矿山电工学重点汇总

1、矿山电工学电力：电能以功率形式表达时俗称电力。汇排流：接线中的母线称为汇排流。功能是汇电力系统：电力由各种形式的发电厂生产， 集和分配电能。经过输送，变换和分配，到达系统和网络结构的基本方式：放射式，干线式，分散的电能用户，这些生产， 环状式。传输，分配消费的环节，组成放射式分为：单回放式和双回路放射式。了一个有机的整体，叫做电力系统。 单回放射式 优点：系统简单，运行维护方便。变电所：变电所是汇集电能，交换电压的中间 缺点：使用的开关，线路多，供电可环节，它由各种电力变压器和配电器组成。 靠性差。配电所：不含电力变压器的变电所为配电所。 双回路放射式分为：单电源双回路，双电源双回路电力网：电

2、力网主要是由各种变电所及各种 干线式结线分：直接连接和贯穿连接。电压等级的电力线路组成，是电力直接连接干线法优缺点：具有回路少，能使高压配系统的重要组成部分，担负着输送，电装置数量减少，造价低。缺点：当公用的干线 变换，和分配电能的任务。， 发生故障时，全部干线上的负荷供电均中断，可额定电压：能是受电器，发电机，变压器等正常 靠性差。工作的电压，称为它们的额定电压。贯穿连接式结线优缺点：此方式的各用户变电所受电器和系统的额定电压正好与等级电压相同， 呈串接形式。由于在连接各用户干线的进出两端发电机额定电压比同级受电器额定电压高5%。 均采用了隔离开关，故有可能减少因一段干线故障电力负荷：电力负

3、荷是决定电力系统规划,设计， 而引起的停电范围。以及发电，送电，变电布局的主要依据。环状式：适用于电源对矿区用户的相对位置居中或供电的可靠性：指供电系统不间断供电的可能程度。 较远，而用户间距较近，并且负荷相差不是很悬电力负荷对供电的基本要求： 殊的供电情况。答：1、保证供电的安全可靠性。2、保证电能的矿山各级变电所主接线分：单母线.桥式，双母线良好质量。3、保证供电系统运行的经济性。线路变压器4种。供电系统接线：指由各种电器设备及其连接线构成的电路。桥式接线：对具有两回电源进线、两台变压器的变小电所，可采用桥式结线。它实质上是用一条由断路器和隔离开关组成的、横连跨接的“桥”，将两个“线路变压

4、器组”高压侧连接起来的结线方式。”桥“上的断路器称为”桥开关“。桥式结线可分为”内桥式“、”外桥式“和”全桥式“。外桥结线的适用范围是：1、 供电线路较短，线路切换少的变电所。2、 由于某种原因（如负荷变化）要经常切换变压器的变电所。3、 有稳定穿越功率的变电所。4、 处于环网中的变电所。5、 向一、二级负荷供电的情况。内桥结线适用的范围是：1、 电源电线较长（张路故障概率较大）的变电所。2、 不需经常切换变压器且负荷稳定的变电所。3、 没有穿越功率的变电所。4、 处于电网终端的变电所。全桥结线操作方便、运行灵活，但它会使占地面积加大，投资增加。单回线开式电网上的终端具有结构简单、使用设备少、

5、投资省、基建快等优点，但因其在线路或变压器故障或检修时均要停电，故其可靠性较差。采用钻孔敷设电缆的优点是：1、 将由矿井地面变电所至采区变电所的电缆线路换成可靠的架空线路，节约了有色金属和投资。2、 井下巷道中没有高压电缆，使人员和设备更加安全。3、 减少了井下变电所硐室的开拓量。4、 在有瓦斯、煤尘爆炸危险的采区中，由于将变电亭设在地面，就使防爆高压配电箱和矿用变压器的用量达到了最低限度。钻井敷设电缆的缺点是：1、 需要进行钻孔、下套管工作，且套管不能回收。2、 需要架设高压架空线、修建变电亭。3、 冬季施工和维护困难。配电装置是指用来接受和分配电能的，在电气上有联系有一些元部件和设备的总称

6、，主要包括开关设备、保护与测量电器、连接母线及其他辅助设备等。变电所的布置包括主变压器、室内外配电装置和主控室等重要部分。空气中的最小安全净距，它表明带电部分到接地或带电部分之间的最小安全净距离。井下中央变电所的位置应尽量靠近负荷中心，并根据通风良好，交通方便，进出线易于敷设，顶底板条件及保安煤柱的位置等因素，一般设在靠副井的井底车场范围内。采区变电所位置的确定原则1、 位于负荷中心，并保证向采区内最远距离，最大容量设备供电。2、 一个采区尽量采用一个采区变电所位置。3、 尽量设在顶底板稳定，无淋水的地点。4、 通风、运输方便。需工作两年以上的采区变电所硐室，即视为永久性建筑。在电力系统中，将

7、能接通、断开或转换高压电路的电器统称为”高压开关电器”，分立使用的高压开关电器有熔断器、隔离开关、负荷开关和断路器4类。熔断器：高压溶断器是在电网中人为设置的一种最薄弱的元件，当有过电流流过时，元件本身会因发热而熔断，并借助灭弧介质的作用，使所连接的电器断开，达到保护电力线咱和电气设备的目的。有限流式和跌落式两种不同的熔断器。断路器按灭弧介质划分，有多油、少油、真空和六氟化硫等断路器。多油断路器是一种用油兼作灭弧、绝缘介质的断路器，特点是箱内充油较多。少油断路器充油较少，油只作熄弧介质用，载流部分的绝缘是靠空气和瓷瓶实现的。因其用油量少且油箱结构坚固，故具有使用安全、安装简单的特点。真空断路器

8、是采用高真空作灭弧介质的一种新型的断开交流电路的断路器，其核心部件是真空灭弧室。真空断路器有很多优点，如触头开距小，动作快，燃弧时间短，电弧能量小，维护工作量小；防火、防爆；动触杆惯性小，适于频繁操作等。隔离开关是用来将高压配电装置的元件和电源隔离的一种开关电器。隔离开关的操作顺序：合闸时先合QS，后合QF，分闸时先分QF，后分QS。高压开关柜由以下几部分组成：母线、高压开关、电流及电压互感器、计量仪表和保护装置、信号及操动机构等。高压开关柜分普通型、矿用一般型和隔爆型等。矿用一般型配电装置除应满足成套配电装置的技术要求外，尚应满足煤矿用电气设备制造规程中的下述有关规定：1、 全封闭外壳、具有

9、防机械损伤，防潮构造。2、 能在温度35，相对湿度97%的空气中有良好的绝缘，绝缘材料具有耐油性和耐弧性。3、 引入电缆接线端子有一定的漏电跨度和气隙。4、 高压油断路器的使用额客断流容量应为实际最大值的一半。5、 应有防误操作的机构连锁装置。6、 电缆引出线应有接线盒，或用插销连接电缆。手车上装有机构连锁装置:1、 当手车在柜外时，若断路器合闸，则手车不能推入柜内。2、 当手车推入柜内并将断路器合闸后，隔离开关合不上。3、 当断路器运行时，隔离开关分不开，同时手车亦被锁住。矿用隔爆型高压配电箱适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井井下中央变电所、采区变小电所和其他场所向变电器、高压电动机和高压分支

10、线路供电。型号：目前煤矿井下常用的隔爆高压配电箱有BGPF-6、BPZ1-6、BGP-6型等。其中：B-隔爆；G-高压;P-配电箱（装置）；Z-真空断路器；5（1）设计序号；6-额客电压6kv。接线盒具有供铠装电缆和橡套电缆接线方式的两种结构。PB3-6G型高压配电装置型号:P-配电箱；B-隔爆型；3-设计序号；6-额客电压为6KV；G-改进型；A、B、C-配电装置型式。瞬时过载脱扣器的作用是当负载电路中出现过载或短路故障电流时，通过电流互感器，将此过载电流反映到过载脱扣器线圈中，当该电流达到脱扣电流的整定值时，相应脱扣器的动铁心便向上运动撞击机械杆直接作用于操作机构，带动油断路器分闸、实现过

11、电流保护。井下使用的低压配电开关包括隔爆自动馈电开关和隔爆手动起动器两大类。前者容量较大，主要用来作低压总开关和分路总开关；后者容量较小，主要用于小负荷线路、照明变压器的控制保护。DW80系列隔爆自动馈电开关（DW80-F），型号：D-自动空气断路器；W-万能式；8-隔爆；0-设计序号；-额定电流（A）；F-带分励脱扣器。三极万能自动空气断路器包括手动三极接触器KM、过流脱扣器YA1、YA2和分励脱扣线圈YA3，它们均装在绝缘板上。BDK1-400Z/660Z（F）型矿用隔爆真空馈电开关的含义：BKD-真空防爆馈电开关;1-设计序号；400-额定工作电流（A）；Z-真空型；660-额客工作电压

12、（V）；Z（F）-用途代号，其中Z为总开关，F为分路开关。BLZ系列矿用隔爆型真空馈电开关：主要作为200-1250KV·A隔爆型移动变电站中的低压侧，也可单独作为供电总开关和分路开关使用。Bl-矿用隔爆型；Z-真空馈电开关；-设计序号；630-额定工作电流(A);E(D）-与移动变电站配用（独立使用）。QS81系列隔爆手动开关主要用于有瓦斯煤尘爆炸危险的矿井中，用以控制不需要频繁启动和停止交流380V、660V的三相鼠笼型异步电动机。矿用隔爆干式变压器具有下述明显优点：没有火灾和爆炸危险，不存在变压器油的老化问题，因而维护检修工作量大为减少，附属部件简单，没有贮油柜，安全气道和油门

13、等部件及密封问题，具体积小，质量轻。常用的矿用隔爆干式变压器有照明、电钻用和动力用两种。KSG型矿用隔爆干式照明、电钻变压器型号含义：K-矿用隔爆；S-三相；G-干式；2.5（4）-额定容量（KV·A）； 0.5-一次电压等级为0.5KV。KSGB型矿用隔爆干式电力变压器型号含义：K-矿用；S-三相；G-干式；B-隔爆；31.5（50、100）-额定容量（KV·A）；6-一次额定电压（KV）。KBSG型矿用隔爆干式电力变压器型号含义：KB-矿用隔爆；S-三相；G-干式；315(或500等）-额定容量（KV·A）；6-一次额定电压（KV）。KBSG型矿用隔爆干式电力

14、变压器是千伏级移动变电站的主变压器。移动变电站综采、综掘的电源，有KSGZY-/6、KBXGZY-/6、KBSGZY-T-/6、KSGJY-/6等几种。型号含义：K（KB）-矿用隔爆；S-三相；G-干式；Z-组合；J-掘进专用；Y-移动式；-额定容量（KV·A）；6-额定电压（KV）。KSGZY型主要用于高瓦斯矿井局部通风机及其它动力设备的专用供电电源；KBSGZY、KBSGZY-T型主要是供综采用，后者采用了KBSG-T型干式变压器；KSGJY-120/6则是掘进专用。KSGJY-120/6型移动变电站的动力和控制箱具有：电动机综合保护（断相、过载、过流、短路、过压保护），风、电、

15、瓦斯闭锁功能。煤矿井下常用的动力电缆主要有铠装电缆（油浸纸绝缘、聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘）和橡套电缆等类。铠装电缆主要在井筒和巷道中作井下输电干线向固定设备供电用；橡套电缆主要在采掘工作面供移动机械使用。矿用橡套软电缆（简称矿用橡套电缆）既是井下固定设备、运输设备、采掘设备的供电电缆，又是从采区变电所向采掘工作面配电用的动力电缆。对铠装电缆悬挂与连接的要求：1、 在水平巷道或倾角小于30°的井巷中，应用吊钩电缆。2、 不应将电缆悬挂在风管或水管上，也不得使其遭受淋水或滴水，并严禁在其上悬挂任何物件。3、 井筒和巷道内的电话和信号电缆，应同电力电缆分挂井巷的两侧；若做不到时，在巷道

16、内应敷设在电力电缆上方且保持0.1m以上的距离。当高、低压电力电缆敷设在巷道的同一侧时，它们应有0.1m以上间距。为便于摘挂，两高压电缆和两低压电缆的间距均不得小于50mm。4、 沿井下巷道内的电缆，在每隔一定距离（一般不大于100m）处，在拐弯或分支点上，以及在连接不同直径电缆的接线盒两端，都应在吊钩或夹持装置上悬挂标志牌，并在牌上注明号码、用途、电压等，以便识别。5、 为便于检修和维护，立井井筒中所敷设的电缆原则上不应有接头，但如因井筒太深确需有接头时，则应将其安排在中间的水平巷道内。（6） 敷设在硐室内和木支架井巷中的电缆，必须将其黄麻外皮剥除，并应定期在其铠装层上加涂防绣漆。穿墙的电缆

17、部分应用套管保护，并严密封堵套管口。电缆故障的种类：1、漏电；2、接地；3、短路；4、断线；5、闪络性故障。电缆故障的原因：1、机械损伤；2、绝缘老化；3、施工不当。 电缆故障的性质可分为开路、低阻、交络等4类。诊断电缆故障的性质是指确定故障点电阻是高阻还是低阻；是闪络还是封闭性故障；是接地、短路、断线还是它们的混合；是单相、两相还是三相故障 。可以根据故障发生时出现的现象，初步判断故障的性质。电缆故障探测方法：1、电桥法，优点是简单、方便。缺点是：测量精度很低，不适于电缆的高阻、闪络性故障，需知道电缆的准确长度，不能检测电缆的短路和断路故障。低压脉冲反射法，优点是：简单、直观，不需要知道电缆

18、的准确长度和电缆芯线的截面、材料等，还可以从反射脉冲识别电缆接头与分支点的位置。缺点是：不能检测高阻与闪络性故障。脉冲电压法：使电缆故障点在直流高压或脉冲高压作用下击窗，通过观察放电脉冲（行波）在测量点与故障点之间往返一次的时间来测距。这种方法的优点是：不必将电缆高阻与闪络性故障的故障点烧穿，直接利用故障点击穿产生的瞬态脉冲电压信号测距；测量跨度快，测理过程简化，是电缆故障测距技术的重大进步。脉冲电压法的缺点是：安全性差（仪器与高电压测量回路有电耦合），接线恢复杂，放电脉冲的波形不尖锐，难以理解 。脉冲电流法的优点是：测距仪与高电压回路是磁的耦合，实现了电的隔离，安全，可靠；经线性电流耦合器变

19、换的脉冲电流波形亦比较容易理解， 接线比较简单。目前国内外普遍采用行波法原理测量故障点的距离；用低压脉冲反射法测量电缆断线和低阻故障；用脉冲电流法测量电缆的高阻或闪络性故障。瓦斯通常是指沼气（CH4），沼气是一种无色、无臭、无味、无毒的气体。矿井瓦斯爆炸：浓度达到5%-16%；存在温度达650-750的点火源。最容易引爆的瓦斯浓度是8.5%，爆炸压力最大的瓦斯浓度是9.5%，当瓦斯浓度低于5%时可以被点燃，但不会爆炸 。引爆延迟时间，延迟时间随点燃温度的升高而缩短，随瓦斯浓度的降低而增大，一般在零点几秒至几秒的范围内。为了防止瓦斯、煤尘爆炸，可采用以下预防措施：1、 将瓦斯和煤尘的含量严格控制

20、在非爆炸范围内。当采区回风道、采掘工作面回风道风流中瓦斯浓度超过1%时，就必须停止工作，撤出人员，进行处理。2、 控制井下各种可能引爆的热源、火源和电烦的，使之不能外露或低于引爆温度。3、 完善井下供电系统的保护装置，当供电系统或设备发生可能引爆瓦斯、煤尘的故障时，及时地切断电源。4、 建立和健全各种有效的安全制度和操作制度，保证井下供电系统的正常运行。采取一定措施或改进后，能在矿井井下正常使用的电气设备叫矿用电气设备。对矿用一般型电气敢设备的基本要求是：一是外壳有一定的防水，防外物的要求。二是引入电缆的接线端子有一定的空气间隙和漏电距离的要求。三是有良好的耐潮性能。四是进线装置应符合国家标准

21、GB3836-2000（爆炸性环境用防爆电气设备）的要求。五是应有内、外接地螺栓。六是接线盒的内壁和可能产生火花的金属外壳内壁应均匀地涂上一层耐孤漆。考虑防爆性能而采取了一定的特别措施后，能在具有爆炸危险环境场所正常、安全使用的矿用电气设备，叫矿用防爆型电气设备。对于正常运行时不产生电弧、火花或危险高温的电气设备或部件，采取适当措施（包括加强绝缘、增大电气间隙和漏电距离），以进一步提高安全程度，防止内部发生短路及接地故障，并严格控制外壳的表面温度，以达到防爆的目的，这种类型的设备叫做矿用增安型电气设备。Exd I 指具有隔爆外壳的矿用电气设备。防爆外壳是利用间隙防爆原理设计制造的，它应具有足够

22、的机械强度，能耐受内部爆炸性混合物可能产生的最大压力，并严格控制接合面的间隙、宽度及加工光洁度，使电气设备外壳内部发生的电火花及爆炸不致引燃外部爆炸性混合物。隔爆外壳必须具有耐爆和隔爆性能。耐爆性亦称爆炸稳定性，即外壳要有足够的机械强度。隔爆性亦称不传爆性，即当爆炸性混合物在外壳内爆炸所产生的高温气体与火焰，通过外壳与壳体的接合面喷向壳外时，受到足够的冷却，使之不能将壳外爆炸性温合物点燃。隔爆外壳的隔爆性能主要靠隔爆面长度、间隙厚度和隔爆面光洁度为隔爆三要素。法兰盘的宽度就是隔爆面的长度，通常用符合“L”表示。隔爆接合面相对表面间的跨度称为间隙，也可叫气隙，通过用符号“W”表示。间隙的作用是：

23、使壳内爆炸喷射物与隔爆面紧密接触，有利于温度的降低；能破坏向外喷射火焰的结构，使锥形火焰变成舌状，接触面增大，有利于冷却；滞缓爆炸喷射物的速度 ，延长了冷地时间，加大了热损失，间隙有漏气泄压作用，降低了壳内爆炸所产生压力。本质安全型电气设备（Exib I）正常工作或规定的故障条件下，所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，叫做本质安全电路，全部电路为本质安全电路的电气设备，叫本质安全型电气设备。防爆正压型电气设备（Exp I）的基本做法：将新鲜空气或惰性气体送人（或充人）密封的电气设备外壳内部，并保持一定的正压，以阻止电气设备外部爆炸性混合物侵入外壳内部，使点火源与周围的爆

24、炸性混合物相隔离，以达防爆的目的。防爆特殊型电气设备（Exs I) 凡是在结构上下不属于上述各基本防爆类型及各类型组合的电气设备，经国家防爆检验机构通过试验并确认其具有防爆能力的电气设备叫防爆特殊型电气设备。它有2种型式：1、用耐腐蚀的金属网制成的网罩隔爆结构。2、用耐腐蚀和耐燃性能较好的微孔通气材料制成的微孔隔爆结构。漏电是一种电网对地发生电能泄漏的电气故障，其特征是电网对大地的绝缘阻抗降低、泄露入地的电流增大。触电在一般情况下是电网发生漏电故障的一种特殊形式，它直接威胁工作人员的生命安全，研究半确定人身安全电流或触电安全值等对人员、矿井的安全和漏电保护系统的设计有重要意义。在电力系统中，当

25、带电导体对大地的绝缘阻抗降低到一定程度，使经该阻抗流入大地的电流增大到一定程度，我们就说该带电导体发生了漏电故障，或者说该供电系统发生了漏电故障。流入大地的电流，叫做漏电电流。空气也是一种绝缘物质。漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电两类。集中性漏电：是指发生在电网中某一处或某一点，而其余部分的对地绝缘水平仍然正常的漏电。分散性漏电是指整条线路或整个电网的对地绝缘水平均匀下降到低于允许水平的漏电。集中性漏电又分为长期集中性漏电、间歇集中性漏电和瞬间集中性漏电三种类型。长期集中性漏电是指电网中的某一设备或电缆，由于某种原因使绝缘击穿或带电导体碰壳而造成的漏电故障，如果没有相应的保护装置，或者保护

26、装置拒动，这种漏电故障将长期存在。间歇性漏电一般指电网内某台控制设备的负茶端，如磁力起动器负荷侧的电缆和末端的电动机，由于某种原因使绝缘击穿，带电导体碰壳而发生的漏电故障。瞬间集中性漏电主要指人员或其他接地的导体偶尔触及设备的带电部分后，立刻又摆脱或分开的情况。漏电可分为单相漏电、两相漏电和三相漏电三种类型。产生漏电的原因：1、电缆或电气设备本身的原因；2、开关设备长期使用，接线板潮湿可能造成漏电 ；3、长期使用的电动机，工作时绕组发热膨胀。井下低压电网发生漏电的危害1、 人身触电；2、引起瓦斯及煤尘爆炸；3、使电雷管无准备引爆；4、烧损电气设备；5、引起短路事故；6、严格影响生产。人体触及带

27、电导体或因绝缘损坏而带电的电气设备金属外壳，甚至接近高压带电体而成为电流通路的现象叫触电。电击是触电后人体成为电路的一部分，电流流经人体引起热化学作用，电解血液和影响人的呼吸，心脏及神经系统，造成人体内部组织的损伤和破坏，导致残废或残废，电击常称为内伤。发生人身触电时流过人身的电流叫触电电流。分4个阶段 ：1、感知电流；2、反应电流；3、摆脱电流；4、极限电流。人体抗是触电电流所流经的人体各部分阻抗之和。体内电阻由肌肉组织，血液，淋巴和神经等组成，其电阻较小，且基本上不受外界条件的影响，一般不低于500。皮肤电阻是指皮肤表面角质层的电阻，它是人合格总阻抗的主要成分。我国把井下工作的人体电阻定为

28、800-1500，通常取为1000。人站在地上，身体某一部分碰到带电的导体或金属外壳时，人体接触部分与站立点的电位差称为接触电压。电压赵高，触电电流赵大，但并非线性关系 。影响触电程度最主要的因素是触电电流的大小和触电时间的长短。我国现行规定30mA（过去是50mA）。该规定的含义是：对于任何供电系统，必须保证当发生人员触电时，触电电流不得大于30mA，否则，就必须设置触电保护装置。该规定的含义是：30mA电流作用于人体1s及以内，对人体无伤害（致残或致死）作用；假如电流超出30mA，则时间就应小于1s，反过来也一样，总之是二者的乘积不允许超过30mA·s。安全电流与人体电阻的乘积称

29、为安全电压。人端阻抗就是甩掉外部电路，且内电路中电源被短接。预防漏电、触电的措施1、 加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进行检查和试验，性能指标达不到要求的，应立即更换。2、 将带电导体、电气元件和电缆接头等，都封闭在坚固的外壳内。3、 对于那些不能封闭在外壳内的带电裸导体，如电机车用的架空导线，应将其安在一定的高度，以避免人身接触的可能。在行人的巷道内、车场内以及人行道与巷道交叉的地方，自轨道平面至架空导线的悬挂高度不得小于2m；在不行人的巷道内不得小于1.9m；在井底车场内，从井底车场到乘车场，其高度不得低于2.2m。4、 加强手持式电动工具把手的绝缘。5、 对人员接触机会较多的

30、电气设备，采用较低的额定电压。6、 井下配电变压器的中性点禁止直接接地，以减小漏电或触电电流。抢救不幸触电人员生命最有效的办法就是现场急救。触电急救的办法：1、人工呼吸法；2、心脏按摩法；采用为压器中性点绝缘（不接地）或中性点经高电阻接地的运行方式，特点是比较安全，漏电电流小，但对保护装置的灵敏度要求较高，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。无论是炮采、普采、高档普采及综采都在大量使用660V电网供电。对长期固定不动的用电设备，才使用铠装电缆。单相漏电和两相漏电均属于不对称故障。节点电压法的定义为：联到节点的各支路电动势和该支路阻抗之商的相

31、量和，等于该节点电压与联到该节点各支路阻抗并联值之商。井下低压电网发生两相漏电的几率远不如单相漏电高，其故障程度（仅就漏电而言）也比单相漏电轻。单相漏电是井下低压电网漏电故障的主流。三相漏电属于对称性漏电。全面是指保护范围内覆盖整个供电单元，没有动作死区，无论该供电单元内何处发生什么类型的漏电故障（对称的或不对称的），都能起保护跳闸作用。安全性：从保护人员触电的角度出发就是要满足30mA·s。保护可靠有两个含义：一是保护装置（或系统）本身有较高有可靠性；二是保护性能要可靠，即当本供电单元内发生漏电故障时，它一定动作（不拒动），而当本供电单元外发生任何故障或其内发生非漏电故障时，它一定

32、不运用（不误动）。动作灵敏是指保护装置对故障的反应能力，要求对于最轻的漏电故障。井下低压供电单元的对地电容主要取决于电缆的长度、截面、绝缘材料的厚度和电介质的性质，而长度的变化是最大的。电缆总长度越长，电网对地电容越大。直流检测式漏电保护具有以下优点：1、保护全面；2、对整个供电单元具有电容电流补偿，漏电电流和人身触电电流较小，等于人为地减轻了故障程度；3、运用值整定简单，数值固定，而且能直接反应电网对地的绝缘状况；4、这种保护装置与供电单元中各分组馈电开关、磁力起动器中的漏电闭锁单元一起，可以构成一个简单易行、可靠性高、成本低廉且易于查找故障支路的漏电保护系统。直流检测式漏电保护的缺点：1、

33、保护无选择性；2、电容电流补偿是静态补偿，电感电抗值调定以后就不能随电网对地电容的变化而自动变化，因而不能保证在整个生产过程都达到最佳补偿的状态，降低了保护的安全性；3、保护装置的动作时间较长。利用漏电时零序电压的大小来反应电网对地的绝缘程度，当零序电压大到一定程度，就使馈电开关跳闸，这就是零序电压式漏电保护的原理。运用电阻值不固定、不能保护对称性漏电故障及不能补偿电容电流是这种保护方式的缺点。利用零序电流或零序电压的幅值大小来判断供电单元内是否发生了漏电，同时，利用各支路的零序电流与零序电压的相位关系来判断故障支路，而后动作，有选择地切除故障支路的电源，这种保护方案就称为零序功率方向式漏电保

34、护，简称方向保护。旁路接地式漏电保护：能保护单相漏电和人身触电，而且电路较为复杂。选择性漏电保护装置是指保护装置动作时仅将发生漏电故障线路的电源切断，保证系统其余部分正常工作。三级选择性漏电保护系统是指在供电系统的三级上都装设有选择性漏电保护装置。零压零流起动、零压维持的含义是：保护插件启动需要零序电压和零序电流的大小和相位关系上都满足条件，但一旦启动后要维持启动状态，则只需有一定幅值的零序电压即可。保护接地就是用导体把电气设备中所有正常不带电，当绝缘损坏时可能带电的外露金属部分（电动机、变压器、电器、测量仪表的金属外壳、配电装置的金属构件、电缆终端与接线盒的金属外壳等），和埋在地下的接地极连

35、接起来。距接地极越近的地方，电流通过土壤的导电面积越小；距接地极越远的地方，导电面积越大。距接地极越近的地方，因半球面的表面积小，因而电阻较大；越远的地方，其电阻越小。因而认为该处的电位为零，这就是通常所说的电气上的“地”。接地回路中任何一点对“地”的电位差称为对地电压。电气设备接地部分的对地电压与接地电流之比称为接地装置的接地电阻 ，它等于接地线的电阻与接地极的流散电阻之和。两郐间的电位差叫做跨步电压，一般取步距0.8m，即取0.8m间的电位差为跨步电压。距接地极越近，跨步电压越大，反之越小。若电动机M1和M2的接地电阻大小相等，则两电动机外壳对地电压相等，为电网电压的一半，即380V电网对

36、地电压为190V；660V电网对地电压为330V。井下保护接地系统由主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线、接地导线和连接导线等组成。设置在井底主、副水仓或集水井内的接地极称为主接地极。有几个水平的矿井，每个水平的总接地网都要与主接地极连接。为加强接地系统的可靠性，在装有电气设备的地独立埋设的接地极称为局部接地极。需要装设局部接地极的地点有：1、采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）；2、每个装有固定电气设备的硐室和单独的高压配电装置；3、每个低压配电点和至少有3台以上电气设备的配电点；4、无低压配电点的采煤工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（带式输送机巷）以及由变电所单独供电的掘进工

37、作面，至少要分别设置一个局部接地极；5、连接动力铠装电缆的每个接线盒以及高压电缆连接装置。连接井底主、副水仓内主接地极的母线称为接地母线。井下各机电硐室、配电点、采区变电所内与局接地极、电气设备外壳、电缆的接地部分连接的母线称为辅助接地母线。从总接地网或辅助接地母线引向电气设备（包括电缆）的接地部分的导线称连接导线。从局部接地极引出的导线称接地导线。采用变压器中性点直接接地的运行方式，其接地的中性点叫零点，由零点引出的线或接地的中性线叫零线。所谓保护接零，就是把电气设备正常情况下不带电的金属部分与电网的零线作电气连接的保护措施。沿零线把一点或多点再行接地，称为重复接地。重复接地的作用是进一步降

38、低发生单相碰壳接地短路时人体的接触电压及减少零线断线时漏电设备外壳的对地电压。接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2；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的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1。在供电系统中，短路是最严重的故障之一。所谓有短路是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间的短接、相与地之间的短接等。产生短路的主要原因是由于电气设备载流部分绝缘损坏。发生短路的主要类型有：三相短路、两相短路、两相接地短路和单相接地短路等。有一种短路称为对称短路，后三种通称为不对称短路。在井下，短路也是引起瓦斯、煤尘爆炸和电气火灾的主要原因之一。无限大电源容量

39、是一个相对的概念，它是指电源距短路点的“电气距离”较远、电源额定容量远大于系统供给短路点的短路容量的电源，常用S= 表示。所谓“电气距离”较远，实际上是指电源阻抗小于短路回路总阻抗10%的情况。对于无限大电源容量系统，在分析短路暂态过程中，可以不考虑电源内部的参数。短路电流暂态过程的突出特点是产生非周期分量电流，产生的原因是由于回路中存在电感。当非周期分量衰减到零后，短路故障的暂态过程即告结束，此时进入短路的稳定状态，这时的电流称这稳态短路电流。短路电流可能的最大瞬时值，称为冲击电流。如果短路是在产生最大瞬时值的条件下发生，则在短路后第一个周期内的短路电流有数值将最大，该值称为短路全电流的最大

40、有效值（双称冲击电流有效值）。短路计算的基本步骤如下：1、绘制计算电路图，选定短路计算点。2、绘制计算用的等效电路图。3、元件电抗的计算。供电系统中的电气设备和载流导体，当电流流过时相互间存在作用力，即一相电流所产生的磁场对其他相电流的作用力，称为电动力。要求电气设备和载流导线必须具有足够的承受短路电动力的能力，即动稳定性。需要进行热稳定样验的设备有：开关电器、电抗器、母线、套管绝缘子、电流互感器、电缆等。假想时间是指在此时间内短路稳定电流Iss所产生的热量等于短路全电流is，在实际短路时间内所产生的热量。凡是流过电气设备或线路的电流，如果超过其额客值或允许值，都叫做电流。低压电动机的控制设备

41、，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。对流保护1、动作迅速：是指在故障电流还没有造成危害之前，便将过流故障切除。 2、动作有选择性；3、可靠性；4、动作灵敏：是指保护装置对故障的反应能力要强，对于短路保护，即使是在保护范围末端发生最小两相短路，它也能可靠地动作。熔断器主要由外壳和熔体构成。熔体用熔点为200-420的铅、锡、锌合金制成，串联于电路中。熔断器的额定电流前者是铭牌上规定的长时通过熔断器的最大电流；后者是指允许长时通过而熔体不熔断的最大电流。井下低压熔断器的额定电压有500V和660V两种。熔断器的极限分断能力是批它最大能切断多大的短路电流，也就是灭弧能力。

42、熔断器熔体的熔断时间与实际流过熔体的电流的关系叫做熔断器的保持特性。电磁式过流继电器又叫过电流脱扣器，它是利用电磁铁的力量直接或间接使开关跳闸，而达到过流保护的目的。热器电器是专作电动机过负荷保护的电器，它由热继电器和电磁式过电流继电器组合而成，是过负荷和短路复合式的保护装置。继电器额定电流和热元件额定电流前者是指整个继电器长期工作所允许的最大电流；后者指允许长期通过且不使热继电器动作的最大电流。对于煤矿井下电网的过流（短路）保护，有以下几点要求：1、是确保可靠性和快速性，兼顾选择性。2、是各级保护应有一级后备保护。3、是采用熔断器保护时，熔体必须与所保护的电缆截面相配合。用来实现电动机的启动

43、、停止、反转和调速等控制过程的电器称为控制电器。矿山常用的控制电器有控制器、主令电器、继电器和接触器等。接触器是一个由电磁铁带动的开关。在控制电路中，它起着接通或切断电动机主电路的作用。接触器有直流和交流两种，直流接触器一般做成单极的，交流接触器则一般做成三极的。继电器是一种灵敏的小型自动控制器。它能反映某些机电参数的变化（如电流、电压、时间、压力等），并用其接点断开或接通电气回路，达到控制目的。按线圈通过电流种类的不同可分交流和直流两种；按功用不同，最常用的为电流和电压两种。在控制电路中，起着发号施令作用的电器为主令电器。控制器目前广泛应用的有鼓形控制器和凸轮控制器。凸轮控制器的优点是：接点

44、磨损小，每小时接电次数可达800-1000次；缺点是：结构笨重，操作比较费力。控制线路图通常分为原理接线图和安装接线图。电路的控制过程如下：首先，闭合隔离开关QS，为启动电动机作好准备。其次，启动。按启动按钮ST，接通如下控制回路。隔爆磁力起动器是一种组合电器，它主要由隔离开关、接触器、熔断器、过热过流继电器、按钮等组成。QC83系列隔爆磁力起动器用于瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中，包括以下型号：QC83-80、QC83-80N、QC83-120、QC83-225型。Q-起动器，C-磁力，8-隔爆，3-设计序号。QC83-80型起动器能实现就地和远方两种控制方式。“就地控制”就是利用起动器本身的启

45、动（1ST）、停止（1STP）按钮进行控制；所谓“远方控制”则是在离开起动器一段距离另加一组启动（2ST）、停止（2STP)按钮进行控制。只要按下停止按钮1STP使KM断电，KM1断开，电动机即停车，当电源电压消失，电动机停车，同时接触器KM失电返回，KM2接点断开，此时即使电源电压自动恢复也不会自动启动电动机，这种作用叫零电压保护。连锁控制是指多台工作机械联合运行时，各个机械的控制应满足一定的操作程序的控制。控制回路是由本质安全型称压变压器T2和电容器C3组成的铁磁谐振交流稳压器供电。试漏是检查漏电闭锁回路能否正常工作的手段。超动器在准备状态时，按下试漏按钮2ST，使检测回路通过2ST和试漏

46、电阻R1形成闭路。由于R1小于漏电闭锁动作电阻值，故试漏时的检测电流相当大，足以使组件A导通，4K释放，绿灯HGN亮，实现漏电闭锁。否则，说明漏电闭锁回路本身存在故障。抽屉式芯架上装有真空接触器及控制保护组件。由于采煤工作面的条件恶劣，故对采煤机组的控制提出以下要求：1、 应有零电压保护，以防止电动机自启动而造成事故。2、能在采煤机上远距离停止输送机，以保证生产安全。3、最好不在工作面内切断负载电流，以免造成爆炸事故。载波控制系统：利用发射机把控制意图变成频率不同的电信号发射到动力线路上，经过动力线路传递到接收机，由接收机带动执行元件完成控制意图。对采煤机组载波控制有要求：1、采煤机司机可以随

47、时启动和停止采煤机。2、采煤机司机可以在采煤机上随时停止和闭锁输送机，并有信号显示，不允许采煤机司机启动输送机。3、采煤机司机与输送机司机间应有联络信号。4、采煤机组在维修时应有可靠的电气闭锁装置。载波发射机由LG振荡器、谐振放大电路和输出电路三部分组成。载波接收机由双调谐振输入电路、谐振电压放大电路和功率放大电路三部分组成。采煤机组载波控制的过程：1、启动；2、停止；3、停输送机；4、解锁输送机。采煤机的主要电气设备有：1、电动机部；2、牵引部隔爆箱；3、三位四通阀隔爆箱；4、中间控制箱；5、电缆接线箱及右侧控制箱。采煤机的控制系统可完成以下控制功能：1、采煤机的启动与停止；2、采煤机的紧急

48、停车和自锁；3、采煤机主电路隔离开关空载切断或接通时的自锁；4、除电动机启动与停止外，其余操作都是由按钮控制相应的电磁液压阀（简称电磁阀）进行的，以使左、右滚筒升降，牵引调速换向，机身调斜；5、采煤机的恒功率自动调节。采煤机电动机功率主要用于截割部。电动机的输出功率是与电流成正比的。最佳负载：是指由煤质软硬等工作面条件所决定电动机的适宜负载。使用功率调节器的优点：1、使电动劝机经常保持在额定负荷下运转，充分发挥采煤机的效能；2、由于自动调节负荷，可防止电动机过载、过热引起的开关跳闸等事故，从而减少停产时间；3、减小机器的冲击负荷，运行平稳，可以延长机器的检修周期和寿命；4、减轻司机的操作量及维

49、修工作量。保证停风后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。使用2台局部通风机供风的，2台局部通风机必须同时实现风电闭锁。对风电闭锁装置的要求：1、正常情况下，应先停掘进巷道中电源，再停止局部通风机运转；事故情况下，局部通风机停止运转，掘进工作面电源也同时被切断。2、掘进工作面必须先送风、后送电，严禁先送电，后送风或风电一起送。3、启动、停止掘进工作面电气设备，不影响局部通风机正常运转。4、风电闭锁系统的组成、接线、操作简单。行走部是由行走电动机、减速器及行走车轮组成，负责行走电动机的正、反转，驱动装岩机的前进与后退。装岩机的控制过程包括送电、铲斗提升、装岩机行走。光通量：光源在单位时间风

50、向周围空间辐射出的，使人眼产生光感觉的能量。辐射通量：光源在单位时间内向四周空间辐射的能量。光通量的空间密度：光源在某一特定方向上单位立体角内（每球面度）辐射的光通量称为光源在该方向上的发光强度 。单位面积上接收到光通量称为照度。照明灯的发光效率是指光源所发出的全部光通量与其全部输入功率P之比。当光源的发光颜色与黑体（能吸收全部光能的物体）加热到某一个温度所发出的光的颜色相同（对于气体放电光源为相似）时，称该温度为光源的颜色温度，简称色温。光源对被照物体颜色显现的性质称为光源的显色性。光源的显色指数是指在待测光源射下物体的颜色与在另一相近色温的黑体或日光参照光源照射下相比，物体颜色相符合的程度

51、。颜色失真越少，显色指数越高，光源的显色性越好。显色指数（R）分为一般显色指数和特殊显色数两种。发光原理：第一类为热辐射光源；第二类为气体放电光源。作照明用的电光源，其主要性能指标是：光效、寿命、色温、显色指数、启动、再启动等。矿用增安型照明灯具必须满足以下几点：1、灯具在更换灯泡时，发生火花的部分须装入单独的隔爆腔内。2、灯具的进线腔与光源腔之间须用反光罩或其他隔离措施隔开。3、灯炮或灯管应有透明罩保护，其抗冲击强度不小于规定。井下下列地点必须有足够的照明：1、井底车场及其附近。2、机电设备硐室、调度室、机车库、爆炸材料库、候车室、信号站、瓦斯抽放泵站等。3、使用机车的主要运输巷道、兼作人行

52、道的集中带式输送机巷道、升降人员的绞车道以及升降物料和人行交替使用的绞车道，其照明灯的间距不得大于30m。4、主要进风巷的交岔点和采区车场。5、从地面到井下的专用人行道。6、综合机械化采煤工作面，照明灯间距不大于15m。井底车场的照明供电电源，一般来自中央变电所；工作面照明的电源来自移动变电站或采区变电所。井下照明额定供电电压不得超过127V。照明电缆芯线截面选择：1、 应具有足够的机械强度。2、 导线上的负荷电流不能超过导线的长时允许负荷电流。3、 导线上的电压损失不应超过规定值。煤矿企业的节电途径可归纳为三条：1、加强技术管理，实行计划用电；2、积极推广节电新技术；3、采用无功补偿，提高负荷的功率因数。负荷调整就是根据各部门各生产环节的用电规律，合理地安排各自的用电