井下电气安全(共上)

井下电气安全雅安雷丰安全技术培训学校有限公司张明下电气安全主要内容：

内容一、矿井供电及电气保护

内容二、电气设备的防爆

内容三、静电及防治

内容四、杂散电流

内容五、安全用电绞车信号井下电气安全一、概述（一）矿井用电负荷分级及对供电的要求1、用电负荷分级⑴一级负荷：

因突然停电，可能造成人身伤亡或者重要设备损坏造成重大经济损失者。应采用两回路供电。⑵二级负荷：

供电突然中断，给矿井造成大量减产或较大损失者。如：采区变电所、空压机、综合采煤机械等。一般采用双回路或环形供电。⑶三级负荷：

不属于一、二级的属于三级供电。如：地面照明、机修厂等。内容一、矿井供电及电气保护2、对矿井供电的部分要求井下电气安全绞车信号一、概述（一）矿井用电负荷分级及对供电的要求441条规定：

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6万吨以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。 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，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。⑴《规程》的有关规定：内容一、矿井供电及电气保护2、对矿井供电的部分要求井下电气安全绞车信号一、概述（一）矿井用电负荷分级及对供电的要求⑴《规程》的有关规定：442条规定：①、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，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷②、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）电所馈出的供电线路。内容一、矿井供电及电气保护2、对矿井供电的部分要求井下电气安全信号一、概述（一）矿井用电负荷分级及对供电的要求⑴《规程》的有关规定：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：高压不超过10千伏；低压不超过1140伏；照明、信号、电话和手持式电气设备的额定电压不超过127伏；远距离控制线路的额定电压不超过36伏。479条规定： 升降人员和主要井口绞车的信号装置的直接供电线路上，严禁分接其他负荷。2、对矿井供电的部分要求井下电气安全绞车信号一、概述（一）矿井用电负荷分级及对供电的要求⑴《规程》的有关规定：对使用局部通风机的四、三、二、一工程：四双：双风机、双电源、双线路、双开关；三专：专用变压器、专用线路、专用开关；二闭锁：风电闭锁、瓦斯电闭锁；一自动：风机、风筒自动切换。内容一、矿井供电及电气保护⑴、在系统的设备或线路发生故障时，其保护装置迅速准确地发出跳闸命令，使故障设备或线路及时从系统中断开，以最大限度的减少对设备或线路本身的损坏，降低对系统安全供电影响。⑵反应电气设备或线路的不正常工作情况，并根据不正常工作情况和运行维护条件的不同发生信号，以便值班人员进行处理，或由装置自动的进行调整，或将那些继续运行可能引起事故的部位予以切除。实现安全制动。这些电气保护装置与其他的诸多保护融为一体，使设备的使用安全性和可靠性得以提高。井下电气安全绞车信号二、电气保护任务：内容一、矿井供电及电气保护矿井电网电气保护过流保护；漏电保护；保护接地；风电闭锁；瓦电闭锁。三保护：两闭锁：井下电气安全绞车信号二、电气保护类型：内容一、矿井供电及电气保护对电气保护装置要求①安全性：漏电动作电流≯30mA；②可靠性：不拒动、不误动，有自检功能；③选择性：切除故障设备，非故障设备继续运行；④灵敏性：反应能力强，动作快；⑤全面性：保护范围覆盖整个供用电区域，无死角。1、过流保护：⑴原因短路故障有：单相、两相、三相对地短路；中性点不接地系统中只有三相、两相短路。①击穿；设备受潮、绝缘老化迹象损伤；②误操作：调入工具、带负荷拉隔离开关；③机械损伤：冒顶片帮、矿车挤压砸碰。a短路：井下电气安全绞车信号二、电气保护类型：内容一、矿井供电及电气保护短路保护装置的主要作用①监视电网绝缘；②迅速切断漏电故障电源，防止引发事故；③补偿电容电流。设备实际工作电流超过额定工作电流的现象。b过负荷：c断相：①电压低：造成电动机工作电流加大；②频繁启动：绕线式电机启动电流为额定电流的1.5—1.8倍；异步电机为5—7倍；③启动时间长：带负荷启动；④机械卡堵：内部异物、偏轴扫膛。①熔断器熔断②连接头脱落③芯线断线井下电气安全绞车信号二、与电气保护类型：1、过流保护：⑴原因内容一、矿井供电及电气保护

设备或网路中的电流超过其额定电流和允许时间的现象即过流。井下电气安全绞车信号二、电气保护类型：①短路保护：包括熔断保护、继电保护；②过负荷：120型以上启动器采用热继电器作为过负荷保护。2、漏电保护：漏电隐患：出现漏电时，它对电网的平衡影响很小，不会影响电动机的正常运转。漏电故障：漏电隐患在供电中长期存在下去使电机运转不正常的现象。集中性漏电：漏电故障发生在电网中的某一处或某一点，而电网其余部分的对地绝缘水平保持正常。分散性漏电：指整个电网或整条线路的对地绝缘水平均下降并低于允许水平的漏电。其危害有：导致人身触电；漏电火花引起瓦斯煤尘爆炸；雷管早爆；引起电气火灾等；内容一、矿井供电及电气保护2、漏电保护：⑴漏电故障的原因：①设备进水受潮，长期超负荷绝缘老化；②电缆受到打、砸、挤、压、碰、撞损伤；③接头不牢、松动、毛刺接壳；④接线错误或任意在设备内增加部件；⑤电气间隙、爬电距离小于安全值一相弧光接地等。⑵预防措施①防止设备受潮进水，长期超负荷运转；②定期检测设备绝缘状况；③正确悬挂电缆和安装设备；④严禁带电检修、搬迁设备和缆线；⑤坚持使用检漏继电器等漏电保护装置。井下电气安全绞车信号二、电气保护内容一、矿井供电及电气保护3、保护接地作用

当人体触及带电设备外壳时，电流将沿接地极流入大地深处，避免人身触电事故。⑴保护范围电压在36V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）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。①采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）。②装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。③低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。④无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）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。⑤连接高压动力电缆的金属连接装置。⑵应设地点井下电气安全绞车信号二、电气保护内容一、矿井供电及电气保护⑶对接地极、接地线、接地电阻的规定：类别埋设地点材料规格接地电阻/Ω面积/mm2厚度主接地极主副水仓耐腐蚀钢板≥0.75≥5mm①任一地点接地电阻≤2②手持式或移动式接地电阻≤1③每季度至少测定一次④有记录可查局部接地极水沟或潮湿处钢板≥0.6≥3mm钢管Ф≥35mmL≥1.5m接地母线铜线≥50≥4mm铁线≥100扁钢≥100连接线铜线≥25≥4mm铁线≥50扁钢≥503、保护接地井下电气安全绞车信号二、与电气保护内容一、矿井供电及电气保护

安装如图示。两个主接地极分别安装在主、副水仓，并保证始终埋在水中。制作和安装采用焊接或螺钉压接保证接触良好，不能承受过大的拉力。1—吊环；2—吊绳；3—连接螺栓；4—辅助母线（4×25扁钢）；5—主接地极板；6—吊绳孔；7—接地套线（引至接地母线主接地极构造安装示意图①主接地极：4、保护接地的安装要求井下电气安全绞车信号二、电气保护内容一、矿井供电及电气保护②局部接地极采用钢板做局部接地极时，与接地套线之间必须采用焊接，最好埋设在排水沟中。焊接尺寸如图示a埋设在潮湿地方的钢板接地极面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板4、保护接地的安装要求井下电气安全绞车信号二、电气保护1—钢板；2—接地线内容一、矿井供电及电气保护②局部接地极采用角钢做局部接地极时，与接地套线之间必须采用焊接，最好埋设在排水沟中。焊接尺寸如图示b放在水沟中的角钢接地极1—接地套线；2—局部接地极面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm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。4、保护接地的安装要求井下电气安全绞车信号二、电气保护内容一、矿井供电及电气保护

钢管直径不小于35mm、长度不小于1.5m，管上应至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；

也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。钢管局部接地极的构造及安装

在干燥地点，应在接地极周围填塞6:1砂子、食盐，木炭，埋设后再灌水，以降低接地电阻。②局部接地极4、保护接地的安装要求井下电气安全绞车信号二、安全用电与电气保护内容一、矿井供电及电气保护

对其采取安全技术措施以后，能保证其在一定的爆炸危险场所实现安全供、用电的电气设备通称为防爆电气设备。1、防爆电气设备的类别、类型及防爆标志Ⅰ类：煤矿井下用电气设备Ⅱ类：工厂用电气设备⑵防爆电气设备的类型：（P258表）⑴防爆电气设备的类别：①隔爆型d：②增安型e：③本安型i：④正压型p：⑤充油型O：⑥充沙型q：⑦浇封型m：⑧无火花型n：⑨气密型h：⑩特殊型s绞车信号井下电气安全内容二、电气设备的防爆⑶电气设备的防爆标志1、防爆电气设备的类型、类别及防爆标志“Ex”防爆总标志。“MA”煤矿安全标志如：隔爆型电气设备d：标志为“ExdⅠ”。

以上均为清晰的永久性凸纹标志。电气设备类型设备允许表面温度/℃说明Ⅰ类150设备表面可能堆积粉尘450采取措施防止粉尘堆积煤矿电气设备允许最高表面温度绞车信号井下电气安全内容二、电气设备的防爆⑷其他规定（一）防爆电气设备的类型、类别及防爆标志①电气间隙：指两个不同电位的裸露导体之间的最短空气距离。包括：a带电零件之间，带电零件与接地零件之间的最短空气距离；b带电零件与易碰零件之间的最短空气距离。②爬电距离：在电气设备中有电位差的相邻金属零件之间，沿绝缘表面的最短距离。它与设备的额定电压、绝缘材料的耐泄痕性能、表面形状有关。额定电压越高，爬电距离越大，反之越小。绞车信号井下电气安全内容二、电气设备的防爆⑷其他规定（一）防爆电气设备的类型、类别及防爆标志③耐泄痕性能：

绝缘材料抵抗其表面污染液或污垢杂质导电产生的微小火花放电，使绝缘材料局部破坏的性能。

绝缘材料的耐泄痕性能是用耐泄痕指数表示。耐泄痕指数：指固体绝缘材料能够承受50滴或100滴以上的电解液而没有形成漏电的最高电压。

绝缘材料的相对泄痕指数由高到低共分4级绝缘材料耐泄痕性能越好，爬电距离越小，反之越大。绞车信号井下电气安全内容二、电气设备的防爆⑷其他规定（一）防爆电气设备的类型、类别及防爆标志④防护等级：

指防外物和防水能力。防外物：

指防止外部固体物质进入设备内部及人触及设备内部的带电体或运动部分的能力。防水：

防止外部水分进入设备内部的能力。防爆电气设备选用的规定：按《规程》444条执行；）（二）防爆电气设备选用井下电气安全绞车信号内容二、电气设备的防爆（三）矿用隔爆型电气设备⑴隔爆型电气设备的共同特征： 将正常工作或事故状态下可能产生火花的部分放在一个或分放在几个外壳中。这种外壳应能承受可能进入其内部的可燃性气体的爆炸，而不致损坏产生水久性变形；并且不致使内部产生的火焰通过外壳上接合面或孔眼点燃外部的可燃性气体。

隔爆外壳的要求：要求隔爆外壳具有隔爆性（不传爆性）和耐爆性。1、隔爆型电气设备的特征及隔爆原理井下电气安全绞车信号内容二、电气设备的防爆⑴隔爆面间隙增大、外壳变形、裂纹、脱焊等；⑵误操作，产生严重的机械伤痕；⑶装配时产生严重的机械划痕⑷隔爆面锈蚀，增大粗糙度；⑸密封圈不合格，闲置喇叭口无挡板、⑹螺钉不全或太长不能很好的紧固零件。⑺工作人员对设备的隔爆要求不严。（三）矿用隔爆型电气设备2、隔爆型电气设备的失爆现象井下电气安全绞车信号内容二、电气设备的防爆（四）安全检查重点⑴是否严格按照《规程》规定选用；⑵是否有专职机构并统一管理；⑶入井电气设备是否有（生产许可证、产品合格证、防爆合格证、煤安标志）三证、一标志。⑷隔爆间隙、有效宽度、粗糙度；螺纹隔爆结构的拧入深度、啮合扣数是否符合规定；⑸电缆接线盒、引入装置、零部件是否完好无缺；连接、密封是否牢固可靠；闲置喇叭口密封圈、挡板是否齐全；⑹联锁装置功能、内部电气元件、保护装置是否完整无损、动作灵敏可靠；⑺安设地点有无淋水、围岩是否坚固；放置位置、倾角是否符合规定等。井下电气安全绞车信号内容二、电气设备的防爆内容三、静电及防治井下电气安全绞车信号一、静电的产生及危害:静电：聚集在物体表面的静止电荷。1、静电的产生；

在煤矿井下流体（压气、通风、排水、抽放瓦斯、喷浆）与塑料管道发生摩擦产生的电荷聚集在塑料管上，使其产生很高的对地电位。如果和金属或大地相碰，会出现很大的放电火花，其能量足以引起瓦斯、煤尘爆炸和电火灾。内容三、静电及防治井下电气安全绞车信号2、静电的危害：

静电放电产生火花，引爆电雷管，引燃、引爆、瓦斯煤尘、电击、防碍生产等多方面的危害。（1）爆炸和火灾； 爆炸和火灾是静电危害中最为严重的事故。因静电火花放出的能量超过爆炸性混合物的最小引燃能量，引起爆炸和火灾。（2）静电电击； 可能发生在人体接近带静电物体的时候，也可发生在带静电的人体接近接地导线或其他导体的时候，电击的伤害程度与静电能量大小有关。内容三、静电及防治井下电气安全绞车信号二、静电的防治：

一般塑料管的表面电阻多为1013Ω/m这一数量级，因此表面上的电荷难以泄漏消失。实验表明，如果塑料的表面电阻不超过1010Ω/m这一数量级时，表面电荷就会很快消失，不会聚集危险的静电。为此，国家在防爆标准中规定，用塑料制造防爆电气设备的外壳时，其表面电阻应不大于1×109Ω。 在塑料中加入抗静电添加剂外，为降低塑料（以及其他绝缘材料）的表面电阻，也可在其表面涂刷一层导电性能较好的薄膜层。采取这种措施，也可消除静电的危险。

为了消除绝缘体（包括塑料）上积聚的静电，将绝缘体直接接地，如果接地处松动或断开，反而容易因放电电流较大而产生很大的火花，造成危险。这时最好在绝缘体与大地之间保持10～100Ω的电阻，让绝缘体的静电按一定速度泄入大地。普通塑料管不宜直接接地，抗静塑料管则应同时采取接地措施。1、在塑料中加入抗静电添加剂也可在器表面涂刷一层导电性能较好的薄膜层也可消除静电的危险。2、对普通塑料管不宜直接接地，最好在绝缘体与大地之间保持10—100Ω的电阻。

抗静电的塑料管则应同时采取接地措施。内容三、静电及防治井下电气安全绞车信号二、静电的防治：内容三、静电及防治井下电气安全绞车信号二、静电的防治：3、对各种输送气体和液体的金属管道、胶带输送机的胶带和托滚、传动皮带等，也都会因摩擦产生静电。对于这些静电的消除，接地是其可靠措施，因此，对这些设施的外壳、支架，除为了防止触电必须接地外，即使为消除静电积聚，也应该进行可靠的接地。4、加强洒水防尘，增加空气湿度，使静电难于产生；对于井下工作人员，要禁止穿高绝缘的工作服、化纤工作服以及其他容易产生静电的服装等，避免人体积聚静电。内容四、杂散电流井下电气安全绞车信号不按规定路线流动的电流叫杂散电流。一、杂散电流的产生及危害：⑴杂散电流可能引起电雷管的误爆炸，威胁人身安全；⑵杂散电流腐蚀金属管路和铠装电缆金属外皮，缩短金属铠装电缆和金属管路的使用寿命；⑶杂散电流可能使漏电保护发生误动作。⑷杂散电流可引起电火花，其电火花能引起瓦斯、煤尘爆炸。二、杂散电流的防治井下电气安全内容四、杂散电流绞车信号1、降低钢轨电阻，增大通过钢轨的电流；（1）回电轨道的接缝应进行电气连接。（2）两平行钢轨之间，应进行电气连接。（3）确保电气连接效果。2、限制杂散电流的扩散范围；⑴用作电流回路的轨道与不作电流回路的轨道之间必须绝缘，并制定安全措施。⑵牵引网络的回电线应采用带绝缘的导线，禁止与总接地网相接。回电线与钢轨回电点的连接必须焊接。⑶斜巷与上、下水平运输巷道的轨道间，应分别设置二、杂散电流的防治井下电气安全内容四、杂散电流绞车信号2、限制杂散电流的扩散范围；⑷架线的吊线器及拉线绝缘子应定期清理，保持清洁。防尘喷雾及除尘时，应躲开绝缘子。在淋水较大的地方要用双绝缘子悬挂架线。⑸金属铠装电缆悬挂在巷道侧帮的绝缘支架上。⑹金属管路等要用浸过沥青的木块垫起。⑺保持道床清洁、干燥，没有淤泥、积水或其他杂物3、缩短供电半径； 供电线路的长短直接影响轨道电压降，供电距离越远，轨道供电半径就越大，轨道压降相应增大，杂散电流也就越大。4、改变牵引变流所电网的极性； 为了防止回电点附近电缆外皮的严重腐蚀，可将变流所直流架线电源的负极经馈电线接架线，正极经回电线接轨道。5、做好杂散电流的测试与分析工作； 定期测试杂散电流，掌握杂散电流的变化情况。二、杂散电流的防治井下电气安全内容四、杂散电流绞车信号（一）触电危害1、电流对人体的作用电对人体的伤害有电击和电伤两类：电击：指电流通过人体，造成人体内部器官损坏，导致残废或死亡的现象。

只需50mA工频电流，即可使神经系统受到强烈刺激，引起呼吸中枢衰竭，呼吸麻痺，严重时心室纤维颤动，昏迷和死亡。电击分三种：⑴单相触电：人体一部触及一相带电体或高压对人体产生电弧放电；⑵两相触电：人体两部同时触及两相带电体；⑶跨步电压触电：以电网或设备故障接地点为圆心的径向电位差分布时，在人体前后两脚之间电位差达到危险电压造成的触电事故。井下电气安全绞车信号内容五、安全用电（一）触电危害1、电流对人体的作用电伤：指强电流瞬时通过人体局部或电弧对人体外表器官的烧伤、灼伤。

即电流的热效应、化学效应、光效应或机械效应对人体造成的伤害。有灼伤、电烙印、皮肤金属化三种。灼伤：是由弧光放电引起的。电烙印：人体与带电体紧密接触时电流的化学效应和机械效应引起的伤害。皮肤金属化：电流熔化和蒸发的金属微粒渗入人体表皮所造成的伤害。井下电气安全绞车信号内容五、安全用电（一）触电危害2、对人体作用的电流⑴感知电流：引起人体感觉的最小电流。成年男性平均约为1.1mA；成年女性平均约为0.7mA；⑵摆脱电流：人体触电后能自行摆脱电源的最大电流；成年男性平均约为16mA，成年女性平均约为10.5mA，儿童更小。⑶致命电流：在较短时间内危及生命的电流。50mA以上的电流有生命危险；100mA以上足以致死；30mA以下通常不会有生命危险。二、安全用电与电气保护井下电气安全绞车信号内容五、安全用电（一）触电危害3、影响触电伤害的因素：⑴电流的大小：通过人体的电流越大，人体反应越明显、越强烈、死亡危险性越大。它与触电电流和人体电阻有关。⑵持续时间：人体通电时间越长，伤害程度越严重。主要是电解使人体电阻降低，⑶电流途径：电流通过心脏、呼吸系统、中枢神经系统时，危险性最大。⑷电流频率：常用的50Hz—100Hz的工频交流电对人体的伤害最严重。低于20Hz危险性相对减小，200Hz以上的死亡危险性降低，但易引起皮肤灼伤。直流电比交流电对人体的伤害小得多。⑸人体的健康状况：井下电气安全绞车信号内容五、安全用电4、通过人体的电流值及其对人体组织的危害程度电流/mA危害程度交流50～60Hz直流0.6～1.5开始有感觉没有感觉2～3手指振动厉害没有感觉5～