煤矿供电技术

3、BKD5系列智能真空馈电开关结构图
铭牌 铰链 接地螺栓
煤矿安 全标牌
电缆引 入装臵
警示牌
电缆引 出装臵
显示说 明牌 显示窗
控制电缆 引出装臵
过流试验按钮
按钮用途标牌
漏电试验按钮
分合闸手柄 机械闭锁
复位试验按钮
4、型号及含义； BKD5-200/1140（660）Z(F)
总（分）开关 UN（V） IN（A） 自动开关 矿用 隔爆型
5、电气系统组成 1)主回路 ：X→QFV1 →TA 2)控制回路：TC36V→KA1 →AP1 (CPU)→SB6 →TC36V 3)主控制回路：D桥+ →YA →SB5 →KA1 → D桥4)过电压保护回路： RC AP1 5)漏电试验回路 : TC36V →KA2 →SB3 → TC36V (D1 RS→KA2-1 →E地) 6、控制原理 1）断路器的合闸 ：首先合SA2→TC通电，按下SB6 。 则 SB6+→（AP1）KA1√ →KA1-1 +→YA √ →QFV1+
＋
+
+ +
－
3) 联锁控制：（顺序控制）
图3-8 QC83－80型磁力起动器的电气原理图
（上一台）
（下一台）
4)电动机反转：QS 5)机械闭锁； （1）停止按纽与隔离开关手把之间； 只有按住SBSTP1，才能扳动操作手 把；保证分断时先断KM，后断QS。 （2）外盖与隔离开关手把之间； 只有先断QS后，才能打开外盖。
4、矿用本质安全型：
1）标志： ExiⅠ 2）定义：在正常工作或故障状态下， 产生的电火花和热效应均不能点燃瓦斯 的电气设备叫本质安全型，电火花能量 小于0.28mJ，属于低电压，小电流电路。
3）最小点燃电流： 4 或燃率为ρ= 10 的点燃电流，即 在试验环境下该电流发生一万次电火 花，才能点燃一次瓦斯的电流。 4）安全火花电流：
1SB 5 2
TC
KБайду номын сангаас2
（3）起动：合QS按下1SB 则 I：TC4 2SB → KM →1SB → 5-2 → TC9 动作过程 ：1SB+ → KM √ → KM1 → 电动机启动 → KM2 + → 自 保 → KM3 →联 控
+ +
（4）停止：按下2SB I=0 动作：2SB- → KM → KM1 → 电动机停电 → KM2 → 解除自保 → KM3 → 解除联控
3．季检 (1)固定设备电缆的绝缘和外部检查。检查 的主要内容是外部结构是否损坏，绝缘是否 达到要求等。 (2)接地网电阻值的测定，其中包括高压电 缆接头局部接地极和工作面配电点局部接 地 极的检查，总接地网电阻应不大于2Ω。
任务2 井下低压隔爆自动馈电开关
知识目标：★ 熟悉常用矿用低压馈电开关的种类和性能 特点 ★ 会根据负载要求和环境要求选择馈电开关 能力目标：★ 能正确接线盒操作馈电开关 ★ 会调节矿用低压馈电开关保护动作值 ★ 会查阅开关上所显示的参数和故障种类
5、防爆措施： 1）降低浓度： 加强通风、预抽。 2）不产生高温热源：明火、电火花. （1）采用隔爆外壳； 将电气设备臵于隔爆外壳内，当壳内 发生瓦斯爆炸时，外壳既不破裂或变形， 也不致引燃壳外的瓦斯或煤尘，即外壳 必须有耐爆和隔爆性能。
（2）采用本质安全型电路； 本质安全型电路简称本安型电路 （亦称安全火花型电路）。是指电路 系统或设备在正常或在规定的故障状 态下，产生的火花和火花效应均不能 点燃瓦斯和煤尘。• 验证明，点燃 实 瓦斯所需要的最小能量为0.28mJ。
2）化学性质：可燃烧，爆炸。 燃烧：20-50m/s 有光、热 爆炸：2000-3000m/s 有光、热， 巨大的响声。 3）危害：人因缺氧而窒息死亡， 爆炸。
4、瓦斯的引爆条件; 1）瓦斯浓度：5%-16%CH4 2）高温热源：明火、炮焰、电火 花、摩擦撞击产生的火花，发热的 物体表面等，650℃-750℃。 3）足够的氧气：12%以上 小于 12%不爆
安全火花电流=最小点燃电流/安全系数； 安全系数>1
5、矿用隔爆兼本质安全型；
1）标志：ExdiI 2）特点：强电部分为隔爆型（主） 弱电部分为本质安全型（控）
6、矿用正压型；
1）标志：ExpI 2）定义：具有正压外壳的电气设备 叫矿用正压型，压力指向外壳外。
矿用隔爆电气设备的维护与检查
一、《煤矿安全规程》的相关规定 二、矿用隔爆型电气设备的失爆及维护要求 1、矿用隔爆型电气设备的失爆 (1)隔爆外壳因焊缝开焊、有裂纹而失爆。 (2)因矸石冒落砸伤、支架变形挤压、搬运过程 中严重碰撞等使外壳严重变形；因隔爆 外壳上的 盖板、连接嘴、接线盒的连接螺钉折断，螺扣损 坏，连接螺钉不全等，使其机械强度达不到规定 的要求而失爆。
(4)对工作面的低压橡套电缆进行巡视，外皮有破损和吊 挂不合格的应及时处理，对电 缆接头处应特别注意，随 时测量其温度，防止接头工艺不合格时引起短路过流， 甚至电缆着火。 2．月检 (1)检查使用中的防爆电气设备的防爆性能。 (2)对移动设备的电缆进行绝缘测量，达不到要求的更新。 (3)对开关内的电磁系统进行检查，包括主控电路和中间 继电器，检查衔铁活动是否灵 活，触点是否完好。如果 出现电弧烧痕，需用锉刀修理平整。 (4)对开关内元器件的固定螺钉进行检查，如有松动需 拧紧。 (5)对电气设备内部的灰尘、油污进行清除。
分、合闸
QFV1
YA
SB5-1
故障分闸
KA1-1 YV
QFV1
YR
2）断路器的分闸： 按下SB5 则 SB5-1-→ （ AP1） YA× →QFV1-
7、保护原理 1）过载保护：TA→AP1 →KA1× →KA1-1- →YA × QFV12）短路保护 ： 3）断相保护 ： 4）漏电保护： L→AP3 → AP1→KA1× →KA1-1- →YA × QFV15) 欠压保护： TC→AP1 →KA1× →KA1-1- →YA × QFV16) 过电压保护：RC
表2-9 QBC80型电磁启动器常见故障及处理方法
故障原因 故障现象 1.电源没有电，刀闸开关未闭合； 2.主回路FU1或控制变压器FU2熔体 熔断； 3.停止按钮未恢复原位或损坏； 4.启动按钮损坏； 5.变压器或吸引线圈烧坏； 6.控制回路有接触不良现象或控制回 路端子松动； 7.控制芯线断线； 8.电源电压太低； 9.接触器主触点被卡 1.检查电源，包括重新扳动手柄 ，闭合刀闸开关； 2.检查并更换熔断丝； 3.修复停止按钮； 4.修复启动按钮； 5.检查更换部件； 6.重新接线； 7.更换控制芯线； 8.调整电源电压； 9.调整主触点位置 处理方法
(3)在隔爆外壳内不经批准随便增加元件或部件，使某 些电气距离小于规定值，造成经 外壳相间弧光短路，使 外壳烧穿而失爆。 三、矿用电气设备的检查 1．日检 (1)查看交接班记录簿，电气设备运行是否正常，如有 要处理的故障，应及时处理。 (2)对电气设备的隔爆外壳、故障显示灯、绝缘状态、 设备的温度及运行声音等进行常规规检查，发现问题，及 时处理。 (3)对电气设备进行过载、短路、断相、漏电等试验， 正常后再合闸送电；如果发现某种保护失灵，要及时更新 该保护插件。
6、隔爆面的类型： 1）平面对口结合面：宽度、长度、 间隙。 2）止口转盖结合面： 3）圆筒式结合：无相对运动。 4）轴与孔式结合：有相对运动。
3、增安型矿用
1）标志： ExeⅠ 2）定义：在正常运行中不会产生电 弧、火花或可能点燃爆炸性混和物的高 温，它不采用隔爆外壳，只是采取适当 措施，以提高安全程度。 3）防爆措施：在正常时有可能产生 电火花的部分，须采用局部隔爆措施。
任务3 矿用电磁启动器
知识目标：★ 熟悉常用矿用电磁启动器的种类和性能特 点 ★ 会根据负载要求和环境要求选择矿用电磁 启动器 能力目标：★ 能正确接线和操作矿用电磁启动器 ★ 会根据负载要求调节过流保护的动作值 ★ 会查阅开关所显示的参数和故障种类 ★ 会处理常见简单故障
一、QBC80型电磁启动器 1．结构
2、矿用隔爆型： 1）标志： ExdI 2）定义：具有隔爆外壳的电气设 备，叫矿用隔爆型电气设备。 3）隔爆外壳：具有一定机械强度， 且按隔爆构造参数的要求制成的金 属外壳，叫隔爆外壳。
4）隔爆构造参数： 宽度、间隙、粗糙度。 怎样体现？ 5）隔爆结合面：在电器外壳 部件的连接处，按一定的隔爆构 造参数要求形成的狭缝。 主要作用：降温散热。
6、保护原理： （1）过流保护：IK↑IOP ↑ 衔铁 吸合→脱扣→QF断开。 调整弹簧、可调节动作电流大小 （2）漏电保护： 7、灭弧原理：灭弧罩： 8、机械闭锁：操作手柄与外盖之 间
二、矿用智能型隔爆自动馈电开关； 1、用途；用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井 井下，作为移动变电站低压侧开关、单独作为配 电系统总开关或分路配电开关使用。 2、结构；馈电开关的隔爆外壳呈方形，分为 上下两个空腔，即接线腔和主腔。接线腔在主腔 的上方，其内装有全部主回路和控制回路的进出 线端子。接线腔两侧各有两个主回路电缆喇叭口 和各有一个控制回路电缆喇叭口。主腔在接线腔 下方，其内装有全部电气元件。
× － － _
2）远方控制； （1）准备：将2-5、2-PE断开、9-PE仍接通 （2）展开图；
KM
1
TC KM2 2
3SB
4SB
PE
（3）起动：合QS 、按下3SB 则 I；TC4 2SB → KM → 1 → 3SB → 4SB → TC9 动作：3SB → KM √ → KM1 → 电动机启动 → KM2 → 自 保 → KM3 → 联 控 （4）停止：按下4SB（2SB） 动作：4SB → KM × → KM1- → 电动机停止 → KM2 -→解除自保 → KM3 -→ 解除联控
★会根据防爆检查要求对实际设备进行防爆安
全的检查。
一、《煤矿安全规程》有关电气设备选型和使用的规定 第四百四十四条 选用的井下电气设备，必须符合表2-1的要求
二、矿用电气设备的类型 矿用电气设备是指使用在煤矿井下条件的各种电气设 备，通常分为矿用一般型电气设备和矿用防爆型电气设备。 矿用一般型电气设备铸有“KY”字样，不具有防爆性能， 适用于没有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所，如低瓦斯矿井的 井底车场、总进风巷道或主要进风巷道等处。矿用防爆型 设备铸有“Ex”字样，适用于有瓦斯煤爆炸危险的场所。 矿用防爆设备种类较多，但使用最多的是矿用隔爆型设备 和本质安全型设备。 （一）隔爆型电气设备 隔爆型电气设备的外壳上标注有“ExdI”，其外壳具 有耐爆性和隔爆特性。
第二章
井下低压防爆电气设备的运行与维护
任务1 井下低压矿用防爆电气设备的防爆 任务2 井下低压隔爆自动馈电开关 任务3 矿用电磁启动器
学习情境2 井下低压防爆电气设备 的运行与维护
任务1 井下低压矿用防爆电气设备的防爆
知识目标：★熟悉矿用防爆电气设备的种类 ★熟悉防爆的方法 ★认识各种防爆的标志 ★掌握防爆性能的检查方法。 能力目标：
2. 型号及含义 QBC80 额定电流 磁力 隔爆 启动器
熔断器
图2-15 电磁启动器结构图
3、用途：控制和保护井下40KV以下 的鼠笼电动机. 4、电气系统： 1）主回路 L→QS→FU→KM→V 2）控制回路：36V 3）照明信号回路： 4）联锁控制回路：（顺序控制）
5、控制原理 1）就地控制 （1）准备：将2-5、2- （d）PE 、9-（d）接通 （2）展开图； KM
(二) 防爆原理： 1、矿井瓦斯：在煤炭漫长的生成过程中伴 生的气体。 主要是：CH4≥85% 2、瓦斯的释放形式： 1）瓦斯涌出：瓦斯稳定，缓慢和持久的扩 散到采区间空现象； 2）瓦斯喷出：瓦斯在 较短时间从可见的孔 洞大量放出的现象，叫喷出。
3）瓦斯突出：在极短的时间内 （几秒）突然从煤体中喷出大量 煤与瓦斯的现象。 3、瓦斯的性质： 1）物理性质： 无色、无味、无毒、 比重轻
(3)超前切断电源; 是当电气设备出 现故障，在可能点燃瓦斯之前，就利用 自动断电装臵将电源切断。 矿用屏蔽电缆与检漏继电器配合使用， 可做到超前切断电源。当屏蔽电缆相间 绝缘被破坏，电缆芯线首先与屏蔽层接 触，造成漏电，检漏继电器动作使开关 跳闸。这样，在电缆还未形成短路故障 或电火花外露之前就切断电源。
一、矿用隔爆型自动馈电开关 1、型号及含义； KBD-200F/660 额定电压
带分励脱扣器 额定电流 自动开关 隔爆 矿用
2、用途：控制和保护井下低压动力电路 配电开关。
3、结构：
L1
YA4
QF
YA3
YA2
YA1
KD1
U
4、电气系统： 自动空气断路器：QF 过流脱扣器：YA1、2、3 分励脱扣器：YA4 （1）主回路；L→QF→YA1 U （2）保护回路；W→YA4→KD1 U 5、工作原理： 手动操作