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1、煤矿安全专题讲座（一）煤矿电气安全内 容: n1 1、矿井安全用电的特殊要求矿井安全用电的特殊要求n2 2、矿井供电安全矿井供电安全 n3、矿井供电设备与电器、矿井供电设备与电器一、矿井安全用电的特殊要求一、矿井安全用电的特殊要求1、矿井用电的特殊条件、矿井用电的特殊条件（1）环境条件矿井采掘工作的基本条件是井下巷道作业井下巷道作业。特殊性：a、矿井大气中有可燃、易爆性介质。沼气，煤尘。沼气，煤尘。b、温度高、湿度大。温度一般为温度一般为2540。相对。相对湿度可达湿度可达98，甚至，甚至100%。c、电气没备隔爆外壳内部的微环境气候条件。“呼吸作用” d、设备安装处的地质条件。底板倾角底板倾
2、角 、冒顶、片、冒顶、片帮帮 、机械损伤、机械损伤 、水砂淹没、水砂淹没 、震动、震动 、空间狭窄、照、空间狭窄、照明差等。明差等。n采掘工作面是移动车间。工作面的推移和搬迁，导致电气设备须不断地迁移。不仅供电距离长，电压损失大，并且继电保护应跟随变化的条件及时计算整定。电缆经常随采掘机械的移动而在井下巷道和工作面十分恶劣的地质条件下被拖拽，从而经常受内伤和外伤。n采掘工作面经常遇到地质条件的变化，如煤（岩）层的硬度不均匀；遇有夹石、小的断层和褶曲等。从而使采掘机械经常有冲击性负荷，这就要求电气设备必须适应带密集通断的冲击间断的工作制。（2）采掘机械工作的特殊条件（3）井下停电的危险性 n矿井
3、突然停电会造成如下的严重恶性事故：nl、矿井停风。沼气积聚。引起瓦斯爆炸事故。人身伤亡事故。二氧化氮（NO2）对人身严重危害。 n2、停止排水。会因井下涌水不断增长而造成淹井事故。n3、停止提升。会使井下人员不能及时升井脱险,救灾人员不能及时下井抢险救灾，使事故扩大，造成不应有的损失。2、矿井安全用电的特殊要求na、矿井应有两回独立的供电电源；nb、矿井供电网采用变压器中性点不接地运行方式；nc、必须使用防爆型的电气设备； nd、其他特殊要求：（1）矿井应有两回独立的供电电源a、“电源”的含义和概念。n一般人们把供电电能能源的一方叫做电源，把使用电能做功的一方，叫做用户或负荷（用电设备）。n电
4、源是个相对的概念。例如：人们说某矿的电源，是指从某变电所或某发电厂来的。而在讲井下中央变电所的电源时，则是指地面变电所。某采区的电源，则是中央变电所。某工作面的电源，则是来自采区变电所或移动变电站。b、负荷（用户）的分类、负荷（用户）的分类根据用电负荷重要性分三类：A、第一类负荷。凡停电会造成人员生命危险、设备严重损坏（需要长时间才能修复）的用户或用电设备称为第一类负荷。大多为保安负荷。B、第二类负荷。凡停电会造成大量产品减产、引起产品报废的用户或用电设备称为第二类负荷。主要为生产负荷。C、第三类负荷。凡停电对生产没有直接影响的用户或用电设备为第三类负荷。多为辅助性负荷和生活负荷。煤矿第一类负
5、荷的地点及设备有：n井下中央变电所;n矿井主要通风设备；n区域通风设备；n主、副井提升机（包括附属设备）；n矿井主排水泵；n抽放瓦斯的泵站；n主、副井井底水窝排水的小泵；n停电可能造成采区发生水淹灾害的分区水泵等均属第一类负荷。煤矿第一类负荷的地点及设备有：煤矿使用的压风机；地面生产系统的机电设备；选煤厂；井底车场附近的推车器、翻车机、调度绞车；采掘工作面的机电设备；电机车的电源等。C、煤矿供电电源要求n由于整个矿井属于第一类负荷，所以煤矿安全规程规定：“每一矿井应有两回路电源线路，当任一回路因发生故障停止供电时，另一回路应仍能担负矿井全部负荷。 .。矿井的两回电源线路上，都不得分接任何负荷（
6、专用线）。n正常时，采用一回路运行方式，另一回路应带电备用，保证井下生产过程中供电的连续性（安装到位、保持完好）。n主要扇风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵、主排水泵等主要设备房，应各有两回直接由变电所馈出的供电线路（两个电源）。上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分任何负荷（专用线） 。二、二、矿井供电安全矿井供电安全（一）矿井变压器中性点运行方式1、什么是中性点？n将三相交流发电机或三相变压器的三个线圈的一个同名端接在一起，叫做星形（Y）连接，这个接点叫星形点。n当三相电源和三相负载是对称的（即大小相同、相位上互差120度)时，星形点的对地电位为零，因此称为中性点。n供电网
7、络变压器的中性点一般有三种接地方式。 2、中性点三种运行方式 第一种：变压器中性点直接接地系统（图11）。 特征：变压器中性点通过接地极直接与大地相接。2、变压器中性点经阻抗接地系统（图1-2）.n 特征：变压器的中性点经一阻抗通过接地极与大地相接3、变压器中性点绝缘系统（图13）n特征：变压器中性点不与大地相连。变压器中性点不与大地相连。中性点不接地和中性点经阻抗接地统称小接地电小接地电流系统流系统: 一般运用在366kV系统中 中性点直接接地称为大接地电流系统大接地电流系统:一般运用在110kV及220380V系统中 （二）对变压器中性点绝缘和变压器中性点 直接接地两种方式进行比较：1、对
8、人身触电的危险性n中性点不接地：触电电流与人身电阻、对地绝缘电容、电阻值有关；人身电阻一定时，与对地电容有关。如对地电阻100K时，660V电网，触电电流为256.6mA。n中性点接地：触电电流只与人身电阻有关；660V电网，触电电流为380mA。n人身触电的危险性：中性点不接地 小n 中性点接地 大2、对瓦斯、煤尘引爆的危险性n中性点不接地：单相接地电流随接地电阻及电网大小变化；在最大660V电网中，若发生单相直接接地时，接地电流为376mA，加上灵敏可靠的漏电保护装置，就可使接地火花引爆煤尘瓦斯的机会大大减少。n中性点接地：不论电网大小，直接接地电流为19A，为了使过流保护装置动作，采取接
9、零措施，就加大了接地电流值，所产生的电弧火花很可能引爆煤尘瓦斯、电气火灾。3、对电网运行的安全性n中性点不接地：发生单相接地故障时，并不破坏电网电压的对称性；当然当一相接地时，其余两相电压对地升高1.73倍。对电气设备绝缘要求和过电压水平提高；n中性点接地：发生单相接地时，其余两相电压不会升高。对电气设备绝缘要求低一些，适合地面。4、对继电保护的利弊n中性点不接地：单相接地电流很小；不能用过流保护来监控，必须采用漏电保护装置来监控（这就是必须安装使用检漏继电器原因之一）。n中性点接地：同时采取接零，单相接地电流实际就是单相短路电流，很容易使过流保护动作。5、对保护接地的利弊n中性点不接地：单相
10、接地电流很小；采用保护措施后，使接触电压和跨步电压减少，对人身比较安全。n中性点接地：不接零，或接零不好，单相接地造成的接触电压和跨步电压较大，对人身安全不利。6、杂散电流的大小n中性点不接地：发生单相接地时，接地电流很小；杂散电流也小，较为安全。n中性点接地：发生单相接地时，接地电流大，杂散电流也大，可能使雷管引爆，造成严重事故。二、二、矿井供电安全矿井供电安全1、矿井供电系统从发电厂到用户的送电过程大型电力系统图 矿井供电系统包括：n矿井电源线路；（架空线路、电缆）n矿井地面变电所；（高、低压配电柜、变压器、操作控制柜）n井下中央（或水平） 变电所；n井下采区变电所；n移动变电站；（高、低
11、压配电装置及变压器组合为一体）n工作面配电点。（馈电开关）2、供电系统的结线方式、供电系统的结线方式 n（1）单回路系统结线 放射式 直接联接的干线式 串联型干线式 （2）双回路系统结线n有双回路放射式，双回路干线式，环式和两端供电式等 双回路放射式接线 环式结线或两端供电双回路干线式 备用机修厂压风机压风机副绞副绞主绞主扇主扇主绞地面低压动力及照明备用洗煤厂联络电压互感器阀型避雷器电压互感器阀型避雷器二号主变一号主变联络二号受入互感器采区采区采区采区采区互感器一号受入备用一号水泵二号水泵四号水泵三号水泵井底车场低压动力与照明下井二回下井一回GKW-16KV6KVGG-1A来自区域变电站来自地
12、区发电厂35（110）KV采煤机移动变电站移动变电站综采采区变电所采区变电所图2-1 典型矿井供电系统图3、矿井供电的类型 矿井供电系统有2种型式：一种是深井供电系统；地面井下中央采区变电所，三级高压供电。 另一种是浅井供电系统。浅井供电系统地面井下中央配电所，两级低压供电。地面采区变、配电所，两级钻孔高、低压供电。 4、井下变电所硐室布置 1高压配电箱；2矿用变压器；3（4）低压隔爆自动开关；5照明变压器综合装置；6检漏继电器 5、采煤工作面配电点的布置及配电示意、采煤工作面配电点的布置及配电示意图图1采煤机；2输送机；3启动器；4自动开关；5电钻变压器综合装置；6回柱绞车；7电钻6、变电所
13、设备接线基本要求：n每台变压器都应装有一台高压配电箱进行控制和保护；n变压器采用分列运行，每台变压器的低压侧各装有一台总馈电开关，各变压器形成独立的供电系统；n每台变压器的低压侧都装有一台检漏继电器，它与变压器低压侧总馈电开关配合起漏电保护作用。当总馈电开关内有漏电保护时不再装设检漏继电器。 （1 1）煤矿安全规程对煤矿煤矿安全规程对煤矿井下供电电压等级、保证矿井下供电电压等级、保证矿山设备安全的基本要求山设备安全的基本要求a、高压，不超过10000 V；b、低压，不超过1140 V ；c、照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127 V；d、远距离控制线路的额定电压，不超过3
14、6V；e、采区电气设备使用3300 V供电时，必须制定专门的安全措施。7、矿井供电的电压等级、矿井供电的电压等级 三、矿井供电设备与电器三、矿井供电设备与电器主要包括：n（一）高压电器设备n（二）变压器n（三）低压电器设备n（四）电缆n（五）电动机n（六）小型电器（一）矿用一般型 专为煤矿井下条件生产的不防爆的一般型电气设备。是一种没有采取任何防爆措施用于煤矿井下无瓦斯、煤尘爆炸性混合物场所的电气设备。主要技术要求为能防止从外部直接触及带电部分及防止水滴垂直滴入。 n标志：KY（K：矿用、Y：一般型） n铭牌 设备外壳的明显处须设置铭牌，并可靠固定。 铭牌须包括下列内容： na铭牌的右上方有明
15、显的“KY”标志； nb外壳防护等级； nc矿用合格证号； nd其它需要标出的参数； ne产品出厂日期或产品编号。 1、高压电器设备 用途： KYGC-10(6)矿用一般型手车式高压真空开关柜，主要用于煤矿井下无瓦斯煤尘的井底车场、总进风巷和主要进风巷的配电峒室。作为交流50Hz，电压7.2KV或12KV电气设备的配电进线、馈出、保护控制高压电动机、变压器使用。开关柜同样可以用于煤矿地面变电所等供配电系统使用。2、变压器 KS9型矿用型变压器KBSG9系列矿用隔爆型干式变压器一、用途nKS9系列矿用变压器适用于煤矿井下中央变电所、井底车场、总进风道和主要进风道，虽有瓦斯但无爆炸危险的场面。也适
16、用于隧道比较潮湿的环境中。nKBSG9系列矿用隔爆型干式变压器既适用于有甲烷混合气体和煤尘，且具有爆炸危险的矿井环境，也适用于不足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及蒸汽环境中。该变压器具有强度高、温升低、散热防潮性能好、易维护等优点。 n二、变压器型号意义n矿用变压器产品型号的字母排列顺序和涵义。序 号分 类涵 义代表的字母1 型式 “矿”用（一般型） “矿”用（隔“爆”型）KKB2 相数 “单”相 “三”相DS3 绕组外绝缘介质 变压器油 空气（“干”式）GCCR “成”型固体浇 注 式包“绕”式4 线圈导线材质铜铜“箔” “铝” “铝”“箔”BLLB5 结构特征单台 “组”合式Z6 装置种类 “
17、移”动变电站Y型号表示n / n n 特殊使用环境代号 n 电压等级kV n 额定容量或型式容量kVA n 设计序号 n 产品型号字母三、低压电器设备n1、KBD系列（DW）隔爆型馈电开关 n当线路发生过载或短路时能自动切断电源。可与检漏继电器配合使用，具有漏电保护功能。 n本配电装置为圆筒旋转止口式门盖结构，维护简单、维修方便。 n型号含义 如：DW80-200（350）/380(660)nDW：隔爆型配自动空气万能开关 n80：设计序号 n200、350：额定电流（A） n660（380）：额定电压（V） n2、QBD系列电磁起动器 n一、适用范围一、适用范围n QBD(原型号QC系列)系列矿用隔爆型磁力起动器适用于具有爆炸性气体（如甲烷混合物）和煤尘的矿井下，在电压660或380V的电力系统中，作为就地或远距离控制矿用隔爆型三相鼠笼式异步电动机的起动和停止之用，并可对被控电动机进行反向逆转（可逆）控制，并具有失压、欠压、过载、短路保护功能。n QBD- N可逆（不可逆不注）额定工作电流电磁隔爆型起动器QBD-30、60T系列矿用隔爆型电磁起动器 ZM系列矿用隔爆型手持式煤电钻 一、适用范围一、适用范围 本系列矿用隔爆型手持式煤电钻（以下简称煤电钻）适用于具有甲烷、煤尘等爆炸性气体混合物的煤矿井下，在回采及掘进工作中面对硬和硬煤尘钻眼之用。