矿山安全用电知识讲座

失爆种种
螺旋喇叭嘴 松动
压叠式喇叭嘴 内无金属堵板 和密封圈
无机械闭锁 螺杆
防爆面锈蚀
外壳变形， 有机械伤痕
（三）、隔爆型电气设备的失爆原因及危害
失爆原因： 造成失爆的原因是复杂多样的，常见的主要原因有： 1、由于维护和定期检修不妥，使隔爆面间隙增大。 2、井下电气设备由于移动或搬运不当面发生磕碰，使 外壳变形或产生严重的机械伤痕，或在使用中亦很 可能发生撞击现象，严重时可能增加接合面间隙。 3、装配时产生严重的机械划痕。这是由于杂质没有清 除干净造成划伤隔爆面，在转盖式结构的接合面上 特别容易发生这种现象。
煤矿安全用电
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学习要点
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矿井供电的特殊性和重要性 电的基础知识 井下电气设备的隔爆与失爆 井下电网的三大保护 预防电气事故的一般方法和措施
前 言
煤矿的生产最突出的特点就是井下作业，由于井下自然存在 的环境不适于人的生存和工作，因此需要向井下作业场所通风， 这就要通风机；由于井下有涌水，甚至有的井下涌水量还很大， 很短的时间停泵就会造成淹井淹人，所以要有排水设备；在井筒 升降人员就要提升机。这些扇风机、排水泵、提升机等在运行中 都要消耗电能，如果突然停电，就会导致井下有毒有害气体大量 聚集，以至人员窒息死亡或发生瓦斯事故。在涌水量大的矿井中， 由于停泵就给矿井和人员造成重大危险。提升机也由于突然停电 可能坠罐等造成严重的人生身事故。由此可见，矿井和矿井的主 要机电设备是不能中断供电的。这就要我们采取可靠措施来保证 安全用电。
图1-2
• （三）、过流保护
过流是过电流的简称。是指流过电气 设备或电缆的电流超过正常允许值。过流可 分为允许过流和不允许过流两种，通常所说 的过流是指不允许过流。 常见的过流故障有短路、过负荷和断 相三种。
1、短路： 短路是指电流不流经负载，而是两根或 三根导线直接短接形成回路，这时电流很大， 可达到额定电流的几倍、几十倍、甚至更大 其危害是能够在极短的时间内烧毁电气设备， 引起火灾或引起瓦斯、煤尘爆炸事故。
• 4、隔爆面上产生锈蚀现象，增大粗糙度。 • 5、由于不熟悉设备性能，在装卸过程中没有采用 • •
专用工具或发生误操作。 6、螺栓紧固的隔爆面，由于螺孔深度过浅或螺栓 太长，而不能很好的紧固零件。 7、由于工作人员对防爆理论知识掌握不够，对各 种规程不能正确贯彻执行，以及对设备的隔爆要求 粗心大意，均可能造成失爆。
第四节 预防电气事故的一般方法和措施
1、触电事故的原因： • 发生触电事故的原因很多，一般常见的有； ⑴、作业人员违反《规程》规定，如带电作业，带电 检修、搬迁电气设备、电缆等。 ⑵、电气设备或电缆受潮进水，绝缘损坏或设备外壳 漏电，没有及时修复。 ⑶、没有严格执行停送电制度，如开关停电后没设专 人看管或未挂警示标志牌等造成误送电或停错电以 及没验电。 ⑷、在电气设备不完好、保护功能失效或没有保护装 置以及有保护装置甩掉不用而发生触电事故。
• 2、电压
在电路中，由于电源中电动势的作用，使电源 的一端聚集正电荷，另一端聚集负电荷，形成电源的 正极和负极。电源正极和负极之间的电位差，称为电 压。 电压用符号U表示，单位为伏特，用符号V表示。 常用的单位有千伏（KV）、毫伏（mV）等。它们之间 的关系是： 1KV（千伏）=1000V 1V（伏）=1000mV（毫伏）
图1-1
1、漏电的危害：
⑴人接触漏电设备会造成触电伤亡事故。 ⑵漏电回路上碰地碰壳能产生电火花，引起瓦斯 煤尘爆炸。 ⑶若电雷管引线两端接触不同电位的两点，可能 使雷管爆炸。 ⑷电气设备漏电时不及时切断电源会扩大短路故 障，烧毁设备，造成火灾。
2、漏电的原因：
⑴电缆和设备长期过负荷，绝缘老化造成漏电。
P=UxI
式中 P----电功率.单位：W。 经常用千瓦作单位，即1KW=1000W。有时也把 功率叫容量。
第二节
矿井电气设备的隔爆与失爆
（一）、什么是隔爆和失爆 • 1、隔爆：就是当电气设备外壳内部的爆炸性 气体发生爆炸时，不会引起外壳周围的爆炸性 气体发生爆炸。 • 2、失爆：电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性 或隔爆性
2、过负荷： 过负载是指流过电气设备和电缆的 实际电流超过其额定电流和允许过负荷时 间。其危害是电气设备和电缆出现过负荷 后，温度将超过所用绝缘材料的最高允许 温度，损坏绝缘如不及时切断电源，将会 发展成漏电和短路事故。
3、断相： 断相是指三相交流电动机的一相供 电线路或一相绕组断线。此时，运行中的 电动机叫单相运行Biblioteka Baidu由于其转矩比三相运 行时小的多，在其所带负载不变的情况下， 必然过负荷，甚至烧毁电动机。
⑧线嘴压紧没有余量，线嘴在密封圈之间没 有加装金属垫圈。 ⑨进线嘴压紧后没有余量或进线嘴内缘压不 紧密封圈，或密封圈端面与器壁接入不严，或密封 圈能活动。 ⑩引入引出电缆压线板未压紧电缆，用单手 扳动喇叭嘴上下左右晃动时有明显晃动。 ⑾在引入装置处能轻易来回抽动电缆。 ⑿高压铠装电缆终端接线盒没有灌绝缘胶； 绝缘胶没有灌到电缆三叉以上；绝缘胶有裂纹而能 相对活动.
绝缘体的绝缘性能是随条件而变化的，一切绝缘 受到损伤、过热、受潮或加压超过规定时，都能时绝 缘性能急剧下降，甚至失去绝缘性能，可能引起严重 的后果。
• 3、半导体
导电性能介于导体于半导体之间的物质，称为 半导体。常见的半导体有锗、硅、硒和半导体橡胶 等。半导体经过加工后可以制成各种晶体管、半导 体器件、集成电路等，广泛应用于各种电子电路中， 如煤矿生产中使用的硅整流、可控硅、综合保护器 等。
（二）导体、绝缘体和半导体 • 1、导体
电荷容易流过的物体称为导体。常见的金属如 银、铜、铝等都是良好的导体，所以矿用电缆的导 电芯线，都是用铜和铝作为导体。除银、铜、铝外， 还有其他金属及各种水溶液等都是导体，大地也可 作为导体。
• 2、绝缘体
除导体之外，电荷难以流过的物体称为绝缘体。 常见的如橡胶、塑料、陶瓷、空气等。习惯上把绝缘 体的电阻专门叫做绝缘电阻，用兆欧作单位，它是衡 量绝缘性能好坏的依据。
电荷有规则的定向运动称为电流。电流有时也作为“电 流强度”的简称。习惯上把电荷流动的方向规定为电流的方 向。电流有两种，一种叫直流电，即电流的方向不随时间改 变，如矿灯，架线电机车用电等。另一种叫交流电，即电流 的大小和方向随着时间作周期性变化，如家庭照明用电等等。 电流用符号 I 表示，单位为安培，简称安，用符号A表示。 常用的单位还有千安（KA）、毫安（mA）和微安（µA）。它 们之间的关系是： 1KA（千安）=1000A（安） 1A（安）=1000mA（毫安） 1mA（毫安）=1000 µA（微安）
3、隔爆型插接装置的失爆现象 ①煤电钻插销的电源侧应接插座，负荷侧应接插 销，如接反即为失爆。 ②电源电压低于1140V的插接装置，缺少防止突然 拔脱的联动装置。 ③电压在1140V以上的插接装置没有电气联锁装置。 ④插销在触头断开的断电瞬间，外壳隔爆接合面 的最大直径差W和最小有效长度L不符合表6-5规定
• （三）欧姆定律
一段电阻内流过的电流大小与加在它 两端的电压成正比，与电阻本身的电阻值 成反比，这就是欧姆定律。 可用下式表示：
I=U/R
I----电流(A ) U----电压(V ) R----电阻(Ω)
• （四）电功率
在单位时间，即一秒种内所做的电功，称 为电功率，或简称功率。 电功率用符号P表示，单位为瓦特，简称瓦， 用符号W表示。功率和电压与电流之间都保持 着正比关系，可用下式表示：
（二）、失爆现象与检查方法
井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有以下几种:
• 1、用螺栓固定的隔爆结合面的失爆现象
①缺螺栓、弹簧垫圈或螺母，螺栓或螺孔滑扣， 螺栓折断在螺孔中，未上满扣。 ②弹簧垫圈未压平或螺栓松动，弹簧垫圈断裂或 无弹性
• 2、电缆引出入装置的失爆现象
①密封圈老化、失去弹性、变质、变形，有效 尺寸配合间隙达不到要求，起不到密封作用。 ②密封圈外径与进线装置内径差值超过表 6-5 的规定。 ③密封圈外径与引入电缆外径差大于 1mm 以上。 ④密封圈的单孔内穿进多根电缆。 ⑤把密封圈割开套在电缆上。 ⑥密封圈刀削后凸凹不整齐圆滑，锯齿直径差 大于2mm以上。 ⑦密封圈没有完全套在电缆护套上。
• 3、电阻
物体对电流通过所呈现的阻力称为电阻。电阻 与导体的长度、断面和材料等有关系。 电阻用符号R或用r表示，单位为欧姆，简称欧， 用 符 号 Ω 表 示 。 常 用 的 单 位 有 千 欧 （ KΩ ） 和 兆 欧 （MΩ）。他们之间的关系是： 1KΩ（千欧）=1000Ω（欧） 1MΩ（兆欧）=1000000Ω（欧）
• 失爆的危害：
井下防爆设备具有隔爆性和耐爆性，就是说 在设备的壳内产生电火花引起混合气体爆炸时其 火焰传不到壳外，而设备失爆后就起不到隔爆和 耐爆的作用。内部发生爆炸的火焰会传到壳外， 并且与井下可燃、可爆性混合气体直接接触，会 引起矿井火灾及煤尘瓦斯爆炸，造成重大恶性事 故。
第三节 井下电网三大保护
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在供电行业中规定用电负荷分为三类： 第一类负荷是凡因突然中断供电会造成人 身伤亡或设备损坏且难以修复，或给国民 经济带来重大损失的用户称为第一类用户， 煤矿用电就属于第一类用户。
•
所以掌握和学好安全用电知识是从事 煤矿机电作业的基本安全常识。
第一节 电的基础知识
（一）电流、电压和电阻 • 1、电 流
表6-5外壳隔爆结合面的最大直径差W和最小有效长度L
外壳净容积/L V≤0.5 L/mm 15 W/mm 0.5
V>0.5
25
0.6
• 4、煤矿井下常见的电气失爆现象有：
– （1）.由于隔爆结合面严重锈蚀，有较大的机械伤 痕，连接螺栓没有压紧而使隔爆间隙超过规定要求 而造成失爆。 – （2）.由于外力作用，如砸、压、挤等原因，使隔 爆外壳变形或损坏：隔爆外壳上的盖板、接线嘴、 接线盒的连接螺栓折断、螺纹损坏；连接螺栓不齐 全，使机械强度达不到规定要求而失爆。 – （3）.连接电缆没有使用合格的密封圈或没有密封 圈，不用的电缆接线孔没有使用合格的封堵挡板或 没有挡板而失爆。 – （4）.接线柱、绝缘套管烧毁，使两个空腔连通， 外壳内部爆炸时产生高压使外壳损坏，产生失爆。 – （5）隔爆外壳焊缝开焊、有裂缝而失爆。
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为保证井下低压供电安全，必须 装置漏电、接地、过流等三大保护。
（一）、漏电保护 漏电保护是指低 压电网电源中检查漏 电的保护装置。其主 要作用有二：一是监 视电网的绝缘程度， 以便进行预防性检修； 二是当电网发生漏电 或人身触电事故时， 能允许的时间内将总 馈电开关自动切断， 以保证安全。实践证 明，这是保证井下安 全生产行之有效的措 施。如图1-1所示
⑵运行中的电气设备受潮或进水，造成绝缘电阻下 降而漏电。 ⑶橡套电缆受挤压、碰撞造成相线和地线破皮或护 套破坏，芯线裸露而发生漏电。 ⑷电气设备内遗留导电物体，接线错误会造成漏电 ⑸设备维修时，因停送电操作错误，带电作业或工 作不慎，造成人身触及一相而漏电。
3、漏电保护装置的维护及检修
⑴值班电钳工每天应对漏电继电器进行一次试 验。 ⑵局部接地极和辅助接地极安装是否良好，观察 欧姆表指示数值是否正常，如果660V网络的绝缘水 平下降到30Ω 时，则设法提高网络的绝缘电阻值， 预防跳闸。 ⑶每月至少要对漏电继电器进行一次详细的检查 好修理，处了每天检查时的内容外，还要检查各处 的线头是否良好。
• （二）、接地保护
把电气设备中所有正常情况下不带电的金属外 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。 接地保护和漏电保护相辅相成，缺一不可。两 种保护是井下低压电网的安全运行具有重要作用。
1、井下保护接地网的作用 保护接地对保证人身 触电安全是非常重要的， 通过接地装置的有效分 流作用，就可能把流经 人身的触电电流降低到 安全值以内，确保人身 安全。当带电导体碰壳 处的漏电电流经接地装 置流入大地，即使设备 外壳与大地接触不良而 产生电火花，但由于接 地装置的分流作用，可 以使电火花减少能量大 大减小，从而避免引爆 瓦斯、煤尘的危险。保 护接地如图1-2所示。