煤矿安全用电相关知识

煤矿安全用电

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。矿井供电设备、井下电气设备的隔爆与失爆、井下电网三大保护分述如下：

一、矿井供电设备

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。矿用一般型适用于低瓦斯矿井，装备在井底车场的变电所内。矿用隔爆型适用于有瓦斯或煤尘爆炸危险矿井的所有采区变电所或井底车场变电所。

（二）矿用变压器

矿用变压器是为适应煤矿对变压器结构提出特殊要求的特种变压器。它的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。按变压器的形式可分为矿用动力变压器和照明变压器两种。煤矿井下常用的是矿用隔爆干式变压器，它的内腔无油，主要靠空气自然冷却，称干式变压器。适用于有

瓦斯、煤尘爆炸危险环境的矿井。常用的矿用隔爆干式变压器有照明，信号用和动力用两种。装备在采掘工作面附近，作为照明、信号和机械化采掘设备的供电变压器。随着工作面的推进而不断移动。

（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，可以在线路中出现过电流和漏电故障时，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。

铠装电缆较重，不便移动和敷设，不易弯曲，只适宜固定敷设，用于向固定或半固定电气设备供电。

橡套电缆柔软性好，容易弯曲，便于移动和敷设，因此适用于向移动电气设备供电。

塑料电缆的芯线绝缘和护套全部用塑料制成。这种电缆外部如加铠装层，则与铠装电缆相似；不加铠装层，则与橡套电缆相似。

二、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气设备。隔爆型电气设备是防爆电气设备的一种类型，它的防爆标志为Exdl，其含义Ex为防爆总标志；d为隔爆型代号；l为煤矿用防爆电气设备。读作煤矿用隔爆型防爆电气设备。

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，凡是具有这种隔爆外壳的电气设备就叫隔爆型电气设备。

隔爆型电气设备之所以能够隔爆，关键是它有一个特制的“隔爆外壳”。这种隔爆外壳具有即能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。正因为隔爆型电气设备的隔爆外壳具有耐爆性和隔爆性，所以被广泛用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所。

为了实现隔爆外壳耐爆和隔爆性能，对隔爆外壳形状、材质、容积、结构等均有特殊的要求。

失爆，电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性就失爆。已经失爆的任何隔爆电气设备，都不准在有爆炸性危险环境的场所使用。其原因是，如果失爆电气设备内部发生爆炸，必将因外壳损坏而直接引起壳外的爆炸性气体爆炸；或者是从各部缝隙中喷出的高温气体或火焰引起壳外周围爆炸性气体爆炸。这是非常危险的。

煤矿井下常见的电气失爆现象有：

（1）由于隔爆接合面严重锈蚀，有较大的机械伤痕，连接螺钉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、碰等原因，使隔爆外壳变形或损坏；隔爆外壳上的盖板、接线嘴、接线盒的连接螺钉折断、螺纹损坏；连接螺钉不齐全，使机械强度达不到规定而失爆。

（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的压力使外壳损坏、发生失爆。

（5）隔爆外壳焊缝开焊、有裂纹而失爆。

三、井下电网三大保护

为了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

煤矿井下电气事故大多数是因绝缘下降造成相间短路或接地（碰壳）等故障引起的，由于电气的故障极易造成触电或引起瓦斯、煤尘爆炸的危险，因此当绝缘下降到有危险的程度时能自动切断电源，找出隐患，就能避免事故，保证安全用电。

为了达到这一目的，目前我国煤矿井下广泛采用检漏继电器，作为绝缘监视和漏电保护装置。

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，能在允许的时间内将总馈电开关自动切断，以保安全。实践证明，这是保证井下安全生产行之有效的措施。

（二）保护接地

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。

如果电气设备漏电碰壳，设备的金属外壳就会带电。在没有保护接地的情况下，人触及带电的金属外壳后，电流会全部通过人体。当设有保护接地后，如果有人触及带电的金属外壳，因接地装置与人体构成了并联电路，对人体起分流作用，就大大减少了通过人体的电流，从而减少了人体触电时的危险。

总之，设置保护接地的目的是防止设备因漏电而使外壳带电时发生人身触电事故和降低引起瓦斯、煤尘爆炸的可能性。

（三）过流保护

过流是过电缆的简称。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。