煤礦電氣安全

煤礦電氣安全韓彬

（煤礦安全技術(shù)培訓(xùn)講稿）1一、煤礦企業(yè)對(duì)供電的基本要求

1、供電可靠：井下不間斷供電；全部負(fù)荷；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。2二、礦井供電電壓等級(jí)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(dòng)機(jī)的額定電壓，井下高壓不得超過(guò)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(hào)、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。3三、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(guò)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)。4四、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(chǎng)及總進(jìn)風(fēng)大巷。（2）礦用防爆電氣設(shè)備：按GB3836.1—2000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。防爆總標(biāo)志：ExⅠ:煤礦用；Ⅱ：除煤礦以外行業(yè)52、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(shí)具有耐爆性和隔爆性。（2）隔爆原理：具有特殊的“隔爆外殼”

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a、耐爆性：當(dāng)瓦斯?jié)舛仍?.5%時(shí)，爆炸壓力的理論值為0.8～0.82MPa，爆炸后的溫度大致在1850℃左右，實(shí)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(jì)時(shí)，以0.8MPa和2200℃來(lái)設(shè)計(jì)，并安全系數(shù)，鋼板，最小厚度3～4mm，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(lái)保證的，主要起散熱作用。7

（3）失爆：隔爆型電氣設(shè)備失去隔爆性或耐爆性。（4）常見(jiàn)失爆現(xiàn)象：（現(xiàn)場(chǎng)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(méi)有擰緊。

c、無(wú)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。83、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)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)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(hào)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(guò)限制電路的電氣參數(shù)，進(jìn)而限制該電路的放電能量實(shí)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(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。94、礦用電氣設(shè)備的基本防爆技術(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(shí)間不小于5ms，安全斷電時(shí)間為2.5～3ms。（4）增加安全措施（程度）（增安型）105、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(cè)量?jī)x表，必須在瓦斯?jié)?.0%以下的地點(diǎn)使用，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)瓦斯?jié)舛?。?）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(shí)→驗(yàn)電→無(wú)電后放電→開(kāi)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。（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。11五、礦井電網(wǎng)的保護(hù)1、保護(hù)的分類、保護(hù)范圍、方法和手段表5-1井下電網(wǎng)保護(hù)的分類、保護(hù)范圍、方法和手段保護(hù)種類保護(hù)分類保護(hù)范圍方法和手段舉例

漏電保護(hù)電網(wǎng)絕緣降到某一數(shù)值時(shí)動(dòng)作漏電繼電器選擇性漏電保護(hù)

將漏電的回路選擇出來(lái)動(dòng)作

選擇性漏電繼電器

漏電閉鎖漏電回路不消除漏電不能送電有漏電閉鎖的漏電繼電器

漏電保護(hù)12保護(hù)接地

防止人員觸電，防止電火花引燃爆炸性氣體

保護(hù)接地系統(tǒng)

過(guò)電流（負(fù)荷）保護(hù)

1、設(shè)備出現(xiàn)連續(xù)的過(guò)負(fù)荷時(shí)動(dòng)作

2、設(shè)備由于過(guò)負(fù)荷而出現(xiàn)異常時(shí)動(dòng)作1、過(guò)電流（負(fù)荷）繼電器2、過(guò)熱繼電器短路保護(hù)

對(duì)電氣系統(tǒng)或設(shè)備出現(xiàn)短路時(shí)動(dòng)作1、短路繼電器2、熔斷器

接地保護(hù)

電流保護(hù)13欠電壓保護(hù)

當(dāng)電壓消失或低于某一數(shù)值時(shí)動(dòng)作

1、防止設(shè)備自起動(dòng)；

2、防止電壓過(guò)低時(shí)電氣設(shè)備過(guò)熱1、欠電壓繼電器2、無(wú)電壓繼電器3、磁力起動(dòng)器的電磁鐵低電壓釋放過(guò)電壓保護(hù)1、保護(hù)大氣過(guò)電壓引入井下

2、保護(hù)操作過(guò)電壓1、避雷器

2、熔斷器

3、壓敏電阻

4、R-C吸收裝置斷線保護(hù)

局部通風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)一相斷線時(shí)動(dòng)作斷線保護(hù)裝置風(fēng)電、瓦斯電閉鎖風(fēng)、瓦斯必須在規(guī)定的限度下方可向掘進(jìn)工作面送電風(fēng)電、瓦斯電閉鎖裝置風(fēng)電瓦斯電閉鎖

斷線保護(hù)

電壓保護(hù)

142、過(guò)流保護(hù)（1）過(guò)流：I實(shí)>I額。過(guò)流是指電氣設(shè)備發(fā)生短路、過(guò)載、斷線故障時(shí)，流過(guò)電氣設(shè)備和供電線路的電流超過(guò)它們的額定電流。（2）過(guò)流危害：過(guò)電流不及時(shí)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(guò)流保護(hù)的作用當(dāng)電氣設(shè)備及電纜中電流超過(guò)規(guī)定額定電流時(shí)（出現(xiàn)短路、過(guò)載時(shí)），保護(hù)裝置能在規(guī)定時(shí)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。：15（4）過(guò)流保護(hù)裝置

a、熔斷器b、電磁式過(guò)流繼電器

c、感應(yīng)式過(guò)熱繼電器d、電子保護(hù)器（5）過(guò)流保護(hù)裝置的整定值：

a、對(duì)保護(hù)電纜干線的饋電開(kāi)關(guān)：I2≥IQe＋Kx∑IeKx—需用系數(shù)取0.5～1IQe—容量最大一臺(tái)電機(jī)啟動(dòng)電流

b、對(duì)保護(hù)一個(gè)負(fù)載的電纜支線：I2≥IQ

IQe=（1.5～1.8）Ie（繞線型電動(dòng)機(jī)）IQe=6Ie（鼠籠型電動(dòng)機(jī)）

Id(2)c、校驗(yàn)靈敏度：——≥1.5I2Id(2)：被保護(hù)電纜干線或支線距電源變壓器最遠(yuǎn)點(diǎn)的兩相短路電流值。16

d、如靈敏度不滿足要求，可采?。孩偌哟箅娎|截面；②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(diǎn)線路長(zhǎng)度；③換大容量變壓器或變壓器并聯(lián)使用；④增設(shè)分段保護(hù)開(kāi)關(guān)。

e、由Id(3)max校驗(yàn)開(kāi)關(guān)設(shè)備的分?jǐn)嗄芰Α?7（6）熔體額定電流的選擇：

IQe①對(duì)保護(hù)電纜干線的熔體：IR=————＋∑Ie1.8～2.51.8～2.5：容量最大的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)保證熔體不熔化的系數(shù)。

IQe②對(duì)保護(hù)電纜支線的熔體：；IR=————1.8～2.5③對(duì)保護(hù)照明負(fù)荷的熔體：IR≈Ie。④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(zhǎng)時(shí)負(fù)荷進(jìn)行校驗(yàn)，合格后方可使用。

Id(2)⑤按兩相短路電流進(jìn)行校驗(yàn)：——≥4～7IR

如不滿足，同樣按上述四種辦法改進(jìn)。18

（1）漏電的種類：①集中性漏電：漏電發(fā)生在電網(wǎng)的某一處或某一點(diǎn)，其余部分的對(duì)地絕緣水平正常。②分散性漏電：指某條線路或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地絕緣水平均勻下降或低于允許絕緣水平。

3、漏電保護(hù)19（2）漏電的危害：①產(chǎn)生電火花，能引起瓦斯、煤塵爆炸。②有可能造成人身觸電。③提前引爆電雷管，I漏≥50mA。④漏電長(zhǎng)期存在，引起相間短路。20（3）漏電保護(hù)裝置的功能：①能夠連續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣水平。②當(dāng)電網(wǎng)絕緣水平下降到危險(xiǎn)值或發(fā)生人身觸電時(shí)，能迅速自動(dòng)切斷供電電源③發(fā)生人身觸電時(shí)，補(bǔ)償通過(guò)人體的電容電流，減輕觸電危險(xiǎn)，發(fā)生單相接地，能減少接地電容電流.防止瓦斯、煤塵爆炸事故發(fā)生。21（4）對(duì)漏電保護(hù)裝置的要求：①每天值班電工必須對(duì)低壓檢漏裝置進(jìn)行一次跳閘試驗(yàn)，并做記錄。②不準(zhǔn)甩掉檢漏裝置不用。22（5）事故案例：

案例一：檢漏繼電器送不上電，電工墊上檢漏繼電器后繼續(xù)生產(chǎn)，工人碰到電纜破口處觸電死亡。案例二：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(lái)回踩、壓，內(nèi)有內(nèi)傷，檢漏繼電器長(zhǎng)期甩掉不用，電纜漏電不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，最后造成電纜短路著火，釀成火災(zāi)，死亡35人，直接經(jīng)濟(jì)損失近40萬(wàn)元23

4、保護(hù)接地

（1）保護(hù)接地：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(lái)，稱為保護(hù)接地。（2）保護(hù)接地的作用：電氣設(shè)備絕緣破壞，使外殼帶電時(shí)，人身即使接觸了這個(gè)帶電外殼，因接地裝置和人體構(gòu)成并聯(lián)電路，對(duì)人體起分流作用，大大減少了通過(guò)人體的電流，可減少人體觸電的危險(xiǎn)，

3U相＋R人

Ud=————3R人＋R相245、“三專”、“兩閉鎖”：《煤礦安全規(guī)程》明確規(guī)定：要求使用局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)的掘進(jìn)工作面，必須嚴(yán)格執(zhí)行風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖和采用“三?！惫╇姺绞?。（1）“三?！保簩Ｓ米儔浩鳌Ｓ瞄_(kāi)關(guān)、專用線路目的：保證供電可靠（2）“風(fēng)電閉鎖”①意義：指掘進(jìn)工作面的局部通風(fēng)機(jī)停止工作時(shí)，能立即切斷該巷道中的一切電源，并且在局部通風(fēng)機(jī)未開(kāi)動(dòng)時(shí)，也不能接通該巷道中的一切電源。②作用：主要是防止停風(fēng)或瓦斯超限的掘進(jìn)工作面在送電后，由于設(shè)備絕緣不良或漏電產(chǎn)生的電火花，造成瓦斯燃燒或爆炸事故。25

（3）“瓦斯電閉鎖”①瓦斯電閉鎖是指掘進(jìn)工作面正常供風(fēng)或停風(fēng)狀態(tài)下，瓦斯?jié)舛瘸^(guò)了規(guī)定值或整定值而切斷掘進(jìn)工作面動(dòng)力電源，此種瓦斯監(jiān)控裝置與動(dòng)力電源開(kāi)關(guān)之間進(jìn)行聯(lián)鎖。②作用：主要是防止正常通風(fēng)產(chǎn)生局部瓦斯積聚時(shí)，造成事故。266、煤電鉆綜合保護(hù)裝置（1）意義：煤電鉆電纜由于受環(huán)境潮濕、移動(dòng)頻繁、電纜落地磨損、物件碰撞、擠壓的可能，極容易發(fā)生漏電故障，危及操作人員及井下安全，為此采取降低的工作電壓（127V）及煤電鉆綜合保護(hù)裝置。（2）作用：煤電鉆必須設(shè)有檢漏、短路、過(guò)負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離起動(dòng)和停止煤電鉆的綜合保護(hù)裝置，煤電鉆綜合保護(hù)裝置在每班使用前必須進(jìn)行一次跳閘試驗(yàn)。

27六、電纜的使用和管理1、電纜的選用

（1）根據(jù)使用地點(diǎn)的不同選用滿足要求的電纜。（2）采區(qū)低壓電纜禁止使用鋁芯電纜。（3）采掘工作面設(shè)備必須用分相屏蔽不延燃橡套電纜。282、電纜的敷設(shè)（1）電纜必須懸掛：

a、在立井井筒或傾角在30°以上的井巷中，電纜應(yīng)用夾子、卡箍或其它夾持裝置進(jìn)行敷設(shè)。

b、電纜懸掛點(diǎn)的間距，在水平巷道或傾斜井巷內(nèi)不得超過(guò)3m；在立井井筒內(nèi)不得超過(guò)6m。（2）電纜不應(yīng)懸掛在壓風(fēng)管或水管上，不得遭受淋水或滴水，盤圈或盤“∞”型電纜不得帶電，電纜必須懸掛在管子上方0.3m以上的距離處。（3）高、低壓電纜之間的間距在0.1m以上，同等級(jí)電纜間的間距不得小于50mm，通訊電纜敷設(shè)在電力電纜上方0.1m以上的地方。293、電纜的連接

井下電纜的連接應(yīng)無(wú)明接頭、無(wú)雞爪子、無(wú)羊尾巴，并保證連接處絕緣良好，電纜同電氣設(shè)備的連接，必須用同電氣性能相符的接線盒，電纜芯線必須使用齒形壓線板或線鼻子與電氣設(shè)備連接；不同類型的電纜之間不得直接連接；紙絕緣電纜必須使用符合要求的電纜接線盒連接；橡套電纜連接可采用熱補(bǔ)（井上）冷補(bǔ)（井下）連接后，必須經(jīng)浸水、耐壓試驗(yàn)，合格后使用。30七、觸電及其防治1、觸電：人身觸及帶電體或接近帶電設(shè)備，有電流通過(guò)人身的事故。2、觸電對(duì)人體的傷害：（1）電擊：致人死亡；（2）電傷：致人肢體傷殘3、傷害程度影響因素：電流、電壓、觸電時(shí)間長(zhǎng)短、電流頻率、人的身體狀況。交流電：1mA有感覺(jué)（麻木感）；50mA以上有生命危險(xiǎn)。煤礦規(guī)定：安全電壓36v，安全電流30mA。31（1）井下帶電檢修、接線和搬遷電氣設(shè)備及電纜。（2）沒(méi)有執(zhí)行停、送電制度，停電后電源開(kāi)關(guān)無(wú)專人看管，沒(méi)上鎖，不掛停電標(biāo)志牌。（3）人身觸及已經(jīng)破皮漏電的導(dǎo)線或由于漏電而帶電的電氣設(shè)備金屬外殼，造成觸電傷亡。（4）井下因環(huán)境窄