煤矿电气安全培训课件(ppt 76页)

四、保护接地
1、保护接地的概念：把电气设备的金属
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。
注：保护接地是漏电保护的后备保护。
《煤矿安全规程》482条规定：电压 在36V以上和由于绝缘破坏可能带有危险 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 等必须有保护接地。
接地保护
过电流 1、设备出现连续 1、过电流
电 流
（负荷） 的过负荷时动作
保护
2、设备由于过负
荷而出现异常时动
（负荷）继 电器
2、过热继
保
作
电器
护
短路保 对电气系统或设备 1、短路继
护
出现短路时动作 电器
2、熔断器
欠电压 当电压消失或低于 1、欠电压继电器
保护
某一数值时动作
2、无电压继电器
电
1、防止设备自起动； 3、磁力起动器的 2、防止电压过低时 电磁铁
和材料等导体遗留在电气设备中。 4、不在电气设备中增加额外部件，若必须设
置时，要符合有关规定的要求； 5、设置保护接地装置； 6、对电网对地电容电流进行补偿；
5、漏电保护装置的功能
① 连续监视电网对地的绝缘电阻； ② 补偿电网对地分布电容的电容电流； ③ 当电网绝缘水平下降到危险值或发生人身
触电时，能迅速自动切断供电电源。
IQe = 6 Ie（鼠笼型电
Id(2) c、校验灵敏度：—— ≥1.5
I2 Id(相2)：短被路保电护流电值缆。干线或支线距电源变压器最远点的两
d、如灵敏度不满足要求，可采取： ①加大电缆截面； ②减少 Id(2)：被保护电缆干线或支线距
电源变化器最远点线路长度； ④增设分段保护开关。 ③换大容量变压器或变压器并联使用；
6、220V：地面或井下新鲜风流大巷的照明 电压。
7、127V：井下照明、信号、手持式电气设 备及电话的最高限额电压。
8、36V：煤矿井下电气设备的控制电压。
9、直流250V、550V：井下直流架线电机车 常用的额定电压。
《煤矿安全规程》448条规定：
井下各级配电电压和各种电气设备
的额定电压等级，应符合下列要求：
工作面送电
二、过流保护
1、过流：过流是指电气设备发生短路、过载、
断线故障时，流过电气设备和供电线路的电流超 过它们的额定电流。
2、过流危害：过电流不及时得到控制，不仅
烧坏电气设备，还可能引起电气火灾及瓦斯、煤 尘爆炸事故。
3、过流保护的作用
当电气设备及电缆中电流超过规定额定电流时 （出现短路、过载时），保护装置能在规定时间 内快速切断故障处电源，防止事故扩大，避免造 成灾害。
2、保护接地的作用
⑴、在中性点不接地的供电系统中，当电气 设备内部绝缘损坏而是一相带电体碰壳， 且人体接触外壳时，接地电流将通过人体 电阻与接地装置电阻并联入地，再通过其 他两相对地绝缘电阻和电容回到电源。由 于接地电阻的分流作用，流过人体电流就 大大减少。
⑵、产生漏电故障时，由于接地装置的分流 作用，大大减少了电火花能量，从而减少 了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。
压
电 气设备过热 低电压释放
保
过电压 保
1、保护大气过电
护
压引入 井下
1、避雷器 2、熔断器
护
2、保护操作过电 3、压敏电阻
压
4、R-C吸收装置
断线 保护
断线保护 局部通风机电动机一 断线保护装置 相断线时动作
风电、瓦斯 风、瓦斯必须在规定 风电、瓦斯电闭
风电瓦斯 电闭锁
的限度下方可向掘进 锁装置
电闭锁
矿井电网的保护
一、保护的分类、保护范围、方法 和手段
保护种类
漏 电 保 护
保护分类 漏电保护
选择性 漏电保护
漏电闭锁
保 护 范围 方法和手段举例
电网绝缘降到某 漏电继电器
一数值时动作
将漏电的回路
选择出来动作
漏电回路不消 除漏电不能送 电
选择性漏电继 电器
有漏电闭锁的漏电 继电器
保护接 地
防止人员触电，防 保护接地系 止电火花引燃爆炸 统 性气体
封圈和金属挡板。
d、外壳严重变形，有裂缝。 e、隔爆面有锈斑，有油漆。 f、密封圈不合格。 g、外壳上的机械闭锁装置失效。
三、本质安全型电气设备：标志为
“i”
在设备铭牌上或外壳上标有“ExiI”
（1）本质安全电路是指在正常工作或规定的故障状 态下产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸 性混合物的电路。全部采用本质安全电路的设备称 为本质安全型电气设备。
下的地点使用，并实时监测瓦斯浓度。 （3）井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线
检修前或搬迁前应制定安全措施。 措施：切断电源→检查瓦斯→在其巷道通风流中瓦斯浓
低于1.0%时→验电→无电后放电→开关手把闭锁→ 挂“有人工作，不准送电”警示牌→检修工作完毕， 可摘牌送电，中途不得换人。 （4）井下操作电气设备遵守规定446条。 a、非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设 b、操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘 套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。 C、手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部
隔爆型电气设备：在铭牌右上角上标有ExdI
（1）隔爆：既耐爆又不传爆；同时具有 耐爆性和隔爆性。 （2）隔爆原理：具有特殊的“隔爆外壳”
a、耐爆性： 当瓦斯浓度在9.5%时，爆炸压 力的理论值为0.8～0.82MPa，爆炸后的温 度大致在1850℃左右，实际爆炸压力约为 0.716MPa，并且随外壳的形状、容积大小、 接合面间隙等因素变化。
3、漏电的危害
① 产生电火花，能引起瓦斯、煤尘爆炸。 ② 有可能造成人身触电。 ③ 提前引爆电雷管，I漏≥50mA。 ④ 漏电长期存在，引起相间短路。
4、漏电的预防措施
1、避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电 缆受挤压、碰撞、过度弯曲、划伤、刺伤等 机械损伤
2、导线连接要牢固，无毛刺，防松脱。 3、维修电气设备时要按规程操作，不将工具
大。设置漏电闭锁装置后，可以检测并闭锁不送
电线路和设备的漏电故障，减少了漏电保护的动
作次数，缩小了漏电故障的停电范围。
❖ 《煤矿安全规程规定》：每天必须对低压检漏 装置的运行情况进行1次跳闸试验；
❖ 每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行1 次跳闸试验。
8、事故案例
某矿输送机道，供工作面电的电缆先 是放在人行道一侧，行人来回踩、压，内 有内伤，检漏继电器长期甩掉不用，电缆 漏电不能及时发现，最后造成电缆短路着 火，酿成火灾，死亡35人，直接经济损失 近40万元
1、高压，不超过10000V。 2、低压不超过1140V。 3、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。 4、远距离控制线路的额定电压，
不超过36V。 采区电气设备使用3300V供电时，必须
制定专门的安全措施。
三、矿井供电系统
由煤矿地面变电所的变压器、配电装 置、供电线路将电源输送给中央变电所， 采区变电所再经过变配电及供电线路送至 电气设备（负荷），便组成了矿井供电系 统。
通风、信号和控制等装置，应优先选用本质安全 型设备。
（2）防爆原理：
通过限制电路的电气参数，进而限制该电路的放 电能量实现防爆的，所以，从本质上讲，它是安全 的。它不需要专门的隔爆外壳或其它的防爆措施， 这就大大缩小了设备的体积和重量，简化了结构。
四、矿用电气设备基本防爆技术：
（1）间隙隔爆技术： 安全间隙 隔爆型采用 （ 2 ） 本 质 安 全 技 术 ： 控 制 放 电 能 量 在 0.28mJ
防爆电气设备的总标志：Ex Ⅰ类:煤矿用； Ⅱ类：除煤矿以外行业
《煤矿安全规程》452条规定
❖ 防爆电气设备入井前，应检查其“产 品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志” 及安全性能；检查合格并签发合格证后， 方准入井。
❖ 注：使用中的防爆电气设备的防爆性能检 查周期是每月一次。
二、隔爆型电气设备：标志为“d”
以下 （3）超前切断电源和快Fra Baidu bibliotek断电技术
a、屏蔽电缆和漏电继电器配合，超前切断电 源。
b、快速断电技术：故障形成最小时间不小于 5ms， 安全断电时间为2.5～3ms。 （4）增加安全措施（程度） （增安型）
五、防爆电气设备的使用要求：
（1）电气设备的选用符合《规程》444条的要求。 （2）普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓1.0%
二、矿井供电电压等级
1、35KV：矿井地面变电所电源电压。 2、10KV或6KV：井下高压配电电压和高压
电动机的额定电压，井下高压不得超过 10KV。 3、3.3KV或1140V：综合机构化采煤工作面 电气设备的额定电压。 4、660V：井下低压电网的配电电压。 5、380V：地面或井下小型设备配电电压。
防爆基本知识
一、煤矿常用的电气设备
1、分类：煤矿电气设备分为两大类： （1）煤矿一般型电气设备：标志KY
有防护功能，但不防爆，仅适用于煤矿地面及 低瓦斯矿井中的井底车场及总进风大巷。 （2）矿用防爆电气设备：
按 GB3836.1—2000标准 生产的 专供煤 矿 井下使用的防爆电气设备。采掘工作面必须使用 防爆电气设备。
漏电闭锁电阻整定值可取供电系统检漏 继电器动作整定值的 2~3 倍。解锁电阻值 应不大于整定的漏电闭锁电阻值的 150 %。
❖
漏电保护装置是采用附加直流电源的工作
原理，电网对地绝缘电阻越小，附加检测电流越
大，当绝缘电阻下降到漏电保护装置的动作电阻
值时，漏电保护装置动作，切断由变压器供电的
全部设备电源。这种保护没有选择性，停电范围
e、由Id(3)max校验开关设备的分断能力。
（6）熔体额定电流的选择：
IQe ①对保护电缆干线的熔体：IR = ———— ＋ ∑Ie
1.8～2.5 1.8～2.5 ：容量最大的电动机起动时保证熔体不熔化的系 数。
IQe ②对保护电缆支线的熔体：；IR = ————
1.8～2.5 ③对保护照明负荷的熔体：IR ≈ Ie 。 ④选用的熔体按两相短路电流最小允许值、最小允许电缆芯线
耐爆性由外壳机械强度满足：一般采 用钢板或铸铁制成，设计时，以0.8MPa和 2200℃来设计，并安全系数，钢板，最小 厚度3～4mm，铸铁为6mm。
b、隔爆性： 由外壳装配接合面的结构 参数（如宽度、间隙、表面粗糙度）来保 证的，主要起散热作用。
（3）失爆：隔爆型电气设备失去隔爆性或耐 爆性。
（4）常见失爆现象：（现场易发现的） a、隔爆间隙超限。 b、盖子的紧固螺丝缺少或没有拧紧。 c、无电缆接线嘴（卡爪），缺橡胶密
主要内容
第一部分： 矿井供电系统 第二部分： 防爆基本知识 第三部分： 矿井电网的保护 第四部分： 电缆的使用和管理 第五部分： 触电及其防治 第六部分： 安全用电有关规定
矿井供电系统
一、煤矿企业对供电的基本要求
1、供电可靠：井下不间断供电；双回路电源。 2、供电安全：人身安全，设备安全。 3、供电经济：保证供电质量，经济、合理。
断面、最小允许的长时负荷进行校验，合格后方可使用。 Id(2)
⑤按两相短路电流进行校验：—— ≥ 4～7 IR
如不满足，同样按上述四种办法改进。
三、漏电保护
1、 漏电故障的明确定义：
在变压器中性点绝缘的低压供电系统 中，发生单相接地（包括直接接地和经过 渡阻抗接地）或两相三相对地的总绝缘阻 抗下降至危险值的电气故障就叫做漏电故 障。
6、对漏电保护装置的要求：
① 每天值班电工必须对低压检漏 装置进行一次跳闸试验，并做记 录。
② 不准甩掉检漏装置不用。
井下低压电网各等级电压的漏电跳闸
动作电 阻值如下：
660V 11K；
1140V 20K
7、漏电闭锁
漏电闭锁是在开关分闸断电的情况下， 负载侧网路绝缘电阻降低到规定值及以下 时，检出其故障并闭锁开关使其不能合闸 送电。
4、过流保护装置
a、熔断器 c、感应式过热继电器
b、电磁式过流继电器 d、电子保护器
5、过流保护装置的整定值：
a、对保护电缆干线的馈电开关：I2≥IQe＋Kx∑Ie Kx — 需用系数 取 0.5～1
IQe — 容量最大一台电机启动电流
b、对保护一个负载的电缆支线：I2≥IQ
IQe动=机（）1.5～1.8） Ie（绕线型电动机）
2、漏电原因
： （1）电气设备因绝缘受潮或进水。 （2）电缆受到挤压、砍砸、过度弯曲、铁器划伤或
针刺。
（3）导线连接接头不牢固、有毛刺、无防松措施等。 （4）电气设备超期服役或长期超负荷运行造成绝缘 老化。 （5）维修电气设备时，由于停、送电操作错误。 （6）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留 在设备内部。 （7）操作电气设备时，由于弧光放电造成一相接地。 （8）在电气设备内部增加其他部件，使带电导体与 外壳之间的电气间隙或爬电距离小于安全值时。