坡三挡”装置n井下机电运输机车未按要求配备安全装备、司机操作不规范n皮带输送机未进行阻燃试验n井下刮板

4、输送机未设置停止和启动信号装置11n信号系统缺陷n井下、井口提升系统信号不全（如缺发光信号）n井口井底安全门未与提升信号实现电气闭锁n井口信号房设置不合理12 在煤矿生产中电的应用十分广泛，掌握煤矿安全用电至关重要。现就电的基础知识、矿井供电设备、井下电气设备的隔爆与失爆、井下电网的三大保护、触电事故分述如下：13n三、电的基础知识n（一）电流、电压和电阻n 1、电流-电荷有规则的定向运动称为电流。也作为电流强度的简称。电流有方向性，习惯上把正电荷流动的方向规定为电流的方向。n 电流有两种：交流与直流。n 交流电-电流的大小和方向随时间作周期性变化。n 直流电-电流的大小和方向不随时间变化。1

5、4n 电流用符号I 表示，单位为安培，简称安，用符号A表示。常用单位还有千安（kA）、毫安（mA）和微安（A）。它们之间的关系是：n 1 kA（千安）=1000A（安）n 1A（安）=1000 mA（毫安）n 1 mA（毫安）1000A15n 2、电压n 在电路中，由于电源中电动势的作用，使电源的一端聚集正电荷，另一端聚集负电荷，形成电源的正极和负极。人们规定，正极电位高，负极电位低，在正负极间接上负载（如灯泡），构成闭合回路后，电流就会从高电位的正极经负载流向低电位的负极。电源正极和负极之间的电位差，称为电压。16n 电压用符号U表示，单位为伏特，简称伏，用符号V表示。常用单位有千伏（kV）

6、、毫伏（mV）等。它们之间的关系是：n 1 kLV（千伏）=1000V（安）n 1V（伏）=1000 mV（毫伏）17n 3、电阻n 物体对电流通过所呈现的阻力称为电阻。电阻与导体的长度、断面和材料等有关。导体愈长，电阻愈大。断面愈大，电阻愈小；材料对电阻的影响用电阻系数来衡量。电阻系数以银为最小，铜次之，铝再次之。因为银的价格昂贵，所以人们一般以铜和铝来做导线。18n 电阻用符号R或r表示，单位为欧姆，简称欧，用符号表示。常用单位有千欧（k）和兆欧（M）。它们之间的关系是：n 1 k千欧=1000（欧）n 1M（兆欧）=1000000（欧）19 （二）导体、绝缘体和半导体n 1、导体n 电荷

7、容易流过的物体称为导体。常见的金属如银、铜、铝等都是良好的导体，所以，矿用电缆的导电芯线，都是用铜和铝作为导体。n 除银、铜、铝外，还有其他金属及各种水溶液等都是导体，大地也可作为导体。20n2、绝缘体n 除导体之外，电荷难以流过的物体称为绝缘体。常见的如橡胶、塑料、陶瓷、空气等等。习惯上把绝缘体的电阻专门叫做绝缘电阻。用兆欧作单位，它是衡量绝缘性能好坏的依据。n绝缘体的绝缘性能随条件而变化，一旦正常的绝缘受到损伤、过热、受潮或加压超过规定时，都能使其绝缘性能急剧下降，甚至失去绝缘性能，可能引起严重的后果。 21n3、半导体n导电性能介于导体与绝缘体之间绝缘体之间的物质，称为半导体。常见的半导

8、体有锗、硅、硒和半导体橡胶等。半导体经过加工后可以制成各种晶体管、半导体器件、集成电路等，广泛应用于各种电子电路中，如手机、电视和煤矿生产中使用的硅整流、可控硅、综合保护器等。22n（三）欧姆定律n 水管中流过水流的大小与水管两端压力差成正比，与水管的阻力成反比，这是我们日常生活中经验。同样，由实验证明。一段电阻内流过的电流大小与加在它两端的电压成正比，与电阻本身的电阻值成反比，这就是欧姆定律，可用下式表示：n I=U/Rn 式中： I电流，A；n U电压，V；n R电阻，。23n（四）简单电路n 电流所流过的路径称为电路。电路是由电源、用电设备（负载）、连接导线和开关组成。24n 短路的特点

9、是电流很大，其值可达额定电流的几十倍或更大，很大的短路电流不仅能在极短的时间内迅速烧毁设备，甚至可能引起煤矿井下瓦斯煤尘爆炸事故。为了防止短路故障的发生，煤矿井下在电气设备中装设过流保护装置，以防止因短路故障所造成的危害。25n （五）电功与电功率n 我们知道灯泡是要消耗能量的，这个能量由电功或电能转化而来。在单位时间，即一秒钟内所作的电功，称为电功率，或简称功率。n 电功率用符号P表示，单位为瓦特，简称瓦，用符号W表示。功率和电压与电流之间都保持着正比关系，可用下式表示：n P=U.In式中 P电功率.W.26n 在实用中，经常用KW做单位，即1KW=1000W。例如电机铭牌标明的40KW就

10、是指他的功率来说的，有时也把功率叫做容量。n 电功和电能通常用“度电”来表示。每1度电等于1KW的设备工作1h所消耗的电能，即1千瓦.小时。例如10个500W的灯泡工作1h，消耗5度电。 27一、矿井供电系统一、矿井供电系统 1.1.矿井供电系统的任务与构成矿井供电系统的任务与构成（1 1）矿井供电系统的任务：作为井下生产动力源和照明源。）矿井供电系统的任务：作为井下生产动力源和照明源。（2 2）矿井供电系统的构成：）矿井供电系统的构成：双回路电网双回路电网矿井地面矿井地面 变电所变电所 井筒井筒 井下央变电所井下央变电所 采区变电所采区变电所 工作面工作面用电点。用电点。 2.供电安全要求供

11、电安全要求 （1）供电安全可靠：采用双回路供电网，确保不间断地对）供电安全可靠：采用双回路供电网，确保不间断地对矿井供电。矿井供电。 （2）供电技术合理：矿井供电系统简单，供电质量高。）供电技术合理：矿井供电系统简单，供电质量高。四、四、 矿井供电安全矿井供电安全28深井供电系统深井供电系统地面变电所地面变电所井下中央变电所井下中央变电所采区变电所采区变电所工作面配电点工作面配电点29n深井供电系统的电源从矿区变电站35kV母线上取得，由两回路架空线直接将高压引入到矿井的负荷中心（地面变电所），用两台35kV/6kV主变压器配电给地面的主要高压设备，如主、副井提升机、空压机、主通风机等。30n

12、地面总变电所另设两台6kV/0.38kV配电变压器构成三相四线制系统向地面低压动力及照明设备供电。由地面变电所两条高压电缆，经井筒下井将6kV高压电能送到井下中央变电所，再由井下中央变电所通过高压配电装置分配给井底车场附近的高压用电设备，如主排水泵和变流设备，并向各采区变电所供电。为向井底车场及附近巷道、硐室中的低压动力设备供电，在井下中央变电所中设置有两台矿用动力变压器，将6kV电压降到660V(或380V)。31n此外，还设置矿用照明变压器，将660V(或380V)电压进一步降低到127V，向井底车场附近巷道及硐室中的照明设备供电。n从井下中央变电所用高压电缆将6kV电能送到采区变电所。采

13、区变电所再将电压降低到660V(或380V)，然后用低压电缆将它分别送到各个工作面附近的配电点，再分别送到工作面及附近巷道中的各生产机械。32n如果采区内有综采工作面，6kV的高压电能则经采区变电所中的高压配电装置，配送到工作面附近顺槽中的移动变电站，然后经移动变电站将6kV电压降低到1140V，再送到工作面配电点，分配给各用电负荷。采区变电所及附近巷道中的照明设备，由设在采区变电所中的矿用照明变压器供电。n采区巷道中的照明、信号则由安装在采区变电所和工作面配电点的照明、信号综合保护装置供电。33采区距地采区距地表表100200m浅井供电系统浅井供电系统34 煤矿安全规程煤矿安全规程第四百四十

14、一条第四百四十一条 矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t60000t以以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。 矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。 正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必

15、须带电备用，以保证供电的连续性。运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。 10kV10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。 矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。35案例：案例：矿井供电系统矿井供电系统36案例：案例：矿井供电系统矿井供电系统井下中央变电所供电示意图井下中央变电所供电示意图37案例：案例：矿井供电系统矿井供电系统38案例：案例：矿井供电系统矿井供电系统393.3.矿井配电额定电压等级矿井配电额定电压等级 （1 1）高压不应超过）高压不应超过10000V 10000V ；（2 2）低压不应超过）

16、低压不应超过1140V1140V； （3 3）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）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127V127V； （4 4）远距离控制线路的额定电压不应超过）远距离控制线路的额定电压不应超过36V36V4. 4. 井下低压网络的标准电压等级井下低压网络的标准电压等级 （1 1）标准电压：）标准电压：127V127V、380V380V、660V660V、 1140V1140V、 3300V3300V、 6000V 6000V ，（2 2）平均电压）平均电压: 133V: 133V、 400V400V

17、、 690V690V、 1200V1200V、3460V3460V、 6300V6300V。 矿井供电安全矿井供电安全40二、矿井电气设备二、矿井电气设备 1.1.矿井电气设备的种类矿井电气设备的种类 （1 1）高低压配电柜：用于接受和分配电能，并实施供电保护控制。）高低压配电柜：用于接受和分配电能，并实施供电保护控制。 （2 2）矿用变压器：用于将矿井供电网电压降至动力设备及照明所需的电压等级。）矿用变压器：用于将矿井供电网电压降至动力设备及照明所需的电压等级。 （3 3）矿用低压开关：用于矿井低压供电系统配电控制，）矿用低压开关：用于矿井低压供电系统配电控制， （4 4）矿用隔爆型磁力启动

18、器：用于矿井低压动力设备。）矿用隔爆型磁力启动器：用于矿井低压动力设备。 （5 5）隔爆移动变电站：作为采区、工作面动力设备供电源及控制设备。）隔爆移动变电站：作为采区、工作面动力设备供电源及控制设备。 矿井供电安全矿井供电安全41 2.2.矿井电气设备的防爆性能要求矿井电气设备的防爆性能要求 （1 1）防爆外壳的耐爆性：矿用电气设备的防爆外壳应有足够机械强度（一般大于）防爆外壳的耐爆性：矿用电气设备的防爆外壳应有足够机械强度（一般大于8 8个大气压），个大气压），能承受壳体内物质爆炸压力作用；能承受壳体内物质爆炸压力作用； （2 2）防爆外壳的不传爆性：壳体内爆炸产生的）防爆外壳的不传爆性：

19、壳体内爆炸产生的高温高压气体和火焰不能直接点燃外部的可爆高温高压气体和火焰不能直接点燃外部的可爆炸性气体。炸性气体。 3.3.矿井电气设备的标志矿井电气设备的标志 （1 1）矿用一般型电气设备标志：）矿用一般型电气设备标志：“KY”KY”。 （2 2）矿用防爆型电气设备标志：）矿用防爆型电气设备标志：“EX”EX”和和“MA”MA”。 （3 3）矿用隔爆型电气设备标志：）矿用隔爆型电气设备标志：“ExdI”ExdI”。矿井供电安全矿井供电安全隔爆型真空馈电开关隔爆型真空馈电开关 42 一、矿井供电安全保护一、矿井供电安全保护 1.1.防漏电保护防漏电保护（1 1）保护作用：保护作用：防止矿井电

20、网集中性漏电或分散性漏电时，引起人身触电、可燃物燃烧或爆炸防止矿井电网集中性漏电或分散性漏电时，引起人身触电、可燃物燃烧或爆炸物爆炸等事故的发生。物爆炸等事故的发生。 （2 2）漏电保护类型：漏电跳闸保护、漏电闭锁保护和选择性漏电保护。）漏电保护类型：漏电跳闸保护、漏电闭锁保护和选择性漏电保护。矿井供电安全矿井供电安全检漏继电器保护装置检漏继电器保护装置43 2.2.保护接地保护接地（1 1）保护作用：保护作用：电气设备导体绝缘损坏壳体带电时，保护接地极降低导体碰壳产生的电火花电气设备导体绝缘损坏壳体带电时，保护接地极降低导体碰壳产生的电火花能量或降低人体触及带电外壳的电流。能量或降低人体触及

21、带电外壳的电流。 （2 2）井下保护接地网的构成：主接地极、）井下保护接地网的构成：主接地极、局部接地极、接地母线和连接导线。局部接地极、接地母线和连接导线。 （3 3）安全规定：）安全规定：36V36V以上和由于绝缘损坏以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备金属外壳、可能带有危险电压的电气设备金属外壳、构架等，都必须设接地保护装置；接地网构架等，都必须设接地保护装置；接地网上任一保护接地点的接地电阻，不得超过上任一保护接地点的接地电阻，不得超过2 2；移动设备或手持式设备同时接地网之；移动设备或手持式设备同时接地网之间的保护接地用的电缆芯线的电阻不得超间的保护接地用的电缆芯线的电阻不得

22、超过过1 1。矿井供电安全矿井供电安全44 3.3.过流保护过流保护 过流：过流：电气设备及电缆流过的电流超过其额定值。电气设备及电缆流过的电流超过其额定值。 （1 1）保护功能：保护功能：电气设备及电缆出现过负荷、短路或断相故障时，保护装置动作切断设备的电气设备及电缆出现过负荷、短路或断相故障时，保护装置动作切断设备的电源，防止设备烧毁或发生火灾事故。电源，防止设备烧毁或发生火灾事故。 （2 2）保护装置类型）保护装置类型 短路保护装置：短路保护装置：熔断器和电磁式过流继电器等。熔断器和电磁式过流继电器等。 过负荷保护装置：过负荷保护装置：热继电器和限流热继电器等。热继电器和限流热继电器等。

23、 断相保护装置：断相保护装置：热继电器等。热继电器等。 （3 3）保护装置的设置要求：）保护装置的设置要求：变压器的高压侧和高压电机变压器的高压侧和高压电机应设置过流保护，变压器的低压侧或低压馈电开关应设置应设置过流保护，变压器的低压侧或低压馈电开关应设置过流保护、漏电保护过流保护、漏电保护。 矿井供电安全矿井供电安全45 二、矿井安全供电与用电管理二、矿井安全供电与用电管理 1.1.矿矿井供电安全管理井供电安全管理 （1 1）不准带电检修；）不准带电检修； （2 2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置；）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置； （3 3）不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护和局部

24、通风机风电、瓦斯电闭锁装置；）不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置； （4 4）不准明火操作、明火打点、明火放炮；）不准明火操作、明火打点、明火放炮； （5 5）不准用铜、铝、铁丝等代替保险丝；）不准用铜、铝、铁丝等代替保险丝； （6 6）停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，）停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，不准送电；不准送电； （7 7）有故障的供电线路，不准强行送电；）有故障的供电线路，不准强行送电； （8 8）电气设备的保护装置失灵后，不准送电；）电气设备的保护装置失灵后，不准送电； （9 9）失爆设备、失爆电器、不准使用。）失爆设备、失爆电器、不准

25、使用。 矿井供电安全矿井供电安全46 2.2.矿矿井用电安全管理井用电安全管理 矿井用电必须做到矿井用电必须做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持三无、四有、两齐、三全、三坚持” ” （1 1）“三无三无”：电气接线电气接线“无鸡爪子无鸡爪子”；“无羊尾巴无羊尾巴”；无明接头。；无明接头。 （2 2）“四有四有”：电气系统与设备有过电流和漏电保护装置；有螺钉和弹簧垫；有密封圏和电气系统与设备有过电流和漏电保护装置；有螺钉和弹簧垫；有密封圏和挡板；有接地装置。挡板；有接地装置。 （3 3）“两齐两齐”：电缆悬挂整齐；设备硐室清洁整齐。电缆悬挂整齐；设备硐室清洁整齐。 （4 4）“三全三全”：防护装

26、置全、绝缘用具全、防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全图纸资料全 ； （5 5）“三坚持三坚持”：坚持使用检漏继电器；：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；坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护；坚持使用风电和瓦斯电闭锁。坚持使用风电和瓦斯电闭锁。矿井供电安全矿井供电安全47n 矿井供电设备主要包括：高压控制设备，变电设备，低压馈电设备及线路。主要任务是分配与输送电能以及控制电路通与断，完成供电。n 目前，我国煤矿井下常用的供电电压等级，交流有10kV或6kV及1140V、660V或380V、127V、36V和供架线式电机车使用的250V、250V直流电压等级，以适应不同类型矿井

27、的用电设备。48n煤矿安全规程煤矿安全规程第四百四十八条第四百四十八条 n 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：n (一)高压，不超过10000V。n (二)低压，不超过1140V。n (三)照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。n (四)远距离控制线路的额定电压，不超过36V。n 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。49煤矿安全规程煤矿安全规程第第四百四十二条四百四十二条 对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回下山开采的采区排水

28、泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。负荷。 主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变（配）电所馈等主要设备房，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出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。上述同种设备房的配电装置。 本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。线路上不应分接任何负荷。 本条上

29、述设备的控制回路和辅助设备，必须有与本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。主要设备同等可靠的备用电源。50煤矿安全规程煤矿安全规程第四百五十条第四百五十条 矿井必须备有井上、下配电系统图，井下电气矿井必须备有井上、下配电系统图，井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面辐射示意图，并随着情况变化定期填绘。图中应平面辐射示意图，并随着情况变化定期填绘。图中应注明：注明： （一）电动机、变压器、配电设备、信号装置、（一）电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置等装设地点。通信装置等装设地点。 （二）每

30、一设备的型号、容量、电压、电流种类（二）每一设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。及其他技术性能。 （三）馈出线的短路、过负荷保护的整定值，熔（三）馈出线的短路、过负荷保护的整定值，熔断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线最远点断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线最远点两相短路电流值。两相短路电流值。 （四）线路电缆的用途、型号、电压、截面和长（四）线路电缆的用途、型号、电压、截面和长度。度。 （五）保护接地装置的安设地点。（五）保护接地装置的安设地点。51（二）采区供电系统（二）采区供电系统 5253采区变电所高、低压接线方式采区变电所高、低压接线方式图22 单电源进线接线方

31、式（） 图23单电源进线接线方式（二） 图24双电源进线接线方式（一） 图25双电源进线接线方式（二）54图2 典型低压供电系统图55图2 用移动电站供电的接线方式 综合机械化采掘工作面的供电综合机械化采掘工作面的供电 56 掘进工作面供电的特殊要求掘进工作面供电的特殊要求 “三三 专专”：专用变压器、专用开关、专用线路：专用变压器、专用开关、专用线路“两闭锁两闭锁”：风电闭锁与瓦斯电闭锁：风电闭锁与瓦斯电闭锁 (a)面两台局部通风机 (b)两面各一台局部通风机图28“三专”供电系统示意图57n（一）矿用高压配电箱（俗称高压开关）n 高压配电箱可作为配电开关或控制保护变压器、高压电动机或高压线

32、路。矿用高压配电箱分为两种，即矿用一般型和隔爆型。58n（二）矿用变压器n 矿用变压器是为适应煤矿生产对变压器结构提出特殊要求的特种变压器。它是供电系统中的主要设备，用途是改变交流电压。煤矿常用的变压器大多为降压变压器。分动力和照明。有油浸和干式隔爆型之分。59n（三）低压隔爆馈电开关n 这种开关适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井，是一种手动或电动合闸供电开关。主要用于井下低压配电线路中，设在变压器出口的一侧，作为1140V及660V或380V低压电网总配（馈）电开关，因此有“馈电”开关之称。同时因为开关内有自动保护装置，可以在线路中出现过流或漏电故障时，能自动跳闸切断故障电源，所以又称“自动”

33、开关。60n（四）矿用电缆n 矿用电缆主要有铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆三种。用途是传输和分配电能。 61n（五）井下电气设备的隔爆与失爆n 各类电气设备，对其采取一定的安全措施以后，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。隔爆型电气设备是防爆电气设备的一种类型，它的防爆标志为ExdI，其含义Ex为防爆总标志；d为隔爆型代号；I为煤矿用防爆电气设备。读作煤矿用隔爆型防爆电气设备。62n 隔爆，就是当电气设备外壳内部的爆炸气体发生爆炸时，不会引起外壳周围的爆炸性气体发生爆炸，凡是具有这种隔爆外壳的电气设备就叫隔爆型电气设备。n 失爆，电气的隔爆外壳失去了耐爆性

34、或隔爆性就叫失爆。63防爆设备分类防爆设备分类防爆电气设备类型防爆电气设备类型标标 志志防爆电气设备类型防爆电气设备类型标标 志志隔爆型隔爆型d充砂型充砂型q本质安全型本质安全型i正压型正压型p增安型增安型e充油型充油型o浇封型浇封型m无火花型无火花型n气密型气密型h特殊型特殊型s64n煤矿井下常见的电气失爆现象有：n（1）由于隔爆接合面严重锈蚀，有较大的机械伤痕，连接螺钉没有压紧而使隔爆间隙超过规定要求而造成失爆。n（2）由于外力作用，如砸、压、挤、碰等原因，使隔爆外壳变形或损坏；隔爆外壳上的盖板、接线嘴、接线盒的连接螺钉折断、螺纹损坏；连接螺钉不齐全，使机械强度达不到规定而失爆。n（3）连

35、接电缆没有使用合格的密封圈或没有密封圈，不用的电缆接线孔没有使用合格的封堵挡板或没有挡板而失爆。n（4）接线柱、绝缘套管烧毁，使两个空腔连通，外壳内部爆炸是时产生高的压力使外壳损坏，发生失爆。65一、电气保护装置的任务一、电气保护装置的任务二、井下电气保护的类型二、井下电气保护的类型1 1）过电流保护。包括短路保护、过流（过负荷）保护。）过电流保护。包括短路保护、过流（过负荷）保护。2 2）漏电保护。包括选择性和非选择性漏电保护、漏电闭锁。）漏电保护。包括选择性和非选择性漏电保护、漏电闭锁。3 3）接地保护。包括局部接地保护、保护接地系统。）接地保护。包括局部接地保护、保护接地系统。4 4）电

36、压保护。包括欠电压保护、过电压保护。）电压保护。包括欠电压保护、过电压保护。5 5）单相断线（断相）保护。）单相断线（断相）保护。6 6）风电闭锁、瓦斯电闭锁。）风电闭锁、瓦斯电闭锁。7 7）综合保护。电动机综保和煤电钻（照明）综保等。）综合保护。电动机综保和煤电钻（照明）综保等。“三大保护三大保护”66三、对电气保护装置的要求三、对电气保护装置的要求 1 1、选择性、选择性 2 2、快速性、快速性 3 3、灵敏性、灵敏性 4 4、动作可靠性、动作可靠性672、低压电网电压保护、低压电网电压保护1、欠电压保护、欠电压保护煤矿井下高低压防爆开关都具有欠电压保护功能。煤矿井下高低压防爆开关都具有欠

37、电压保护功能。磁力起动器的控制回路就兼有欠电压装置的功能磁力起动器的控制回路就兼有欠电压装置的功能2 2、过电压保护、过电压保护1 1）内部过电压保护）内部过电压保护主要采用压敏电阻（高压隔爆配电箱）、阻容吸收装置主要采用压敏电阻（高压隔爆配电箱）、阻容吸收装置（馈电开关、磁力起动器）进行防护。（馈电开关、磁力起动器）进行防护。2 2）外部过电压保护）外部过电压保护主要采用避雷针、避雷器、接地等措施进行防护。主要采用避雷针、避雷器、接地等措施进行防护。68煤矿安全规程煤矿安全规程第四百五十九条第四百五十九条 井上、下必须装设防雷电装置，并遵守下列规井上、下必须装设防雷电装置，并遵守下列规定：定

38、： （一）经由地面架空线路引入井下的供电线（一）经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，路和电机车架线，必须必须在入井处装设防雷电装置。在入井处装设防雷电装置。 （二）由地面直接入井的轨道及露天架空引（二）由地面直接入井的轨道及露天架空引入（出）的管路，必须在井口附近将金属体进行不入（出）的管路，必须在井口附近将金属体进行不少于少于2 2处处的良好的集中接地。的良好的集中接地。 （三）通信线路（三）通信线路必须必须在入井处装设熔断器和在入井处装设熔断器和防雷电装置。防雷电装置。691 1、漏电故障的类型原因和危害、漏电故障的类型原因和危害 集中性漏电：供电系统中某一处或某一点的绝缘受到

39、集中性漏电：供电系统中某一处或某一点的绝缘受到破坏，其绝缘阻值低于规定值，而供电系统中其余部分破坏，其绝缘阻值低于规定值，而供电系统中其余部分的对地绝缘仍保持正常。的对地绝缘仍保持正常。 分散性漏电：供电系统网络或某条线路的对地绝缘分散性漏电：供电系统网络或某条线路的对地绝缘阻值均匀下降到规定值以下。阻值均匀下降到规定值以下。 井下供电中遇到的大多数漏电故障是集中性漏电故井下供电中遇到的大多数漏电故障是集中性漏电故障。障。3、井下低压电网的漏电保护、井下低压电网的漏电保护70常见漏电故障的原因常见漏电故障的原因: : 电缆和设备长期过负荷运行，促使绝缘老化。电缆和设备长期过负荷运行，促使绝缘老

40、化。 电缆芯线接头松动后碰到金属设备外壳。电缆芯线接头松动后碰到金属设备外壳。 运行中的电缆和电气设备受潮或进水，使供运行中的电缆和电气设备受潮或进水，使供电系统绝缘性能降低。电系统绝缘性能降低。 在电气设备内部随意增设电气元件，使元器在电气设备内部随意增设电气元件，使元器件间的电气间隙小于规定值，导致放电而接地。件间的电气间隙小于规定值，导致放电而接地。 导电芯线与地线错接。导电芯线与地线错接。 电缆和电气设备受到机械性冲击或炮崩。电缆和电气设备受到机械性冲击或炮崩。 人身直接触及一相导电芯线。人身直接触及一相导电芯线。712 2、漏电故障的危害、漏电故障的危害: : 当漏电电流的电火花能量

41、达到瓦斯、煤尘最小点燃能当漏电电流的电火花能量达到瓦斯、煤尘最小点燃能量时，能引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸；量时，能引起瓦斯、煤尘燃烧或爆炸； 当漏电电流超过当漏电电流超过50 mA50 mA时，可能引起电雷管的超前起时，可能引起电雷管的超前起爆；爆； 当漏电故障不能及时发现和排除时，就可能扩大为相当漏电故障不能及时发现和排除时，就可能扩大为相间短路事故；间短路事故； 若人身触及一相带电导体或漏电设备外壳时，流经人若人身触及一相带电导体或漏电设备外壳时，流经人身电流超过身电流超过30mA30mA的极限电流时，就有伤亡的危险。的极限电流时，就有伤亡的危险。 电网对地电容电流随着电网的增大而增大。电网

42、对地电容电流随着电网的增大而增大。723 3、漏电保护原理、漏电保护原理 （1 1）利用附加直流电源的保护原理）利用附加直流电源的保护原理734 4漏电保护装置的组合应用漏电保护装置的组合应用 检漏继电器能保护所有漏电故障，但无选择性，一检漏继电器能保护所有漏电故障，但无选择性，一旦动作会导致整个低压电网停电；旦动作会导致整个低压电网停电； 零序功率方向式漏电保护选择性好，停电范围小，零序功率方向式漏电保护选择性好，停电范围小，却不能保护对称性漏电故障。却不能保护对称性漏电故障。 旁路接地式漏电保护方式安全性较高，但保护范围旁路接地式漏电保护方式安全性较高，但保护范围单一，只能保护单相漏电或人

43、体触电。单一，只能保护单相漏电或人体触电。漏电闭锁只在开关断开时对负荷一侧进行检测，开漏电闭锁只在开关断开时对负荷一侧进行检测，开关合闸后不起作用。关合闸后不起作用。各种漏电保护装置的优点和存在的缺限：各种漏电保护装置的优点和存在的缺限：74 作用作用 能连续检测电网的对地绝缘电阻。能连续检测电网的对地绝缘电阻。 当电网绝缘水平降低到规定值，或人触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。及一相带电导体时能使自动开关跳闸切电源。 当人触及一相带电导体，或发生一相线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路接地漏电故障时能补偿流过

44、人体的电容电流和接地漏电电流中的电容电流。和接地漏电电流中的电容电流。75煤矿安全规程煤矿安全规程第四百五十七条第四百五十七条 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电流不超过20A20A。 地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必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。保护装置。 井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或有

45、选井下低压馈电线上，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。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每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1 1次跳闸次跳闸试验试验。766、井下电网的保护接地、井下电网的保护接地保护接地的作用：保护接地的作用：1、漏电电流大部分经接地极入、漏电电流大部分经接地极入地，降低了人体触电的危险；地，降低了人体触电的危险；2、避免了设备外壳与大地接触、避免了设备外壳与大地接触不良而产生的火花。不良而产生的火花。1. 1. 保护接地及其作用保护接地及其作用77局部接地极应采用面积不局部接地极应

46、采用面积不小于小于0.6平方米，厚度不平方米，厚度不小于小于3毫米的钢板平放在毫米的钢板平放在水沟深处。水沟深处。每年至少提出每年至少提出来，详细检查一次来，详细检查一次设置在其他地点的局部设置在其他地点的局部接地极，可用直径不小接地极，可用直径不小于于35mm、长度不小于、长度不小于15m的钢管制成、的钢管制成、管上应至少钻管上应至少钻20个直个直径不小于径不小于5mm的透孔，的透孔，并全部垂直埋入底板。并全部垂直埋入底板。主接地极应采用面积主接地极应采用面积不小于不小于0.75平方米，平方米，厚度不小于厚度不小于5毫米的钢毫米的钢板制成。每年至少提板制成。每年至少提出来，详细检查一次出来，

47、详细检查一次2. 2. 井下保护接地系统井下保护接地系统78煤矿安全规程煤矿安全规程第四百八十二条第四百八十二条 电压在电压在36V 36V 以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的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，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等皮或屏蔽护套等必须有保护接地必须有保护接地。煤矿安全规程煤矿安全规程第四百八十三条第四百八十三条 接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过22。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用每一移动式和手持式电气

48、设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过11。煤矿安全规程煤矿安全规程第四百八十四条第四百八十四条 所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅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皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1 1个个总接总接地网。地网。79第四百八十六条第四百八十六条 连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于连接主接地极的接地母线，应采用截面不小于50mm50mm2 2的铜线，或截面不小于的铜线，或截面不小于100mm100mm2 2的镀

49、锌铁线，或厚度不小的镀锌铁线，或厚度不小于于4mm4mm、截面不小于、截面不小于100mm100mm2 2的扁钢。的扁钢。 电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接，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，应采用截面不电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，应采用截面不小于小于25mm25mm2 2的铜线，或截面不小于的铜线，或截面不小于50mm50mm2 2的镀锌铁线，或的镀锌铁线，或厚度不小于厚度不小于4mm4mm、截面不小于、截面不小于50mm50mm2 2的扁钢。的扁钢。接地电阻的测定接地电阻的测定井下接地电阻的测量，由电气管理人员（专人）负责，井

50、下接地电阻的测量，由电气管理人员（专人）负责，每季度对总接地网接地电阻值至少测定一次，并记录，每季度对总接地网接地电阻值至少测定一次，并记录，以备查阅。新安装的接地装置，使用前要进行测量。在以备查阅。新安装的接地装置，使用前要进行测量。在进行接地电阻测量时，一般使用本质安全型便携式接地进行接地电阻测量时，一般使用本质安全型便携式接地电阻测量仪表。电阻测量仪表。80煤矿供电电压等级有：n36V： 井下设备控制回路、局部照明的电压；n127V：井下照明、煤电钻；n220V：地面照明；n380V：地面动力、小型矿井井下动力；n660V: 机采工作面、机掘供电；n3kV、1140V：综采工作面、高档普

51、采工作面供电；n6kV、10kV：井下供配电压、大型矿井大型设备动力； n35kV、110kV：矿井地面变电所变电电压。n直流250V、550V：直流架线电机车电源电压。81 一、触电的的危险性及预防一、触电的的危险性及预防 （一）、触电的危险性（一）、触电的危险性 触电事故是人身触及带电体或接近高压带电体时，有电流通过人身而造成的。 触电事故可分为两大类，即电击和电伤。 电击主要造成人体内伤。 电伤主要是造成人体外伤。82 （二）、造成人触电危险的主要因数（二）、造成人触电危险的主要因数 1 1）流过人体的电流的大小）流过人体的电流的大小 2 2）触电时间的长短）触电时间的长短 3 3）触电

52、电压的高低）触电电压的高低 4 4）人体电阻）人体电阻 5 5）电流频率）电流频率 极限安全电流：极限安全电流：30 mA.s30 mA.s 井下人体电阻：井下人体电阻：1000100083 （三）、触电的一般预防方法（三）、触电的一般预防方法 1 1、供电系统结构及保护要合理、供电系统结构及保护要合理 井下配电变压器及向井下供电的变压井下配电变压器及向井下供电的变压器或发电机，器或发电机，中性点禁止直接接地中性点禁止直接接地。 井下电气设备必须有保护接地。井下电气设备必须有保护接地。 井下变电所的高压馈电线及井下低压井下变电所的高压馈电线及井下低压馈电线，应装设馈电线，应装设漏电保护漏电保护

53、装置。装置。 供电系统应有完善的供电系统应有完善的过电流保护过电流保护装置。装置。84 2 2、防止人身接触或接近带电导体、防止人身接触或接近带电导体 将电气设备的裸露带电部分安装在一定高度，或围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，井下不得低于不得低于2 2米，井底车场不得低于米，井底车场不得低于2 22 2米。米。 井下各种电气设备的导电部分都必须封闭在坚固的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，保外壳中，并在操作手柄和盖子之间设置机械

54、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接通电源。井下电缆敷设应符合规程规程规定，电缆破损规定，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，必须及时更换或进行冷、热补。电缆连接须经隔爆接线盒，坚决消灭坚决消灭“鸡爪子鸡爪子”、“羊尾巴羊尾巴”、明接头、明接头。 各变（配）电所的入口或门口都悬挂各变（配）电所的入口或门口都悬挂“非工作人员，非工作人员，禁止入内禁止入内”警示牌；无人值班的变（配）电所，必须关门警示牌；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，

55、入口处和室内都应加锁，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在明显地点加挂“高压危险高压危险”警示牌。警示牌。 85 3 3、降低使用电压、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，都不应超过电话、信号装置的额定供电电压，都不应超过127V127V，控制回路电压不应超过控制回路电压不应超过36V36V等。等。 4 4、严格遵守各项安全用电作业制度、严格遵守各项安全用电作业制度 井下不得带电检修、搬迁电气

56、设备。检修或井下不得带电检修、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道风流中的瓦斯浓度在1 1以下时，方可将导体对地完以下时，方可将导体对地完全放电。全放电。86 在切断电源后，应将开关操作手柄闭锁，并悬挂在切断电源后，应将开关操作手柄闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电有人工作，不准送电”的警示牌。只有执行这项停电操的警示

57、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，必须严格执行操作时，必须严格执行谁停电谁停电就由就由谁送电谁送电的停送电制度，的停送电制度，中间不得换人。严禁采用约时停送电。中间不得换人。严禁采用约时停送电。 非专职或值班电气人员，不得擅自操作电气设备；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，操作高压电气设备主回路时、操作人员必须戴绝缘手套，穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；操作千伏级电气设备主回穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；操作千伏级电气设备主回路时，操作人员必须戴

58、绝缘手套或穿电工绝缘靴。路时，操作人员必须戴绝缘手套或穿电工绝缘靴。 127V127V手持式电气设备的操作手柄和工作人员必手持式电气设备的操作手柄和工作人员必须接触的部分，应有良好绝缘。须接触的部分，应有良好绝缘。 电工必须经过培训，电工必须经过培训，持证上岗持证上岗。严禁非电气作业。严禁非电气作业人员操作或摆弄电气设备。严禁醉酒上岗，疲劳上岗人员操作或摆弄电气设备。严禁醉酒上岗，疲劳上岗。87井下十不准制度:不准带电检修。不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。不准甩掉漏电断电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。不准明火操作，明火打点、明火放炮。不准用铜、铝、铁等代替保险丝。

59、停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，不准送电。有故障的线路不准强行送电。电气设备的保护装置失灵后，不准送电。失爆设备、失爆电器，不准使用。不准在井下拆卸矿灯。881、中性点直接接地系统存在的问题、中性点直接接地系统存在的问题89 2、中性点不接地系统、中性点不接地系统煤矿安全规程煤矿安全规程第四百四十三条第四百四十三条 严禁严禁井下配电变压器中性点直接接地。井下配电变压器中性点直接接地。 严禁严禁由地面中性点直接接地的变压器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。或发电机直接向井下供电。903、中性点不接地系统存在的问题、中性点不接地系统存在的问题地面低压供电地面低压供电系统为什

60、么要系统为什么要采用中性点直采用中性点直接接地系统？接接地系统？91n短路故障的危害及其预防短路故障的危害及其预防n过负荷故障的危害及其预防过负荷故障的危害及其预防n断相故障的危害及其预防断相故障的危害及其预防三、电气火灾及其预防三、电气火灾及其预防92n七、提升与运输n（一）矿井提升设备n矿井提升设备是煤矿最重要的大型机电设备之一，是联系地面与井下的主要生产设备。93 一、矿井提升运输任务及其系统构成一、矿井提升运输任务及其系统构成 1.1.矿井提升运输任务矿井提升运输任务 （1 1）通过矿井主井筒或主巷道将工作面采落的）通过矿井主井筒或主巷道将工作面采落的煤炭提升运出地面；煤炭提升运出地面