矿山安全供电讲义

1、1 矿山供电安全管理矿山供电安全管理 第五章煤矿机电安全管理第五章煤矿机电安全管理 第一节煤矿电气安全第一节煤矿电气安全 一、煤矿供电一、煤矿供电 （一）煤矿电力负荷对供电的要求与分类（一）煤矿电力负荷对供电的要求与分类 1、煤矿电力负荷对供电的要求、煤矿电力负荷对供电的要求 （1）供电安全。安全性是指人身安全、矿井安全、设备安）供电安全。安全性是指人身安全、矿井安全、设备安全，不致发生人身伤害和电气设备损坏事故，也不会引起电全，不致发生人身伤害和电气设备损坏事故，也不会引起电火灾和瓦斯煤尘爆炸事故。为确保供电安全、煤矿采取了一火灾和瓦斯煤尘爆炸事故。为确保供电安全、煤矿采取了一系列技术和制度

2、措施，如井下变压器及由地面供电的发电机、系列技术和制度措施，如井下变压器及由地面供电的发电机、变压器中性点禁止接地，井下采用防爆设备，井下电网采取变压器中性点禁止接地，井下采用防爆设备，井下电网采取各种保护措施等。各种保护措施等。 （2）可靠性。可靠性是指不间断地连续供电。为保证煤矿）可靠性。可靠性是指不间断地连续供电。为保证煤矿供电的可靠性，供电系统应采用双电源，双电源可来自不同供电的可靠性，供电系统应采用双电源，双电源可来自不同的变电所或发电厂，也可来自同一双电源变电所的不同母线的变电所或发电厂，也可来自同一双电源变电所的不同母线上；双电源的供电线路上不上；双电源的供电线路上不“T”接任何

3、负荷。可靠性除与系接任何负荷。可靠性除与系统本身有关外，还与系统中电气设备组成元件可靠性有关，统本身有关外，还与系统中电气设备组成元件可靠性有关，即与系统中各产品的正常使用寿命有关。即与系统中各产品的正常使用寿命有关。2 （3）供电经济。经济性是指在保证供电可靠安全的前）供电经济。经济性是指在保证供电可靠安全的前提下，力求供电系统简单，易于安装，运行操作方便，建提下，力求供电系统简单，易于安装，运行操作方便，建设投资少。设投资少。 （4）供电质量。供电系统的电能质量是指电压、频率）供电质量。供电系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。主要指标包括：电压偏差、电压波动和闪和波形的质量。主要指标

4、包括：电压偏差、电压波动和闪变、频率偏差、谐波（电压谐波畸变率和谐波电流含有率）变、频率偏差、谐波（电压谐波畸变率和谐波电流含有率）和三相电压不平衡度等。和三相电压不平衡度等。 2、电力负荷的分类。根据负荷的重要性及供电中断、电力负荷的分类。根据负荷的重要性及供电中断造成的危害程度，电力用户分为三个等级。造成的危害程度，电力用户分为三个等级。 （1）一级用户。凡因突然停电会造成人身伤亡或重要设）一级用户。凡因突然停电会造成人身伤亡或重要设备损坏，给企业造成重大经济损失或产生不良政治影响的备损坏，给企业造成重大经济损失或产生不良政治影响的负荷，电力用户为一级用户。如煤矿的主要通风机、井下负荷，电

5、力用户为一级用户。如煤矿的主要通风机、井下主排水设备、下山采区排水设备、兼作矿井主排水泵的井主排水设备、下山采区排水设备、兼作矿井主排水泵的井下煤水泵、升降人员的立井提升机（经常升降人员的暗副下煤水泵、升降人员的立井提升机（经常升降人员的暗副立井绞车）、瓦斯抽放设备。这类用户应采用来自不同母立井绞车）、瓦斯抽放设备。这类用户应采用来自不同母线的双回路电源供电，以保证在一回路供电线路出现故障线的双回路电源供电，以保证在一回路供电线路出现故障的情况下，另一回路供电线路能继续供电。的情况下，另一回路供电线路能继续供电。3 （2）二级用户。凡因突然停电造成较大数量的减）二级用户。凡因突然停电造成较大数

6、量的减产或较大经济损失的负荷，电力用户均为二级负荷。产或较大经济损失的负荷，电力用户均为二级负荷。如煤矿的集中提煤设备、地面的空压机、暗主井提升如煤矿的集中提煤设备、地面的空压机、暗主井提升设备、主井装载设备、大巷强力带式输送机、主运输设备、主井装载设备、大巷强力带式输送机、主运输用的井下电机车充电及整流设备、监控系统设备等。用的井下电机车充电及整流设备、监控系统设备等。这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。 （3）三级用户。凡不属于一、二级用户的负荷均）三级用户。凡不属于一、二级用户的负荷均为三级用户。煤矿井口机修厂、木工房、住宅照明等。为三级用

7、户。煤矿井口机修厂、木工房、住宅照明等。这类用户对供电无特殊要求。这类用户对供电无特殊要求。 电力负荷的分级目的是为了合理供电。在供电系电力负荷的分级目的是为了合理供电。在供电系统发生故障或检修时，限制用电负荷就能区别对待。统发生故障或检修时，限制用电负荷就能区别对待。先停三级用户用电，必要时停部分或全部二级用户用先停三级用户用电，必要时停部分或全部二级用户用电，确保一级用户供电可靠。电，确保一级用户供电可靠。4 （二）煤矿供电系统。（二）煤矿供电系统。 煤矿供电系统由地面变电所、井下中央变电所、采煤矿供电系统由地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、移动变电站、工作面配电点及各级输配电区变电

8、所、移动变电站、工作面配电点及各级输配电线路组成。线路组成。 为保证供电可靠，地面变电所、中央变电所都为双回为保证供电可靠，地面变电所、中央变电所都为双回路供电。路供电。 煤矿供电电压等级：地面高压有煤矿供电电压等级：地面高压有110kV、35 kV、10（6）kV、低压有、低压有660 V、380 V、220V、36V，直流，直流有有750V、550V、250V； 井下高压有井下高压有10kV、或、或6 kV、（、（3 kV）、低压有）、低压有1140 V、660 V、380 V、127V、36V，直流，直流750V、550V、250V。 注：井下：高压，不超过注：井下：高压，不超过10kV

9、；低压，不超过；低压，不超过1140V；固定照明、信号、电话和手持式电气设备的供；固定照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过电额定电压，不超过127V；远距离控制线路的额定电；远距离控制线路的额定电压，不超过压，不超过36V；采区电气设备使用；采区电气设备使用3kV供电时，必须供电时，必须制定专门的安全措施。制定专门的安全措施。5 矿井供电系统分为深井供电与浅井供电系统矿井供电系统分为深井供电与浅井供电系统（方式）。（方式）。 确定矿井供电方式的主要因素有：井田范围大确定矿井供电方式的主要因素有：井田范围大小、煤层的埋藏深度、开采方式、井下涌水量、产小、煤层的埋藏深度、开采方式

10、、井下涌水量、产量、机械化电气化程度等。对于开采煤层较深、年量、机械化电气化程度等。对于开采煤层较深、年产量大的矿井，通常经过井筒将产量大的矿井，通常经过井筒将6kV（或（或10kV）高）高压送入井下，一般将这种方式称为深井供电。对于压送入井下，一般将这种方式称为深井供电。对于煤层埋藏较浅、且用电负荷少的矿井，可通过井筒煤层埋藏较浅、且用电负荷少的矿井，可通过井筒或钻孔将或钻孔将660V或或380V送入井下，这种供电方式称送入井下，这种供电方式称浅井供电。浅井供电。详见供电系统图详见供电系统图。 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

11、力、电话、信号、电机车等线设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。图路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。图中就注明：中就注明：见见煤矿安全规程煤矿安全规程244页。页。 6 二、供电安全与相关规定二、供电安全与相关规定 供电安全是一项关系煤矿生产和人身安全的重要问题。供电安全是一项关系煤矿生产和人身安全的重要问题。为保证供电安全，国家制定了各种相关规程。为保证供电安全，国家制定了各种相关规程。 煤矿地面、井下供电系统及设备的设计、安装、运行、煤矿地面、井下供电系统及设备的设计、安装、运行、检修、试验以及安全等工作均应参照检修、试验以及安全等工

12、作均应参照煤矿安全规程煤矿安全规程及有及有关部门制定的规程执行。如国家安全生产监督管理总局制定关部门制定的规程执行。如国家安全生产监督管理总局制定的的AQ10232006标准，即标准，即煤矿井下低压供电系统及装备煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求通用安全技术要求；建设部和国家质量监督检验检疫总局；建设部和国家质量监督检验检疫总局联合制定的联合制定的GB504172007标准，即标准，即煤矿井下供配电设计煤矿井下供配电设计规范规范等。等。 1、对电源与系统的规定，见、对电源与系统的规定，见P207P208。 1）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

13、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。供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。 2）矿井两回路电源线路上都不得分接任何负荷。）矿井两回路电源线路上都不得分接任何负荷。 7 3）正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一）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须带电备用，以保证供电的连续性。回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。 4）10kV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。 5）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。 6）对井下各水平中央变电所、主排水泵和下山开采

14、）对井下各水平中央变电所、主排水泵和下山开采的采区排水泵供电线路，不得少于两回路。当任一回路停的采区排水泵供电线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能承担全部负荷。主要通风机、提止供电时，其余回路应能承担全部负荷。主要通风机、提升人员的立井绞车、瓦斯抽放泵等主要设备房，应各有两升人员的立井绞车、瓦斯抽放泵等主要设备房，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，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同种设备房的配电装置。其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。 上述供电线路应来自各自变压器和母线段，线路上不上述供电线路应来

15、自各自变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。上述设备的控制回路和辅助设备，必须应分接任何负荷。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有与主要设备同等可靠的备用电 源源。 8 7）严禁井下配电变压器中性点直接接地。严禁由地）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和发电机直接向井下供电。面中性点直接接地的变压器和发电机直接向井下供电。 8）直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动）直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。井下低压馈重合闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。井下低压馈电线上有可靠的漏电、短

16、路检测闭锁装置时，可采用瞬间电线上有可靠的漏电、短路检测闭锁装置时，可采用瞬间一次自动复电系统。一次自动复电系统。 9）矿井高压电网必须采取措施保证单相接地电容电）矿井高压电网必须采取措施保证单相接地电容电流不超过流不超过20A。 10）井上、下必须装设防雷装置，并遵守下列规定：）井上、下必须装设防雷装置，并遵守下列规定：经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，必经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，必须在入井处装设防雷装置；由地面直接入井的轨道及露天须在入井处装设防雷装置；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架空引入（出）的管路，必须

17、在井口附近将金属体进行不少于两处的良好的接地；通讯线路必须在入井处装设熔断少于两处的良好的接地；通讯线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。器和防雷电装置。 9 11）井下局部通风机供配电，必须遵守下列规定：）井下局部通风机供配电，必须遵守下列规定： A、低瓦斯矿井掘进工作面局部通风机应采用装有选、低瓦斯矿井掘进工作面局部通风机应采用装有选择性漏电保护的专用开关和专用线路供电；择性漏电保护的专用开关和专用线路供电； B、高瓦斯矿井掘进工作面局部通风机应采用专用变、高瓦斯矿井掘进工作面局部通风机应采用专用变压器、专用开关和专用线路的压器、专用开关和专用线路的“三专三专”供电；供电； C、煤（岩）

18、与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、瓦斯喷、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井、瓦斯喷出区域、掘进工作面的局部通风机应采用双电源供电。其出区域、掘进工作面的局部通风机应采用双电源供电。其中，主供电源应采用中，主供电源应采用“三专三专”供电，备用电源允许引自其供电，备用电源允许引自其它动力变压器的低压母线段，但其供电回路应采用装有选它动力变压器的低压母线段，但其供电回路应采用装有选择性漏电保护的专用开关和专用线路供电；择性漏电保护的专用开关和专用线路供电； D、使用局部通风机供风的地点，其配电设备必须实、使用局部通风机供风的地点，其配电设备必须实行风电和瓦斯电闭锁，保证在停风和瓦斯超限后能切断该行风电和

19、瓦斯电闭锁，保证在停风和瓦斯超限后能切断该区域内全部非本质安全型电气设备的电源。区域内全部非本质安全型电气设备的电源。 10 2、电气操作实行工作票制度、电气操作实行工作票制度 为确保电器操作安全，应实行工作票制度。工作票的主要内容包为确保电器操作安全，应实行工作票制度。工作票的主要内容包括工作地点和工作内容；工作起、止时间；工作负责人（监护人）、括工作地点和工作内容；工作起、止时间；工作负责人（监护人）、工作许可人和工作人员的姓名；注意事项和安全措施。工作许可人和工作人员的姓名；注意事项和安全措施。 3、高压停、送电制度。为保证供电安全、高压停、送电制度。为保证供电安全,防上人身触防上人身触

20、 电电,电气设备电气设备在进行检修、搬迁等作业时，必须遵守停电、验电、放电装设接地线、在进行检修、搬迁等作业时，必须遵守停电、验电、放电装设接地线、设置遮栏和悬挂标志牌等规定程序，严禁带电作业。作业要严格执行设置遮栏和悬挂标志牌等规定程序，严禁带电作业。作业要严格执行签发工作票与操作票制度等。并实施工作许可制度，工作监护制度，签发工作票与操作票制度等。并实施工作许可制度，工作监护制度，工作间断、转移和终结制度。工作间断、转移和终结制度。 4、井下供电十不准制度、井下供电十不准制度 1）不准带电检修、搬迁电气设备和电缆。）不准带电检修、搬迁电气设备和电缆。 2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置

21、。）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。 3）不准甩掉检漏继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、）不准甩掉检漏继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。瓦斯电闭锁装置。 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。 11 5）不准用铜、铝、铁丝代替保险丝。）不准用铜、铝、铁丝代替保险丝。 6）停风、停电的采掘工作面未经瓦斯检查，不准强）停风、停电的采掘工作面未经瓦斯检查，不准强行送电。行送电。 7）有故障的线路不准强行送电。）有故障的线路不准强行送电。 8）保护装置失灵后，不准送电。）保护装置失灵后，不准送电。 9）不准使用失爆设备、失爆电

22、器。）不准使用失爆设备、失爆电器。 10）不准井下拆卸矿灯。）不准井下拆卸矿灯。 5、三无、四有、两齐、三全、三坚持制度、三无、四有、两齐、三全、三坚持制度 三无：无三无：无“鸡爪子鸡爪子”、无、无“羊尾巴羊尾巴”、无明接关。、无明接关。 四有：有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫圈，四有：有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫圈，有密封圈和挡板，有接地装置。有密封圈和挡板，有接地装置。 两齐：电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。两齐：电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。 三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。三全：防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。 12 三坚持：坚持使用检漏继电器，坚持使用煤三

23、坚持：坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻、照明、信号综合保护，坚持使用风电、瓦电钻、照明、信号综合保护，坚持使用风电、瓦斯电闭锁。斯电闭锁。 三、电网的保护三、电网的保护：有电流、漏电、接地、电：有电流、漏电、接地、电压、断相、风电或瓦斯与电闭锁、综合保护。井压、断相、风电或瓦斯与电闭锁、综合保护。井下必须具备的三大保护是漏电、过流、接地。下必须具备的三大保护是漏电、过流、接地。 （一）漏电保护（一）漏电保护 1、漏电：、漏电： （1）漏电是指三相电网对地绝缘电阻下降到危）漏电是指三相电网对地绝缘电阻下降到危险值。流入大地的电流称为漏电电流，漏电分为险值。流入大地的电流称为漏电电流，漏电分为集

24、中性漏电和分散性漏电。集中性漏电和分散性漏电。 （2）漏电的危害。主要危害一是引起人身触电，）漏电的危害。主要危害一是引起人身触电，二是引起瓦斯、煤尘爆炸，三是引起火灾、烧坏二是引起瓦斯、煤尘爆炸，三是引起火灾、烧坏设备，四是引起电雷管先期爆炸等。设备，四是引起电雷管先期爆炸等。 13 （3）漏电产生的原因。见）漏电产生的原因。见P210。 2、漏电保护作用及要求、漏电保护作用及要求 （1）漏电保护的保护方式。无选择性漏电保）漏电保护的保护方式。无选择性漏电保护、选择性漏电保护和漏电闭锁保护。护、选择性漏电保护和漏电闭锁保护。 （2）漏电保护的作用主要是。绝缘监视，能）漏电保护的作用主要是。绝

25、缘监视，能够通过欧姆表；自动切断故障电源；补偿电容电够通过欧姆表；自动切断故障电源；补偿电容电流。流。 （3）对漏电保护装置的要求。）对漏电保护装置的要求。 要坚持使用检漏继电器，严禁甩掉不用。值要坚持使用检漏继电器，严禁甩掉不用。值班电工每天要对漏电保护装置进行一次跳闸实验，班电工每天要对漏电保护装置进行一次跳闸实验，看能否起到保护作用，要保证漏电保护装置具有看能否起到保护作用，要保证漏电保护装置具有安全性、可靠性、选择性。安全性、可靠性、选择性。 14 电网绝缘电阻规定最小值额定电压(V) 最低绝缘 电阻值（k） 额定电压(V) 最低绝缘 电阻值（k） 127 5.3 66035 3801

26、911406315漏电动作电阻整定值 额定电压(V) 漏电动作电阻整定值（k） 额定电压(V) 漏电动作电阻整定值（k） 1271.1(1S) 66011(0.25S) 3803.5(0.4S) 114020（0.2S） 16漏电闭锁电阻整定值 额定电压(V) 漏电闭锁电阻整定值（k） 额定电压(V) 漏电闭锁电阻整定值（k） 1272.2660223807 11404017 （二）过流保护（二）过流保护 所谓过流，就是凡是流过电气设备或电缆的实际电流超过了额定所谓过流，就是凡是流过电气设备或电缆的实际电流超过了额定电流，都叫过电流，简称过流。过流有以下几种：电流，都叫过电流，简称过流。过流有

27、以下几种： 1、短路：电路中电位不等的任意两点之间金属性连接，就叫短、短路：电路中电位不等的任意两点之间金属性连接，就叫短路。短路的特征就是电流急剧增大和电压下降，短路电流可达额定电路。短路的特征就是电流急剧增大和电压下降，短路电流可达额定电流的几倍、几十倍甚至几百倍。流的几倍、几十倍甚至几百倍。 短路有极其严重的危害。烧坏设备、引起火灾、甚至引起瓦斯、短路有极其严重的危害。烧坏设备、引起火灾、甚至引起瓦斯、煤尘爆炸事故，影响电网其它设备的正常工作。煤尘爆炸事故，影响电网其它设备的正常工作。 造成短路的原因有：顶板落石、放炮崩坏电缆、矿车掉道碰坏电造成短路的原因有：顶板落石、放炮崩坏电缆、矿车

28、掉道碰坏电缆，误操作等。造成短路的主要原因是绝缘击穿，尤其是电缆，由于缆，误操作等。造成短路的主要原因是绝缘击穿，尤其是电缆，由于绝缘老化、受潮，使相间绝缘下降，当相间绝缘电阻下降到一定数值，绝缘老化、受潮，使相间绝缘下降，当相间绝缘电阻下降到一定数值，就会造成击穿而发生短路。就会造成击穿而发生短路。 预防短路的主要措施见预防短路的主要措施见P212. 为避免短路造成严重后果，必须按为避免短路造成严重后果，必须按煤矿安全规程煤矿安全规程和相关的其和相关的其他规程的规定，正确地选择和使用熔断器和过流继电器等，使过流保他规程的规定，正确地选择和使用熔断器和过流继电器等，使过流保护灵敏可靠，避免出现

29、误动作和拒动作。护灵敏可靠，避免出现误动作和拒动作。 18 2、过负荷：、过负荷： 所谓过负荷，指电气设备或电缆中流过的实际电流所谓过负荷，指电气设备或电缆中流过的实际电流超过了额定电流，又超过了允许过载时间，也叫过载。超过了额定电流，又超过了允许过载时间，也叫过载。 过负荷的主要原因：过负荷的主要原因： 1）电气设备和电缆的容量选择不当（过小），致使）电气设备和电缆的容量选择不当（过小），致使正常工作时的负荷超过了额定数值。正常工作时的负荷超过了额定数值。 2）对生产机械的误操作。如输送机在压煤的情况下）对生产机械的误操作。如输送机在压煤的情况下重载起动，使之起动时间过长或频繁起动。重载起动

30、，使之起动时间过长或频繁起动。 3）电动机端电压过低。）电动机端电压过低。 4）机械卡住（堵转）。）机械卡住（堵转）。 过载的危害。过载轻则缩短电动机的使用寿命，重则过载的危害。过载轻则缩短电动机的使用寿命，重则烧坏。烧坏。 为避免过载造成严重后果，必须按为避免过载造成严重后果，必须按煤矿安全规程煤矿安全规程和相关的其他规程的规定，正确地选择和使用过载保护装和相关的其他规程的规定，正确地选择和使用过载保护装置（过电流继电器和时间继电器），灵敏、可靠地保护用置（过电流继电器和时间继电器），灵敏、可靠地保护用电设备。电设备。19 3、断相：断相是指三相电动机的电源中有一相断线，、断相：断相是指三相

31、电动机的电源中有一相断线，使电动机处于单相运行状态。断相又叫缺相使电动机处于单相运行状态。断相又叫缺相 断相的主要原因：经常移动或用熔断器保护的小型电断相的主要原因：经常移动或用熔断器保护的小型电动机，触点接触不良。动机，触点接触不良。 电动机综合保护器（电动机综合保护器（JDB）具有过载、短路、断相及）具有过载、短路、断相及漏电闭锁保护。漏电闭锁保护。 （三）接地保护（三）接地保护 所谓接地保护，就是将正常情况下不带电的电气设所谓接地保护，就是将正常情况下不带电的电气设备外壳与埋在地下的接地极金属性连接起来。备外壳与埋在地下的接地极金属性连接起来。 漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间，一

32、旦发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。井下接地保护的侧重点在于限制漏电电流和减少到最短。井下接地保护的侧重点在于限制漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度地降低危害程度。两者保人身触电电流的大小，最大限度地降低危害程度。两者保护在低压电网中相辅相成，缺一不可。护在低压电网中相辅相成，缺一不可。 20 1、接地保护的作用、接地保护的作用 当人体触及带电设备外壳时，通过接地极的分流作当人体触及带电设备外壳时，通过接地极的分流作用，使通过人身的触电电流大大减少，确保人身安全。用

33、，使通过人身的触电电流大大减少，确保人身安全。另外由于装设了接地保护装置，带电设备碰壳处的漏电另外由于装设了接地保护装置，带电设备碰壳处的漏电电流经接地装置入地，即使设备外壳与大地接触不良而电流经接地装置入地，即使设备外壳与大地接触不良而产生电火花，但由于接地极的分流作用，可以使电火花产生电火花，但由于接地极的分流作用，可以使电火花能量大大减少，从而避免了引起瓦斯、煤尘爆炸的可能能量大大减少，从而避免了引起瓦斯、煤尘爆炸的可能性。性。 2、井下接地保护网的构成、井下接地保护网的构成 组成井下接地保护网的作用：一是降低了总接地网组成井下接地保护网的作用：一是降低了总接地网的接地电阻；二是某一接地

34、极失效，仍能起到接地保护的接地电阻；二是某一接地极失效，仍能起到接地保护的作用；三是防止了不同设备不同时碰壳带来的危险。的作用；三是防止了不同设备不同时碰壳带来的危险。 井下接地网由主接地极、局部接地极、接地母线、井下接地网由主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线、接地导线等组成。辅助接地母线、连接导线、接地导线等组成。见煤矿井见煤矿井下接地网图下接地网图。 21 3、对接地保护网的要求。见、对接地保护网的要求。见P216P217. 四、其它电气安全问题四、其它电气安全问题 1、触电及其预防、触电及其预防 触电：触电是电流对人体的伤害。人体触及带电体或触电：触电是电流对人体的伤

35、害。人体触及带电体或接近高压带电体时，它们均可通过人体形成电流通路。电接近高压带电体时，它们均可通过人体形成电流通路。电流通过人体对人造成伤害，称为触电事故。流通过人体对人造成伤害，称为触电事故。 触电分电击和电伤。触电分电击和电伤。 造人身成触电的主要原因：一是带电作业；二是电网造人身成触电的主要原因：一是带电作业；二是电网漏电；三是误操作等。漏电；三是误操作等。 触电对人体的伤害，决定因素是触电电流和触电时间。触电对人体的伤害，决定因素是触电电流和触电时间。我国规定触电电流安全值为我国规定触电电流安全值为30 mA ，触电电流与触电时，触电电流与触电时间的乘积间的乘积30mA.S为安全值。

36、其次还与触电电压、电流种为安全值。其次还与触电电压、电流种类、人体电阻、通过人体的路径和人体健康状况等有关。类、人体电阻、通过人体的路径和人体健康状况等有关。煤矿井下工人的人体电阻均按煤矿井下工人的人体电阻均按1000、触电的安全电流按、触电的安全电流按30mA计算，井下人身触电时加在人体的安全电压不超过计算，井下人身触电时加在人体的安全电压不超过36V。我国规定的安全电压为。我国规定的安全电压为36V。 22 预防触电的措施：预防触电的措施： 1）有可靠的三大保护装置。）有可靠的三大保护装置。 2）带电导体密闭在外壳内，且外壳与盖子间有闭锁。）带电导体密闭在外壳内，且外壳与盖子间有闭锁。 3

37、）经常触及的电气设备应采用安全电压或加强绝缘，）经常触及的电气设备应采用安全电压或加强绝缘，如井下控制电压为如井下控制电压为36V，手持式电气设备加强绝缘。，手持式电气设备加强绝缘。 4）电气设备的操作和检修过程中，必须遵守有关规程）电气设备的操作和检修过程中，必须遵守有关规程和规定。和规定。 2、电气火灾及预防。、电气火灾及预防。 由于电气系统局部发热且达到发火温度而引起的火灾由于电气系统局部发热且达到发火温度而引起的火灾称为电火灾。局部发热的原因：电网短路或长期过载且保称为电火灾。局部发热的原因：电网短路或长期过载且保护失灵；电网有集中漏电且保护失灵；接头接触不良，长护失灵；电网有集中漏电

38、且保护失灵；接头接触不良，长时通过电流引起温升过高；带油电气设备漏油、受潮致使时通过电流引起温升过高；带油电气设备漏油、受潮致使绝缘水平下降，出现爬电、闪烁、发热电器散热不良，引绝缘水平下降，出现爬电、闪烁、发热电器散热不良，引起异常高温等。起异常高温等。 23 防治电火灾：应从防止电气系统异常发热入手，做防治电火灾：应从防止电气系统异常发热入手，做到正确设计、选型到正确设计、选型 、安装和维护运行；保证继电保护的、安装和维护运行；保证继电保护的可靠性、灵敏性；杜绝端子和接头的接触不良，保持照明可靠性、灵敏性；杜绝端子和接头的接触不良，保持照明灯具等发热电器的散热良好；变配电硐室符合灯具等发热

39、电器的散热良好；变配电硐室符合煤矿安全煤矿安全规程规程的要求等。的要求等。 3、杂散电流及防治、杂散电流及防治 任何不按专门设置的电流通路流动的电流均为杂散电任何不按专门设置的电流通路流动的电流均为杂散电流。只要有电力设备存在的地方，就会产生杂散电流。流。只要有电力设备存在的地方，就会产生杂散电流。 杂散电流的危害：腐蚀金属；电雷管先期引爆；杂散杂散电流的危害：腐蚀金属；电雷管先期引爆；杂散电流会产生火花，有引起瓦斯煤尘爆炸的危险。电流会产生火花，有引起瓦斯煤尘爆炸的危险。 4、井下静电危害及预防、井下静电危害及预防 1）静电的产生。见）静电的产生。见P220. 2）静电的危害。静电火花引起瓦

40、斯、煤尘爆炸事故；）静电的危害。静电火花引起瓦斯、煤尘爆炸事故；引起火灾；触电事故等。引起火灾；触电事故等。 24 3）静电危害的预防。保护接地、增加湿度、加抗静）静电危害的预防。保护接地、增加湿度、加抗静电添加剂等。保护接地，它可使物体与大地之间形成电气电添加剂等。保护接地，它可使物体与大地之间形成电气上的泄漏通道，使物体处于接地状态，这样物体上产生的上的泄漏通道，使物体处于接地状态，这样物体上产生的静电电位就不会上升，避免了静电火花放电现象，同时也静电电位就不会上升，避免了静电火花放电现象，同时也可以防止带电物体附近的物体因静电感应而带电。在标准可以防止带电物体附近的物体因静电感应而带电。

41、在标准环境中（环境中（20，相结湿度，相结湿度50%），接地电阻应），接地电阻应100。所。所以煤矿井下所有金属物体及抗静电橡胶塑料制品，均须接以煤矿井下所有金属物体及抗静电橡胶塑料制品，均须接地或使其处于接地状态。为保证金属管道处于接地状态，地或使其处于接地状态。为保证金属管道处于接地状态，管路金属线就有电气连接，塑料软、硬管道和风筒也就如管路金属线就有电气连接，塑料软、硬管道和风筒也就如此连接。风管接头也应接地。此连接。风管接头也应接地。 增加湿度：环境相对湿度宜保持在增加湿度：环境相对湿度宜保持在70%以上，这时以上，这时一般可以防止静电荷的大量积累；相对湿度达到一般可以防止静电荷的大量

42、积累；相对湿度达到8090%时，一般的绝缘体就很少带静电。因为空气相对湿度较高时，一般的绝缘体就很少带静电。因为空气相对湿度较高时，工作人员身上、机器设备各部件、被加工物体表面均时，工作人员身上、机器设备各部件、被加工物体表面均可吸附一层水膜，利用水膜中的杂质与溶解物使带电体表可吸附一层水膜，利用水膜中的杂质与溶解物使带电体表面电阻下降，可加速静电的逸散和泄漏。面电阻下降，可加速静电的逸散和泄漏。 25 加抗静电添加剂或导电填料。保护接地只能加抗静电添加剂或导电填料。保护接地只能适用于金属体和静电导体来消除静电，而对于塑适用于金属体和静电导体来消除静电，而对于塑料等绝缘体那就无能为力了。同样增

43、加湿度也有料等绝缘体那就无能为力了。同样增加湿度也有很大的局限性，不但某些场所工人难以忍受，而很大的局限性，不但某些场所工人难以忍受，而且有些物质如聚四氟乙烯、聚氯乙烯等效果不大。且有些物质如聚四氟乙烯、聚氯乙烯等效果不大。目前最多的是在塑料等材质中加入导电填料或抗目前最多的是在塑料等材质中加入导电填料或抗静电剂。导电填料如石墨、炭黑或金属粉末；抗静电剂。导电填料如石墨、炭黑或金属粉末；抗静电剂如季胺盐、磷酸盐、磺酸盐等。静电剂如季胺盐、磷酸盐、磺酸盐等。 静电消除器。它产生反符号的电子流或离子静电消除器。它产生反符号的电子流或离子流而中和静电电荷，从而消除静电。流而中和静电电荷，从而消除静电

44、。 防止人体带电。防止人体带电的方法是工作防止人体带电。防止人体带电的方法是工作人员进入工作场所时，必须穿上防静电工作服、人员进入工作场所时，必须穿上防静电工作服、防静电工作鞋、戴上防静电工作帽。一般说来穿防静电工作鞋、戴上防静电工作帽。一般说来穿上防静电工作服，人体已经不能积累静电电荷了。上防静电工作服，人体已经不能积累静电电荷了。 26 第二节煤矿用电气设备第二节煤矿用电气设备 一、井下工作环境对电气设备的要求一、井下工作环境对电气设备的要求 1）具有防爆性能。）具有防爆性能。 2）电气系统要有漏电保护装置。）电气系统要有漏电保护装置。 3）井下电气设备外壳必须接入接地保护系统。）井下电气

45、设备外壳必须接入接地保护系统。 4）外壳要坚固。）外壳要坚固。 5）井下潮湿要有良好的防潮、防水性能。）井下潮湿要有良好的防潮、防水性能。 6）散热条件差，要有足够的额定容量。）散热条件差，要有足够的额定容量。 7）移动频繁，要尽量减轻重量，便于安装、拆迁。）移动频繁，要尽量减轻重量，便于安装、拆迁。 8）有足够的容量和过载能力并配置过载保护装置。）有足够的容量和过载能力并配置过载保护装置。 9）有淹井、瓦斯积聚等重大故障，瓦斯）有淹井、瓦斯积聚等重大故障，瓦斯 、煤尘爆炸的危、煤尘爆炸的危险，矿井供电绝不能中断。险，矿井供电绝不能中断。 二、矿用电气设备的分类二、矿用电气设备的分类 有矿用一

46、般型（有矿用一般型（KY）和矿用防爆型电气设备（）和矿用防爆型电气设备（EX）。）。 电气设备的防爆总的方向就是设法消除点火源同爆炸性电气设备的防爆总的方向就是设法消除点火源同爆炸性混合物的接触，限制热源的强度或作用范围，目前常用的措混合物的接触，限制热源的强度或作用范围，目前常用的措施：施： 27 1）采用间隙隔爆技术。）采用间隙隔爆技术。 间隙隔爆技术是把正常运行或故障状态下可能引起瓦间隙隔爆技术是把正常运行或故障状态下可能引起瓦斯、煤尘爆炸的设备置于坚固的防爆外壳内，当防爆外壳斯、煤尘爆炸的设备置于坚固的防爆外壳内，当防爆外壳内部发生爆炸时，不会引起外壳外部的瓦斯与煤尘爆炸，内部发生爆炸

47、时，不会引起外壳外部的瓦斯与煤尘爆炸，即采用隔爆外壳进行电气隔爆。即采用隔爆外壳进行电气隔爆。 一般用于一般用于“强电强电”系统。系统。 2）采用本质安全技术。）采用本质安全技术。 本质安全技术的特点是限制热源的能量，使本质安全本质安全技术的特点是限制热源的能量，使本质安全设备在正常设备在正常 或故障状态下所产生的电火花均不能使瓦斯或故障状态下所产生的电火花均不能使瓦斯与煤尘爆炸。一般用于与煤尘爆炸。一般用于“弱电弱电”系统。系统。 3）采用增安措施。）采用增安措施。 4）采用快速切断电源技术。）采用快速切断电源技术。 1、防爆电气设备的分类：防爆电气设备分、防爆电气设备的分类：防爆电气设备分

48、类和类和类。类。 1）隔爆型电气设备）隔爆型电气设备d。该设备具有隔爆外壳，其外。该设备具有隔爆外壳，其外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆时产生的爆炸压壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆时产生的爆炸压力，又能防止壳内爆炸产物经隔爆间隙向壳外的爆炸性混力，又能防止壳内爆炸产物经隔爆间隙向壳外的爆炸性混合物传爆。合物传爆。 28 2）增安型电气设备）增安型电气设备e。增安型电气设备主要是。增安型电气设备主要是在其设备上采取了一系列的安全保护措施来达到其在其设备上采取了一系列的安全保护措施来达到其安全性能的。安全措施包括：有效的外壳；电路的安全性能的。安全措施包括：有效的外壳；电路的可靠连接；

49、增大电气间隙与爬电距离；加强与提高可靠连接；增大电气间隙与爬电距离；加强与提高绝缘水平；加强温度的限制。绝缘水平；加强温度的限制。 3）本质安全型电气设备）本质安全型电气设备i。由本质安全型电路。由本质安全型电路组成的电气设备称为本质安全型电气设备。本质安组成的电气设备称为本质安全型电气设备。本质安全型电路是根据安全火花原理，通过合理选择电路全型电路是根据安全火花原理，通过合理选择电路中的电气参数，使系统在正常或故障状态下，产生中的电气参数，使系统在正常或故障状态下，产生的电火花能量相当小，不能点燃爆炸混合物的爆炸。的电火花能量相当小，不能点燃爆炸混合物的爆炸。在电路的设计上合理选择元件，限制

50、电路中的电流、在电路的设计上合理选择元件，限制电路中的电流、电压等参数，就能达到限制火花能量的要求。其方电压等参数，就能达到限制火花能量的要求。其方法有：合理选择电气元件，降低供电电压；通过增法有：合理选择电气元件，降低供电电压；通过增大电路电阻或利用导线电阻来限制电路的短路故障大电路电阻或利用导线电阻来限制电路的短路故障电流；采取消能措施来消耗元件的能量。电流；采取消能措施来消耗元件的能量。 29 4）正压型电气设备）正压型电气设备p。具有正压外壳，可以保持壳内新鲜空气或。具有正压外壳，可以保持壳内新鲜空气或隋性气体的压力高于周围爆炸性混合物的电气设备。隋性气体的压力高于周围爆炸性混合物的电

51、气设备。 5）充油型电气设备）充油型电气设备o。全部或部分部件浸在油内，使设备不能点。全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或壳外的爆炸性混合物的电气设备。燃油面以上的或壳外的爆炸性混合物的电气设备。 6）充砂型电气设备）充砂型电气设备q。该设备外壳内充填砂粒材料，使之在规定。该设备外壳内充填砂粒材料，使之在规定条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过高条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过高温度均不能点燃周围爆炸性混合物。温度均不能点燃周围爆炸性混合物。 7）浇封型电气设备）浇封型电气设备m。该设备将电气设备或其部件浇封在浇封剂。该设备将电气设

52、备或其部件浇封在浇封剂中，使它在正常运行、认可的过载状态、认可的故障下均不能点燃周中，使它在正常运行、认可的过载状态、认可的故障下均不能点燃周围的爆炸混合物。围的爆炸混合物。 8）无火花型电气设备）无火花型电气设备n。该设备在正常运行条件下，不会点燃周。该设备在正常运行条件下，不会点燃周围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用的故障。围爆炸性混合物，且一般不会发生有点燃作用的故障。 9）气密型电气设备）气密型电气设备h。该设备是将电气设备或电气部件置于气密。该设备是将电气设备或电气部件置于气密的外壳中。的外壳中。 10）特殊型电气设备）特殊型电气设备s。是指采用的防爆措施不为上述。是指采用的防

53、爆措施不为上述9种基本防种基本防爆类型所包括，经过防爆检验证明确实具有防爆性能的电气设备。这爆类型所包括，经过防爆检验证明确实具有防爆性能的电气设备。这种特殊的防爆电气设备，是使点火源与爆炸气体混合物进行了隔离，种特殊的防爆电气设备，是使点火源与爆炸气体混合物进行了隔离，即正常或故障时产生的危险因素，不与爆炸性混合物直接接触。按国即正常或故障时产生的危险因素，不与爆炸性混合物直接接触。按国外要求，特殊型电气设备的防爆水平应达到本质安全型。外要求，特殊型电气设备的防爆水平应达到本质安全型。 30 2、矿用电气设备的选择。、矿用电气设备的选择。 电气设备的选择：先按使用场所选择矿用电气设备电气设备

54、的选择：先按使用场所选择矿用电气设备类型，然后，按使用条件选择额定值，再按故障条件校验类型，然后，按使用条件选择额定值，再按故障条件校验稳定性。稳定性。 3、隔爆型电气设备的使用。、隔爆型电气设备的使用。 隔爆型电气设备在防爆设备类型里面防爆性能最好。隔爆型电气设备在防爆设备类型里面防爆性能最好。隔爆型电气设备在使用中一定要加强维护，经常检查，一隔爆型电气设备在使用中一定要加强维护，经常检查，一旦发现失爆，立即停止使用。所谓失爆就是隔爆外壳失去旦发现失爆，立即停止使用。所谓失爆就是隔爆外壳失去了耐爆性和隔爆性。了耐爆性和隔爆性。 常见的失爆现象有以下几种：常见的失爆现象有以下几种： 1）外壳严

55、重变形或出现裂纹，防爆结合面的紧固件）外壳严重变形或出现裂纹，防爆结合面的紧固件不符合标准要求，使外壳的耐爆性达不到规定要求而失爆。不符合标准要求，使外壳的耐爆性达不到规定要求而失爆。 2）隔爆结合面严重锈蚀，或有较大的机械伤痕、砂）隔爆结合面严重锈蚀，或有较大的机械伤痕、砂眼等，隔爆间隙超过了规定值，使隔爆型电气设备起不到眼等，隔爆间隙超过了规定值，使隔爆型电气设备起不到隔爆性作用。隔爆性作用。 3）电缆的引入装置上没有使用密封圈或密封圈不合）电缆的引入装置上没有使用密封圈或密封圈不合格，或压紧装置不合符规定要求而造成失爆。格，或压紧装置不合符规定要求而造成失爆。 31 4）多余不用的引入装

56、置没有用挡板封）多余不用的引入装置没有用挡板封堵，或使用挡板不合格。堵，或使用挡板不合格。 5）外壳内部隔爆空腔内由于接线柱、）外壳内部隔爆空腔内由于接线柱、绝缘套管烧毁而连通，内部爆炸时产生过绝缘套管烧毁而连通，内部爆炸时产生过高重叠压力，超过了外壳的耐爆强度而失高重叠压力，超过了外壳的耐爆强度而失爆。爆。 因此，必须按照因此，必须按照GB3836标准、标准、煤煤矿机设备检修质量标准矿机设备检修质量标准和和煤矿矿井机煤矿矿井机电设备完好标准电设备完好标准中的各项规定使中的各项规定使 用和维用和维护好防护电气设备，尤其是隔爆电气设备，护好防护电气设备，尤其是隔爆电气设备，使煤矿井下防爆电气设备

57、的失爆率保持为使煤矿井下防爆电气设备的失爆率保持为零。零。32矿用隔爆型电气设备隔爆结合面参数结合面 型式隔爆结合面最小有效长度（mm） 通孔边缘至隔爆结合面边缘最小有效长度（mm） 隔爆结合面的最大间隙外壳容积V（L） V0.1 0.1V1 平面止口或圆筒形结构6.06.00.30 12.58.00.40.425.09.00.50.540.515.00.633螺纹隔爆结构的最小拧入深度和最小啮合扣数外壳净面积V（L） 最小拧入深度（mm） 最小啮合扣数 0V0.15.00.1V2.0 9.062.0V 12.534 不用的隔爆型电气设备，不能久放井下，应不用的隔爆型电气设备，不能久放井下，应

58、升井保存。升井保存。 4、煤矿用产品安全标志，安全警示标志、煤矿用产品安全标志，安全警示标志 防爆电气设备入井前，应检查其防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格产品合格证证”、“防爆合格证防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标煤矿矿用产品安全标志志”及安全性能，检查合格并签发合格证后，方及安全性能，检查合格并签发合格证后，方准入井。准入井。 1）煤矿矿用产品安全标志（）煤矿矿用产品安全标志（MA）。执行安）。执行安全标志管理的煤矿矿用产品（井下部分）种类有：全标志管理的煤矿矿用产品（井下部分）种类有：电气设备（高低压电器、变压器、电动机、综合电气设备（高低压电器、变压器、电动机、综合保护装置、潜水

59、电泵等）；照明设备；火工产品；保护装置、潜水电泵等）；照明设备；火工产品；通讯、信号装置；钻孔机具及附件；动力机车；通讯、信号装置；钻孔机具及附件；动力机车；通风防尘设施；提升运输设备；阻燃及抗静电产通风防尘设施；提升运输设备；阻燃及抗静电产品；环境、安全、工况监测监控设备设施；支护品；环境、安全、工况监测监控设备设施；支护设备。设备。35 2）安全警示标志。法律规定在较大危险因素的生产经营场所，必须设置明显的安全警示标志。 对于安全警示标志的设置，包括颜色等，国家都有严格的规定和国家标准或行业标准，生产经营单位在设置标志时，必须严格执行这些规定。 安全警示标志很多，如“止步，高压危险”（白底

60、红边，黑字有红箭头，250200）、“在此工作”（绿底中有210白圆圈，黑字写于白圆圈内，250250）、“已接地”（绿底，黑字，200100）、“有人工作，禁止合闸”（白底，红字，200100和8056）等。36 名 称 悬挂位置 式 样 和 颜 色 尺寸（mm） 底 色 字 色 禁止合闸 有人工作 一经合闸即可送电到施工设备的开关和刀闸操作手柄上 200100 和 8050 白色 红字 禁止合闸 线路有人工作 一经合闸即可送电到施工线路的线路开关和刀闸操作手柄上 200100 和 8050 红色 白字 在此工作 室外或室内工作地点或施工设备上 250250 绿底， 中有210mm 白园圈