煤礦電工學井下供電安全技術

第二章井下供電安全技術電火災及瓦斯煤塵爆炸的預防觸電的危險性及其預防方法井下電氣設備的保護接地井下漏電保護裝置井下過流保護裝置礦用電氣設備的防爆

第一節(jié)電火災及其預防

一.電火災產生的原因

一、井下引起電火災的主要原因①電網過流。過流時電氣設備的溫度很高，特別是短路電弧溫度更高，從而點燃絕緣材料或瓦斯、煤塵。

②漏電火花。電網漏電點會產生電火花，引燃瓦斯和煤塵。③電路接觸不良。導線、元器件接觸不良會增大接觸電阻，當較大的負荷電流通過時，產生高溫引起火災。

④電器散熱不良。井下照明燈罩上覆蓋的煤塵會使燈具散熱不良，溫度升高，導致煤塵燃燒而形成火災。

⑤架線電機車電弧引燃木支護棚著火。

二.電火災的預防措施

(1)合理選擇電氣設備的容量及電纜截面，防止過載。同時校驗高低壓開關設備及電纜的動穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性。防止高低壓開關斷流容量不足而不能滅弧，發(fā)生弧光短路，短路電流進而引燃電纜。

(2)對輸電線路和用電設備必須設過流保護，并按《煤礦井下低壓電網短路保護裝置的整定細則》進行整定和校驗靈敏度。若開關因短路跳閘，不排除故障不許反復強行送電。(3)為了防止已著火的電纜脫離電源或火源后繼續(xù)燃燒，必須采用合格的礦用阻燃橡套電纜。(4)為防止散熱不良，電纜不準盤圈、成堆或壓埋送電，電纜懸掛要符合《煤礦安全規(guī)程》要求。

(5)為防止接觸不良，加強高壓電纜接線盒、尤其是鋁芯電纜接線盒的檢查。鋁芯接頭處極易氧化，產生較大接觸電阻，電流通過時使接頭過熱以致燒毀絕緣，甚至引起芯線相間短路，造成接線盒“放炮”，熔化起火。接線盒處不得有可燃物。

(6)

礦用變壓器接線端子盒內灌注環(huán)氧樹脂或瀝青，防止接觸不良，變壓器檢修時防止掉入異物所造成的高壓短路。每半年進行一次變壓器油的理化試驗，防止變壓器絕緣油失效，造成油溫過熱使套管炸裂，絕緣油噴出著火。(7)井下照明燈應懸掛、必須有保護罩，不準將照明燈放置在易燃物上，不準用燈泡取暖。

(8)為防止架線電機車運行時產生電弧高溫引燃木棚著火，架線電機車行駛的巷道，必須是錨噴、砌碹或混凝土棚支護。

(9)變配電硐室防火。硐室應備有足夠的干式滅火器和沙箱、鐵鍬，機電硐室不得用可燃性材料支護，并應有防火密閉鐵門。

(10)嚴禁違章指揮、違章作業(yè)，做到十不準：

①不準帶電檢修。

②不準甩掉無壓釋放器、過流保護裝置。③不準切除檢漏電繼電器、煤電鉆綜合保護和局部通風機風電閉鎖裝置。④不準明火操作、明火打點、明火放炮。⑤不準用銅、鋁、鐵絲等作熔體。

⑥停風、停電的采掘工作面，未檢查瓦斯不準送電。

⑦有故障的供電線路不準強送電。⑧電氣設備的保護裝置失靈后不準送電。⑨失爆設備、失爆電器不準使用。⑩在井下不準拆卸礦燈。三、井下電火災的監(jiān)測利用火災監(jiān)測裝置可以在電氣設備或電纜發(fā)生火災時迅速報警。電火災監(jiān)測裝置火災報警器接線端子箱終端檢查器1終端檢查器2終端檢查器3控制電纜火災檢測線動力電纜火災檢測線被監(jiān)測電纜被監(jiān)測電纜火災檢測線主監(jiān)控臺控制電纜火災檢測線由兩根具有彈性的鋼琴線絞合而成，鋼琴線表面覆以對熱非常敏感的熱塑性絕緣材料。當溫度過高達到一定值時，熱塑性絕緣即行軟化，兩鋼琴線在彈性作用下接觸，經控制電纜接通火災報警器電路，發(fā)出報警信號。終端檢查器為一個設在終端的短路試驗按鈕，按下后模擬短路，系統(tǒng)應發(fā)出報警。以檢測系統(tǒng)自身的工作狀態(tài)。四、井下電火災的撲滅1.直接滅火法

2.隔絕滅火法

3.混合滅火法

1.直接滅火法用水、砂子(或巖粉)及化學滅火器等，在火源附近直接撲滅火災或者是消滅火源。用水滅火強力水流把燃燒物的火焰壓滅，使燃燒物充分浸濕而阻止其繼續(xù)燃燒；水有很大的吸熱能力，能使燃燒物冷卻降溫；水遇火蒸發(fā)成大量水蒸氣，能沖淡空氣中氧的濃度，并使燃燒物表面與空氣隔絕。因此，水有較強的滅火作用。在井筒和主要巷道中，尤其是在膠帶運輸機巷道中裝設水幕，當火災發(fā)生時立即啟動水幕，能很快地限制火災的發(fā)展。用水滅火應注意如下事項：水能導電，故用水撲滅電氣火災時，應先切斷電源，以防觸電。水比油重，故水不能撲滅油類火災，如帶油的電氣設備引發(fā)的火災。供水量要充足，當火勢旺時，應先將水流射向火源外圍，不要直射火源中心。否則，高溫火源會使水分解成具有爆炸性的氫和一氧化碳混合氣體(又稱水煤氣)，帶來新的危險。確保正常通風，使排除火煙和水蒸氣的風路暢通。用砂子滅火把砂子(或巖粉)直接撒在燃燒物體上能隔絕空氣，將火撲滅。通常用來撲滅初起的電氣設備火災與油類火災。砂子成本低廉，滅火時操作簡便，因此，在機電硐室、材料倉庫、炸藥庫等地方均應設置防火砂箱。用化學滅火器滅火(1)

泡沫滅火器。使用時將滅火器倒置，使內外瓶中的酸性溶液和堿性溶液互相混合，發(fā)生化學反應，形成大量充滿二氧化碳的氣泡噴射出去，覆蓋在燃燒物體上隔絕空氣。為防止觸電，在撲滅電氣火災時應首先切斷電源，或直接采用干粉滅火器。(2)

干粉滅火器。目前礦用干粉滅火器是以磷酸銨粉為主藥劑的。磷酸銨粉末的滅火作用是：分解吸熱使燃燒物降溫冷卻；分解出氨氣和水蒸氣，沖淡空氣中氧的濃度，使燃燒物缺氧熄滅；分解出漿糊狀的五氧化二磷，覆蓋在燃燒物表面上，使燃燒物與氧氣隔絕而熄滅。因此，磷酸銨粉末是一種新型的滅火藥劑。適合于煤礦井下使用的干粉滅火器有滅火手雷和噴粉滅火器。用高倍泡沫發(fā)生裝置滅火高倍泡沫發(fā)生裝置有GBP一200型和GBP一500型。泡沫劑經過引射泵被吸入高壓水管與水充分混合形成均勻泡沫溶液。然后通過噴射端噴在錐形棉線發(fā)泡網上，經扇風機強力吹風，則連續(xù)產生大量泡沫。這就是空氣機械泡沫。井下巷道很容易被大量泡沫所充滿，形成泡沫塞推向火源，進行滅火。高倍數空氣泡沫滅火作用是：泡沫與火焰接觸時，水分迅速蒸發(fā)吸熱，使火源溫度急驟下降；生成的大量水蒸氣使火源附近的空氣中含氧量相對降低，當氧的含量低于16％，水蒸氣含量上升到35％以上時便能夠使火源熄滅；另外泡沫是一種很好的隔熱物質，有很高的穩(wěn)定性，所以它能阻止火區(qū)的熱傳導、對流和輻射等；泡沫能覆蓋燃燒物，起到封閉火源的作用。2.隔絕滅火法隔絕滅火法主要是在通往火區(qū)的所有巷道中構筑密閉防火墻，阻止空氣進入火區(qū)，從而使火逐漸熄滅。防火墻構筑要快，封閉要嚴，防火墻要少，封閉范圍要小等。隔絕滅火法是在直接滅火法無效時采用的處理大面積火區(qū)，特別是控制火勢發(fā)展的有效方法

3.混合滅火法先用防火墻將火區(qū)封閉，然后再采取其他滅火手段，如灌漿、調節(jié)風壓和充入惰性氣體等加速火的熄滅小結電火災產生的原因：過流、漏電、接觸不良等產生的電火花、散熱不良產生的高溫、架線電機車的電弧。電火災的預防：防止過流、漏電、接觸不良、散熱不良、架線電機車巷道用不燃材料支護。電火災的監(jiān)測：采用火災監(jiān)測裝置。電火災的撲滅：1.用水、砂、滅火器等直接撲滅；2.構筑防火墻，使其自然熄滅。3.構筑防火墻，同時灌漿、注入惰性氣體等加速撲滅。注意必須在斷電下進行。思考題（1）電火災產生的原因是什么？如何防止其產生？熄滅電火災在有哪些方法，應注意什么問題？復習提問（1）電火災產生的原因是什么？如何防止其產生？熄滅電火災在有哪些方法，應注意什么問題？第二節(jié)礦用電氣設備及其防爆礦用電氣設備是指使用在煤礦井下條件的各種電氣設備根據是否防爆又分為：礦用一般型電氣設備（KY）礦用防爆型電氣設備（Ex）礦用一般型不具有防爆性能，所以只適用于沒有沼氣、煤塵爆炸危險的井下。如低瓦斯礦井的井底車場、總進風巷道或主要進風巷道等處。礦用防爆型礦用防爆型設備用于井下有爆炸危險的場所,其種類較多，但使用最多的是礦用隔爆型設備和本質安全型設備。

一、隔爆型電氣設備

標志ExdI

——采用隔爆外殼的電氣設備隔爆外蓋平面止口式隔爆接合面隔爆接線盒1.隔爆外殼的耐爆性

隔爆外殼的耐爆性，是指殼內的爆炸性氣體混合物爆炸時，在最大爆炸壓力的作用下，外殼不會破裂，也不會發(fā)生永久變形，因而爆炸時產生的火焰和高溫氣體不會直接點燃殼外的爆炸性混合物。

影響耐爆性的因素沼氣濃度為9．8％左右時外殼的凈容積大外殼的散熱面積對其容積之比小外殼的間隙小產生的爆炸壓力大外殼的形狀為長方形時產生的爆炸壓力最小保證耐爆性的條件必須進行強度試驗，且滿足下表要求：表2-3隔爆外殼的試驗壓力外殼容積，V／LV≤0．50．5<V≤2．02．0<V試驗壓力，MPa0．350．60．8防止多空腔連通造成壓力疊加在A腔發(fā)生爆炸后，壓力波將以聲速涌入B腔，使B腔中的爆炸性氣體受到預壓。A腔中爆炸生成的火焰?zhèn)魅隑腔，在B腔發(fā)生爆炸時，其爆炸壓力將按B腔內預壓力的大小成正比例增加，有時可達40個大氣壓。這一現象就稱作壓力重疊。

為防止壓力重疊，貫穿接線盒和主腔的連接螺栓必須牢固密封，螺栓不能丟失。

2.隔爆外殼的隔爆性隔爆外殼的隔爆性又稱不傳爆性，即當爆炸性混合物在殼內爆炸時所產生的高溫氣體或火焰，通過外殼與外蓋各接合面處的間隙噴向殼外時能得到足夠的冷卻，使之不會點燃殼外的爆炸性混合物。這種具有隔爆性的接合面，稱為隔爆接合面。保證隔爆性的條件隔爆接合面的最大間隙、最小長度和最大粗糙度必須滿足表2-4要求。表2-4礦用電氣設備隔爆外殼接合面結構參數

mm結合面型式最小有效長度

L螺栓通孔至外殼內緣的最小長度L1結合面最大間隙W凈容積V≤0.1L凈容積V>O.1L平面、止口或圓筒結構①6.012.525.040.06.08.09.015.00.300.400.50——0.400.500.60帶有滾動軸承的圓筒結構②6.012.525.040.0————0.400.500.60—0.400.500.600.80平面止口隔爆接合面隔爆接合面長度隔爆接合面間隙圓筒隔爆接合面隔爆接合面長度隔爆接合面間隙帶有滾動軸承的圓筒結構滾動軸承

隔爆接合面間隙

二、本質安全型電氣設備ExiI標志——采用本質安全電路的電氣設備本質安全電路是通過限制電路的電壓、電流、貯存的電能，達到限制電火花的能量，使之達不到點燃瓦斯和煤塵的溫度，由于它的電火花是安全的，又稱為安全火花型電路。因此可以用于有爆炸危險的場所，但電壓較小、電流較小的電路。如：控制、通訊、信號等電路。降低電火花能量措施在合理選擇電氣元件(繼電器)的基礎上，盡量降低供電電壓。在電路中串接限流電阻或利用導線本身電阻來限制電路的電流。電感元件兩端并聯二極管，消耗斷開電路時電感元件釋放出來的磁場能量。電容元件兩端并聯二極管或電阻，消耗斷開電路時電容元件釋放出來的電場能量。本質安全型電氣設備特點與隔爆電氣設備相比，具有結構簡單、體積小、重量輕、制造、維修方便、費用低、安全可靠等特點，是一種比較理想的防爆設備，在技術性能滿足要求的情況下，應優(yōu)先考慮選用。隔爆兼本質安全型設備

標志EXdiI——將主回路放在隔爆外殼內，輔助回路采用本質安全電路?？捎糜谟斜ㄎｋU的場所，即可減小設備的體積、保證安全，又不受電壓、電流的限制。增安型電氣設備（標志為“e”）EXeI正壓型電氣設備（標志為“p”）EXpI充油型電氣設備（標志為“o”）EXoI充砂型電氣設備（標志為“q”）EXoI無火型電氣設備（標志為“n”）EXnI澆封型電氣設備（標志為“m”）EXmI氣密型電氣設備（標志為“h”）EXhI特殊型電氣設備（標志為“s”）EXsI其他防爆電器標志EXI小結礦用一般型用于無爆炸危險的井下礦用電氣設備工作在井下的電器礦用防爆型用于有爆炸危險的井下隔爆設備有耐爆性、隔爆性體大、笨重可用于主回路隔爆兼本質安全型主回路為隔爆外殼輔助回路用本安電路用于主回路和輔助回路本質安全型用本質安全電路體小、輕便只用于低壓小電流回路思考題（3）隔爆型電氣設備的主要結構特點是什么?什么是它的隔爆性及耐爆性?對此有哪些具體要求和規(guī)定?（4）什么是本質安全型電氣設備和本質安全電路?如何實現本質安全電路?試說明本質安全型電氣設備的基本特點及其適用范圍。復習提問（3）隔爆型電氣設備的主要結構特點是什么?什么是它的隔爆性及耐爆性?對此有哪些具體要求和規(guī)定?（4）什么是本質安全型電氣設備和本質安全電路?如何實現本質安全電路?試說明本質安全型電氣設備的基本特點及其適用范圍。觸電事故是指人體觸及帶電體，或人體接近高壓帶電體時有電流流過人體而造成的事故。按電流對人體傷害的程度，觸電大致分為電擊和電傷。電擊。指電流通過人體內部器官，使心臟、呼吸和神經系統(tǒng)受到損壞。電擊多數可致人于死地，所以是最危險的。電傷。指電流通過人身某一局部或電弧燒傷人體造成體表器官的破壞。當燒傷面積不大或程度不深時，不致有生命危險。第三節(jié)觸電的危險性及其預防方法一、觸電的危險因素觸電對人體的危害程度是由多種因素決定的，但流經人體電流的大小、頻率及其途徑是主要因素，電流的大小起決定作用。

表2-1電流對人體造成的影響電流/mA作用的情況50Hz的交流電直流電0.6～1.5開始有感覺，手指有麻刺沒有感覺2～3手指有強烈麻刺，顫抖沒有感覺5～7手部痙攣感覺癢、刺痛、灼熱8～10手已難于擺脫帶電體，但是還能擺脫，手指尖部到手腕有劇痛熱感覺增強20～25手迅速麻痹，不能擺脫帶電體，劇痛，呼吸困難熱感覺增強，手部肌肉不強烈收縮30～50引起強烈痙攣，心臟跳動不規(guī)則，時間長則心室顫動熱感覺增強，手部肌肉不強烈收縮50～80呼吸麻痹，心房開始震顫有強烈熱感覺，手部肌肉收縮，痙攣，呼吸困難90～100呼吸麻痹，持續(xù)3s或更長時間，則心臟麻痹，心室顫動呼吸麻痹300及以上作用時間0.1s以上，呼吸和心臟麻痹，機體組織遭到電流的熱破壞決定因素——觸電電流的大小我國規(guī)定觸電的安全極限交流值為30mA

人身電阻包括體內電阻和皮膚電阻。體內電阻較小，基本不受外界因素影響，故人身電阻主要是皮膚(角質層)電阻，其數值隨人的皮膚狀況、觸電時間及觸電電壓的不同變動很大。若皮膚干燥無損時，人身電阻可達10kΩ～100kΩ，反之，人身電阻可降至0.8kΩ～1kΩ。相關因素——人體電阻井下人身電阻以1kΩ作為計算值根據歐姆定律和人體電阻、觸電電流安全極限值，可知安全觸電電壓極限值約為30～50V，但因人體電阻與工作條件有關，我國規(guī)定安全觸電電壓：在條件較好的場所為65V，條件較差的場所為36V，特別危險的場所為12V。

相關因素——觸電電壓井下安全觸電電壓為36v隨著觸電時間的增加，人體發(fā)熱出汗增加，人身電阻會逐漸減小，使觸電電流逐漸增大。即使觸電電流是安全電流，若持續(xù)時間過久也會造成死亡事故；反之，即使觸電電流大于安全電流，若能迅速脫離電源也不致有生命危險。相關因素——觸電時間井下安全電流與時間的乘積為30MAS電流通過人體內部器官，使心臟、呼吸和神經系統(tǒng)受到損壞。電擊多數可致人于死地，所以是最危險的。電流通過人身某一局部或電弧燒傷人體造成體表器官的破壞。當燒傷面積不大或程度不深時，不致有生命危險。相關因素——電流路徑電流通過人體內部器官是最危險同樣電流值下交流的危險大于直流。工頻交流的危險大于高頻交流。相關因素——電流頻率工頻交流是最危險的1.避免觸電

2.減少觸電危險二、觸電的預防（1）將裸露導體的帶電設備安裝在一定高度上。如井下電機車架空線的敷設高度，在行人巷道不得低于2m，不行人巷道內不得低于1.8m，井底車場內不得低于2.2m。1.避免觸電

（2）將易接觸(近)的電氣設備置于封閉的外殼內，并設閉鎖裝置，以防帶電打開外殼。1.避免觸電

（3）將操作時需觸及的電氣設備加強絕緣。如煤電鉆手把上再加一層絕緣套。1.避免觸電

（1）對經常接觸的電氣設備采用低壓供電。如煤電鉆及井下照明、信號設備工作電壓不得超過127V，開關的控制電路電壓不得超過36V。2.減少觸電的危險

（2）將電氣設備的金屬外殼接地，以減小因其內部絕緣損壞使外殼帶電而對人造成的危害2.減少觸電的危險

（3）向井下供電的變壓器中性點嚴禁直接接地。2.減少觸電的危險

人若觸及一相帶電體，人身的觸電電壓為相電壓，對380V電網，相電壓Up為220V，人體電阻Rh為1kΩ，則人身觸電電流Ih為：Ih=如果660v電網呢？向井下供電的變壓器中性點如果直接接地：

（4）在井下中性點不接地電網中加設漏電保護裝置。2.減少觸電的危險

觸電急救要求把握兩點，既動作迅速和救護得法。當發(fā)現有人觸電時，不要驚慌失措，首先應盡快使觸電者脫離電源。然后再根據觸電者的具體情況盡快進行搶救。三、觸電的急救（1）脫離低壓觸電者的電源如果觸電者的附近有電源開關或插銷，可以立即把開關拉下或把插銷拔出，斷開電源。如果觸電的地點沒有電源開關和插銷，可以用帶有絕緣柄的鉗子或帶有干燥木柄工具把電線砍斷，也可以用其它帶有絕緣的器具強行切斷電源。如果是電線落壓在觸電者的身上，或觸電者把電線壓在身下，可用干燥的木棒或木板等絕緣物把電線挑開，或用干燥的衣服、手套等拉開觸電者，使其脫離電源。如果觸電者的衣服是干燥的，搶救者也可以用一只手直接去拉觸電者的衣服，使其脫離電源。但搶救者不得觸及帶電者的皮膚和鞋等易導電部位，防止觸電。1.快速脫離電源（2）脫離高壓觸電者的電源如果觸及高壓電源，應立即通知有關部門停電，或戴上絕緣手套，穿上絕緣靴，用相應耐壓等級的絕緣棒或絕緣鉗進行上述脫電工作。1.快速脫離電源（1）脫電后立即將觸電者抬到空氣新鮮處躺好，最迅速地檢查一下觸電者是否失去知覺，瞳孔有無光反射，摸摸脈搏，聽聽心臟是否跳動，用棉絮放在鼻孔處觀察有無呼吸，按一下指甲有無血液循環(huán)。（2）根據傷害程度采用不同的救護方法。觸電者還未失去知覺，可平臥繼續(xù)觀察；如已失去知覺，但還有呼吸，則應解開他的衣、帶、以利呼吸；如已停止呼吸，或呼吸不規(guī)則，但有心跳，要迅速進行人工呼吸；如已停止呼吸和心跳，或心跳不規(guī)則，還須在人工呼吸的同時進行體外心臟擠壓。2.正確實施救護（1）人工呼吸法人工呼吸法是一種用人工的方法，恢復觸電者的呼吸。

(a)頭部后仰(b)捏鼻張口(c)貼近吹氣(d)放松換氣

圖2-2口對口人工呼吸2.正確實施救護(2)體外心臟擠壓法它是用人工的方法在胸外擠壓心臟，恢復心臟跳動。2.正確實施救護

(a)正確定位(c)向下擠壓(d)迅速放松

1.觸電的安全值：30mA30mAS36v2.觸電的預防：避免觸電：帶電體高架、封裝、絕緣減少觸電危險：降壓、外殼接地、中性點不接地、漏電保護3.觸電的急救：兩快：“快速斷電”“快速施救”一堅持：“堅持施救”小結思考題（13）井下人體電阻、極限安全電流，安全接觸電壓各取何值?（14）預防觸電有哪些措施?觸電急救的方法有哪些？各在何種情況下采用？復習提問（13）井下人體電阻、極限安全電流，安全接觸電壓各取何值?（14）預防觸電有哪些措施?觸電急救的方法有哪些？各在何種情況下采用？第四節(jié)井下電氣設備的保護接地電氣設備的金屬外殼及構架在正常情況下是不帶電的。但如果電氣設備的絕緣損壞，其金屬外殼和構架就要帶電。此時人若觸及它們，就會發(fā)生觸電事故。為了預防這一事故，重要措施之一就是對電氣設備實行保護接地。一、保護接地的保護原理1.保護接地。就是把電氣設備的金屬外殼和構架，用導線與埋在地中的接地極連接，如圖2-4b所示。2.保護原理。接地裝置與人體構成并聯電路，并聯電壓相等。保護接地裝置的接地電阻RE越小，通過人體的電流將越少，因而越安全。保護接地的關鍵是將保護接地裝置的接地電阻值降低到規(guī)定的范圍內，就可以使流過人體的電流不超過安全極限電流，達到減小觸電危險的目的《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：接地網上任一保護接地點的接地電阻不得超過2Ω。接地電阻的降低

接地電阻接地線電阻：接地體電阻：接觸電阻：土壤電阻：截面足夠大焊接或鍍鋅螺栓連接水溝或濕地保護接地系統(tǒng)—將各接地極經接地芯線并聯而成

優(yōu)點：降低接地電阻，提高保護的安全性；

互為后備，提高保護的可靠性

二、井下保護接地系統(tǒng)主接地極3

≥0.75m2鋼板局部接地極4

≥0.6m2鋼板主接地母線1

≥50mm2裸銅線或≥100mm2的鍍鋅扁鋼電纜接地芯線7

電阻≤1歐姆輔助接地母線2連接導線12接地導線13≥25mm2裸銅線或≥50mm2的鍍鋅扁鋼系統(tǒng)組成

局部接地極的設置《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，在下列地點應裝設局部接地極采區(qū)變電所9（移動變電站和移動變壓器）電氣設備硐室和單獨裝設的高壓電氣設備低壓配電點10或三臺以上電氣設備的地點采煤機14工作面的運輸巷、回風巷、集中運輸巷（大巷）10

以及由變電所單獨供電的掘進工作面連接高壓動力鎧裝電纜的連接裝置11三、接地網接地電阻的檢查與測定

接地網各組成部分的檢查與維修（1）接地母線和接地導線的導體是否完整、平直與連續(xù)，鐵質導體有無嚴重銹蝕、斷裂或開焊現象，銅導線有無斷絲或斷線。如發(fā)現有損壞達到超過規(guī)程允許截面的情況，應及時進行處理或更換，并作好記錄。設置在有腐蝕性環(huán)境中的接地母線與接地導線，還應定期涂防腐涂料。（2）接地母線和接地導線與金屬外殼、接地極間的連接是否完整可靠，如果用螺栓連接時，是否裝有彈簧墊圈、壓接是否堅固可靠；如果采用焊接，其焊縫是否符合規(guī)定。若發(fā)現有連接不符合規(guī)定者，應立即進行處理，并做好記錄。

三、接地網接地電阻的檢查與測定

接地網各組成部分的檢查（3）穿墻壁或基礎的接地母線，其防護套管是否完好；與電纜，管道等交叉時，其遮蓋物是否完好。（4）每年至少要將主接地極和局部接地極，從水倉或水溝提出來，詳細檢查一次。兩個主接地極，應該輪流分別檢查，不能同時提出來檢查，以免影響安全。如果礦井水含酸性較大，應適當增加檢查次數，如發(fā)現嚴重銹蝕或接觸不良等情況，應立即處理。（5）對于設置在水溝以外的管狀局部接地極，應經常灌注鹽水，以保持良好的導電狀態(tài)。三、接地網接地電阻的檢查與測定

2.接地電阻值的測定井下總接地網的接地電阻值測定工作，應有專人負責，每季至少進行一次，并把測量結果記入登記簿，以便查閱。新安裝的接地裝置，在投入運行前，應對其接地電阻值進行測量。在有甲烷及煤塵爆炸危險的礦井內，進行接地電阻測量時，應用安全火花型儀表，如ZC—5型安全火花接地電阻測量儀。如果用普通型的測量儀表進行測定時，只準在沼氣濃度為1％以下的地點進行，并采取一定的安全措施，報有關部門審批小結保護接地實現保護的關鍵：將接地電阻降到規(guī)定值下，才能使人的觸電電流小于安全值。井下保護接地組成系統(tǒng)的優(yōu)點：降低系統(tǒng)接地電阻，提高保護的安全性；互為備用，提高保護的可靠性井下保護接地系統(tǒng)：是由主接地極、局部接地極、主輔接地母線、連接導線、接地導線與電纜的接地芯線組成井下接地系統(tǒng)的接地電阻規(guī)定值：≤2歐思考題（16）說明保護接地的工作原理和保護接地實現保護的關鍵。（17）井下保護接地網是怎樣組成的?為什么要組成井下保護接地網?復習提問（16）說明保護接地的工作原理和保護接地實現保護的關鍵。（17）井下保護接地網是怎樣組成的?為什么要組成井下保護接地網?第四節(jié)井下漏電保護裝置漏電——當電網絕緣小于漏電電阻值時，人觸及后會產生觸電危險。漏電危害——煤礦井下由于潮氣入侵或機械損傷，引起絕緣電阻下降，導致漏電事故發(fā)生。漏電不僅會使電氣設備進一步損壞，形成短路事故，而且還可導致人身觸電和漏電火花引爆瓦斯、煤塵的危險。漏電保護裝置作用——實現監(jiān)視絕緣、漏電保護以及補償流過人身的電容電流。井下漏電保護裝置的類型按電壓等級分：礦用隔爆高壓漏電監(jiān)視保護裝置，低壓1140V、660V、380V動力電網礦用隔爆檢漏繼電器；127V煤電鉆（照明）綜合保護裝置。按工作原理分：有附加直流電源的漏電保護裝置，有零序電流的漏電保護裝置。按其保護功能分：有無選擇性的漏電保護裝置、有選擇性的漏電保護裝置及有漏電閉鎖的漏電保護裝置。一、無選擇性漏電保護裝置保護原理——采用附加直流電源原理，即給對地絕緣電阻附加直流電源，監(jiān)測其直流電流的變化，達到監(jiān)測絕緣電阻的目的。作用——該裝置需與低壓自動饋電總開關配合使用。當電網中任何地方發(fā)生漏電，都會使總開關跳閘，切除全部負荷。因此稱為無選擇性漏電保護。優(yōu)缺點——停電范圍大，而且不易判斷漏電線路，但由于結構簡單、工作可靠，故仍在使用。下面以我國使用數量最多的一種JY82系列檢漏繼電器為例作介紹。1.JY82型檢漏繼電器結構結構隔爆外殼圖2-6JY82型檢漏繼電器的外殼電路芯板接線嘴觀察窗試驗按紐上接饋電開關下接接地極觀察千歐表試驗保護功能隔離開關手柄通斷電源隔離開關、三相電抗器零序電抗器、直流繼電器、橋式整流電路、kΩ表、監(jiān)視燈、熔斷器試驗按鈕、電阻、電容2.JY82－80檢漏繼電器的作用1）監(jiān)測絕緣電阻－以便及時掌握絕緣狀態(tài)2）漏電保護－漏電時切斷電源3）漏電試驗－檢測檢漏繼電器的保護功能4）補償人體電容電流－減少人體觸電時電流3.工作原理

附加直流電源原理1.監(jiān)測電網絕緣電阻合上隔離開關QS接通：電源＋→kΩ→E→大地→三相絕緣電阻RURVRW→QS→L(通直阻交)→直流繼電器線圈K→電源－。附加直流I大小為：當結構一定時，電源電動勢E、JY82回路電阻ΣR一定，回路電流I與三相絕緣電阻RΣ成相反變化，用電流表測得I,再換算為相應的RΣ刻度，從而讀出絕緣電阻RΣ的大小而成為kΩ表。表中漏電電阻R漏電區(qū)域為紅色，對于380v電網為3.5kΩ，660v電網為11kΩ，此時漏電保護應動作I3.工作原理

附加直流電源原理2.漏電保護發(fā)生漏電時，絕緣電阻RΣ＜R漏電由上式知I？：附加直流I＞I動作(繼電器K)K動作，其觸點K閉合，接通饋電開關的脫扣線圈1YA,使得饋電開關脫扣跳閘，切斷漏電回路電源，實現保護。I請問：人觸及一相電網時，漏電保護是否動作？請問：一相電網接地時，漏電保護是否動作？3.工作原理

附加直流電源原理3.漏電保護試驗按下試驗按紐，接通試驗電阻R2（阻值為R漏電），模擬漏電發(fā)生，絕緣電阻RΣ＜R漏電附加直流I＞I動作(繼電器K)如果饋電開關脫扣跳閘，說明漏電保護？如果饋電開關不跳閘，說明漏電保護？3.工作原理

附加直流電源原理4.補償人體電容電流未發(fā)生漏電時，絕緣電阻RΣ＞R漏電，K不動作，但是電網線路較長時，對地電容較大，使人體的觸電電流仍會超過安全值，還有觸電危險，為此必須補償人體電容電流IC3.工作原理

附加直流電源原理4.補償人體電容電流在三相電抗器1L與K之間串入零序電抗器2L，產生電感電流IL流經人體，人體電流Ih中

IL與IC相量相反，相補償，使得Ih＜30mA，保證了人身安全。ICILIhIL3.工作原理

附加直流電源原理實際電路用變壓器及整流電路代替直流電源，以保證電源電動勢E一定，從而防止誤動和拒動。由附加電流式可知即使RΣ＞R漏電由于E↓也會使得I＞I動作，使繼電器誤動。圖2-7JY82系列檢漏繼電器原理圖4.JY82型檢漏繼電器使用圖2-6JY82型檢漏繼電器的外殼1)接線。按要求將檢漏繼電器與總自動饋電開關、局部接地極和輔助接地極相連。2)試驗。合上檢漏繼電器的隔離開關，電源指示燈亮。按下檢漏繼電器外蓋上的試驗按鈕，歐姆表指向紅色區(qū)域，同時所連自動饋電開關跳閘，否則說明檢漏繼電器動作值整定有誤或保護裝置及自動饋電開關有故障。3)調試。須調整檢漏繼電器中三相電抗器二次側的抽頭，使繼電器在漏電電阻值下動作；或排除故障后再進行試驗，直至保護動作，方可投入使用5.JY82型檢漏繼電器特點1)優(yōu)點。結構簡單，使用方便2)缺點。①須與總自動饋電開關配合，②無選擇性。不論哪條電路發(fā)生漏電，都會使總開關跳閘，切斷所有回路的電源③查找漏電故障困難。必須斷開所有回路開關，然后逐條回路通電，哪條回路通電時漏電保護動作，哪條回路就發(fā)生了漏電。二、有選擇性漏電保護裝置可以實現有選擇的漏電保護，一般與分路開關配合只有該回路發(fā)生漏電時，漏電保護才動作切斷本回路電源。因此作漏電保護的主保護。無選擇漏電保護作為后備保護。以前兩種漏電保護均為獨立裝置，現在已經內置于開關中。小結一、無選擇性漏電保護：JY82型檢漏繼電器作用：1）監(jiān)測絕緣電阻；2）漏電保護

3）漏電試驗；4）補償人體電容電流特點：結構簡單，使用方便，但①須與總自動饋電開關配合。②無選擇性。③查找漏電故障困難。使用：作漏電的后備保護。二、有選擇性漏電保護：作漏電主保護思考題（18）井下電網的漏電有什么危害?（19）說明檢漏繼電器的作用是什么?復習提問（18）井下電網的漏電有什么危害?（19）說明檢漏繼電器的作用是什么?第五節(jié)井下過流保護裝置過流--電氣設備的實際電流＞額定值過流原因過流保護短路保護過負荷保護斷相保護動作值設定較大

,瞬時動作動作值設定小延時動作，為反時限特性

短路過負荷斷相運行電流＞＞額定電流,溫升迅速

電流＞額定電流,溫升較慢

常用過流保護裝置過流保護裝置短路保護過負荷保護斷相保護熔斷器、電流繼電器、電子繼電器電流繼電器與時間繼電器熱繼電器電子繼電器一、熔斷器－原理

簡單的一次性過流保護裝置結構與原理熔體熔管低熔點金屬－串入電路，過流時熔斷連接熔體－接線柱等固定熔體－接線柱、插座等熄滅電?。a氣管、填石英砂圖2-9cRLl型螺旋式熔斷器1－瓷帽；2－熔斷指示紅點；3－熔管；4－瓷套；5－上接線端；6－下接線端；7－底座圖2-9bRT0型熔斷器結構

a－結構；b－熔體；1－滑石陶瓷外殼；2－金屬蓋板；3－螺栓；4－熔斷指示器；5－指示熔體；6－工作熔體；7－刀形觸頭；8－石英砂；9－紫銅柵片；10－錫橋；11－小孔圖2-9aRM10型熔斷器結構

1－熔管；2－蓋板；3－黃銅帽蓋；4－刀形觸頭；5－熔體一、熔斷器

－型號與電路符號型號類別號組別號RM－封閉式T－填料式L－螺旋式C－瓷插式圖2-9cRLl型螺旋式熔斷器1－瓷帽；2－熔斷指示紅點；3－熔管；4－瓷套；5－上接線端；6－下接線端；7－底座圖2-9bRT0型熔斷器結構

a－結構；b－熔體；1－滑石陶瓷外殼；2－金屬蓋板；3－螺栓；4－熔斷指示器；5－指示熔體；6－工作熔體；7－刀形觸頭；8－石英砂；9－紫銅柵片；10－錫橋；11－小孔圖2-9aRM10型熔斷器結構

1－熔管；2－蓋板；3－黃銅帽蓋；4－刀形觸頭；5－熔體設計序號－數字電路符號圖符文符FU一、熔斷器－技術數據

熔斷器的額定電流IN－熔斷器殼體的載流部分，允許長時通過的最大電流。使用時電路工作電流＜IN熔體的額定電流IN′

－長時通過熔體而不使熔體熔斷的最大電流。使用時，IN′≤IN。例如，在額定電流為200A的RM10系列熔斷器中，可以分別裝設額定電流為100、125、160和200A幾種規(guī)格的熔體須根據實際需要選配。熔斷器的極限斷路電流Isb－熔斷器所能切斷的最大電流。使用時，所切斷的最大短路電流≤Isb

熔斷器的額定電壓UN－熔斷器長時所能承受的正常工作電壓。使用時所接電網的電壓≤UN一、熔斷器－保護特性

－熔斷時間與熔體電流的關系（安秒特性）

熔斷器具有反時限特性可作？過載保護。但是不宜作電動機的過載保護，因為電動機過載1.5倍時，要求熔斷時間不過2分鐘，而此時熔體的熔斷時間都遠遠超過2分鐘。短路時熔體電流很大，熔斷時間很短，故熔斷器可作？電動機的短路保護。圖2-10熔斷器的保護特性曲線一、熔斷器－使用注意事項熔斷器中的熔件必須選用特制的熔絲或熔片，不能用銅絲、鋁絲、鉛絲和鐵絲等難熔金屬代替；切除三次大的短路電流后，RM型熔斷器的纖維管被燒薄，機械強度和滅弧能力顯著降低，因而應加以更換，否則會發(fā)生外殼爆炸或向外飛弧，引起嚴重事故；當熔斷器中需要并聯安裝兩個熔片時，必須選用刻有“兩片”字樣的熔件，并分別裝在接觸閘刀的兩面，不能將兩片重迭裝在一起用，更不能在熔管外附加熔絲；井下禁止使用不合格的熔斷器，也不準拆去熔管不用。二、過電流繼電器

－可重復使用的過流保護裝置類型電磁式（靠電磁力動作）電子式（靠電子電路動作）可以組成不同電路，實現三相短路、兩相短路、過載、斷相漏電、欠壓、過壓等多種保護電流繼電器－作過流保護電壓繼電器－作欠壓保護時間繼電器－作過載保護熱動式－作電動機的過載保護分立元件集成電路1.電磁式繼電器－原理結構與原理電磁鐵觸點鐵芯常開－動作后接通脫扣線圈和信號回路圖2-11電磁繼電器結構圖

1-電磁線圈；2-鐵芯；3-銜鐵；4-反力彈簧；5-轉軸；6-動觸頭；7-靜觸頭動鐵－帶動觸點定鐵－導通磁路常閉－動作后斷開接觸器線圈回路反力彈簧－設定過流保護動作值只有電流大于動作值時產生的磁力＞彈力