1、煤矿电气安全技术煤矿电气安全技术机机 电电 科科 20162016年年一、矿井供电系统一、矿井供电系统1.1.矿井供电系统的任务与构成矿井供电系统的任务与构成（1 1）矿井供电系统的任务：作为井下生产动力源和照明源。）矿井供电系统的任务：作为井下生产动力源和照明源。（2 2）矿井供电系统的构成：）矿井供电系统的构成：双回路电网双回路电网矿井地面变电所矿井地面变电所 井筒井筒 井下央变电所井下央变电所 采区变电所采区变电所 工作面工作面配配电点。电点。煤矿安全规程煤矿安全规程第四百三十六条：矿井应当有两回路电源线路第四百三十六条：矿井应当有两回路电源线路(即即来自两个不同变电站或者来自不同电源进
2、线的同一变电站的两段母线来自两个不同变电站或者来自不同电源进线的同一变电站的两段母线)。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应当担负矿井全部用电当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应当担负矿井全部用电负荷。负荷。2.2.供电安全要求供电安全要求 （1 1）供电安全可靠：采用双回路供电网，确保不间断地对）供电安全可靠：采用双回路供电网，确保不间断地对矿井供电。矿井供电。（2 2）供电技术合理：矿井供电系统简单，供电质量高。）供电技术合理：矿井供电系统简单，供电质量高。3.3.电力负荷分级电力负荷分级根据供电可靠性要求的不同，矿山电力负荷可分为以下三级。根据供电可靠性要求的不同，矿山电力负荷可
3、分为以下三级。（1 1）一级负荷：主排水泵，主要通风机等。采用两个独立电源供电，）一级负荷：主排水泵，主要通风机等。采用两个独立电源供电，以保证一回路检修或故障时，另一回路仍能继续供电，保证供电不中断以保证一回路检修或故障时，另一回路仍能继续供电，保证供电不中断。（2 2）二级负荷：空气压缩机、煤矿提运设备、井底车场整流设备、采）二级负荷：空气压缩机、煤矿提运设备、井底车场整流设备、采区变电所等，区变电所等，应由两回路供电。应由两回路供电。（3 3）三级负荷：不属于一、二级负荷的设备。）三级负荷：不属于一、二级负荷的设备。煤矿安全规程煤矿安全规程第四百三十六条：向采区供电的同一电源线路上，第四
4、百三十六条：向采区供电的同一电源线路上，串接的采区变电所数量不得超过串接的采区变电所数量不得超过3 3个。个。4.4.煤矿安全规程煤矿安全规程第四百四十五条第四百四十五条 井下各级配电电压和各种电气井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级设备的额定电压等级 应符合下列要求：应符合下列要求：（1 1）高压不应超过）高压不应超过10000V10000V。（2 2）低压不应超过）低压不应超过1140V1140V。（3 3）照明和手持式电气设备的额定电压供电额定电压不超过）照明和手持式电气设备的额定电压供电额定电压不超过127V127V。（4 4）远距离控制线路的额定电压不应超过）远距离控制线路的
5、额定电压不应超过36V36V。（5 5）采掘工作面用电设备电压超过）采掘工作面用电设备电压超过3300V3300V时，必须制定专门的安全措施。时，必须制定专门的安全措施。5.5.矿井供电方式矿井供电方式（1 1）三级供电方式，即地面变电所、井下中央变电所、采区变电所。）三级供电方式，即地面变电所、井下中央变电所、采区变电所。（2 2）中小型矿井采用二级供电方式，即地面变电所、采区变电所。）中小型矿井采用二级供电方式，即地面变电所、采区变电所。6.6.矿井供电系统矿井供电系统（1 1）深井供电系统：煤层埋藏深度大于）深井供电系统：煤层埋藏深度大于150m150m。（2 2）浅井供电系统：煤层埋藏
6、深度小于）浅井供电系统：煤层埋藏深度小于150m150m。徐庄煤矿供电系统徐庄煤矿供电系统v 煤矿用电来自电力系统或矿区发电厂。由发电厂、输电线路和升煤矿用电来自电力系统或矿区发电厂。由发电厂、输电线路和升 降变电所组成。为保证供电可靠性，供电系统中各变电所应有两降变电所组成。为保证供电可靠性，供电系统中各变电所应有两 条独立电源。条独立电源。v 矿井供电系统由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、矿井供电系统由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点和输配电线路按照一定方式相互连接起来组成的整体。工作面配电点和输配电线路按照一定方式相互连接起来组成的整体。地面变电所有两
7、回路电源进线，一般为地面变电所有两回路电源进线，一般为35KV35KV，配电电压为，配电电压为6KV6KV。矿。矿 井地面变电所是矿山供电的枢纽，担负着全矿的供电任务。井地面变电所是矿山供电的枢纽，担负着全矿的供电任务。v 井下中央变电所一般与井下中央水泵房合建在一个硐室内，就设井下中央变电所一般与井下中央水泵房合建在一个硐室内，就设 在井底车场附近。我矿井下在井底车场附近。我矿井下-400-400中央变电所和中央变电所和-750-750中央变电所。中央变电所。凡是进入矿井井筒的供电设备及电缆所组成的供电线路，均属凡是进入矿井井筒的供电设备及电缆所组成的供电线路，均属于井下供电系统。一般由两条
8、高压（于井下供电系统。一般由两条高压（6KV6KV）下井电缆、井下中央变）下井电缆、井下中央变（配）电所、采区变电所、防爆移动变电站、工作面配电点以及用（配）电所、采区变电所、防爆移动变电站、工作面配电点以及用于输配电用的各类电缆等组成。于输配电用的各类电缆等组成。防爆移动变电站主要用于对容量较大的机组电动机供电，允许放防爆移动变电站主要用于对容量较大的机组电动机供电，允许放置在采掘工作面附近，以缩短低压供电距离，改善对机组等大容量置在采掘工作面附近，以缩短低压供电距离，改善对机组等大容量设备的供电质量。设备的供电质量。v 对我矿供电的典型电力系统如下图：对我矿供电的典型电力系统如下图：v煤矿
9、安全规程煤矿安全规程第四百四十五条第四百四十五条 1 1、采区变电所应当设专人值班。无人值班的变电所必须关门加锁，并有、采区变电所应当设专人值班。无人值班的变电所必须关门加锁，并有巡检人员巡回检查。巡检人员巡回检查。2 2、实现地面集中监控并有图像监视的变电所可以不设专人值班，硐室必、实现地面集中监控并有图像监视的变电所可以不设专人值班，硐室必须关门加锁，并有巡检人员巡回检查。须关门加锁，并有巡检人员巡回检查。二、矿井电气设备二、矿井电气设备 1.1.矿井电气设备的种类矿井电气设备的种类 （1 1）高低压配电柜：用于接受和分配电能，并实施供电保护控制。）高低压配电柜：用于接受和分配电能，并实施
10、供电保护控制。（2 2）矿用变压器：用于将矿井供电网电压降至动力设备及照明所需）矿用变压器：用于将矿井供电网电压降至动力设备及照明所需 的电压等级。的电压等级。（3 3）矿用低压开关：用于矿井低压供电系统配电控制，）矿用低压开关：用于矿井低压供电系统配电控制，（4 4）矿用隔爆型磁力启动器：用于矿井低压动力设备。）矿用隔爆型磁力启动器：用于矿井低压动力设备。（5 5）隔爆移动变电站：作为采区、工作面动力设备供电源及控制设）隔爆移动变电站：作为采区、工作面动力设备供电源及控制设 备。备。32.2.矿井电气设备的防爆性能要求矿井电气设备的防爆性能要求v （1 1）防爆外壳的耐爆性：矿用电气设备的防
11、爆外壳应有足够机械强度（一般大于）防爆外壳的耐爆性：矿用电气设备的防爆外壳应有足够机械强度（一般大于8 8个大气压），能承受壳体内物质爆炸压力作用；个大气压），能承受壳体内物质爆炸压力作用；v （2 2）防爆外壳的不传爆性：壳体内爆炸产生的）防爆外壳的不传爆性：壳体内爆炸产生的高温高压气体和火焰不能直接点燃外部的可爆炸性高温高压气体和火焰不能直接点燃外部的可爆炸性气体。气体。3.3.矿井电气设备的标志矿井电气设备的标志v （1 1）矿用一般型电气设备标志：）矿用一般型电气设备标志：“KY”KY”。v （2 2）矿用防爆型电气设备标志：）矿用防爆型电气设备标志：“EX”EX”和和v“MA”MA”
12、。v （3 3）矿用隔爆型电气设备标志：）矿用隔爆型电气设备标志：“ExdI”ExdI”。隔爆型真空馈电开关隔爆型真空馈电开关 4.4.常见隔爆设备的失爆现象常见隔爆设备的失爆现象（1 1）产品没有合格证的，没有煤矿安全标志的（）产品没有合格证的，没有煤矿安全标志的（MAMA），没有防爆标），没有防爆标 志的（志的（ExEx）均为失爆。）均为失爆。（2 2）用螺栓固定的结合面，缺螺栓、螺母、弹簧垫的为失爆，弹垫未）用螺栓固定的结合面，缺螺栓、螺母、弹簧垫的为失爆，弹垫未 压平、螺栓松动的为失爆，螺栓或螺孔滑扣的也为失爆。压平、螺栓松动的为失爆，螺栓或螺孔滑扣的也为失爆。（3 3）闲置的喇叭嘴先
13、上密封圈，后上挡板，再上金属圈最后拧紧，）闲置的喇叭嘴先上密封圈，后上挡板，再上金属圈最后拧紧，反之为失爆。反之为失爆。防爆电气设备对矿井的重要性：防爆电气设备对矿井的重要性：煤矿井下在生产过程中存在着瓦斯、煤尘等具有爆炸性的煤矿井下在生产过程中存在着瓦斯、煤尘等具有爆炸性的物质，为了安全生产，防止瓦斯、煤尘发生爆炸事故，一方面物质，为了安全生产，防止瓦斯、煤尘发生爆炸事故，一方面要控制瓦斯、煤尘在井下空气中的含量；另一方面要杜绝一切要控制瓦斯、煤尘在井下空气中的含量；另一方面要杜绝一切能够点燃矿井瓦斯、煤尘的点火源和高温热源。能够点燃矿井瓦斯、煤尘的点火源和高温热源。井下电气设备正常运行和故
14、障状态下都有可能出现电火花、井下电气设备正常运行和故障状态下都有可能出现电火花、电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定的能量，可能成电弧、热表面和灼热颗粒等，它们都具有一定的能量，可能成为点燃矿井瓦斯、煤尘的点火源和热源。因此煤矿井下使用的为点燃矿井瓦斯、煤尘的点火源和热源。因此煤矿井下使用的电气设备必须是防爆型的，以防止瓦斯、煤尘爆炸事故的发生。电气设备必须是防爆型的，以防止瓦斯、煤尘爆炸事故的发生。常见的失爆现象如下各图：常见的失爆现象如下各图：防爆面缺螺栓、弹簧垫圈防爆面缺螺栓、弹簧垫圈防爆面螺栓未上紧（以弹簧垫圈压平为准）防爆面螺栓未上紧（以弹簧垫圈压平为准）、弹、弹垫失效、或压不平
15、。垫失效、或压不平。喇叭嘴缺拉紧螺栓喇叭嘴缺拉紧螺栓喇叭嘴压紧无余量（喇叭嘴亲嘴）喇叭嘴压紧无余量（喇叭嘴亲嘴）带螺纹的电缆引入装置（喇叭嘴），带螺纹的电缆引入装置（喇叭嘴），螺纹拧入扣数不够螺纹拧入扣数不够合格合格拧入不够拧入不够喇叭嘴喇叭嘴闲置进线喇叭嘴内无挡板闲置进线喇叭嘴内无挡板 进线装置无金属圈进线装置无金属圈错误错误正确正确矿灯灯线破损、密封不严、灯线来回窜动矿灯灯头矿灯灯线破损、密封不严、灯线来回窜动矿灯灯头破裂、灯头圈松动、玻璃破裂、灯头密封不严、灯破裂、灯头圈松动、玻璃破裂、灯头密封不严、灯锁失效锁失效5 5 三专两闭锁三专两闭锁 1 1、煤矿安全规程煤矿安全规程规定，瓦斯喷
16、出区域、高瓦斯矿井、煤与瓦斯规定，瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井中，掘进工作面的局部通风机供电必须设专用变压器、专用开关、专突出矿井中，掘进工作面的局部通风机供电必须设专用变压器、专用开关、专用线路。局部通风机和工作面的电气设备必须装有风电闭锁和瓦斯电闭锁装置，用线路。局部通风机和工作面的电气设备必须装有风电闭锁和瓦斯电闭锁装置，以保证局部通风机停止运转或掘进巷道内瓦斯超限时，能立即自动切断巷道中以保证局部通风机停止运转或掘进巷道内瓦斯超限时，能立即自动切断巷道中电气设备的电源，防止爆炸事故的发生。电气设备的电源，防止爆炸事故的发生。2 2、“三专两闭锁三专两闭锁”适用于掘进工作面
17、。掘进工作面是独头巷道，甲烷和适用于掘进工作面。掘进工作面是独头巷道，甲烷和有害气体易于集聚而引起爆炸，同时也会给人员造成伤亡，所以工作面需要有害气体易于集聚而引起爆炸，同时也会给人员造成伤亡，所以工作面需要呼吸新鲜空气，有害气体必须及时排出或稀释，主要靠局部通风机。呼吸新鲜空气，有害气体必须及时排出或稀释，主要靠局部通风机。3 3、三专的作用：对局部通风机实行专用变压器、专用开关、专用线路供、三专的作用：对局部通风机实行专用变压器、专用开关、专用线路供电来保证供电的连续性，不间断地向掘进工作面通风。电来保证供电的连续性，不间断地向掘进工作面通风。4 4、风电闭锁的作用：掘进动力设备工作前应先
18、通风吹散瓦斯，当瓦斯浓、风电闭锁的作用：掘进动力设备工作前应先通风吹散瓦斯，当瓦斯浓度降到度降到0.1%0.1%以下时，再开动力设备；由于故障原因局部通风机停止通风时，以下时，再开动力设备；由于故障原因局部通风机停止通风时，掘进动力也同时停电，这样可防止由于电火花或机械火花引起瓦斯爆炸事故。掘进动力也同时停电，这样可防止由于电火花或机械火花引起瓦斯爆炸事故。5 5、瓦斯电闭锁作用：由于瓦斯喷出量大时局部通风机不能将其及时吹散、瓦斯电闭锁作用：由于瓦斯喷出量大时局部通风机不能将其及时吹散或稀释，则有瓦斯监控系统对掘进工作面的动力源实行闭锁。当瓦斯浓度达到或稀释，则有瓦斯监控系统对掘进工作面的动力
19、源实行闭锁。当瓦斯浓度达到1%1%时，瓦斯监控器发生报警；当瓦斯达到时，瓦斯监控器发生报警；当瓦斯达到1.5%1.5%时，立即切断掘进工作面动力电时，立即切断掘进工作面动力电源，防止电火花和机械火花引起瓦斯爆炸。源，防止电火花和机械火花引起瓦斯爆炸。三、供电系统电气保护三、供电系统电气保护 在供电系统的运行过程中，往往由于电气设备绝缘损坏，操作维在供电系统的运行过程中，往往由于电气设备绝缘损坏，操作维护不当以及外力破坏等原因，造成短路、漏电、断相故障或其他不正护不当以及外力破坏等原因，造成短路、漏电、断相故障或其他不正常的运行状态，影响矿井的正常生产，甚至危及人身安全或造成瓦斯、常的运行状态，
20、影响矿井的正常生产，甚至危及人身安全或造成瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，供电系统发生故障时，必须及时采取有效排除煤尘爆炸事故。因此，供电系统发生故障时，必须及时采取有效排除措施，以免产生严重的后果，因此完善的供电系统电气保护是保证电措施，以免产生严重的后果，因此完善的供电系统电气保护是保证电气安全的重要措施，是对电气故障的保护，在故障状态时，发出信号气安全的重要措施，是对电气故障的保护，在故障状态时，发出信号或动作。或动作。煤矿安全规程煤矿安全规程v第四百五十条第四百五十条井下严禁使用油浸式电气设备。井下严禁使用油浸式电气设备。40kW 40kW 及以上的电动机，应当采用真空电磁起动器控制。及以上
21、的电动机，应当采用真空电磁起动器控制。v第四百五十一条第四百五十一条井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应当具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、应当具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或者配电点引出的馈电线上，必须具有短路、过负荷和漏移动变电站或者配电点引出的馈电线上，必须具有短路、过负荷和漏电保护。低压电动机的控制设备，必须具备短路、过负荷、单相断线、电保护。低压电动机的控制设备，必须具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。漏电闭锁保护及远程控制功能。煤矿安全规程煤矿安全规程第四
22、百五十三条第四百五十三条 矿井矿井6000V6000V及以上高压电网，必须采取措施限制单及以上高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流，生产矿井不超过相接地电容电流，生产矿井不超过20A20A，新建矿井不超过，新建矿井不超过10A10A。井上、下变电所的高压馈电线上，必须具备有选择性的单相接地井上、下变电所的高压馈电线上，必须具备有选择性的单相接地保护；向移动变电站和电动机供电的高压馈电线上，必须具有选择性保护；向移动变电站和电动机供电的高压馈电线上，必须具有选择性的动作于跳闸的单相接地保护。的动作于跳闸的单相接地保护。井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或者有选择性的漏电井下低压馈电线上
23、，必须装设检漏保护装置或者有选择性的漏电保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。每天必须对低压漏电保护进行每天必须对低压漏电保护进行1 1次跳闸试验。次跳闸试验。煤电钻必须使用具有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相和远煤电钻必须使用具有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相和远距离控制功能的综合保护装置。每班使用前，必须对煤电钻综合保护距离控制功能的综合保护装置。每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行装置进行1 1次跳闸试验。次跳闸试验。突出矿井禁止使用煤电钻，煤层突出参数测定取样时不受此限。突出矿井禁止使用煤电钻，煤层突出参数测定取样时不受此限。对矿井电气保
24、护装置的基本要求：对矿井电气保护装置的基本要求：（1 1）选择性：）选择性：当供电系统发生故障时，电气保护装置应能有选择地将故障切当供电系统发生故障时，电气保护装置应能有选择地将故障切除，从而保证供电系统其他部分能正常运行。除，从而保证供电系统其他部分能正常运行。（2 2）快速性：）快速性：就是要求电气保护装置能快速切除故障。就是要求电气保护装置能快速切除故障。（3 3）灵敏性）灵敏性 ：电气保护装置对其保护范围内的故障和不正常运行状态的反电气保护装置对其保护范围内的故障和不正常运行状态的反 应能力称之为灵敏性。不同的保护装置和被保护设备对灵敏应能力称之为灵敏性。不同的保护装置和被保护设备对灵
25、敏 系数的要求也不相同。系数的要求也不相同。（4 4）动作可靠性）动作可靠性 ：动作可靠性是指线路和电气设备故障时，保护装置应能动作可靠性是指线路和电气设备故障时，保护装置应能 可靠动作，不会出现拒动，也不会出现误动。可靠动作，不会出现拒动，也不会出现误动。我国煤矿井下电气设备和线路普遍具有和使用的三大保护：我国煤矿井下电气设备和线路普遍具有和使用的三大保护：v（1 1）漏电保护）漏电保护v（2 2）接地保护）接地保护v（3 3）过流保护）过流保护 井下供电系统的三大保护是保证井下供电安全的可靠措施。井下供电系统的三大保护是保证井下供电安全的可靠措施。另外还有：另外还有：v电压保护：包括欠电压
26、和过电压保护电压保护：包括欠电压和过电压保护v单相断线保护单相断线保护v风电、瓦斯电闭锁风电、瓦斯电闭锁v综合保护综合保护（一）漏电保护一）漏电保护1.1.漏电：漏电：电网与电气设备的绝缘状态是重要的电气参数。电网与电气电网与电气设备的绝缘状态是重要的电气参数。电网与电气设备漏电是指绝缘电阻显著下降的现象。设备漏电是指绝缘电阻显著下降的现象。漏电概念：漏电概念：当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时，当电气设备或导线的绝缘损坏或人体触及一相带电体时，电源和大地形成回路，有电流流过的现象。电源和大地形成回路，有电流流过的现象。漏电故障是低压供电系统中的常见故障漏电故障是低压供电系统中的
27、常见故障。漏电故障类型：漏电故障类型：（1 1）集中性漏电：）集中性漏电：若供电系统中某一处或某一点的绝缘受到破坏，若供电系统中某一处或某一点的绝缘受到破坏，其绝缘阻值低于规定值，而供电系统中其余部分的对地绝缘仍保持其绝缘阻值低于规定值，而供电系统中其余部分的对地绝缘仍保持正常时。正常时。（2 2）分散性漏电：）分散性漏电：若供电系统网络或某条线路的对地绝缘阻值均匀若供电系统网络或某条线路的对地绝缘阻值均匀下降到规定值以下时，称为分散性漏电。下降到规定值以下时，称为分散性漏电。在井下供电系统中遇到的大多数漏电故障是集中性漏电故障。在井下供电系统中遇到的大多数漏电故障是集中性漏电故障。另外，还可
28、以分为单相漏电、两相漏电和三相漏电。另外，还可以分为单相漏电、两相漏电和三相漏电。2 2、漏电的危害：、漏电的危害：漏电会给人身、设备以及矿井造成很大威胁，其危害主要是：漏电会给人身、设备以及矿井造成很大威胁，其危害主要是：（1 1）人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤亡事故。）人接触到漏电设备或电缆时会造成触电伤亡事故。（2 2）漏电回路中碰地碰壳的地方可能产生电火花，有可能引起瓦）漏电回路中碰地碰壳的地方可能产生电火花，有可能引起瓦 斯煤尘爆炸。斯煤尘爆炸。（3 3）漏电回路上各点存在电位差，若电雷管引线两端接触不同电）漏电回路上各点存在电位差，若电雷管引线两端接触不同电 位的两点，可能使
29、雷管爆炸。位的两点，可能使雷管爆炸。（4 4）电气设备漏电时不及时切断电源会扩大为短路故障，烧毁设）电气设备漏电时不及时切断电源会扩大为短路故障，烧毁设 备，造成火灾。备，造成火灾。3 3、造成井下电网漏电的原因主要有：、造成井下电网漏电的原因主要有：（1 1）因电缆或电气设备本身引起的漏电，）因电缆或电气设备本身引起的漏电，包括：包括：a.a.敷设在井下巷道敷设在井下巷道内的电缆，由于受环境潮湿等影响，运行后会出现绝缘老化或潮气入内的电缆，由于受环境潮湿等影响，运行后会出现绝缘老化或潮气入侵，引起绝缘电阻下降，造成电网漏电；侵，引起绝缘电阻下降，造成电网漏电；b.b.长期使用的电动机因绝缘长
30、期使用的电动机因绝缘受潮、绕组散热不良等原因而使绝缘老化而造成漏电受潮、绕组散热不良等原因而使绝缘老化而造成漏电。（2 2）因管理不当而引起的漏电，）因管理不当而引起的漏电，包括：包括：a.a.由于管理不严，未按由于管理不严，未按煤煤矿安全规程矿安全规程的规定敷设，电缆应用环境恶劣，导致绝缘老化、受潮的规定敷设，电缆应用环境恶劣，导致绝缘老化、受潮而漏电。而漏电。b.b.对已长期不用而受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干对已长期不用而受潮或遭水淹的电气设备，未经严格的干燥处理和进行对地绝缘电阻耐压试验，投入运行后极有可能发生漏电，燥处理和进行对地绝缘电阻耐压试验，投入运行后极有可能发生漏电，甚
31、至导致其它电气事故。甚至导致其它电气事故。c.c.电气设备长期过负荷运行，造成温升过高，电气设备长期过负荷运行，造成温升过高，绝缘老化而漏电。绝缘老化而漏电。（3 3）因操作不当引起的漏电，）因操作不当引起的漏电，包括：包括：a.a.机械损伤，井下人员工作时，机械损伤，井下人员工作时，不慎误将电缆割伤或碰伤导致漏电；电缆受到拉、挤、压等造成漏电。不慎误将电缆割伤或碰伤导致漏电；电缆受到拉、挤、压等造成漏电。b.b.开关设备检修后，由于残留导体、误接线或间隙过小等原因，送电开关设备检修后，由于残留导体、误接线或间隙过小等原因，送电后会发生漏电。后会发生漏电。（4 4）因施工不当引起的漏电，）因施
32、工不当引起的漏电，包括：包括：a.a.电缆与设备连接时，由于芯线电缆与设备连接时，由于芯线接头不牢、压板不紧或移动时造成接头脱落，使相线与设备外壳接触，接头不牢、压板不紧或移动时造成接头脱落，使相线与设备外壳接触，导致漏电。导致漏电。b.b.电气设备内部接线错误，在合闸送电后会发生漏电。电气设备内部接线错误，在合闸送电后会发生漏电。为防止漏电故障的发生，应采取各种预防措施。如正确选择和为防止漏电故障的发生，应采取各种预防措施。如正确选择和使用电缆、电气设备；提高工作人员的电气安全意识，加强对低压电气使用电缆、电气设备；提高工作人员的电气安全意识，加强对低压电气设备、电缆线路的运行维护和预防性试
33、验等工作；保证在供电系统中消设备、电缆线路的运行维护和预防性试验等工作；保证在供电系统中消灭一切不符合要求的电气接头，以确保电网对地具有良好的绝缘水平。灭一切不符合要求的电气接头，以确保电网对地具有良好的绝缘水平。另外，当电网发生可能引起危险的漏电故障时，就必须依靠漏电保护装另外，当电网发生可能引起危险的漏电故障时，就必须依靠漏电保护装置，将故障设备（线路）的电源切断，以防止事态的扩大。置，将故障设备（线路）的电源切断，以防止事态的扩大。4 4、漏电预防具体措施：、漏电预防具体措施：（1 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）避免电缆电气设备浸泡在水中，防止电缆受挤压、碰
34、撞、过度 弯曲、划伤等损伤。弯曲、划伤等损伤。（2 2）导线连接要牢靠，无毛刺，防松脱。）导线连接要牢靠，无毛刺，防松脱。（3 3）维修电气设备时要安规程操作，严禁将工具或材料等导体遗留）维修电气设备时要安规程操作，严禁将工具或材料等导体遗留在电气设备中。在电气设备中。（4 4）不再电气设备中增加额外部件，若必须增设，要符合有关的规定。）不再电气设备中增加额外部件，若必须增设，要符合有关的规定。（5 5）设置保护接地装置。）设置保护接地装置。（6 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 7）设置漏电保护装置。）设置漏电保护装置。5 5、漏电保护装置及其功能、漏电保护装置
35、及其功能（1 1）煤矿安全生产对漏电保护的规定）煤矿安全生产对漏电保护的规定：v地面变电所和井下中央变电所的高压馈出线上，必须装设有选择性地面变电所和井下中央变电所的高压馈出线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈电线上，必须装设有选择性的动作与跳闸的单相接地保护装置。选择性的动作与跳闸的单相接地保护装置。v井下低压馈电线上，必须装设带漏电闭锁的检漏保护装置或有选择井下低压馈电线上，必须装设带漏电闭锁的检漏保护装置或有选择性的检漏保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。性的检漏保护装置，保证自动切断漏电的馈电线路。v
36、煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。每班使用前，必须对煤离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行电钻综合保护装置进行1 1次跳闸试验次跳闸试验。（2 2）矿井电气设备的漏电保护方式：）矿井电气设备的漏电保护方式：漏电保护、选择性漏电、漏电漏电保护、选择性漏电、漏电闭锁。闭锁。（3 3）漏电保护的功能）漏电保护的功能:a)a)防止人身触电。漏电保护可以缩短人身触电的时间，降低通过人防止人身触电。漏电保护可以缩短人身触电的时间，降低通过人身的电
37、流身的电流,使之满足小于使之满足小于30mA/s30mA/s的要求，从而保证人身的安全。的要求，从而保证人身的安全。b)b)及时切除漏电电气设备。在电网出现漏电故障后，漏电保护装置及时切除漏电电气设备。在电网出现漏电故障后，漏电保护装置会及时将故障线路、设备从电网中切除，恢复电网正常绝缘水平。会及时将故障线路、设备从电网中切除，恢复电网正常绝缘水平。同时防止漏电电流烧毁电气设备。在电网中出现漏电故障后，漏电同时防止漏电电流烧毁电气设备。在电网中出现漏电故障后，漏电保护装置首先动作，将故障排除，避免漏电流长期存在。保护装置首先动作，将故障排除，避免漏电流长期存在。c)c)防止漏电产生的电火花引起
38、矿井瓦斯、煤尘爆炸。对于防止漏电产生的电火花引起矿井瓦斯、煤尘爆炸。对于660/380V660/380V电电网，当漏电电流达网，当漏电电流达42mA/88mA42mA/88mA时，产生的火花就能引爆瓦斯。时，产生的火花就能引爆瓦斯。d)d)对于由短路引起的接地故障，漏电保护还可以起短路保护的后备保对于由短路引起的接地故障，漏电保护还可以起短路保护的后备保护作用，一旦短路保护装置拒动，漏电保护装置可使开关跳闸。护作用，一旦短路保护装置拒动，漏电保护装置可使开关跳闸。目前漏电保护无法保证杜绝漏电电流点燃瓦斯，但漏电保护可以降目前漏电保护无法保证杜绝漏电电流点燃瓦斯，但漏电保护可以降低漏电电流的数值
39、，缩短漏电故障存在的时间，降低了漏电引起瓦低漏电电流的数值，缩短漏电故障存在的时间，降低了漏电引起瓦斯、煤尘爆炸的可能性。斯、煤尘爆炸的可能性。（二）过流保护（二）过流保护过流概念：过流概念：又称为过电流，是指流过电气设备和供电线路的电流又称为过电流，是指流过电气设备和供电线路的电流 超过了额定电流值。超过了额定电流值。电气设备和电缆出现过流后，一般会引起它们过热，严重时会将电气设备和电缆出现过流后，一般会引起它们过热，严重时会将它烧毁，甚至引起电火灾和井下瓦斯、煤尘爆炸。所以说电气设备它烧毁，甚至引起电火灾和井下瓦斯、煤尘爆炸。所以说电气设备和电缆的过流是一种不正常状态，必须加以预防和保护。
40、和电缆的过流是一种不正常状态，必须加以预防和保护。煤矿井下常见的过流故障有短路、过负荷、断相煤矿井下常见的过流故障有短路、过负荷、断相3 3种。种。为了保证井下安全用电，必须采取有效手段来防止不正常运行状为了保证井下安全用电，必须采取有效手段来防止不正常运行状态和故障带来的严重破坏，并限制其影响范围，其中最重要的措施就态和故障带来的严重破坏，并限制其影响范围，其中最重要的措施就是装设对应的继电保护装置。继电保护的原理是采用检测手段判断是装设对应的继电保护装置。继电保护的原理是采用检测手段判断故障和不正常运行状态，按要求动作于跳闸和发出动作信号。故障和不正常运行状态，按要求动作于跳闸和发出动作信
41、号。1 1、短路过流、短路过流 在电网和电气设备中，若不同相线之间通过导体直接短路或通过在电网和电气设备中，若不同相线之间通过导体直接短路或通过弧光放电短路均会产生过流。煤矿井下短路故障有两相和三相。短路弧光放电短路均会产生过流。煤矿井下短路故障有两相和三相。短路属于最严重的过流故障，短路电流一般是额定电流的几十倍以上，短属于最严重的过流故障，短路电流一般是额定电流的几十倍以上，短路点电弧中心温度可达路点电弧中心温度可达2500250040004000，短时间可能会烧坏设备或电，短时间可能会烧坏设备或电缆，引起电气火灾，甚至引起瓦斯、煤尘的爆炸缆，引起电气火灾，甚至引起瓦斯、煤尘的爆炸 。v造
42、成短路的原因：造成短路的原因：（1 1）绝缘击穿）绝缘击穿:由于绝缘老化、受潮或接头工艺不符合要求等问题可由于绝缘老化、受潮或接头工艺不符合要求等问题可 能导致电缆绝缘击穿。能导致电缆绝缘击穿。（2 2）机械损伤）机械损伤:电缆和电气设备防护不当，致使受外力作用。电缆和电气设备防护不当，致使受外力作用。（3 3）误操作）误操作:将未停电线路当成停电线路进行短路接地；没有拆除刚将未停电线路当成停电线路进行短路接地；没有拆除刚检修完毕的设备短路接地线而送电。检修完毕的设备短路接地线而送电。v预防短路的主要措施预防短路的主要措施:（1 1）正确选择电气设备和电缆的额定电压和电流，满足正常运行需）正确
43、选择电气设备和电缆的额定电压和电流，满足正常运行需要。要。（2 2）正确安装电气设备和敷设、连接输电线路和电缆，并经常检查输）正确安装电气设备和敷设、连接输电线路和电缆，并经常检查输 电线路和电缆敷设的绝缘状况是否符合规程规定。电线路和电缆敷设的绝缘状况是否符合规程规定。（3 3）坚持使用检漏继电器，防止漏电造成短路。）坚持使用检漏继电器，防止漏电造成短路。（4 4）按照）按照煤矿安全规程煤矿安全规程的规定，定期检查电缆和电气设备的绝的规定，定期检查电缆和电气设备的绝 缘，定期对电缆的绝缘状况做预防性试验。缘，定期对电缆的绝缘状况做预防性试验。（5 5）做好电气设备输电线路和电缆的维护检修。）
44、做好电气设备输电线路和电缆的维护检修。（6 6）防止误操作。）防止误操作。为避免短路造成严重后果，必须按有关的规定，正确的选择和为避免短路造成严重后果，必须按有关的规定，正确的选择和使用熔断器和过流继电器，使过流保护灵敏可靠，避免误动或拒动。使用熔断器和过流继电器，使过流保护灵敏可靠，避免误动或拒动。2 2、过负荷、过负荷过负荷概念：过负荷概念：是指电气设备或电缆的实际工作电流不仅超过了额定电是指电气设备或电缆的实际工作电流不仅超过了额定电流值，而且超过了允许的过负荷时间。在煤矿井下，过负荷主要针对流值，而且超过了允许的过负荷时间。在煤矿井下，过负荷主要针对电动机，长时间的过负荷会导致绝缘性能
45、下降，进而影响电动机的使电动机，长时间的过负荷会导致绝缘性能下降，进而影响电动机的使用寿命，甚至烧坏。过负荷电流一般比额定电流大用寿命，甚至烧坏。过负荷电流一般比额定电流大1 12 2倍。倍。造成电动机过负荷的主要原因：造成电动机过负荷的主要原因：（1 1）电源电压过低。）电源电压过低。当机械负载不变时，电源电压降低，会造成电动当机械负载不变时，电源电压降低，会造成电动机工作电流加大。由于电动机工作电流的增大，电动机的温度就会上升。机工作电流加大。由于电动机工作电流的增大，电动机的温度就会上升。当过负荷时间较长，电动机的温度超过允许温度而烧毁。当过负荷时间较长，电动机的温度超过允许温度而烧毁。
46、（2 2）机械性堵转。）机械性堵转。由于电机轴承损坏或转子卡住或电动机所拖动的负由于电机轴承损坏或转子卡住或电动机所拖动的负荷被卡住等都会造成过负荷。荷被卡住等都会造成过负荷。（3 3）重载启动。）重载启动。重载带负荷启动时，启动时间长，会导致电动机温度过重载带负荷启动时，启动时间长，会导致电动机温度过高。例如，工作面输送机上堆满了煤，这是启动电机就会出现堵转、启高。例如，工作面输送机上堆满了煤，这是启动电机就会出现堵转、启动时间长。动时间长。（4 4）频繁启动。）频繁启动。异步电动机的启动电流为正常工作电流的异步电动机的启动电流为正常工作电流的5 57 7倍，倍，如果电动机频繁启动，就会使电
47、动机的温度升高。井下工作面输送机如果电动机频繁启动，就会使电动机的温度升高。井下工作面输送机和采煤机容易出现这种过负荷现象。和采煤机容易出现这种过负荷现象。（5 5）电气设备和电缆的容量选择失当，）电气设备和电缆的容量选择失当，致使正常工作时的负荷电流超致使正常工作时的负荷电流超过了额定电流。过了额定电流。预防过负荷的措施：预防过负荷的措施：（1 1）正确选择额定工作参数，使他们的额定电流不小于正常最大长时）正确选择额定工作参数，使他们的额定电流不小于正常最大长时负荷电流。负荷电流。（2 2）对负荷变化大的生产机械所用电气设备，必须验算过载能力。）对负荷变化大的生产机械所用电气设备，必须验算过
48、载能力。（3 3）对于馈出线必须按允许电压损失校验主芯线的截面面积，保证电）对于馈出线必须按允许电压损失校验主芯线的截面面积，保证电机有正常的工作电压和足够的启动电压。机有正常的工作电压和足够的启动电压。（4 4）对于采掘运输机械，要正确的运行和操作。）对于采掘运输机械，要正确的运行和操作。3 3、断相、断相断相断相是指三相供电线路或设备出现一相断线，使电动机处于单相运行是指三相供电线路或设备出现一相断线，使电动机处于单相运行状态。在井下，断相多发生在经常移动或用熔断器保护的小型电动机状态。在井下，断相多发生在经常移动或用熔断器保护的小型电动机上。以电动机断相为常见。由于机械负载不变，电动机工
49、作电流会比上。以电动机断相为常见。由于机械负载不变，电动机工作电流会比正常的工作电流大很多，从而引起过负荷。正常的工作电流大很多，从而引起过负荷。造成断相的主要原因：造成断相的主要原因：（1 1）熔断器一相熔断；）熔断器一相熔断；（2 2）电缆与电缆或电缆与设备没有可靠的连接或接头脱落；）电缆与电缆或电缆与设备没有可靠的连接或接头脱落；（3 3）电缆芯线中有一相断线。）电缆芯线中有一相断线。预防断相的主要措施预防断相的主要措施（1 1）移动电气设备所用橡套电缆的截面积一定要满足机械强度的要求，）移动电气设备所用橡套电缆的截面积一定要满足机械强度的要求，并与控制设备可靠连接。并与控制设备可靠连接
50、。（2 2）对熔断器进行正确的选择、安装及维护，并加强检查。）对熔断器进行正确的选择、安装及维护，并加强检查。（3 3）为避免断相运行造成严重后果，必须按）为避免断相运行造成严重后果，必须按煤矿安全规程煤矿安全规程和相关和相关其他规程的要求，正确选择和使用断相保护装置，灵敏可靠的保护。其他规程的要求，正确选择和使用断相保护装置，灵敏可靠的保护。4 4、电压保护、电压保护 电压保护包括电压保护包括欠电压保护欠电压保护和和过压保护过压保护。欠压保护欠压保护也叫失压保护，是指在供电过程中，由于某种原因，出现也叫失压保护，是指在供电过程中，由于某种原因，出现电网电压突然消失或急剧降低电网电压突然消失或
