机电运输职工培训教案教材

煤矿机电运输安全培训教案

课程名称：机电运输安全

任课教师：胡正权

培训单位：机电科

向阳煤矿安全培训中心

第一章：煤矿机电运输安全知常识

在煤矿生产中电的应用十分广泛，掌握煤矿安全用电至关重要。现就电的基础知识、矿井供电设备、井下电气设备的隔爆与失爆、井下电网的三大保护、触电事故、矿井运输分述如下：一、电的基础知识

（一）电流、电压和电阻

1 、电流---- 电荷有规则的定向运动称为电流。也作为电流强

度的简称。电流有方向性，习惯上把正电荷流动的方向规定为电流的方向。

电流有两种及：交流与直流。

交流电 - 电流的大小和方向随时间作周期性变化。

直流电-- 电流的大小和方向不随时间变化。

电流用符号I 表示，单位为安培，简称安，用符号 A 表示。常用单位还有千安（kA）、毫安（mA和微安（卩A）。它们之间的关

系是：

1 kA

（千

安）

=1000A

（安）

1A（安）=1000 mA（毫安）

1 mA

（毫

安）

1000

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。人们规定，正极电位高，负极电位低，在正负极间接上负载（如灯泡），构成闭合回路后，电流就会从高电位的正极经负载流向低电位的负极。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，简称伏，用符号V表示。常用单位有千伏（kV）、毫伏（mV等。它们之间的关系是：

1 kA （千伏）=1000V （安）

1V （伏）=1000 mV （毫伏）

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。导体愈长，电阻愈大。断面愈大，电阻愈小；材料对电阻的影响用电阻系数来衡量。电阻系数以银为最小，之，吕再次之。因为银

铜次的价格昂贵，所以人们一般以铜和铝来做导线。

电阻用符号R或r表示，单位为欧姆，简称欧，用符号Q表示。常用单位有千欧（k Q）和兆欧（M Q）。它们之间的关系是：

1 k Q千欧=1000 Q（欧）

1M Q （兆欧）=1000000 Q（欧）

（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。

绝缘体的绝缘性能随条件而变化，一旦正常的绝缘受到损伤、过热、受潮或加压超过规定时，都能使其绝缘性能急剧下降，甚至失去绝缘性能，可能引起严重的后果。

3、半导体

导电性能介于导体与绝缘体之间绝缘体之间的物质，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，如手机、电视和煤矿生产中使用的硅整流、可控硅、综合保护器等。

（三）欧姆定律

水管中流过水流的大小与水管两端压力差成正比，与水管的阻力成反比，这是我们日常生活中经验。同样，由实验证明。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：

式中：I电流，A；

I=U/R

U 电压，V；

R ——电阻，Q。

（四）简单电路

电流所流过的路径称为电路。电路是由电源、用电设备（负载）、连接导线和开关组成。

短路的特点是电流很大，其值可达额定电流的几十倍或更大，很大的短路电流不仅能在极短的时间内迅速烧毁设备，甚至可能引起煤矿井下瓦斯煤尘爆炸事故。为了防止短路故障的发生，煤矿井下在电气设备中装设过流保护装置，以防止因短路故障所造成的危害。

（五）电功与电功率

我们知道灯泡是要消耗能量的，这个能量由电功或电能转化而来。在单位时间，即一秒钟内所作的电功，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：

P=U.I

式中P ——电功率.W.

在实用中，经常用KW故单位，即1KW=1000W例如电机铭牌标明的40KW就是指他的功率来说的，有时也罢功率叫做容量。

电功和电能通常用“度电”来表示。每1度电等于1KW勺设备工作1h所消耗的电能，即1千瓦.小时。例如10个500W的灯泡工作1h,消耗5度电。

二、煤矿企业要求供电具有：

1、可靠性----就是要求供电不间断。

2、安全性-- 就是在供电过程中，不应发生人身触电事故

和设备事故，也不致引起火灾和爆炸事故。

3、技术合理性----即供电质量要稳定。

4、经济性-- 即基本建设投资少；设备材料消耗低；运行

成本小。

矿井供电设备主要包括：高压控制设备，变电设备，低压馈电设备及线路。主要任务是分配与输送电能以及控制电路通与断，完成供电。

目前，我国煤矿井下常用的供电电压等级，交流有10kV或6kV及1140V、660V或380V、127V、36V和供架线式电机车使用的250V、250V直流电压等级，以适应不同类型矿井的用电设备。

一）矿用高压配电箱（俗称高压开关）

高压配电箱可作为配电开关或控制保护变压器、高压电动机或高压线路。矿用高压配电箱分为两种，即矿用一般型和隔爆型。

二）矿用变压器

矿用变压器是为适应煤矿生产对变压器结构提出特殊要求的特种变压器。它是供电系统中的主要设备，用途是改变交流电压。煤矿常用的变压器大多为降压变压器。分动力和照明。有油浸和干式隔爆型之分。

（三）低压隔爆馈电开关

这种开关适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井，是一种手动或电动合闸供电开关。主要用于井下低压配电线路中，设在变压器出口的一侧，作为1140V及660V或380V低压电网总配（馈）电开关，因此有“馈电”开关之称。同时因为开关内有自动保护装置，可以再线路中出现过流或漏电故障时，能自动跳闸切断故障电源，所以又称“自动”开关。

（四）矿用电缆

矿用电缆主要有铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆三种。用途是传输和分配电能。

三、井下电气设备的隔爆与失爆

各类电气设备，对其采取一定的安全措施以后，能保证其在

一定的爆炸危险场所实现安全供用电，这种电气设备通称为防爆电