煤矿机电基础知识(一)

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16%,又遇到650-750℃以上的高温热源时就会 发生爆炸。 • 煤尘的爆炸条件是当煤尘粒度达到0.001-1mm以 下的范围内,飞扬在空气中的含量达到30-3000g/ 立方米时,又遇到700-800℃高温热源时,也会发 生爆炸
隔爆原理
• ⑵隔爆原理
• A.隔爆外壳:将电气设备置于壳内,当壳内瓦斯 爆炸时,不致使外壳破裂,也不致引燃壳外的瓦斯 或煤尘,所以隔爆外壳必须要有耐爆和隔爆性能 (机械强度,能承受8个大气);避免压力叠加;冷却 电弧产生的高温:防爆面接合面的间隙不大于 0.5,结合面宽度不小于25mm,光洁度不低于 ▽5时,能很好的起到冷却的作用。
• 检修或搬迁前,必须切断电源,检查瓦斯,在其巷道风 流中瓦斯浓度低于1.0%时,再用与电源电压相适应的 验电笔检验;检验无电后,方可进行导体对地放电。控 制设备内部安有放电装置的,不受此限。所有开关的闭 锁装置必须能可靠地防止擅自送电,防止擅自开盖操作, 开关把手在切断电源时必须闭锁,并悬挂“有人工作, 不准送电”字样的警示牌,只有执行这项工作的人员才 有权取下此牌送电。
电压等级
• 为了方便统一供电,我国规定了矿山的供电电压等级: 电压等级,应符合下列要求:
• 交流分为: • 36V,用于低压开关的控制回路和信号回路 • 127V(220)井下有于照明、信号等,括号内为地面照
明 • 660(380)井下低压动力,括号内为地面低压动力电
源 • 1140井下大型采煤机组动力电源 • 3、6、10KV地面大型机械的动力电源或输送电电压 • 35、60KV主要用于高压输电 • 110、154、220、330、500KV主要是超高压输送电
• 随着触头分开的距离增大,触头间的电场强度E逐渐减 小,这时电弧的燃烧主要是依靠热游离维持的。
• 在开关电器的触头间,发生游离过程的同时,还发生着 使带电质点减少的去游离过程。
灭弧方法
• ⑵灭弧方法
• A.增大近极电压降。主要方法是把电弧分隔为许多串联短弧。若 利用金属片将长弧切成若干短弧,则电弧上的电压降将近似增大 若干倍,电弧就不能维持燃烧而迅速熄灭。
• C.增大电弧长度。主要方法是增大触头的开距;利用外力吹动 (拉长)电弧。
• D.改善灭弧介质,增大弧隙间的电绝缘强度。
隔离开关和断路器的正确使用
• 4、隔离开关和断路器的正确使用
• 合闸时必须先合隔离开关,然后才能合断路器;分闸时 必须先分断路器,然后再拉隔离开关。
• 隔离开关用于检修设备时隔离电压或用来进行电路的切 换,使检修人员能够直观感受到开关的通断状态。因为 隔离开关没有灭弧装置,不能用来切断负载电流的电路, 否则会产生强大的电弧。
• 电弧的形成是触头间中性质子(分子和原子)被游离的过 程。开关触头分离时,触头间距离很小,电场强度E很 高(E = U/d)。当电场强度超过3×10---6---V/m时,阴极 表面的电子就会被电场力拉出而形成触头空间的自由电 子。这种游离方式称为:强电场发射。
起弧的原因
• 从阴极表面发射出来的自由电子和触头间原有的 少数电子,在电场力的作用下向阳极作加速运动, 途中不断地和中性质点相碰撞。只要电子的运动 速度足够高,电子的动能足够大,就可能从中性 质子中打出电子,形成自由电子和正离子。这种 现象称为碰撞游离。新形成的自由电子也向阳极 作加速运动,同样地会与中性质点碰撞而发生游 离。碰撞游离连续进行的结果是触头间充满了电 子和正离子,具有很大的电导;在外加电压下, 介质被击穿而产生电弧,电路再次被导通。
电压等级
• 直流电压在矿山的主要用途为架线式电机车动力 电源以及蓄电瓶、矿灯充电等,主要由以下几种 电压等级:
• 110、220、440V主要提供一般动力电源 • 250、550提供架线式电机车动力电源 • 40、80、110、120主要为蓄电瓶电机车充电用 • 2.5、4V矿灯
一、煤矿供电知识简介
• 中性点接地并非防止电弧接地的危险,而是防止 高压窜入低压系统时增加人身触电的危险性。
供电安全
《煤矿安全规程》对安全供电的主要要求如下:
• ⑷井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆、电线。认 真执行停电、验电、放电和打接地线制度;认真履行好 倒闸工作票制度;必须坚持谁停电谁送电原则,坚决杜 绝电话停送电、预约停送电;停电时必须悬挂“有人工 作、停止送电”的警示牌,必要时开关处要有人值守。
• 矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。 • 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。
供电安全
《煤矿安全规程》对安全供电的主要要求如下:
• ⑵主要通风机、提升人员的立井绞车、抽 放瓦斯泵等主要设备机房应各有两回路直 接由变电所馈出的的供电线路,线路上不 应分接任何负荷。控制回路和辅助回路必 须有与主要设备同等可靠的备用电源。
供电安全
• B.供电安全:煤矿生产主要是地下作 业,工作环境特殊,必须严格按照 《煤矿安全规程》的有关规定进行供 电,确保安全生产。
供电安全
《煤矿安全规程》对安全供电的主要要求如下:
• ⑴两回路电源线路,当任一回路发生故障停止供电时, 另一回路应能担负起矿井全部负荷。两回路电源线上不 得分接任何负荷。保证主要通风机等重要负荷在10分钟 之内能可靠起动;在正常情况下,矿井电源应采用分列 运行方式,另一回路必须带电备用,以保证供电的可靠 行和连续性;10千伏及其以下的矿井架空电源线路不得 共杆架设;
供电可靠
• 一类用户:凡因突然中断供电,可能 会发生人身伤亡事故或重大经济损失 者,这类用户主要有矿井主通风机、 主排水泵、主副提升绞车等,对这一 类用户,应采用不同电源的双回路进 行供电;
供电可靠
• 二类用用户:凡因突然中断供电造成较大 减产者,如集中提煤设备、矿山空压机及 采区变电所等,对中小型煤矿企业而言, 二类用户一般由一回路供电,备有一定数 量的变压器呼电缆,便于临时更换。大型 煤矿的二类用户一般采用双回路或者环形 供电;
供电安全
《煤矿安全规程》对安全供电的主要要求如下:
• ⑸操作井下电气设备应遵守下列规定:一 是非专职人员或非值班电气人员不得擅自 操作电气设备,二是操作高压设备主回路 时,操作人员必须戴绝缘手套并穿绝缘靴 或站在绝缘台上,三是手持式电气设备的 操作手柄和工作中必须接触的部分,必须 要有良好的绝缘。
煤矿机电基础知识
主讲人:陈世明
二0一三年十月二十九日
一、煤矿供电知识简介
1、用户对供电的基本要求: • 煤矿企业是电能的重要用户,由于井下
生产环境特殊,对供电的主要要求如下 为:供电可靠、供电安全、供电质量、 供电经济。
供电可靠
• A.供电可靠:对煤矿企业重要负载, 如主排水泵、主扇机等,一旦中断供 电,就可能发生矿井淹没或瓦斯爆炸 事故;采掘、运输、提升、压气、机 修及照明等中断供电,也会造成不同 程度的经济损失和人身事故,因而, 根据对供电可靠性要求的不同,煤矿 将电力用户分为以下三类:
安全火花电路。 • F.防爆充油型(KC):将电气设备所产生的火花或电弧浸在绝缘
油里。 • G.防爆通风型(HF):此类设备大多用在有爆炸危险的厂房中。 • H.防爆特殊型(KT):采取特殊防爆措施的电气设备。
井下供电必须做到“三无、四有、 两齐、三全、三坚持”以及“三大
保护”
• “三无”是指:无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头。 • “四有”是指:过电流和漏电保护、有金属圈和弹簧垫、
• A.矿用一般型(KY):适用于无瓦斯和煤尘喷出的井底车场与 主要进风巷道中
• B.矿用安全型(KA):在正常运行中不产生电火花和点燃温度 的电气设备,如电动机
• C.矿用隔爆型(KB):可使用在突出瓦斯矿井在任何地点。 • D.矿用安全火花型(KH):可使用在矿井任何地点。 • E.矿用隔爆兼安全火花型(KBH):主体为隔爆型,某些部件为
有密封圈和挡板,有接地装置。 • “ห้องสมุดไป่ตู้齐”是指:电缆吊挂整齐、设备硐室清洁整齐。 • “三全”是指:防护装置全、绝缘用具全、图纸资料全。 • “三坚持”是指:坚持使用检查漏电器、坚持使用煤电
钻、照明、信号综合保护、坚持使用风电和瓦斯电闭锁。 • “三大保护”是指:过电流保护、接地保护、漏电保护。
• 3、起弧原因、电弧危害及灭弧方法
• 当开关的触头部分切断电力回路时,触头 间会产生电弧,电弧存在时,不仅电路没 有断开,而且电弧产生的高温会酿成重大 事故。
起弧的原因
• ⑴起弧的原因
• 当用开关电器断开电流时,如果电路电压不低于10—20 伏,电流不小于80~100mA,电器的触头间便会产生电 弧
供电可靠
• 三类用户:凡不属于一、二类用户的,均 为三类用户。这类用户对突然中断供电时 对生产没有直接影响,例如机修厂或生活 用电等 ,对他们的供电,技术上没有特殊 要求。
• 对煤矿企业的电力负荷进行有效的分类,便于合 理的供电,对于重要负荷,保证供电的可靠性和 连续性,电网运行中一旦出现故障需要切除部分 负荷时,就根据情况,先切一类负荷,有必要时 再切二类负荷,确保一类负荷的供电安全。
• 局部通风机应设有“三专两闭锁”,
供电安全
《煤矿安全规程》对安全供电的主要要求如下:
• ⑶严禁井下配电变压器中性点直接接地,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。
• 这一要求主要是保证矿井和人员的安全。因为煤 矿井下空间狭窄、黑暗、潮湿,并有煤尘、瓦斯, 如果采用中性点接地系统,当人身触及一想导体 时,便接触到想电压,有致使危险,同时,在中 性点拦系统中如出现接地故障,可能会产生火花, 有点燃井内瓦斯或煤尘的危险。,
起弧的原因
• 触头间电弧燃烧的间隙称为弧隙。电弧形成后,弧隙间 的高温使阴极表面的电子获得足够的能量而向外发射, 形成热电场发射。同时在高温的作用下(电弧中心部分 维持的温度可达10000℃以上),气体中性质点的不规则 热运动速度增加。当具有足够动能的中性质点相互碰撞 时,将被游离而形成电子和正离子,这种现象称为热游 离。
• B.增大弧柱电压的顺轴梯度。主要方法是加强对电弧的冷却。具 体方法有:迅速拉长电弧;让电弧在固体介质所形成的狭沟中燃 烧;利用外力吹动电弧;将粗大的电弧分成若干平行的细小电弧。 上述具体方法除能达到增大电弧冷却面积,加强热交换,加速电 弧的冷却,实现增大弧柱电压的顺轴梯度的目的外,还因电弧冷 却了能使触头温度下降,从而又可达到增大近极电压降的目的。
一、煤矿供电知识简介
• 2、电力系统的基本概念及矿山供电的电压等级。 • 电力系统是指由发电厂、升降压变电所及各种不
同电压等级的输电线路组成的一个整体。
• 所有的矿山电气设备都是按统一的标准电压设计 制造的,被称为电气设备的额定电压,矿山供电 高压,不超过10000V。低压,不超过1140V。 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。远距离控制线路的额定电 压,不超过36V。
供电质量
• C、供电质量:用电设备在额定值下运行性 能最好。交电频率在50HZ(赫兹)的基础 上允许偏差为0.2-0.5HZ,即0.4-1%,电压的 允许偏差为正负5%。
供电经济
• D、供电经济:主要考虑三个方面,一是尽 量降低矿山变电所与电网的基本建设投资, 二是尽量降低设备材料的消耗量,三是注 意降低供电系统中的电能损耗及维护费用。
隔爆原理
• B.安全火花系列 • 是指电路系统或设备在正常及故障状态下产生的
电火花和温度都不能点燃煤尘,电火花的能量在 于与0.2焦耳以下时不会点燃瓦斯或煤尘。 • C.超前切断电源 • 当电气设备一旦出现危险情况,要可能点燃瓦斯 或煤尘之前就利用自身切断装置将电源断开。
矿用电气设备的类型
• ⑶矿用电气设备的类型
• 断路器在正常工作情况下用来接通或切断带负荷电流的 高压电路,在事故情况下,能够快速动作,切断电路。
• 矿山常用的断路器有多油断路器、少油断路器和真空断 路器三种。
• 多油断路器一般用在35千伏及以下电压等级中。
矿用电气设备和隔爆原理
• 5.矿用电气设备和隔爆原理。
• ⑴瓦斯与煤尘爆炸的条件 • 瓦斯爆炸的条件是当瓦斯在空气中的含量达到5-
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