1、煤矿电气技术培训1煤矿电气技术培训煤矿电气技术培训全有文档全有文档 煤矿电气技术培训2主要内容第一部分： 矿井供电系统第二部分： 电气防爆基本知识第三部分： 矿井电网的保护第四部分： 电缆的使用和管理第五部分： 触电及其防治第六部分： 安全用电有关规定第七部分: 矿井监控煤矿电气技术培训3 电能具有无可比拟的优越性电能具有无可比拟的优越性 非电能非电能电能电能 非电能非电能 从产生、输送、分配和控制三个方面说明。从产生、输送、分配和控制三个方面说明。(1) 产生产生机械能机械能发电机发电机 水能水能 热能热能 太阳能太阳能 化学能化学能 核能核能 生物能生物能 风能风能 海洋能海洋能 电气设备
2、电气设备 机机械械能能热热能能声声能能光光能能风风能能其其他他(2) 输送输送 高压架空线、地下电缆、电磁波。高压架空线、地下电缆、电磁波。 (3) 分配和控制分配和控制电能的电能的产生、输送、分配和控制产生、输送、分配和控制煤矿电气技术培训4学校学校 小型电能用户小型电能用户 输电线输电线 水力发电厂水力发电厂 配电站配电站 住宅住宅 乡村乡村 小型配电站小型配电站 商店商店 变电站变电站 大型大型 工厂工厂 变电站变电站 电能的传输与分配电能的传输与分配 电能的传输与分配电能的传输与分配煤矿电气技术培训5三相供电系统三相供电系统 发电厂发电厂 升压升压变电站变电站 远距离输电远距离输电 1
3、10 500 kV 降压变电站降压变电站 变电所变电所 配电配电 10 35 kV 三相中的一相三相中的一相 220V 单单 相相 系系 统统 电能的传输与分配电能的传输与分配 煤矿电气技术培训6矿井供电系统矿井供电系统一、煤矿企业对供电的基本要求 1、供电可靠：井下必须实现供电连续、不间断,应保证供电绝对可靠；而且具备双电源、双回路供电的条件。 2、供电安全：人身安全，设备运行安全。 3、供电质量：频率偏移量不应超过（0.2HZ0.5HZ），电压偏移量不应超过额定电压的5%。 4、供电经济：保证供电、用电的经济、合理（尽量减少基本建设投资、降低系统运行费用、节约有色金属的消耗）。煤矿电力用户
4、分为三类：煤矿电力用户分为三类： 1）一类用户：造成人身伤亡事故、重要设备损坏、重大经济损失者、严重政治影响的用电负荷等。 2）二类用户：较大减产、较大经济损失者。 3）三类用户：对生产没有直接影响者。煤矿电气技术培训7二、矿井二、矿井供电系统供电系统 注：箱式变电站供电方式在我矿区应用较多。井下中央变电所采区变电所 移动变电站(降压)10/0.66kv10/1.14kv10/3.3kv10KV或6KV10KV或6KV通风机房通风机房压风机房压风机房提升机房提升机房地面地面10KV或或6KV负荷负荷矿井变电所（35/10KV双回路双电源）工作面配电点(1) 供电系统供电系统:地方区域变电所地方
5、区域变电所（110KV/35KV）各种用电设备各种用电设备控制开关控制开关煤矿电气技术培训8三、矿井供电系统三、矿井供电系统 35KV高压经煤矿地面高压经煤矿地面35KV/10KV(6KV)变电变电所的主变压器降压后（所的主变压器降压后（35KV/10KV），经过），经过10KV（或（或6KV）高压配电装置及供电线路，将）高压配电装置及供电线路，将电能输送到井下中央变电所内，再由中央变电电能输送到井下中央变电所内，再由中央变电所输送至采区变电所，再经过采区变电所的变所输送至采区变电所，再经过采区变电所的变配电设备及供电线路送至综、连采、机运队等配电设备及供电线路送至综、连采、机运队等配电点，经
6、配电点的移动变电站降压后，分别配电点，经配电点的移动变电站降压后，分别将不同等级的电压输送给不同的电气开关和用将不同等级的电压输送给不同的电气开关和用电设备（负荷），便组成了矿井供电系统。电设备（负荷），便组成了矿井供电系统。煤矿电气技术培训9(1) 矿井供电必须符合的要求矿井供电必须符合的要求: 供电供电 供电可靠供电可靠 供电供电安全安全供电供电经济经济 矿井应有两回路电源矿井应有两回路电源;矿井的电源线路上严禁装设负荷定量器；矿井的电源线路上严禁装设负荷定量器； 对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房的供电线路，不得少于的供电线路，不得少于两回路
7、两回路;一个回路运行时一个回路运行时,另一回路应带电热备用。另一回路应带电热备用。 严禁井下变压器中性点直接接地。严禁井下变压器中性点直接接地。 严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。电。 供电质量供电质量煤矿电气技术培训10四、矿井供电电压等级四、矿井供电电压等级1、35KV：矿井地面35/10KV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：综合机械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
8、或(井下)小型设备配电电压。 煤矿电气技术培训11 6、220V：地面生活、办公、后勤、照明电压。 7、127V：井下照明、信号、手持式电气设备的最高额定工作电压。 8、36V：煤矿井下电气设备的控制电压。 9、直流250V、550V：井下直流架线电机车常用的额定电压（神东矿区没有使用）。 煤矿电气技术培训12煤矿安全规程煤矿安全规程448448条规定：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： 1、高压，不应超过10000V。 2、低压不应超过1140V（高、低压的分界线）。 3、照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不应超过127V。 4、远距离控制
9、线路的额定电压不超过36V。 采区电气、机械设备的额定供电电压超过3300V时，必须制定专门的安全措施。煤矿电气技术培训13煤矿电气技术培训14防爆基本知识防爆基本知识一、煤矿常用的电气设备一、煤矿常用的电气设备 1、分类：煤矿电气设备分为两大类：、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）煤矿一般型电气设备：标志KY 具有基本防护功能，但不防爆，仅适用于煤矿地面及低瓦斯具有基本防护功能，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。矿井中的井底车场及总进风大巷。 （2）矿用防爆电气设备：）矿用防爆电气设备： 按按GB3836.12000标准生产的专供煤
10、矿井下使用的防爆电气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。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：防爆电气设备的总标志：Ex 类类:煤矿用；煤矿用； 类：除煤矿以外行业；类：除煤矿以外行业；（3）电气间隙和爬电距离电气间隙：指两个裸露的导体之间的最短距离，即电气设备中有电位差的金属导体之间通过空气的最短距离。爬电距离：指两个导体之间沿其固体绝缘材料表面的最短距离。 煤矿电气技术培训15防爆电气设备（Ex防爆总标志） 设备类型 标 志 设备类型 标 志隔爆型d无火花型n本质安全型i浇封型m增安型e气密型h正压型p防爆特殊型S充油型o矿
11、用一般型KY充砂型q煤矿电气技术培训16（4）防护等级 防护等级就是防外物和防水能力。 防护等级用字母IP连同两位数字来标志，例如，IP 44； IP是外壳防护等级标志，第一位数字4表示防外物4级，第二位数字4表示防水4级。 数字越大表示等级越高，要求越严格。 防外物共分7级，防水共分9级。（5）通用要求（6）防爆设备标志 防爆设备总标志“Ex” 例如，“Exd” 表示是类隔爆型防爆电气设备； “ Exib”表示是类隔爆兼本质安全型防爆电气设备； 煤矿电气技术培训17要求：井下机电设备综合完好率不低于95%； 机电设备待修率不大于5%； 机电事故率不大于1%； 小型电器合格率应为95%； 防爆
12、设备失爆率为0；（7）煤矿安全标志煤矿电气技术培训18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。 煤矿电气技术培训19 （二）对防爆电气设备的要求：（二）对防爆电气设备的要求： 1、电气防爆、防护性能好、电网电压波动适应、电气防爆、防护性能好、电网电压波动适应能力强、过载能力强、保护功能强、可靠性高。能力强、过载能力强、保护功能强、可靠性高。 2.严格按严格按煤矿安全规程煤矿安全规程规定选用规定选用。3.入井前入井前检查其“两证一标志两证一标
13、志”（“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”）及安安全性能全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。4.井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。失爆电气设备，失爆电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用必须立即处理或更换，严禁继续使用。煤矿电气技术培训20三、隔爆型电气设备：标志为三、隔爆型电气设备：标志为“d”矿用隔爆型电气设备：在铭牌右上角上标有ExdI隔爆型电气设备的防爆原理： 将电气设备的带电部件放在特制的外壳内，该外壳具有将壳内电气部件产生的火花和电弧与壳外爆炸性混合物隔离开的作用，并能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电
14、弧引爆时所产生的爆炸压力，而外壳不被破坏；同时能防止壳内爆炸生成物向壳外爆炸性混合物传播，不会引起壳外爆炸性混合物的燃烧和爆炸。 隔爆型电气设备应具有良好的隔爆和耐爆性能。即同时具有耐爆性和隔爆性。（1）隔爆性：就是外壳内爆炸性混合物爆炸时喷出的火焰，不会引起壳外可燃性混合物爆炸的性能。（2）耐爆性：就是外壳能承受壳内爆炸性混合物爆炸时所产生的爆炸压力，而本身不产生破坏和危险变形的能力。（3）隔爆原理：利用特殊的“隔爆外壳”和隔爆间隙（如宽度、间隙长度、表面粗糙度等）来实现。煤矿电气技术培训21补充内容:a、耐爆性： 当瓦斯浓度在9.5%时，爆炸压力的理论值为0.80.82MPa，爆炸后的温度
15、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，并考虑一定的安全系数，钢板，最小厚度34mm，铸铁为6mm。 b、隔爆性： 由外壳装配接合面的结构参数（如间隙宽度、间隙长度、表面粗糙度）来保证的，主要起散热作用。煤矿电气技术培训22（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：（现场容易发现的） a、隔爆间隙超限。 b、隔爆盖子缺少紧固螺丝或没有拧紧。 c、无电缆接线嘴（或卡盘），缺少橡胶密封圈和金属挡板。 d、外壳严重变形，有
16、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。煤矿电气技术培训23四、本质安全型电气设备：标志为四、本质安全型电气设备：标志为“i”在设备铭牌上或外壳上标有“Exi”（1）本质安全型电气设备本质安全型电气设备:本质安全电路是指在正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路。全部采用本质安全电路的设备称为本质安全型电气设备。 通风、信号和控制等装置，应优先选用本质安全型设备。（2）防爆原理： 通过限制电气设备电路的各种电气参数，进而限制该电路的放电能量来实现防爆的，所以，从本质上讲，它是安全的。它不需要专门的隔爆外壳或其
17、它的防爆措施，这就大大缩小了设备的体积和重量，简化了结构。 由于本质安全型电气设备的最大输出功率为25W左右,因而使用范围受到了一定限制. 本安型电气设备分为ia和ib两个等级. (3)火花放电 电路放电有三种形式:火花放电、弧光放电和辉光放电。 电阻电路的火花放电、电感电路的火花放电、电容电路的火花放电。煤矿电气技术培训24五、增安型电气设备：标志为五、增安型电气设备：标志为“e”在设备铭牌上或外壳上标有“Exe”增安型电气设备增安型电气设备:增安型电气设备是在电气设备原有的技术条件上，采取了一定的措施，提高其安全程度的电气设备。（2）防爆原理： 对于那些在正常运行条件下不会产生电弧、火花和
18、危险温度的矿用电气设备，为了提高其安全程度，在设备的结构、制造工艺以及技术条件等方面采取一系列措施，从而避免了设备在运行和过载条件下产生火花、电弧和危险温度，以此实现电气防爆。 (3)防爆措施（增安措施） a、有效的防护外壳； b、选择合适的爬电距离和电气间隙； c、提高绝缘材料的绝缘等级； d、限制设备温度； e、电路和导线连接可靠； 煤矿电气技术培训25六、浇封型电气设备：标志为六、浇封型电气设备：标志为“m”在设备铭牌上或外壳上标有“Exm”（1）浇封型电气设备浇封型电气设备:浇封浇封型电气设备是采用浇封剂将电气设备有可能产生电弧、火花或高温的部分浇封在浇封剂中，避免这些电气部件与爆炸性
19、混合物接触，从而起到防爆的作用。（2）防爆原理： 将电气设备有可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、火花或高温的部分浇封在浇封剂中，避免这些电气部件与爆炸性混合物接触，从而使电气设备在正常运行或认可的过载和故障情况下均不能点燃周围的爆炸性混合物。 (3)防爆措施 a、采用环氧树脂浇封剂； 七、气密型电气设备：标志为七、气密型电气设备：标志为“h” （1）防爆原理：将电气设备或电气部件置入经过气密的外壳内。 煤矿电气技术培训26八、充砂型电气设备：标志为八、充砂型电气设备：标志为“q”（1）防爆原理：在电气设备的外壳内填充石英砂粒，将设备的导电部件或带电部分埋在石英砂防爆填料层之下，使之在规定的条件下
20、，在壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或石英砂材料表面的温度都不能点燃周围爆炸性混合物。九、正压型电气设备：标志为九、正压型电气设备：标志为“p”（1）防爆原理：将电气设备置入外壳内，壳内无可燃性气体释放源；将壳内充入保护性气体，并使壳内保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内，实现电气设备的防爆。十、矿用一般型电气设备：标志为十、矿用一般型电气设备：标志为“KY” 矿用一般型电气设备与一般电气设备不同，它在绝缘、爬电距离、电气间隙、防潮和防尘、井下特殊的运行条件等方面均有特殊的要求。 煤矿电气技术培训27十一、矿用电气设备基本防爆技术：十一、矿用电气设备基本防
21、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：故障形成的最小时间不小于5ms， 安全断电的时间为2.53ms。 （4）增加安全措施（增安型）煤矿电气技术培训28十二、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，必须在瓦斯浓度1.0%以下的地点使用，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
22、风流中瓦斯浓度低于1.0%时验电无电后放电开关手把闭锁悬挂“有人工作，不准送电”警示牌检修工作开始检修工作完毕后，方可摘牌送电，中途不得换人。（4）井下操作电气设备遵守规定446条。（5）失爆设备应立即更换或处理，不得在井下继续使用。 煤矿电气技术培训29煤矿电气技术培训30矿井电网的保护矿井电网的保护一、保护的分类、保护范围、方法保护的分类、保护范围、方法 和手段和手段 保护种类 保护分类 保 护 范围 方法和手段举例 漏 电 保 护 漏电保护 当电网绝缘电阻降低到某一数值时动作断电。 漏电保护继电器 选择性 漏电保护 将漏电的回路选择出来断电. 选择性漏电继电器 漏电闭锁保护 漏电回路不消
23、除漏电故障,开关不能送电 .漏电闭锁继电器 煤矿电气技术培训31保护接地 防止人员触电伤亡，防止放电火花引燃爆炸性气体 。保护接地系统 过负荷 保 护 1、设备出现连续的过负荷时动作； 2、设备由于过负荷而出现异常时动作； 1、过电流（过负荷） 继电器 2、过热继电器 短路保护 电气系统或设备出现短路故障时，迅速动作。 1、熔断器2、过电流继电器 接地保护 过过 电 流 保 护断相保护电动机一相断线时动作电动机一相断线时动作（电动机单相运行）断相保护装置断相保护装置煤矿电气技术培训32欠电压欠电压保保 护护 当电压消失或低于某一数当电压消失或低于某一数值时动作；（值时动作；（接触器在其接触器在
24、其额定控制电源电压额定控制电源电压Us的的85%110%之间可靠吸之间可靠吸合合,交流在其额定控制电源交流在其额定控制电源电压电压Us的的20%75%之之间可靠释放。间可靠释放。 ） 1、防止设备自起动；、防止设备自起动； 2、防止电压过低时电气、防止电压过低时电气设备出现过热设备出现过热 ；1、欠电压继电器、欠电压继电器2、无电压继电器、无电压继电器3、磁力起动器的、磁力起动器的电磁铁低电压时电磁铁低电压时释放的功能；释放的功能； 过电压过电压 保保 护护 1、保护大气过电压、保护大气过电压引入井下；引入井下； 2、保护操作过电压；、保护操作过电压； 1、避雷器、避雷器 2、熔断器、熔断器
25、3、压敏电阻、压敏电阻 4、R-C吸收装置吸收装置 风电、瓦斯风电、瓦斯电闭锁电闭锁 风与瓦斯必须在规定风与瓦斯必须在规定的限度以下方可向掘的限度以下方可向掘进工作面送电进工作面送电 风电、瓦斯电闭风电、瓦斯电闭锁装置锁装置 电 压 保护 风、电闭锁装置 、瓦斯、电闭锁装置 煤矿电气技术培训33 矿井电网保护矿井电网保护 四保护四保护两闭锁两闭锁过电流保护过电流保护保护接地保护接地漏电保护漏电保护电压保护电压保护风、电闭锁风、电闭锁瓦斯、电闭锁瓦斯、电闭锁安全用电安全用电三三大大保保护护三专三专 三专三专：专用变压器、专用开关、专用线路专用变压器、专用开关、专用线路煤矿电气技术培训34二、过流
26、保护1、过流：过流是指电气设备发生短路、过载、断相（缺相）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：过电流如不及时得到控制，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、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电源，防止事故扩大，避免造成灾害。 短路短路 4 、过电流现象过电流现象 过载过载 断相断相煤矿电气技术培训355 、(1) 【案例】【案例】d2KBZ-400/1140拒动拒动PB2-6G拒动拒动QC815-60KSJ-320/ 6 箱体爆炸箱体爆炸设备内部短路，三级保护
27、失灵，设备内部短路，三级保护失灵，变压器爆炸变压器爆炸 皮带着火皮带着火 煤体着火煤体着火 17人中毒死亡。人中毒死亡。QC83-80DQZBH-300/1140拒动拒动煤矿电气技术培训36 (2) 造成短路故障的原因主要有：造成短路故障的原因主要有： 绝缘击穿绝缘击穿 误操作误操作 机械损伤机械损伤（3）造成电动机过负荷的主要原因有：）造成电动机过负荷的主要原因有：电源电压低电源电压低频繁启动频繁启动启动时间过长启动时间过长机械性堵转机械性堵转 (4) 断相的主要原因断相的主要原因熔断器熔断。熔断器熔断。电缆与电动机或开关的连接头脱落。电缆与电动机或开关的连接头脱落。 煤矿电气技术培训376
28、.过电流保护装置过电流保护装置 熔断器保护熔断器保护（严禁用铜丝、铁丝代替保险丝）（严禁用铜丝、铁丝代替保险丝）（1）短路保护）短路保护 继电器保护继电器保护（严格按规定整定）（严格按规定整定）（2）过负荷：热继电器）过负荷：热继电器RJ (JDB-电动机综合保护)（3）断相：）断相： 晶闸管断线保护线路晶闸管断线保护线路 煤矿电气技术培训387、过流保护装置整定电流的计算 a、熔断器 b、电磁式过流继电器 c、感应式过热继电器 d、电子保护器 8、采区低压开关过流保护装置的整定值：采区低压开关过流保护装置的整定值： 1)电磁式过流继电器 a、对保护电缆干线的馈电开关：IzIQeKxIe Kx
29、 需用系数 取 0.51; IQe 容量最大一台电机的启动电流; b、对保护一个负载的电缆支线：IzIQe IQe = （1.51.8） Ie（绕线型电动机） IQe = 6 Ie（鼠笼型电动机） Id(2) c、校验灵敏度： 1.5 Iz Id(2)：被保护电缆干线或支线距电源变压器最远点的两相短路电流值。d、变压器二次侧总馈电开关的整定 过负荷保护 Iz= I2Ne 短路保护 IzIQeIe 式中 I2Ne变压器二次侧的额定电流，。 Ie其余负荷额定电流之和，。煤矿电气技术培训39d、如灵敏度不能满足以上要求，可采取： 加大电缆截面； 减小（即增大 Id(2)）被保护电缆干线或支线距电源变
30、压器最远点线路长度； 增设分段保护开关。 更换大容量变压器或变压器并联使用（一般不用）； 煤矿电气技术培训402)熔体额定电流的选择： IQe对保护电缆干线的熔体：IR = Ie 1.82.5 1.82.5 ：容量最大的电动机起动时保证熔体不熔化的系数。 IQe对保护电缆支线的熔体：IR = （鼠笼型电动机） 1.82.5现场也可使用简化的经验公式：IR= （22.5）Ie对于保护电缆支线（负荷为绕线式电动机）的熔体：IRIe照明信号综保电缆支线的熔体：IR= （1.21.4）Ie/ku （一次）照明信号综保电缆干线的熔体：IR Ie（二次）煤电钻综保电缆支线的熔体：IR= （1.21.4）（
31、 IQe/2.5+Ie）（一次）（一次） ku 对保护照明负荷的熔体：IR Ie 。 Id(2)按两相短路电流进行校验： 47 IR 如不满足，同样按上述四种办法进行补救。煤矿电气技术培训41 式中: 保证熔体及时熔断的系数，电压为、1140V时，熔体额定电流及以下时，系数取； 熔体额定电流时，系数取.4； 熔体额定电流时，系数取； 熔体额定电流 及以上时，系数取； 电压为 时，系数一律取。3)热继电器额定电流的整定计算： 对保护电缆干线：Iz = Ie 对保护电缆支线：Iz = Ie 4)电子保护器额定电流的整定计算： 按下式计算：Iz =Ie 式中 电子保护器的过流整定值，； e电动机的额
32、定电流； 煤矿电气技术培训42电动机额定电流经验公式对于电动机，e = 2 e；对于电动机， .1e;对于电动机，e= .67e。对于3300电动机，e= .22e对于6000电动机，e= .12e对于10000电动机，e= .07ee为鼠笼型电动机的额定功率(KW)，ee。绕线式电动机e(1.5-1.8)e 。煤矿电气技术培训439 9、高压配电装置过流保护装置的整定：1） 变压器保护 过负荷保护 IZg =I1Ne 式中 I1Ne变压器一次侧额定电流，。 短路保护 1.21.4 IZd （ INQeINe） ku 式中 INQe变压器负荷中最大电机的额定启动电流，。 INe其余负荷额定电流
33、之和，。 ku变压器变比。如配电箱给出的是继电器整定电流时，则应计算出继电器的动作电流。即 过负荷保护时 IZg j= IZg /fH*ni 1.21.4 短路保护时 IZd j= （ INQeINe） fH niku 式中 fH返回系数，有延时取0.5，瞬时动作取1。 ni电流互感器变比。 ku变压器变比。煤矿电气技术培训44 灵敏度校验 Id（2） K KS S = 1.5 k nikuIZd j式中 k 变压器接线系数，当变压器为D，y接线时，取3； Y，y接线时，取1；井下高压配电箱电流互感器的接线系数均为1。 2）高压电缆线路保护）高压电缆线路保护 过负荷保护 高压配电箱中长延时反时
34、限过载保护装置的动作电流整定为 IZg 1.1 IcgZ 式中 IcgZ 线路的最大长时工作电流，。 短路保护 IZd = 1.2IcgZ / fH*ni 灵敏度校验 Id（2） K KS S = 1.25 1.5 nikuIZd 3 3）高压电动机保护）高压电动机保护 过负荷保护 IZg I e 短路保护 1.21.4 对于瞬时动作的过流继电器，动作电流应为 IZd = INQe 灵敏度校验 ni Id（2） KS = 2 niIZd 煤矿电气技术培训45三、漏电保护 1、 漏电故障的定义： 在变压器中性点不接地的低压供电系统中的单相、两相或三相对地的总绝缘电阻下降到危险值以下时，若发生单相
35、接地故障时，漏电电流将很大，这种电气故障称为漏电故障。 漏电的形式漏电的形式:集中性、集中性、分散性分散性 漏电。漏电。 集中性漏电：集中性漏电：长期、间隙、瞬间漏电。长期、间隙、瞬间漏电。1）长期长期集中性漏电：指没有漏电保护装置或漏电保护装置集中性漏电：指没有漏电保护装置或漏电保护装置没有动作的漏电故障。没有动作的漏电故障。2）间隙间隙集中性漏电：指被开关控制设备或电缆的漏电故障。集中性漏电：指被开关控制设备或电缆的漏电故障。3）瞬间瞬间集中性漏电：指人体或其他接地导体偶然触及设备集中性漏电：指人体或其他接地导体偶然触及设备的带电部分发生的漏电故障。的带电部分发生的漏电故障。煤矿电气技术培
36、训462 2、漏电原因、漏电原因电气设备因绝缘受潮或进水。电气设备因绝缘受潮或进水。电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或针刺。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。）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）电气设备超期服役或长期超负荷运行造成绝缘老化。化。（5）检修电气设备时，由于停、送电操作错误。）检修电气设备时，由于停、送电操作错误。（6）检修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在）检修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部。设备内部。（7）操作电气设备时，由于弧光放电
37、造成一相接地。）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）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。壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值时。煤矿电气技术培训473 3、漏电的危害、漏电的危害 产生电火花，可能引起瓦斯、煤尘爆炸。产生电火花，可能引起瓦斯、煤尘爆炸。 有可能造成人身触电。有可能造成人身触电。 可以提前引爆电雷管。可以提前引爆电雷管。 漏电长期存在，可以引起相间短路。漏电长期存在，可以引起相间短路。4 4、漏电的预防措施漏电的预防措施1）避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰撞、过）
38、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。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。）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）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。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）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；定的要求；5）设置保护接地装置；）设置保护接地装置；6）对电网对地电容电流进行补偿；）对电网对地电容电流进行补偿；7）设置漏电保护装置；设置漏电保护装置；
39、煤矿电气技术培训485、漏电保护原理 1）附加电源直流检测式漏电保护原理煤矿电气技术培训496、漏电保护的作用、漏电保护的作用1）可以防止人身触电；2）可以防止漏电电流烧毁电气设备；3）可以防止漏电电流引起矿井瓦斯、煤尘爆炸的危险；4）漏电保护还可以作为短路故障的后备保护。 煤矿电气技术培训507 7、对漏电保护装置的要求、对漏电保护装置的要求要求漏电保护装置具有安全性、可靠性、要求漏电保护装置具有安全性、可靠性、选择性。选择性。 每天值班电工必须对低压漏电保护装置进行一次跳闸试验，并做好记录。 不准甩掉漏电保护装置不用。 井下低压电网各等级电压的漏电保护跳闸动作电阻值如下： 127V 1.5
40、K 380V 3.5K 660V 11K； 1140V 20K 煤矿电气技术培训518、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，检测出其故障并且闭锁开关使开关不能合闸送电。 漏电闭锁电阻整定值可取供电系统漏电保护继电器动作整定值的 2倍。解锁电阻值应不大于整定的漏电闭锁电阻值的 150 %。 煤矿电气技术培训529、漏电闭锁保护原理图煤矿电气技术培训531010、漏电保护装置的功能、漏电保护装置的功能 连续监视电网的对地绝缘电阻值； 补偿电网的对地分布电容电流；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。漏电闭锁保护装置在电网
41、送电之前能对电网的绝缘状态进行监测，一旦发现漏电，将电源开关进行闭锁。将漏电保护装置与屏蔽电缆配合使用，可以实现超前断电。煤矿电气技术培训54 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，也缩小了漏电故障的停电范围。 煤矿电气技术培训5511、事故案例 某矿输送机道，工作面供电的电缆先是放在人行道一侧，行人来回踩、压，电缆内部有内伤，漏电继电器长
42、期甩掉不用，电缆漏电不能及时发现，最后造成电缆内部短路着火，酿成火灾，死亡35人，直接经济损失近40万元 煤矿电气技术培训56四、保护接地四、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。 煤矿电气技术培训57cbaIr 30mA 不设保护接地不设保护接地IrrarbrccacbccIJCo煤矿电气技术培训58cba设保护接地设保护接地 IjdI
43、 r30mArccccbca rarbRd2I rIJCo煤矿电气技术培训59 电气设备绝缘破坏，使外壳带电时，人身即使接触了这个带电外壳，因接地装置和人体形成并联电路，对人体起到分流作用，可以大大地减小通过人体的电流，可减小人体触电的危险性。此时流过人体的电流为： R地 R地 I人= I总 或 I人 I总 R人R地 R人 可见，接地电阻R地越小，则通过人身的电流也就越小。煤矿电气技术培训60、在中性点不接地的供电系统中，当电气设备内部绝缘损坏或是一相带电体碰壳，且人体接触外壳时，接地电流将通过人体电阻与接地装置电阻并联入地，再通过其他两相对地绝缘电阻和电容回到电源。由于接地电阻的分流作用，流
44、过人体电流就可以大大减小。、产生漏电故障时，由于接地装置的分流作用，可以大大减小放电火花能量，从而减少了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。2、保护接地的作用煤矿电气技术培训61煤矿安全规程规定 483条：接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧姆。 484条：所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。 主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0.75、厚度不得小于5mm。煤矿电气技术培训623、井下保护接地网 井下保护接地网的作用： 某一个接地极受到损坏失去作用时，由于接地网的整体接地作用，仍
45、然可以保障与损坏接地极相连的电气设备保护接地的功能； 降低了总的接地电阻（保护接地电阻越小，保护性能越好）； 避免了不同电气设备的不同相同时碰壳时所带来的危险。煤矿电气技术培训63补充说明1、漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间，一旦发生漏电或人身触电，应能尽快切断电源，将漏电故障存在的时间减少到最短。2、井下保护接地的侧重点，在于限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度地降低故障的严重程度。 两种保护在井下电网中相辅相成，缺一不可。煤矿电气技术培训643、当漏电保护装置拒动时，漏电故障就容易发展成为短路故障，此时短路保护就成了漏电保护的后备保护。另一方面，当电气设备内部发生短路，而短
46、路保护又失灵的情况下，炽热的短路电弧便可能将防爆外壳灼穿，使其失去防爆性能。但电弧一旦触及外壳，便引发了漏电故障，引起漏电保护装置的动作，及时切断电源，这样,漏电保护又成了短路保护的后备保护。由此可见，短路保护和漏电保护在很多情况下是互为备用的，增加了井下电气保护的可靠性。煤矿电气技术培训654、风电闭锁意义：指掘进工作面的局部通风机停止工作时，能立即切断该巷道中的一切电源，并且在局部通风机未开动时，也不能接通该巷道中的一切电源。 作用：主要是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在送电后，由于设备绝缘不良或漏电产生的电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸事故。 （即：有风送电，停风断电，风机不转不能送电。）煤矿
47、电气技术培训665 5 、瓦斯电闭锁、瓦斯电闭锁 瓦斯电闭锁是指掘进工作面正常供风或停瓦斯电闭锁是指掘进工作面正常供风或停风状态下，瓦斯浓度超过了规定值或整定风状态下，瓦斯浓度超过了规定值或整定值而切断掘进工作面动力电源，此种瓦斯值而切断掘进工作面动力电源，此种瓦斯监控装置与动力电源开关之间进行联锁。监控装置与动力电源开关之间进行联锁。 作用：主要是防止正常通风产生局部瓦斯作用：主要是防止正常通风产生局部瓦斯积聚时，造成事故。积聚时，造成事故。 （即：瓦斯超限报警断电，风机正常转；一旦风机停电，闭锁风机开关；检查瓦斯不超限风机才能转。）煤矿电气技术培训676、煤电钻综合保护装置、煤电钻综合保护
48、装置（1）意义：煤电钻电缆由于受环境潮湿、移动频繁、电缆落地磨损、物件碰撞、挤压的可能，极容易发生漏电故障，危及操作人员及井下安全，为此采取降低工作电压（127V）及煤电钻综合保护装置。（2）作用：煤电钻必须设有检漏、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻的综合保护装置，煤电钻综合保护装置在每班使用前必须进行一次跳闸试验。 煤矿电气技术培训68煤矿电气技术培训69电缆的使用和管理电缆的使用和管理一、电缆的选用 （1）根据使用地点的不同选用满足要求的电缆。 （2）采区低压电缆禁止使用铝芯电缆。 （3）采掘工作面设备必须用分相屏蔽橡套电缆。煤矿电气技术培训70矿用照明信号橡套软电缆允许载流量煤
49、矿电气技术培训71矿用橡套软电缆的允许载流量值煤矿电气技术培训72二、矿用电缆二、矿用电缆1.矿用电缆的分类：矿用电缆的分类：矿用电缆矿用电缆铠装电缆铠装电缆钢带铠装钢带铠装钢丝铠装钢丝铠装细钢丝细钢丝粗钢丝粗钢丝水平或倾角水平或倾角 45的井巷的井巷立井井筒或倾角立井井筒或倾角 45的的井巷井巷橡套电缆橡套电缆或半固定或半固定固定固定普通普通屏蔽屏蔽半导体半导体铜丝尼龙网铜丝尼龙网塑料电缆塑料电缆外加铠装（同铠装电缆）外加铠装（同铠装电缆）不加铠装（同橡套电缆）不加铠装（同橡套电缆）移动设备移动设备主主要要用于用于煤矿电气技术培训73三、电缆的分类及型号含义（1）铠装电缆：铠装电缆： Z-纸
50、绝缘纸绝缘 Q-铅包铅包 L-铝芯（不标为铜芯）铝芯（不标为铜芯） P-干绝缘干绝缘 D-不滴流不滴流 20-裸钢带铠装裸钢带铠装 30-裸细钢丝铠装裸细钢丝铠装 50-裸粗钢丝铠装裸粗钢丝铠装（2）橡套电缆：）橡套电缆： 系列代号：系列代号：U-矿用阻燃型橡套电缆矿用阻燃型橡套电缆 特征代号：特征代号：Y-移动移动 C-采掘设备采掘设备 M-帽灯帽灯 Z-照明信号用照明信号用 结构特征代号：结构特征代号：P -屏蔽（半导体）屏蔽（半导体） J-监视监视(加强型加强型) PT -屏蔽（屏蔽（ 金属）金属） Q-（千伏级）轻型（千伏级）轻型 T-拖曳拖曳 （3）塑料电缆：）塑料电缆：MVV-塑料
