1、煤礦電氣安全,主要內(nèi)容,第一部分： 礦井供電系統(tǒng) 第二部分： 防爆基本知識 第三部分： 礦井電網(wǎng)的保護(hù) 第四部分： 電纜的使用和管理 第五部分： 觸電及其防治 第六部分： 安全用電有關(guān)規(guī)定,礦井供電系統(tǒng),一、煤礦企業(yè)對供電的基本要求 1、供電可靠：井下不間斷供電；雙回路電源。 2、供電安全：人身安全，設(shè)備安全。 3、供電經(jīng)濟(jì)：保證供電質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)、合理。,二、礦井供電電壓等級,1、35KV：礦井地面變電所電源電壓。 2、10KV或6KV：井下高壓配電電壓和高壓電動機(jī)的額定電壓，井下高壓不得超過10KV。 3、3.3KV或1140V：綜合機(jī)構(gòu)化采煤工作面電氣設(shè)備的額定電壓。 4、660V：井下低壓

2、電網(wǎng)的配電電壓。 5、380V：地面或井下小型設(shè)備配電電壓。,6、220V：地面或井下新鮮風(fēng)流大巷的照明電壓。 7、127V：井下照明、信號、手持式電氣設(shè)備及電話的最高限額電壓。 8、36V：煤礦井下電氣設(shè)備的控制電壓。 9、直流250V、550V：井下直流架線電機(jī)車常用的額定電壓。,煤礦安全規(guī)程448條規(guī)定： 井下各級配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級，應(yīng)符合下列要求： 1、高壓，不超過10000V。 2、低壓不超過1140V。 3、照明、信號、電話和手持式電氣 設(shè)備的供電額定電壓，不超過127V。 4、遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓，不超過36V。 采區(qū)電氣設(shè)備使用3300V供電時，必須制定專

3、門的安全措施。,三、礦井供電系統(tǒng),由煤礦地面變電所的變壓器、配電裝置、供電線路將電源輸送給中央變電所，采區(qū)變電所再經(jīng)過變配電及供電線路送至電氣設(shè)備（負(fù)荷），便組成了礦井供電系統(tǒng)。,防爆基本知識,一、煤礦常用的電氣設(shè)備 1、分類：煤礦電氣設(shè)備分為兩大類： （1）煤礦一般型電氣設(shè)備：標(biāo)志KY 有防護(hù)功能，但不防爆，僅適用于煤礦地面及低瓦斯礦井中的井底車場及總進(jìn)風(fēng)大巷。 （2）礦用防爆電氣設(shè)備： 按GB3836.12000標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設(shè)備。采掘工作面必須使用防爆電氣設(shè)備。 防爆電氣設(shè)備的總標(biāo)志：Ex 類:煤礦用； 類：除煤礦以外行業(yè),煤礦安全規(guī)程452條規(guī)定,防爆電氣設(shè)備入井

4、前，應(yīng)檢查其“產(chǎn)品合格證”、“煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志”及安全性能；檢查合格并簽發(fā)合格證后，方準(zhǔn)入井。 注：使用中的防爆電氣設(shè)備的防爆性能檢查周期是每月一次。,二、隔爆型電氣設(shè)備：標(biāo)志為“d”,隔爆型電氣設(shè)備：在銘牌右上角上標(biāo)有ExdI （1）隔爆：既耐爆又不傳爆；同時具有 耐爆性和隔爆性。 （2）隔爆原理：具有特殊的“隔爆外殼”,a、耐爆性： 當(dāng)瓦斯?jié)舛仍?.5%時，爆炸壓力的理論值為0.80.82MPa，爆炸后的溫度大致在1850左右，實際爆炸壓力約為0.716MPa，并且隨外殼的形狀、容積大小、接合面間隙等因素變化。 耐爆性由外殼機(jī)械強(qiáng)度滿足：一般采用鋼板或鑄鐵制成，設(shè)計時，以0.8MPa和

5、2200來設(shè)計，并安全系數(shù)，鋼板，最小厚度34mm，鑄鐵為6mm。 b、隔爆性： 由外殼裝配接合面的結(jié)構(gòu)參數(shù)（如寬度、間隙、表面粗糙度）來保證的，主要起散熱作用。,（3）失爆：隔爆型電氣設(shè)備失去隔爆性或耐爆性。 （4）常見失爆現(xiàn)象：（現(xiàn)場易發(fā)現(xiàn)的） a、隔爆間隙超限。 b、蓋子的緊固螺絲缺少或沒有擰緊。 c、無電纜接線嘴（卡爪），缺橡膠密封圈和金屬擋板。 d、外殼嚴(yán)重變形，有裂縫。 e、隔爆面有銹斑，有油漆。 f、密封圈不合格。 g、外殼上的機(jī)械閉鎖裝置失效。,三、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備：標(biāo)志為“i”,在設(shè)備銘牌上或外殼上標(biāo)有“ExiI” （1）本質(zhì)安全電路是指在正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電

6、火花和熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路。全部采用本質(zhì)安全電路的設(shè)備稱為本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。 通風(fēng)、信號和控制等裝置，應(yīng)優(yōu)先選用本質(zhì)安全型設(shè)備。 （2）防爆原理： 通過限制電路的電氣參數(shù)，進(jìn)而限制該電路的放電能量實現(xiàn)防爆的，所以，從本質(zhì)上講，它是安全的。它不需要專門的隔爆外殼或其它的防爆措施，這就大大縮小了設(shè)備的體積和重量，簡化了結(jié)構(gòu)。,四、礦用電氣設(shè)備基本防爆技術(shù)：,（1）間隙隔爆技術(shù)： 安全間隙 隔爆型采用 （2）本質(zhì)安全技術(shù)：控制放電能量在0.28mJ 以下 （3）超前切斷電源和快速斷電技術(shù) a、屏蔽電纜和漏電繼電器配合，超前切斷電源。 b、快速斷電技術(shù)：故障形成最小時間不小于5m

7、s， 安全斷電時間為2.53ms。 （4）增加安全措施（程度） （增安型）,五、防爆電氣設(shè)備的使用要求：,（1）電氣設(shè)備的選用符合規(guī)程444條的要求。 （2）普通型攜帶式電氣測量儀表，必須在瓦斯?jié)?.0%以下的地點使用，并實時監(jiān)測瓦斯?jié)舛取?（3）井下不得帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備、電纜和電線：檢修前或搬遷前應(yīng)制定安全措施。 措施：切斷電源檢查瓦斯在其巷道通風(fēng)流中瓦斯?jié)舛鹊陀?.0%時驗電無電后放電開關(guān)手把閉鎖懸掛“有人工作，不準(zhǔn)送電”警示牌檢修工作完畢，方可摘牌送電，中途不得換人。 （4）井下操作電氣設(shè)備遵守規(guī)定446條。 a、非專職人員或非值班電氣人員不得擅自操作電氣設(shè)備。 b、操作高壓電氣設(shè)

8、備主回路時，操作人員必須戴絕緣手套，并穿電工絕緣靴或站在絕緣臺上。 C、手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作中必須接觸的部分必須有良好的絕緣。 （5）防爆設(shè)備入井前應(yīng)取得“兩證一標(biāo)志”。 （6）失爆設(shè)備應(yīng)立即更換或處理，不得在井下繼續(xù)使用。,礦井電網(wǎng)的保護(hù),一、保護(hù)的分類、保護(hù)范圍、方法 和手段,接地保護(hù),電 流 保 護(hù),電 壓 保 護(hù),斷線 保護(hù),風(fēng)電瓦斯 電閉鎖,二、過流保護(hù),1、過流：過流是指電氣設(shè)備發(fā)生短路、過載、斷線故障時，流過電氣設(shè)備和供電線路的電流超過它們的額定電流。 2、過流危害：過電流不及時得到控制，不僅燒壞電氣設(shè)備，還可能引起電氣火災(zāi)及瓦斯、煤塵爆炸事故。 3、過流保護(hù)的作用 當(dāng)

9、電氣設(shè)備及電纜中電流超過規(guī)定額定電流時（出現(xiàn)短路、過載時），保護(hù)裝置能在規(guī)定時間內(nèi)快速切斷故障處電源，防止事故擴(kuò)大，避免造成災(zāi)害。,4、過流保護(hù)裝置 a、熔斷器 b、電磁式過流繼電器 c、感應(yīng)式過熱繼電器 d、電子保護(hù)器 5、過流保護(hù)裝置的整定值： a、對保護(hù)電纜干線的饋電開關(guān)：I2IQeKxIe Kx 需用系數(shù) 取 0.51 IQe 容量最大一臺電機(jī)啟動電流 b、對保護(hù)一個負(fù)載的電纜支線：I2IQ IQe = （1.51.8） Ie（繞線型電動機(jī)） IQe = 6 Ie（鼠籠型電動機(jī)） Id(2) c、校驗靈敏度： 1.5 I2 Id(2)：被保護(hù)電纜干線或支線距電源變壓器最遠(yuǎn)點的兩相短路電

10、流值。,d、如靈敏度不滿足要求，可采取： 加大電纜截面； 減少 Id(2)：被保護(hù)電纜干線或支線距電源變化器最遠(yuǎn)點線路長度； 增設(shè)分段保護(hù)開關(guān)。 換大容量變壓器或變壓器并聯(lián)使用； e、由Id(3)max校驗開關(guān)設(shè)備的分?jǐn)嗄芰Α?（6）熔體額定電流的選擇： IQe 對保護(hù)電纜干線的熔體：IR = Ie 1.82.5 1.82.5 ：容量最大的電動機(jī)起動時保證熔體不熔化的系數(shù)。 IQe 對保護(hù)電纜支線的熔體：；IR = 1.82.5 對保護(hù)照明負(fù)荷的熔體：IR Ie 。 選用的熔體按兩相短路電流最小允許值、最小允許電纜芯線斷面、最小允許的長時負(fù)荷進(jìn)行校驗，合格后方可使用。 Id(2) 按兩相短路電

11、流進(jìn)行校驗： 47 IR 如不滿足，同樣按上述四種辦法改進(jìn)。,三、漏電保護(hù),1、 漏電故障的明確定義： 在變壓器中性點絕緣的低壓供電系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地（包括直接接地和經(jīng)過渡阻抗接地）或兩相三相對地的總絕緣阻抗下降至危險值的電氣故障就叫做漏電故障。,2、漏電原因,： （1）電氣設(shè)備因絕緣受潮或進(jìn)水。 （2）電纜受到擠壓、砍砸、過度彎曲、鐵器劃傷或針刺。 （3）導(dǎo)線連接接頭不牢固、有毛刺、無防松措施等。 （4）電氣設(shè)備超期服役或長期超負(fù)荷運行造成絕緣老化。 （5）維修電氣設(shè)備時，由于停、送電操作錯誤。 （6）維修電氣設(shè)備時，將工具和材料等導(dǎo)電體遺留在設(shè)備內(nèi)部。 （7）操作電氣設(shè)備時，由于弧光放電

12、造成一相接地。 （8）在電氣設(shè)備內(nèi)部增加其他部件，使帶電導(dǎo)體與外殼之間的電氣間隙或爬電距離小于安全值時。,3、漏電的危害, 產(chǎn)生電火花，能引起瓦斯、煤塵爆炸。 有可能造成人身觸電。 提前引爆電雷管，I漏50mA。 漏電長期存在，引起相間短路。,4、漏電的預(yù)防措施,1、避免電纜、電氣設(shè)備浸泡在水中，防止電纜受擠壓、碰撞、過度彎曲、劃傷、刺傷等機(jī)械損傷 2、導(dǎo)線連接要牢固，無毛刺，防松脫。 3、維修電氣設(shè)備時要按規(guī)程操作，不將工具和材料等導(dǎo)體遺留在電氣設(shè)備中。 4、不在電氣設(shè)備中增加額外部件，若必須設(shè)置時，要符合有關(guān)規(guī)定的要求； 5、設(shè)置保護(hù)接地裝置； 6、對電網(wǎng)對地電容電流進(jìn)行補(bǔ)償；,5、漏電保

13、護(hù)裝置的功能, 連續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)對地的絕緣電阻； 補(bǔ)償電網(wǎng)對地分布電容的電容電流； 當(dāng)電網(wǎng)絕緣水平下降到危險值或發(fā)生人身觸電時，能迅速自動切斷供電電源。,6、對漏電保護(hù)裝置的要求：, 每天值班電工必須對低壓檢漏裝置進(jìn)行一次跳閘試驗，并做記錄。 不準(zhǔn)甩掉檢漏裝置不用。 井下低壓電網(wǎng)各等級電壓的漏電跳閘動作電 阻值如下： 660V 11K； 1140V 20K,7、漏電閉鎖,漏電閉鎖是在開關(guān)分閘斷電的情況下，負(fù)載側(cè)網(wǎng)路絕緣電阻降低到規(guī)定值及以下時，檢出其故障并閉鎖開關(guān)使其不能合閘送電。 漏電閉鎖電阻整定值可取供電系統(tǒng)檢漏繼電器動作整定值的 23 倍。解鎖電阻值應(yīng)不大于整定的漏電閉鎖電阻值的 150 %

14、。,漏電保護(hù)裝置是采用附加直流電源的工作原理，電網(wǎng)對地絕緣電阻越小，附加檢測電流越大，當(dāng)絕緣電阻下降到漏電保護(hù)裝置的動作電阻值時，漏電保護(hù)裝置動作，切斷由變壓器供電的全部設(shè)備電源。這種保護(hù)沒有選擇性，停電范圍大。設(shè)置漏電閉鎖裝置后，可以檢測并閉鎖不送電線路和設(shè)備的漏電故障，減少了漏電保護(hù)的動作次數(shù)，縮小了漏電故障的停電范圍。 煤礦安全規(guī)程規(guī)定：每天必須對低壓檢漏裝置的運行情況進(jìn)行1次跳閘試驗； 每班使用前，必須對煤電鉆綜合保護(hù)裝置進(jìn)行1次跳閘試驗。,8、事故案例,某礦輸送機(jī)道，供工作面電的電纜先是放在人行道一側(cè)，行人來回踩、壓，內(nèi)有內(nèi)傷，檢漏繼電器長期甩掉不用，電纜漏電不能及時發(fā)現(xiàn)，最后造成電

15、纜短路著火，釀成火災(zāi)，死亡35人，直接經(jīng)濟(jì)損失近40萬元,四、保護(hù)接地,1、保護(hù)接地的概念：把電氣設(shè)備的金屬外殼和構(gòu)架用導(dǎo)線與埋在地下的接地極連接起來，稱為保護(hù)接地。 注：保護(hù)接地是漏電保護(hù)的后備保護(hù)。 煤礦安全規(guī)程482條規(guī)定：電壓在36V以上和由于絕緣破壞可能帶有危險電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架，鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護(hù)套等必須有保護(hù)接地。,、在中性點不接地的供電系統(tǒng)中，當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部絕緣損壞而是一相帶電體碰殼，且人體接觸外殼時，接地電流將通過人體電阻與接地裝置電阻并聯(lián)入地，再通過其他兩相對地絕緣電阻和電容回到電源。由于接地電阻的分流作用，流過人體電流就大大減少。 、產(chǎn)生漏

16、電故障時，由于接地裝置的分流作用，大大減少了電火花能量，從而減少了瓦斯、煤塵爆炸的可能性。,2、保護(hù)接地的作用,電氣設(shè)備絕緣破壞，使外殼帶電時，人身即使接觸了這個帶電外殼，因接地裝置和人體構(gòu)成并聯(lián)電路，對人體起分流作用，大大減少了通過人體的電流，可減少人體觸電的危險， 3U相R人 Ud = 3R人R相,3、井下保護(hù)接地網(wǎng),井下保護(hù)接地網(wǎng)的作用： 某一個接地電極受到損壞失去作用時，由于接地網(wǎng)的整體接地作用，仍然可以保障與損壞接地極相連的電氣設(shè)備保護(hù)接地的功能； 降低了總的接地電阻（保護(hù)接地電阻越小，保護(hù)性能越好）； 避免了不同電氣設(shè)備的不同相同時碰殼所帶來的危險。,補(bǔ)充說明,1、 漏電保護(hù)的側(cè)重

17、點是故障發(fā)生后的跳閘時間，一旦發(fā)生漏電或人身觸電，應(yīng)盡快切斷電源，將故障存在的時間減少到最短。 井下保護(hù)接地的側(cè)重點，在于限制裸露漏電電流和人身觸電電流的大小，最大限度地降低故障的嚴(yán)重程度。 兩種保護(hù)在井下電網(wǎng)中相輔相成，缺一不可。,2、 當(dāng)漏電保護(hù)裝置拒動時，漏電故障就容易發(fā)展成為短路故障，此時短路保護(hù)就成了漏電保護(hù)的后備保護(hù)。另一方面，當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生短路，而短路保護(hù)又失靈的情況下，熾熱的短路電弧便可能將防爆外殼灼穿，使之失去防爆性能。但電弧一旦觸及外殼，便并發(fā)了漏電故障，引起漏電保護(hù)裝置動作，及時切斷電源，這樣。漏電保護(hù)又成了短路保護(hù)的后備保護(hù)。由此可見，短路保護(hù)和漏電保護(hù)在很多情況下

18、是互為備用的，增加了井下電氣保護(hù)的可靠性。,煤礦安全規(guī)程規(guī)定,483條：接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點的接地電阻值不得超過2歐姆。移動或手持電氣設(shè)備至局部接地極的電阻值不得超過1歐姆. 484條：所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置（包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線）和局部接地裝置，應(yīng)與主接地極連接成1個總接地網(wǎng)。 主接地極應(yīng)在主、副水倉中各埋設(shè)1塊。主接地極應(yīng)用耐腐蝕的鋼板制成，其面積不得小于0、75、厚度不得小于5mm。,煤礦安全規(guī)程規(guī)定,485條：下列地點應(yīng)裝設(shè)局部接地極： （一）采區(qū)變電所（包括移動變電站和移動變壓器）。 （二）裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。 （三）低壓配電點或裝有三臺以上電氣設(shè)備的地點。 （四）無低壓配電點的采煤工作面的運輸巷、回風(fēng)巷、集中運輸巷（膠帶運輸巷）,煤礦安全規(guī)程規(guī)定,以及由變電所單獨供電的掘進(jìn)工作面，至少應(yīng)分別設(shè)置1個局部接地極。 （五）連接高壓