煤矿电气安全(新)

三、矿井供电系统
由煤矿地面变电所的变压器、配电装 置、供电线路将电源输送给中央变电所， 采区变电所再经过变配电及供电线路送至 电气设备（负荷），便组成了矿井供电系 统。
一、煤矿常用的电气设备
防爆基本知识
1、分类：煤矿电气设备分为两大类： （1）煤矿一般型电气设备：标志KY 有防护功能，但不防爆，仅适用于煤矿地面及 低瓦斯矿井中的井底车场及总进风大巷。 （2）矿用防爆电气设备： 按 GB3836.1—2000 标 准 生 产的 专供煤 矿 井下使用的防爆电气设备。采掘工作面必须使用 防爆电气设备。 防爆电气设备的总标志：Ex Ⅰ类:煤矿用； Ⅱ类：除煤矿以外行业
5、漏电保护装置的功能
① 连续监视电网对地的绝缘电阻； ② 补偿电网对地分布电容的电容电流； ③ 当电网绝缘水平下降到危险值或发生人身 触电时，能迅速自动切断供电电源。
6、对漏电保护装置的要求：
① 每天值班电工必须对低压检漏 装置进行一次跳闸试验，并做记 录。 ② 不准甩掉检漏装置不用。 井下低压电网各等级电压的漏电跳闸 动作电 阻值如下： 660V 11K； 1140V 20K
《煤矿安全规程》452条规定
防爆电气设备入井前，应检查其“产 品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志” 及安全性能；检查合格并签发合格证后， 方准入井。 注：使用中的防爆电气设备的防爆性能检 查周期是每月一次。

二、隔爆型电气设备：标志为“d”
隔爆型电气设备：在铭牌右上角上标有ExdI （ 1 ）隔爆：既耐爆又不传爆；同时具有 耐爆性和隔爆性。 （2）隔爆原理：具有特殊的“隔爆外壳”
矿井电网的保护
一、保护的分类、保护范围、方法 和手段
保护种类 保护分类 漏电保护
选择性 漏电保护 保 护 范围
电网绝缘降到某 一数值时动作 将漏电的回路 选择出来动作
方法和手段举例
漏 电 保 护
漏电继电器 选择性漏电继 电器
有漏电闭锁的漏电 继电器
漏电闭锁
漏电回路不消 除漏电不能送 电
保护接 地
电 压 保 护
当电压消失或低于 1、欠电压继电器 某一数值时动作 2、无电压继电器 1、防止设备自起动； 3、磁力起动器的 2、防止电压过低时 电磁铁 电 气设备过热 低电压释放
1、保护大气过电 压引入 井下 2、保护操作过电 压 1、避雷器 2、熔断器 3、压敏电阻 4、R-C吸收装置
过电压 保 护
（6）熔体额定电流的选择：
IQe ①对保护电缆干线的熔体：IR = ———— ＋ ∑Ie 1.8～2.5 1.8～2.5 ：容量最大的电动机起动时保证熔体不熔化的系 数。 IQe ②对保护电缆支线的熔体：；IR = ———— 1.8～2.5 ③对保护照明负荷的熔体：IR ≈ Ie 。 ④选用的熔体按两相短路电流最小允许值、最小允许电缆芯线 断面、最小允许的长时负荷进行校验，合格后方可使用。 Id(2) ⑤按两相短路电流进行校验：—— ≥ 4～7 IR 如不满足，同样按上述四种办法改进。
a、耐爆性： 当瓦斯浓度在9.5%时，爆炸压 力的理论值为 0.8 ～ 0.82MPa ，爆炸后的温 度大致在 1850℃左右，实际爆炸压力约为 0.716MPa，并且随外壳的形状、容积大小、 接合面间隙等因素变化。 耐爆性由外壳机械强度满足：一般采 用钢板或铸铁制成，设计时，以0.8MPa 和 2200℃来设计，并安全系数，钢板，最小 厚度3～4mm，铸铁为6mm。 b、隔爆性： 由外壳装配接合面的结构 参数（如宽度、间隙、表面粗糙度）来保 证的，主要起散热作用。
煤矿电气安全
主要内容
第一部分： 第二部分： 第三部分： 第四部分： 第五部分： 第六部分： 矿井供电系统 防爆基本知识 矿井电网的保护 电缆的使用和管理 触电及其防治 安全用电有关规定
矿井供电系统
一、煤矿企业对供电的基本要求
1、供电可靠：井下不间断供电；双回路电源。 2、供电安全：人身安全，设备安全。 3、供电经济：保证供电质量，经济、合理。
三、漏电保护
1、 漏电故障的明确定义：
在变压器中性点绝缘的低压供电系统 中，发生单相接地（包括直接接地和经过 渡阻抗接地）或两相三相对地的总绝缘阻 抗下降至危险值的电气故障就叫做漏电故 障。
2、漏电原因
：
（1）电气设备因绝缘受潮或进水。 （2）电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或 针刺。 （3）导线连接接头不牢固、有毛刺、无防松措施等。 （4）电气设备超期服役或长期超负荷运行造成绝缘 老化。 （5）维修电气设备时，由于停、送电操作错误。 （6）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留 在设备内部。 （7）操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地。 （8）在电气设备内部增加其他部件，使带电导体与 外壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值时。
3、过流保护的作用
当电气设备及电缆中电流超过规定额定电流时 （出现短路、过载时），保护装置能在规定时间 内快速切断故障处电源，防止事故扩大，避免造 成灾害。
4、过流保护装置
a、熔断器 c、感应式过热继电器 b、电磁式过流继电器 d、电子保护器
5、过流保护装置的整定值：
a、对保护电缆干线的馈电开关：I2≥IQe＋Kx∑Ie Kx — 需用系数 取 0.5～1 IQe — 容量最大一台电机启动电流 b、对保护一个负载的电缆支线：I2≥IQ
（3）失爆：隔爆型电气设备失去隔爆性或耐 爆性。 （4）常见失爆现象：（现场易发现的） a、隔爆间隙超限。 b、盖子的紧固螺丝缺少或没有拧紧。 c 、无电缆接线嘴（卡爪），缺橡胶密 封圈和金属挡板。 d、外壳严重变形，有裂缝。 e、隔爆面有锈斑，有油漆。 f、密封圈不合格。 g、外壳上的机械闭锁装置失效。
五、防爆电气设备的使用要求：
（1）电气设备的选用符合《规程》444条的要求。 （2）普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓1.0% 下的地点使用，并实时监测瓦斯浓度。 （3）井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线 检修前或搬迁前应制定安全措施。 措施：切断电源→检查瓦斯→在其巷道通风流中瓦斯浓 低于 1.0% 时 → 验电 → 无电后放电 → 开关手把闭锁 → 挂“有人工作，不准送电”警示牌→检修工作完毕， 可摘牌送电，中途不得换人。 （4）井下操作电气设备遵守规定446条。 a、非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设 b、操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘 套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。 C、手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部
二、矿井供电电压等级
1、35KV：矿井地面变电所电源电压。 2、10KV或6KV：井下高压配电电压和高压 电动机的额定电压，井下高压不得超过 10KV。 3、3.3KV或1140V：综合机构化采煤工作面 电气设备的额定电压。 4、660V：井下低压电网的配电电压。 5、380V：地面或井下小型设备配电电压。
7、漏电闭锁
漏电闭锁是在开关分闸断电的情况下， 负载侧网路绝缘电阻降低到规定值及以下 时，检出其故障并闭锁开关使其不能合闸 送电。 漏电闭锁电阻整定值可取供电系统检漏 继电器动作整定值的 2~3 倍。解锁电阻值 应不大于整定的漏电闭锁电阻值的 150 %。
漏电保护装置是采用附加直流电源的工作 原理，电网对地绝缘电阻越小，附加检测电流越 大，当绝缘电阻下降到漏电保护装置的动作电阻 值时，漏电保护装置动作，切断由变压器供电的 全部设备电源。这种保护没有选择性，停电范围 大。设置漏电闭锁装置后，可以检测并闭锁不送 电线路和设备的漏电故障，减少了漏电保护的动 作次数，缩小了漏电故障的停电范围。 《煤矿安全规程规定》：每天必须对低压检漏 装置的运行情况进行1次跳闸试验； 每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行1 次跳闸试验。
断线保护
断线 保护
局部通风机电动机一 断线保护装置 相断线时动作
风电、瓦斯 风、瓦斯必须在规定 风电瓦斯 电闭锁 的限度下方可向掘进 工作面送电 电闭锁
风电、瓦斯电闭 锁装置
二、过流保护
1、过流：过流是指电气设备发生短路、过载、
断线故障时，流过电气设备和供电线路的电流超 过它们的额定电流。 2 、过流危害： 过电流不及时得到控制，不仅 烧坏电气设备，还可能引起电气火灾及瓦斯、煤 尘爆炸事故。
3、漏电的危害
① 产生电火花，能引起瓦斯、煤尘爆炸。 ② 有可能造成人身触电。 ③ 提前引爆电雷管，I漏≥50mA。 ④ 漏电长期存在，引起相间短路。
4、漏电的预防措施
1、避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电 缆受挤压、碰撞、过度弯曲、划伤、刺伤等 机械损伤 2、导线连接要牢固，无毛刺，防松脱。 3、维修电气设备时要按规程操作，不将工具 和材料等导体遗留在电气设备中。 4、不在电气设备中增加额外部件，若必须设 置时，要符合有关规定的要求； 5、设置保护接地装置； 6、对电网对地电容电流进行补偿；
三、本质安全型电气设备：标志为 “ i”
四、矿用电气设备基本防爆技术：
（1）间隙隔爆技术： 安全间隙 隔爆型采用 （ 2 ） 本 质 安 全 技 术 ： 控 制 放 电 能 量 在 0.28mJ 以下 （3）超前切断电源和快速断电技术 a、屏蔽电缆和漏电继电器配合，超前切断电 源。 b、快速断电技术：故障形成最小时间不小于 5ms， 安全断电时间为2.5～3ms。 （4）增加安全措施（程度） （增安型）

8、事故案例
某矿输送机道，供工作面电的电缆先 是放在人行道一侧，行人来回踩、压，内 有内伤，检漏继电器长期甩掉不用，电缆 漏电不能及时发现，最后造成电缆短路着 火，酿成火灾，死亡35人，直接经济损失 近40万元
四、保护接地
1、保护接地的概念：把电气设备的金属
外壳和构架用导线与埋在地下的接地极连 接起来，称为保护接地。 注：保护接地是漏电保护的后备保护。 《煤矿安全规程》482条规定：电压 在36V以上和由于绝缘破坏可能带有危险 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。