煤矿供电安全.ppt

煤矿供电安全,董岩,井下各级电压等级规定（1）高压不应超过10000V。（2）低压不应超过1140V。（3）信号、照明、电话和手持式电气设备的供电电压不应超过127V。（4）远距离控制线路的额定电压不超过36V。采区电气设备在使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。,矿山安全技术管理与供电安全,（一）可靠性连续性矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障，停止供电时，另一回路应担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。,对煤矿供电系统的要求,矿井的两回路电源线路上都不得分接任荷负荷。正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。上述供电线路应来至各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。上述设备控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。,,,,,,,,突然停电造成重大人员伤亡和较大经济损失的负荷.有主要通风机、副井绞车、主排水泵、等。要求不同母线双回路电源供电。,负荷根据安全生产的重要性来分;,三级负荷,分三级管理,二级负荷,一级负荷,突然停电造成大量减产和较大经济损失的负荷。有主井绞车、空气压缩机、、采区变电所等。要求两路电源或环形回路供电。,除了一级和二级以外的均为三级用户。要求有一路电源供电即可。,二安全性1、煤矿井下安全用供电“十不准”,1）不准带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。3）不准甩掉漏电断电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。4）不准明火操作、明火打点、明火放炮。,5）不准用铜、铝、铁等代替保险丝。6）停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯不准强行送电7）有故障的线路不准强行送电。8）电气设备的保护装置失灵后，不准送电。9）失爆设备、失爆电器，不准使用。10）不准在井下拆卸、敲打和撞击矿灯。,*专用变压器*专用开关*专用线路,*风电闭锁*瓦斯电闭锁,2、“三专、两闭锁”,,,,,,,,3、变压器中性点运行方式,中性点直接接地,容易发生单相接地故障,触电电压∪36伏,IU/R220V/1000Ω220豪安30豪安,严禁使用,中性点不接地,触电时人体电流30毫安,可以使用,,,,中性点不接地的三相三线制,,规程规定井下变压器严禁中性点直接接地，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电。4、井下供电应做到“三无、四有、两齐、三全、三坚持”,,,,,,,,,,三无,无鸡爪子,无明接头,无羊尾巴,有保护接地装置,四有,有螺钉和弹簧垫,有密封圈和挡板,有过流和漏电保护装置,,,要接好,,,不漏掉,,,,,,,三全,电缆悬挂整齐,防护装置全,设备硐室清洁整齐,绝缘用具全,两齐,图纸资料全,图纸资料全,,,,,两齐,要做到,要设置,,,,,坚持使用漏电继电器,坚持使用风电和瓦斯电闭锁,坚持使用煤电钻、信号和照明综合保护,,,,三坚持,坚持使用,,,三、漏电与漏电保护,（一）漏电的基本概述,1,在电力系统中，带电导体对大地绝阻抗减低到一定程度，使经该阻抗流入大地的电流增大到一定程度。,2、漏电电流漏电后形成电流为漏电电流。3、与普通泄露电流的区别4、发展趋势形成短路电流。5、漏电电流与短路电流的区别靠保护装置的动作值来区分。（二）漏电的种类,,,1、分散性漏电无明显的漏电点，送电后还是跳闸。2、集中性漏电某点绝缘被击穿，使导体直接接地形成漏电。3、按漏电相数分单相（85）、两相（最小）、三相漏电（10）。（三）漏电原因（1）电缆和电气设备长期过负荷运行，使绝缘老化而造成漏电。（2）运行中的电气设备受潮或进水，造成对地,,绝缘电阻下降而漏电。（3）电缆与设备连接时，接头连接不牢，运行或移动时接头松脱，某相碰壳而造成漏电。（4）设备内部随意增加元件，使外壳与带电部分之间电气间隙小于规定值，造成一相对外壳放电而发生接地漏电。（5）相套电缆受挤压、碰砸等，造成相、地芯线裸露而漏电。（6）铠装电缆受到机械损伤或过度弯曲而产生裂口或缝隙，长期受潮或遭水淋使绝缘损坏而发生漏电。（7）设备内部有遗留导电物体，造成一相碰,,壳而发生漏电。（8）误将火线接地或毛刺太长而发生漏电。（9）操作电气设备时，弧光放电造成一相接地而发生漏电。（10）设备维修时，因停送电操作错误，带电作业或工作不慎而造成触电。（四）漏电的危害,1、人体触电；（30mA以上造成人员伤亡）2、引起瓦斯煤尘爆炸；（火花能量为0.28mJ）3、电雷管超前引爆；（漏电电流超过50mA）4、引起短路，烧毁设备，引起火灾,,四、触电与触电预防触电人身触及带电体或接近高压带电体，使人体成为电流通路的一部分。（一）触电形式1、电击是指触电电流通过人体，在热化学和电解的作用下使呼吸器官、心脏和神经系统受到损坏。能至人与死亡。是危险的。2、电伤是指强电流瞬时通过人身某一局部，或电弧烧伤人体，破坏人体表面。触电的危害程度分析表,触电的危害程度分析表,,,（二）触电的种类1、单相触电人体接触某一相发生的触电。2、两相触电人体不同部分接触两相发生的触电。3、跨步电压触电人体接近电流接地点20m内区域发生的触电。（三）触电死亡的主要因素1、与流过人体的电流有关，电流越大越危险。（30mAS安全界限50mA危险上限）,,2、与触电电压有关，电压越高越危险。规定安全电压为36V。3、与人身电阻有关，电阻越大电流越小越安全。通常规定人身电阻为1000欧。（四）触电预防1、电气设备采用保护接地，地面电气设备接零。2、井下供电，采用漏电保护装置。3、加强电动工具的绝缘，电缆连接用接线盒或用有冷补工艺。4、对接触机会多的电气设备降低电压。5、把带电体安装在一定高度，避免人身触电。6、井下变压器中性点禁止直接接地。,,五、保护接地1、定义就是用导体把电气设备中所有正常不带电的外露金属部分和埋在地下的接地极连接起来。构成保护接地网。规程规定电压在36V以上和由于绝缘损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）、铅皮或屏蔽护套用导体与埋在地下的接地极连接起来，形成一个总接地网。从接地网上任一局部接地极测得的接地电阻，不得超过2欧。高压电网单相接地电容电流不,,,从接地网上任一局部接地极测得的接地电阻，不得超过2欧。高压电网单相接地电容电流不超过20安培人身允许最大接触电压为40伏。保护接地网的构成２、主接地极主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。采用耐腐蚀的钢板制成。其面积不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。当矿井水为酸性时，还应加大厚度或镀耐酸金属。,,３、局部接地极规程规定下列地点应装设局部接地极1）采区变电所（包括移动变电站和移动变压器）2）装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。3）低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。4）采煤工作面的运输巷、回风巷等，至少应分别设置一个局部接地极。,,5）连接高压动力电缆的金属连接装置局部接地极可设置与巷道水沟内或其他就近的潮湿处。其面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成。并应平放与水沟深处。设在其他地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成。管子上至少钻20个直径不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直径不小于22mm、长度为1m的2根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5m，,,并联后垂直埋入底板，垂直深度不得小0.75m。３、接地线1、接地母线，应采用截面不小于50mm2的铜线，或截面不小于100mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁钢。2、电器外壳的接地母线或局部接地极的连接，电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，应采用截面不小于25mm2的铜线，或截面不小于50mm2的镀锌铁线，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁钢。保护接地装置的安装相套电缆的接地芯线，除用做监测接地回路外，不得兼作他用。,,六、过流保护（一）过电流,电气设备实际的工作电流大于额定电流值，并且超过了允许的过流时间。,（二）过电流的原因,1、短路2、过负荷3、断相,1、短路,,原因,,原因,绝缘击穿,,机械损伤,误操作,,,预防措施①正确选择电气设备和电缆的额定电压，使之等于或大于电网的工作电压，避免击穿绝缘。②正确的安装电气设备和敷设、连接电缆，并经常检查电缆的吊挂是否符合规定。③坚持使用捡漏继电器和屏蔽电缆，防止漏电扩大造成短路。④按规程规定，定期检查电缆和电气设备的绝缘并做预防性实验。⑤在放炮和改变支架时，保护好电气设备和电缆。⑥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，避免出现误动作和拒动。,,2、过负荷,,原因,,,,电源电压过低,电机频繁启动,重载下启动电机,,机械卡堵,预防措施,1）要正确选择设备和电缆的容量，使它们额定电流不小于长时最大工作电流。2）负荷变化大的生产机械电气设备必须验算过载能力。3）长距离馈电干线电缆，必须按允许电压损失校验电缆截面。,,4）采、掘、运机械要正确使用和操作。,3、断相,原因,,熔断器熔断,,,电缆芯线有一相断线,电缆与电缆、电缆与设备连接不牢,预防措施,①移动电气设备所用相套电缆面积一定要满足机械强度。并与电气设备可靠连接。②熔断器进行正确选择、安装维护，并加强检查。,,（三）保护措施,1、熔断器；2、电磁式过流继电器；3、热继电器。,七、井下特殊的工作环境对设备的要求,1、瓦斯、煤尘要求选择防爆型电气设备并要求保护装置可靠灵敏。2、空间狭小要求电气设备体积尽量小。3、冒顶和片帮,,要求电气设备必须有坚固的外壳。4、潮湿、滴水和淋水要求电气设备的绝缘材料应有良好防潮性能。5、漏电流使电雷管超前引爆要求要减少泄漏电流6、电缆的机械损伤、弯曲及破裂、负荷变化大容易出现漏电和短路要求加设过流和漏电保护７、井下涌水量大要求有足够的排水设备。其它方面如温度、突水等,,八、防爆电气设备,（一）电气设备的分类防爆电气设备的类型、标志及适用条件,标志总标志Ex，安全标志mA,类别Ⅰ类井下含有甲烷混合物的爆炸性环境。分为矿用一般型ＫＹ矿用防爆型ＥｘⅡ类主要用于工厂用电气设备。,（二）防爆电气设备分类,,,,,（三）与其他设备的区别１、有耐爆性内部着火或短路不能使外壳损坏。２、有隔爆性内部发生爆炸火花不会喷出壳外引爆外部可燃性爆炸性气体。３、隔爆面技术参数隔爆面的长度、光洁度、间隙４、隔爆面的作用灭火作用内部爆炸产生的火焰和高温气体在经过隔爆面向外传出时逐渐熄灭。冷却作用内部爆炸产生的高温气体和火焰在经过隔爆结合面时逐渐冷却。５、隔爆设备壳内可燃物爆炸和燃烧不会引燃壳外引燃物的爆炸，具有这样特性的设备称防爆设备。６、电气设备失爆电气设备的外壳失去了隔爆性和耐爆性。,,7特殊型电气设备异于现有防爆型式,由主管部门制定暂行规定,经国家认可的检验机构证明,为具有防爆性能的电气设备.该型防爆电气设备须报国家技术监督局备案.四井下电气设备选用规定见表五常见失爆现象1、跌落等造成防爆设备外壳变形，缺少螺丝或螺丝拧入深度不够。２、没有使用合格的密封闲置口，没有使用合格德尼封圈和挡板。３、耐爆面没有摸凡士林油，锈蚀，机械伤痕，防爆面凹坑。,,４、观察孔透明松动。５、两防爆箱连通造成造成爆炸压力叠加。,六电气设备防爆管理1、建立健全专业化管理机构1）防爆检查组2）小型电气组3）电缆管理组2、健全管理制度1）建立设备档案2）设备维护保养制度包机制要求井下电气设备完好率不低于95,,检查电气设备完好台数电气设备完好率100检查电气设备总台数防爆电气设备失爆率为零检查出的失爆台数防爆设备失爆率100检查房爆设备总台数小型电气设备的合格率为95合格台数小型电气设备的合格率100装用总台数,,七防爆电气设备入井的规定规程规定防爆电气设备入井前应检查其产品合格证、煤矿矿用产品安全性能（ＭＡ）及安全性能，检查合格证并签发合格证后方能入井。九、矿用电缆分类（一）按结构分铠装电缆、矿用橡套电缆、塑料电缆。１、铠装电缆用钢丝或钢带把电缆铠装起来。（１）优点纸绝缘强度高，适用做高压电缆。（２）使用场所固定或半固定设备供电。（３）钢丝与钢带铠装的区别钢丝多用于立井井筒或急倾斜巷道中。,,钢带铠装多用于水平巷道或缓倾斜巷道。（４）芯线分类铜芯和铝芯１）铝芯电缆优点重量轻，价格便宜。２）铝芯电缆缺点接头不好处理，容易氧化。注意①煤矿井下特别是采区的低压电缆，由于短路的机会较多，严禁采用铝芯电缆。②油浸纸绝缘电缆作垂直和倾斜敷设时要求落差不大于１００米。③规程规定井下严禁使用铅包电缆。２、橡套电缆,,（１）普通橡套电缆（２）不延然橡套电缆（３）屏蔽电缆优点①避免了电缆主芯线绝缘破坏时造成相间短路的严重事故。②避免了由于电缆损坏使人触电的危险。③屏蔽电缆与捡漏继电器保护装置的配合使用有超前切断电源的作用。３、塑料电缆优点允许工作温度高，绝缘性能好，糊套耐,,腐蚀，敷设的落差不受限制。（二）矿用电缆的选择原则１、矿用电缆的型号和意义（１）铠装电缆的型号和意义Ｚ－纸绝缘Ｑ－铅包Ｐ－干绝缘Ｄ－不滴流Ｌ－铝芯（无Ｌ时为铜芯）２０－裸钢带铠装３０－裸细钢丝铠装５０－裸出钢丝铠装不含0的为有外黄麻护层无P、Ｄ－油浸（２）橡套电缆的型号和意义Ｕ－矿用Ｚ－电钻用ＰＴ－金属屏蔽Ｐ－非金属屏蔽Ｙ－移动Ｃ－采掘,,Ｊ－监视Ｂ－编织加强Ｇ－高压Ｈ－普通ＳＰ－双屏蔽Ｐ－不延燃Ｍ－帽灯用Ｑ－千伏级（３）塑料电缆的型号和意义ＶＶ－塑料绝缘、塑料护套、铜芯；ＶＬＶ－塑料绝缘、塑料护套、铝芯；２、选用矿用电缆的要求（１）必须选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。（２）严禁采用铝包电缆。（３）接地不得使用铝芯电缆。（４）低压电缆不得采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。,,（５）固定敷设的高压电缆，在立井井筒或倾角为４５０度及以上的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆或交联聚乙烯粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆；在水平巷道或倾角４５０以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆、交联聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆。（６）固定敷设的低压电力电缆，应采用铠装或非铠装电缆。或对应电压等级的移动橡套软电缆。（７）非固定敷设的高、低压电缆，必须采用符合ＭＴ８１８标准的橡套软电缆。（８）在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电,,所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆，其他地区必须采用铜芯电缆。（９）移动式和手持式电气设备应采用专用橡套电缆。（１０）照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或ＭＶＶ型塑力缆。４、矿用电缆主芯线截面积的确定（１）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。（２）电缆主芯线的截面积应满足供电线路的要求。,,①高压动力电缆应按经济电流密度、允许负荷电流、电力网路的允许电压损失进行选择，并按短路电流校验电缆的热稳定性，还要求流过电缆的最小两相短路电流，满足过流保护装置的灵敏要求。②低压动力电缆应按照电缆的允许负荷电流、允许电压损失进行选择，并满足电动机启动时对启动电压的要求，而且流过电缆的最小两相短路电流，应满足过流保护装置的灵敏度要求。③井下电缆最小两相短路电流，应满足过流保护装置的灵敏度要求。④经常移动的电气设备使用橡套电缆的截面积,,应满足下表所示,,,三规程规定1、电缆与电气设备的连接,必须用与电气设备性能相符的接线盒.电缆芯必须使用齿形压线板卡抓或线鼻子与电气设备进行连接.2、不同型号电缆之间严禁直接连接,必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。３、同型号电缆之间进行连接时必须遵守下列规定１）橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。在地面热补或冷补后的橡套电缆，必须经过浸水试验，合格后方可下井使用。在井下冷补的电缆,,定期升井试验。２）塑料电缆连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能，应符合该矿井电缆的技术标准。（四）电缆的故障１、短路故障（俗称电缆放炮）原因１）电缆头制作时三叉处绝缘受伤或绝缘处理不当。２）电缆铠装钢带裂口、铅包裂纹处受潮，绝缘破损。３）砸、压、挤、碰。,,４）长久不用的没有铅封的电缆接线头受潮。２、漏电接地故障３、电缆断线故障维护不当、违章作业、选择截面强度不够等原因。４、电缆着火原因相间短路故障保护装置失灵，强大的短路电流产生的高温点燃了橡套电缆外皮。防治措施（１）加强电缆维护。（２）加强过电流保护的管理。（３）采用非延燃型电缆。５、橡套电缆龟裂.原因长期过负荷运行，造成绝缘老化，芯线绝缘与芯线粘连。,,措施采用防爆、防触电及过流保护等一系列措施。复习思考题1、井下供电变压器中性点能否直接接地为什么2、造成电网漏电的原因有哪些3、电网漏电后有哪些危害4、井下供电“十不准”内容是什么5、高瓦斯矿井掘进工作面供电“三专两闭锁”内容是什么6、试述电缆的类型及用途7、怎样防止触电,谢谢大家,