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1、1 课 堂 教 案题目矿井供电与机电设备安全使用技术学时12 班名井下电钳工培训班任课老师教学目地掌握煤矿安全规程等对电气安全方面有关规定，熟练本工种安全操作技术，提高安全操作技能，增强灾害事故防范能力。教学重点煤矿机械设备完好标准及检修质量标准；机电、运输事故的防治。教学内容：矿井供电系统矿井供电系统是指由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点按照一定方式互相连接起来的一个整体。一、煤矿企业对供电的基本要求由于煤矿井下特殊的生产条件，为了保证矿工及矿山的生命、财产安全，要求供电安全、可靠、经济和技术合理。（1）供电安全。煤矿井下存在水、火、瓦斯、煤尘、顶板五大自然灾害，自然
2、条件恶劣，生产环境复杂， 容易发生触电、 爆炸等恶性事故。 因此，必须严格遵守 煤矿安全规程 的规定，采区防爆、防触电、防潮、各种电气保护等一系列措施，确保煤矿供电安全。（2）供电可靠。煤矿供电中断，不仅影响生产，而且会因为停电而停止通风、排水、从而引发爆炸、水害等各类重大事故的发生，危机生命财产的安全，有时甚至毁掉整个矿井。因此，要求煤矿供电可靠，在任何情况下都必须保证提供一部分的电能，确保矿工及矿井的安全。（3）供电技术合理。（4）供电经济。二、电力负荷的分类煤矿电力负荷按用户重要性和中断供电对人身安全或在经济方面所造成的损失和影响程度分为三类。（1）第一类负荷。如果中断供电，会造成人员伤
3、亡、重大设备损坏，产生巨大经济损失，所以要求供电必须可靠。如主要通风机、主要提升机、主要排水设备等。凡第一类负荷都必须来自不同电源的双回路供电。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 9 页 - - - - - - - - - 2 （2）第二类负荷。如果中断供电会严重减少产量，造成重大经济损失，应尽量保证可靠供电。如压风设备、采区变电所等。（3）第三类负荷。中断供电对生产无直接影响，也不会造成特别大的经济损失。如地面的照明、生活用电等。根据对煤矿电力负荷的分类，当
4、供电系统出现故障或检修，需要限制用电负荷时，就能分轻重缓急，停止对第三级负荷的供电，对第二类负荷全部或部分供电，确保对第一类负荷的安全供电。三、矿井供电电压等级考虑到经济和技术上的合理性以及统一电气设备的电压额定和发展趋势，特别制定了标准电压等级。由于煤矿生产条件的特殊性，有的应用场合采用了特定的电压等级。表 1 煤矿井下常用的电压等级及其用途种类标准电压 /V 用途交流电36 井下电气设备的控制回路127 井下照明、信号、电话和手持式电气设备380 660 低压动力用电电压1140 井下综采工作面电气设备用电电压3300 部分采区电气设备用电电压6000 高压电动机及供电电压10000 部分
5、矿井向井下供电电压直流电250 550 架线式电机车为了保证煤矿井下供电安全， 煤矿安全规程对井下各级电压等级进行了具体的规定。据煤矿安全规程第448 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，不超过 10000V 。（2）低压，不超过 1140V 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - 3 （3）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V 。（4）远距控制线
6、路的额定电压，不超过36V。（5）采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。四、矿井供电系统的类型根据矿井的井田范围、 煤层深度和地质条件， 矿井供电系统分为深井供电系统和浅井供电系统。煤层深度大于150 m时应采用深井供电系统，小于150m时应采用浅井供电系统。（1）深井供电系统。深井供电系统采用三级供电方式，即地面变电站、井下中央变电所和采区变电所。 从井下中央变电所用高压电缆将6KV电能送到采区变电所， 采区变电所用变压器将电压降到1140V 、660V（380V ） ，用低压电缆分别送到各个工作面附近的配电点，再分别送给各动力设备。如果是综采工作面， 6KV高压经采区变
7、电所的配电装置送到工作面附近的移动变电站，移动变电站将 6KV电压降低到 1140V ，再分配给各用电负荷。采区巷道中的照明、信号由照明、信号综合保护装置供电。（2）浅井供电系统。当煤层埋藏深度小于150m时，应采用浅井供电系统。浅井供电系统不是将 6KV电能送至井下中央变电所进行电能的分配和输送，而是由地面变电所直接6KV电能送到与采区变电所位置相对应的地面变电亭，变电亭再将6KV降低到 660V （或 380V ） ，经钻孔向向井下采区变电所供电。五、变压器中性点的运行方式1. 变压器中性点2. 变压器中性点的运行方式3. 变压器中性点直接接地的危害4. 变压器中性点不接地运行方式5变压器
8、中性点采用消弧线圈接地六、井下中央变电所1. 井下中央变电所的位置井下中央变电所一般设在井底车场附近、负荷的中央，与水泵房相连。2. 井下中央变电所的配电范围井下中央变电所主要向下列设备及地点配电：（1）各采区变电所。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - 4 （2）主排水泵房的高压电动机。（3）井下电机车需要的交流设备。（4）井下中央变电所通过动力变压器将高压6KV降低到 660V380V ） ，向井底车场及其附近巷道
9、的低压动力设备供电。3. 井下中央变电所的设备井下中央变电所主要设备有: 高压配电装置、动力变压器、低压馈电开关、低压电磁启动器,检漏继电器 , 照明、信号综合保护装置及照明灯具等。动力变压器至少有两台，保证供电的可靠性、安全性。七、采区供电1. 采区变电所的功能采区变电所是采区用电的中心, 其主要功能是：将高电压变为低电压，并分配到本采区所有采掘工作面及其他用电设备；同时采区变电所还将部分高压直接分配给本采取的移动变电站。2. 采区变电所接线方式（1）采区变电所高压接线方式。 单电源进线。无高压出线且变压器不超过两台的采区变电所，可设电源进线开关。有高压出线的采区变电所，为便于操作，可设电源
10、进出线开关。 双电源进线。一般用于综采工作面或接有下山排水设备的采区变电所。（2）采区变电所低压接线方式。 每台变压器的低压侧都装有1 台自动馈电开关作为总开关，并且配有漏电保护装置。对于大容量采区变电所，低压侧总馈电开关都采用真空自动馈电开关，将漏电保护和其他保护共同形成一个综合保护插件。煤矿安全规程第455 条规定：井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。3. 综采工作面供电系统井下采煤工作面供电方式主要有干线式、辐射式、混合式和移动变压器等。（1）综采工作面对供电系统的要求： 综采工作面各生产机械宜采用辐射式单独电缆供电。 刮板输送机由多台电
11、动机驱动，容量都不太大时，可以采用干线式供电；容量都较大时，可以采用辐射式单独供电。 采用移动变电站。移动变电站一般设置在工作面平巷，距工作面150300m ，工作面每推进 100200m ，移动变电站就向前移动一次，保持低压供电距离不超过500m 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - 5 力求减少电缆的长度，减少电缆的截面积。 综采工作面照明灯间距不得大于15m 。（2 6KV 高压系统。由高压隔爆配电箱、移动变电
12、站、高压屏蔽电缆等组成。 1140KV 低压系统。由低压馈电开关（设有漏电、过流、短路保护装置）、真空电磁启动器、低压屏蔽电缆等组成。八、工作面配电点工作面配电点的设备是工作面及其附近巷道供电的中心，随着工作面的推进而移动。1. 配电点的设备组成工作面配电点的设备一般有低压配电开关、电磁启动器等。2. 配电点的位置井下供电安全一、 煤矿安全规程对井下供电的要求（1） 煤矿安全规程第442条规定：对井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。（2） 煤矿安全规程第449条规定：井下低压配电系统同时存在2 种或 2 种以上电压时，低压电气设备上应明显地
13、标出其电压额定值。（3） 煤矿安全规程第450 条规定：矿井必须备有井上、下配电系统图，井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。（4） 煤矿安全规程第451 条规定：电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。（5） 煤矿安全规程第458 条规定：直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。（6） 煤矿安全规程第459条规定：井上、井下必须装设防雷电装置，并遵守下列规定：（7）严禁井下配电变压器中性点直接接
14、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电。（8）防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、 “防爆合格证”、 “煤矿矿用产品安全名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - 6 标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。二、 煤矿安全规程对机电硐室的要求三、安全用电作业制度1、工作票制度2、高压操作工作许可制度对地面变电所的电源及进线与进线有关的电气设备进行操作、检修时，都必须得到系统主管部门调度
15、的批准。3、高压倒闸、试验操作票制度4、工作监护制度倒闸操作和井下电气设备的检修，必须由两人执行。其中一人监护，一人操纵。5、停、送电制度电气设备在进行检修、搬迁等作业，必须遵守停电、验电、放电、挂接地线和挂牌，严禁带电操作。严格执行谁停电谁送电，严禁约时送电。6、井下十不准制度不准带电检修。不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。不准明火操作，明火打点、明火放炮。不准用铜、铝、铁等代替保险丝。停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，不准送电。有故障的线路不准强行送电。电气设备的保护装置失灵后，不准送电。失爆设备、失爆电器，不准
16、使用。不准在井下拆卸和敲打矿灯。7、三无、四有、两齐、三全、三坚持制度。三无: 无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头。四有: 有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置。两齐: 电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。三全: 防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - 7 三坚持 : 坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护装置，坚持使用风电和瓦斯电闭锁。四、触电的危害
17、及防治措施（一）触电的概念及分类1. 触电的概念2、触电的分类3、触电的方式（二）安全电流和电压 1 、安全电流2. 安全电压（三）预防人身触电的措施五、杂散电流（一）杂散电流的定义及安全值1. 杂散电流的定义（二）杂散电流过大的危害1、矿井杂散电流可能引发电雷管的误爆炸，威胁人身安全。2、矿井杂散电流腐蚀金属管路和铠装电缆的金属外皮，缩短其使用寿命。3、杂散电流可能使漏电保护发生误动作。4、杂散电流可引起电火花，其电火花能引起瓦斯、煤尘爆炸。（三）杂散电流的防治矿井维修电钳工安全操作规程一、一般规定：第 1 条 矿井维修电工必须经过培训，考试合格，并持证上岗。第 2 条 矿井维修电工必须熟知
18、 煤矿安全规程、 煤矿机电设备完好标准 、 煤矿机电设备检修质量标准和 电气设备防爆标准 （GB3836 ） 中的有关规定。第 3 条矿井维修电工应熟悉矿井巷道布置，了解作业地点的瓦斯浓度，熟悉在灾害情况下的停电顺序及人员撤离路线。 第 4 条高压电气设备停送电操作，必须填写工作票。二、作业前的准备：第5 条维修电工入井前应检查、清点应带的工具、仪表、零部件、材料，检查验电器是否保持良好状态。第 6 条必须熟悉所维修范围内的供电系统、电气设备和电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
19、 - 第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - 8 缆线路的主要技术特征以及电缆的分布情况。第 7 条供电干线需停电检修时，事先必须将停送电时间及影响范围通知调度室，以便有关单位采取措施。三、检修作业：第8 条在井下电气设备上工作，严禁带电作业。井下电气设备在检查、修理、搬移时应不少于两人协同工作，相互监护。检修前必须首先切断电源，经验电确认已停电后再 放电（采区变电所的电气设备及供电电缆的放电，只能在硐室内瓦斯浓度在1% 以下时才准进行） 、装设接地线，操作手把上挂“有人工作，禁止合闸”警告牌后，才允许检修电气设备。第 9 条操作井下电气设备，必须遵守下列规定： 1 、井下
20、中央变电所（含水平变电所） 、有值班 员值班的采区变电所的高压开关设备的操作，必 须由值班员根据工作票、 倒闸操作票进行停送电 操作。单人值班的由维修工监护， 无人值班的采区变电所、配电点或移动变电站的操作，由检修 负责人安排熟悉供电系统的专人操作，由检修负责人监护。 2、 操作千伏级以上电气设备时，操作人员必须戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘台上操作。 127V 手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分应有良好的绝缘。第 10 条矿井维修电工工作期间， 应佩带电工常用工具及与电压等级相符的验电器。第 11条设备的维修质量应达到煤矿机电设备完好标准的要求，高低压电缆的悬挂应符合有关电缆悬挂
21、的要求。设备检修或更换零部件后，应达到原有性能。电缆接线盒的制作及连接应符合有关工艺要求。第 12 条运行中馈电开关的短路、 过负荷和漏电保护应保持完整，整定值正确，动作可靠。 第 13 条移动变电站的安装、 运行、维修和管理必须按照原煤炭部煤矿井下 1140V 电气设备安全技术和运行的暂行规定的要求执行，其漏电保护主、辅接地极的安装、维护必须符合要求。第 14 条各类电机综合保护器、线路脱扣器按产品技术要求和负载的有关参数正确整定和定期校验。第 15 条电流互感器二次回路不得开路，电压互感器的二次回路不得短路，二次侧接地线不准断路。 在电 压互感器二次回路进行通电试验时，应采取措施防止由二次
22、向一次反送电。 第 16 条在检查和维修过程中，发现电气设备失爆时，应立即停电进行处理。对在现场无法恢复的防爆设备，必须停止运行，并向值班领导汇报。第 17 条电气设备检修中，不得任意改变原有端子序号、接线方式，不得甩掉原有的保护装置，整定值不得任意修改。第 18 条检漏继电器跳闸后，应查明跳闸原因和故障性质，及时排除后才能送电，禁止在甩掉检漏继电器的情况下，对供电系统强行送电。第 19 条电气设备的接地螺栓与接地引线的连接必须接触可靠，不准有锈蚀。连接的螺母、垫片应镀有防锈层，并有防松垫圈加以紧固。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - -
23、- - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - 9 局部接地极和接地引线的截面尺寸、材质均应符合规定。第 20 条铠装电缆芯线连接必须采用冷压连接方式， 禁 止采用绑扎方式。第 21 条连接屏蔽电缆时， 其半导体屏蔽层应先用三氯乙烯清洗剂（阻燃清洗剂）将导电颗粒洗干净。对于金属屏蔽层，不允许金属丝刺破芯线绝缘层。屏蔽层剥离长度应大于国家标准规定的耐泄痕性d 级绝缘的最小爬电距离的 1.5 2 倍。第 22 条使用 ZC 18 型测量仪测量接地电阻时： 1 、 按直线距被测接地极E20m和 40m 处分别埋入电位探测针 P
24、和电流探测针 C。 2 、 用导线将 E、P、C分别与摇表相应的 E、P、C 相 连接。 3 、 仪表水平放置，调零位调节器使检流计指针指在黑线上。 4 、将倍率标度盘拨至乘 10 挡，慢慢转动发电机手把，同时转动测量标度盘，使检流计指针指在黑线上。 5 、当检流计指针接近平衡时，加快发电机手把转速至 120 转/ 分以上，调整测量标度盘使指针指在黑线上。 6 、 当测量标度盘读数小于1 时，将倍率标度盘置于乘1 挡，再重新调测量标度盘。 7 、标度盘读数乘以倍率即为所测量接地电阻值。第23 条井下使用普通型仪表进行测量时，应严格执行 以下规定： 1 、普通型携带式电气测量仪表，只准在瓦斯浓度
25、为1% 以下的地点使用。 2 、在测定设备或电缆绝缘电阻后，必须将导体完全放电。 3 、被测设备中有电子插件时，在测量绝缘电阻之前， 必须拔下电子插件。 第 24 条凡有可能反送电的开关必须加锁， 开关上悬挂 “小心反电”警告牌。第 25 条在同一馈电开关控制的系统中有两个及以上多点同时作业时，要分别悬挂“有人工作、禁止合闸”的标志牌，并应有一个总负责人负责联络、协调各相关环节的工作进度。工作结束后，恢复送电前，必须由专人逐点检查，全部完工并各自摘掉自己的停电标志牌后，方可送电。严禁约定时间送电。第26 条当发现有人触电时，根据具体情况迅速切断电 源或使触电者迅速脱离带电体，然后就地进行人工呼吸抢救，同时向地面调度汇报。触电者未完全恢复，医生未到之前不得中断抢救。第27 条当发现电气设备或电缆着火时，必须迅速切断电源，使用电气灭火器材或沙子灭火，并及时向调度室汇报。四、收尾工作第 28 条工作完毕后，工作负责人对检修工作进行检查验收，拆除临时接地线和摘掉停电牌，清点工具，恢复正常供电，并对检修设备进行试运行。第 29 条每天工作结束后认真填写检查维修记录。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - -