1、礦山電工學電力 :電能以 功率形式表達 時俗稱電力。 匯排流:接線 中的母線稱為 匯排流 。 功能 是匯電力系統:電 力由各種形式 的發電廠生 產,集和分配電 能。經過輸送,變 換和分配,到 達 系統和網絡 結構的基本方 式:放射式, 干線式,分散的電能用 戶,這些生 產,環狀式。傳輸,分配消 費的環節,組 成 放射式分 為:單回放式 和雙回路放射 式。 了一個有機的整體,叫做電力系統。單回放射式 優點:系統簡單,運行維護方便。變電所:變電所是匯集電能,交換電壓的中間缺點:使用的開關,線路多,供電可環節,它由各種電力變壓器和配電器組成。靠性差。配電所:不含電力變壓器的變電所為配電所。 雙回路放

2、射式分為:單電源雙回路,雙電源雙回路電力網:電力網主要是由各種變電所及各種干線式結線分:直接連接和貫穿連接。電壓等級的電力線路組成,是電力 直接連接干線法優缺點:具有回路少,能使高壓配系統的重要組成部分,擔負著輸送,電裝置數量減少,造價低。 缺點 :當公用的干線變換,和分配電能的任務。,發生故障時,全部干線上的負荷供電均中斷,可額定電壓:能是受電器,發電機,變壓器等正常 靠性差。工作的電壓,稱為它們的額定電壓。 貫穿連接式結線優缺點:此方式的各用戶變電所受電器和系統的額定電壓正好與等級電壓相同,呈串接形式。由于在連接各用戶干線的進出兩端發電機額定電壓比同級受電器額定電壓高5%。均采用了隔離開關

3、,故有可能減少因一段干線故障電力負荷:電力負荷是決定電力系統規劃 ,設計,而引起的停電范圍。以及發電,送電,變電布局的主要依據。環狀式:適用于電源對礦區用戶的相對位置居中或供電的可靠性:指供電系統不間斷供電的可能程度。較遠,而用戶間距較近,并且負荷相差不是很懸電力負荷對供電的基本要求:殊的供電情況。答:1、保證供電的安全可靠性。 2、保證電能的 礦山各級變電所主接線分:單母線 . 橋式,雙母線良好質量。 3、保證供電系統運行的經濟性。線路變壓器 4種。供電系統接線 :指由各種電器設備及其連接線構成的電路。橋式接線:對具有兩回電源進線、兩臺變壓器的變小電所,可采用橋式結線。它實質上是用一條由斷路

4、器和隔離開關組成的、橫連跨接的“橋”,將兩個“線路變壓器組”高壓側連接起來的結線方式。”橋“上的斷路器稱為”橋開關“。橋式結線可分 為 ”內橋式 “、”外橋式 “和”全橋式 “。外橋結線的適 用范圍 是: 1、供電線路較 短,線路切換 少的變電所。 2、由于某種原 因(如負荷變 化要經常切 換變壓器的變 電所。3、有穩定穿越 功率的變電 所。4、處于環網中 的變電所。 5、向一、二級 負荷供電的情 況。內橋結線適用 的范圍 是: 1、電源電線較 長(張路故障 概率較大的 變電所。 2、不需經常切 換變壓器且負 荷穩定的變電 所。率的變電所。4、處于電網終 端的變電所。全橋結線操作 方便、運行靈

5、 活,但它會使 占地面積加 大,投資增 加。單回線開式電 網上的終端具 有結構簡單、 使用設備少、 投資省、基建 快等優點 ,但 因其在線路或 變壓器故障或 檢修時均要停 電,故其可靠 性較差。采用鉆孔敷設 電纜的優點 是:1、將由礦井地 面變電所至采 區變電所的電 纜線路換成可 靠的架空線 路,節約了有 色金屬和投 資。2、井下巷道中 沒有高壓電 纜,使人員和 全。3、減少了井下變電所硐室的開拓量。4、在有瓦斯、煤塵爆炸危險的采區中,由于將變電亭設在地面,就使防爆高壓配電箱和礦用變壓器的用量達到了最低限度。鉆井敷設電纜的缺點是 :1、需要進行鉆孔、下套管工作,且套管不能回收。2、需要架設高壓

6、架空線、修建變電亭。3、冬季施工和維護困難。配電裝置 是指用來接受和分配電能的,在電氣上有聯系有一些元部件和設備的總稱,主要包括開關設備、保護與測量電器、連接母線備等。變電所的布置包括 主變壓器、室內外配電裝置和主控室等重要部分。空氣中的最小安全凈距 ,它表明帶電部分到接地或帶電部分之間的最小安全凈距離。井下中央變電所的位置應盡量靠近負荷中心,并根據通風良好,交通方便,進出線易于敷設,頂底板條件及保安煤柱的位置等因素,一般設在靠副井的井底車場范圍內。采區變電所位置的確定原則1、位于負荷中心,并保證向采區內最遠距離,最大容量設備供電。量采用一個采區變電所位置。3、盡量設在頂底板穩定,無淋水的地點

7、。4、通風、運輸方便。需工作兩年以上的采區變電所硐室,即視為 永久性建筑。在電力系統中,將能接通、斷開或轉換高壓電路的電器統稱為”高壓開關電器”,分立使用的高壓開關電器有熔斷器、隔離開關、負荷開關和斷路器 4類。熔斷器 :高壓溶斷器是在電網中人為設置的一種最薄弱的元件,當有過電流流過時,元件本身會因發熱而熔斷,并借助滅弧介質的作的電器斷開,達到保護電力線咱和電氣設備的目的。有限流式和跌落式兩種不同的熔斷器。斷路器按滅弧介質劃分 ,有多油、少油、真空和六氟化硫等斷路器。多油斷路器 是一種用油兼作滅弧、絕緣介質的斷路器,特點是箱內充油較多。少油斷路器充油較少,油只作熄弧介質用,載流部分的絕緣是靠空

8、氣和瓷瓶實現的。因其用油量少且油箱結構堅固,故具有使用安全、安裝簡單的特點。真空斷路器 是采用高真空作滅弧介質的一種新型的斷開交流電路的斷路器,其核心弧室。真空斷路器有 很多優點 ,如 觸頭開距小, 動作快,燃弧 時間短,電弧 能量小,維護 工作量小;防 火、防爆;動 觸桿慣性小, 適于頻繁操作 等。隔離開關 是用 來將高壓配電 裝置的元件和 電源隔離的一 種開關電器。 隔離開關的操 作順序:合閘 時先合 QS ,后 合 QF ,分閘時 先分 QF ,后分 QS 。高壓開關柜由 以下幾部分組 成 :母線、高 壓開關、電流 及電壓互感 器、計量儀表 和保護裝置、 信號及操動機 構等。高壓開 關柜

9、分普通 型、礦用一般 型和隔爆型 等。電裝置除應滿 足成套配電裝 置的技術要求 外,尚應滿足 煤礦用電氣 設備制造規 程中的下述 有關規定:1、全封閉外 殼、具有防機 械損傷,防潮 構造。2、能在溫度35,相對濕 度 97%的空氣中 有良好的絕 緣,絕緣材料 具有耐油性和 耐弧性。3、引入電纜接 線端子有一定 的漏電跨度和 氣隙。4、高壓油斷路 器的使用額客 斷流容量應為 實際最大值的 一半。5、應有防誤操 作的機構連鎖 裝置。6、電纜引出線 應有接線盒, 或用插銷連接 電纜。 構連鎖裝置 :1、當手車在柜外時,若斷路器合閘,則手車不能推入柜內。2、當手車推入柜內并將斷路器合閘后,隔離開關合不

10、上。3、當斷路器運行時,隔離開關分不開,同時手車亦被鎖住。礦用隔爆型高壓配電箱適用于有瓦斯和煤塵爆炸危險的礦井井下中央變電所、采區變小電所和其他場所向變電器、高壓電動機和高壓分支線路供電。型號:目前煤礦井下常用的隔爆高壓配電箱有 BGPF-6、BPZ1-6、 BGP-6型等。其中:B-隔爆; G-高壓 ;P-配電箱(裝置; Z-(1設計序號; 6-額客電壓 6kv 。接線盒具有供鎧裝電纜和橡套電纜接線方式的兩種結構。PB3-6G 型高壓配電裝置型號 :P-配電箱;B-隔爆型; 3-設計序號; 6-額客電壓為6KV ; G-改進型; A 、 B 、 C-配電裝置型式。瞬時過載脫扣器的作用是當負載

11、電路中出現過載或短路故障電流時,通過電流互感器,將此過載電流反映到過載脫扣器線圈中,當該電流達到脫扣電流的整定值時,相應脫扣器的動鐵心便向上運動撞擊機械桿直接作用于操作機構,帶動油斷路器分流保護。井下使用的低壓配電開關包括隔爆自動饋電開關和隔爆手動起動器兩大類。前者容量較大,主要用來作低壓總開關和分路總開關;后者容量較小,主要用于小負荷線路、照明變壓器的控制保護。DW80系列隔爆自動饋電開關(DW80-F ,型號 :D-自動空氣斷路器; W-萬能式; 8-隔爆;0-設計序號; -額定電流(A ; F-帶分勵脫扣器。三極萬能自動空氣斷路器包括手動三極接觸器 KM 、過流脫扣器 YA 1、 YA

12、2和分勵脫扣線圈 YA 3,它們均裝在絕緣板上。400Z/660Z(F 型礦用隔爆真空饋電開關的含義 :BKD-真空防爆饋電開關 ;1-設計序號; 400-額定工作電流(A ; Z-真空型; 660-額客工作電壓(V ; Z (F -用途代號,其中 Z 為總開關, F 為分路開關。BLZ 系列礦用隔爆型真空饋電開關:主要作為 200-1250KV ·A 隔爆型移動變電站中的低壓側,也可單獨作為供電總開關和分路開關使用。Bl-礦用隔爆型; Z -真空饋電開關; -設計序號; 630-額定工作電流(A;E(D -與移動變電站配用(獨立使用。手動開關主要 用于有瓦斯煤 塵爆炸危險的 礦井中

13、,用以 控制不需要頻 繁啟動和停止 交流 380V 、 660V 的三相鼠 籠型異步電動 機。礦用隔爆干式 變壓器具有下 述明顯優點 :沒有火災和爆 炸危險,不存 在變壓器油的 老化問題,因 而維護檢修工 作量大為減 少,附屬部件 簡單,沒有貯 油柜,安全氣 道和油門等部 件及密封問 題,具體積 小,質量輕。 常用的礦用隔 爆干式變壓器 有照明、電鉆 用和動力用兩 種。KSG 型礦用隔爆 干式照明、電 鉆變壓器型號 含義 :K-礦用 隔爆; S-三 相; G-干式;容量(KV ·A ; 0.5-一次電壓 等級為 0.5KV 。KSGB 型礦用隔 爆干式電力變 壓器型號含 義 :K-礦

14、用; S-三相; G-干 式; B-隔爆; 31.5(50、 100 -額定容 量(KV ·A ; 6-一次額定電 壓(KV 。KBSG 型礦用隔 爆干式電力變 壓器型號含 義 :KB-礦用隔 爆; S-三相; G-干式; 315(或 500等 -額定容量 (KV ·A ; 6-一次額定電壓 (KV 。KBSG 型礦用隔 爆干式電力變 壓器 是千伏級 移動變電站的 主變壓器。移動變電站綜 采、綜掘的電 源,有 KSGZY- /6、 KBXGZY- /6、 KBSGZY- KSGJY- /6等幾種。型號含義:K(KB -礦用隔爆; S-三相;G-干式; Z-組合; J-掘進專

15、用; Y-移動式; -額定容量(KV ·A ;6-額定電壓(KV 。KSGZY 型主要用于高瓦斯礦井局部通風機及其它動力設備的專用供電電源; KBSGZY 、KBSGZY-T 型主要是供綜采用,后者采用了 KBSG-T 型干式變壓器;KSGJY-120/6則是掘進專用。KSGJY-120/6型移動變電站的動力和控制箱具有:電動機綜合保護(斷相、過載、過流、短路、過壓保護,風、電、瓦斯閉鎖功能。的動力電纜主要有 鎧裝電纜(油浸紙絕緣、聚氯乙烯絕緣、交聯聚乙烯絕緣和橡套電纜等類。鎧裝電纜主要在井筒和巷道中作井下輸電干線向固定設備供電用;橡套電纜主要在采掘工作面供移動機械使用。礦用橡套軟電

16、纜(簡稱礦用橡套電纜既是井下固定設備、運輸設備、采掘設備的供電電纜,又是從采區變電所向采掘工作面配電用的動力電纜。對鎧裝電纜懸掛與連接的要求:1、在水平巷道或傾角小于30°的井巷中,應用吊鉤電纜。懸掛在風管或水管上,也不得使其遭受淋水或滴水,并嚴禁在其上懸掛任何物件。3、井筒和巷道內的電話和信號電纜,應同電力電纜分掛井巷的兩側;若做不到時,在巷道內應敷設在電力電纜上方且保持0.1m 以上的距離。當高、低壓電力電纜敷設在巷道的同一側時,它們應有0.1m 以上間距。為便于摘掛,兩高壓電纜和兩低壓電纜的間距均不得小于 50mm 。4、沿井下巷道內的電纜,在每隔一定距離(一般不大于100m

17、處,在拐彎或分支點上,以及在連接不同直徑電纜的接線盒兩端,都應在吊上懸掛標志牌,并在牌上注明號碼、用途、電壓等,以便識別。5、為便于檢修和維護,立井井筒中所敷設的電纜原則上不應有接頭,但如因井筒太深確需有接頭時,則應將其安排在中間的水平巷道內。(6敷設在硐室內和木支架井巷中的電纜,必須將其黃麻外皮剝除,并應定期在其鎧裝層上加涂防繡漆。穿墻的電纜部分應用套管保護,并嚴密封堵套管口。電纜故障的種類:1、漏電;2、接地; 3、短路; 4、斷線; 5、閃絡性故障。電纜故障的原因:1、機械損傷; 2、絕緣老當。電纜故障的性 質可分為 開 路、低阻、交 絡等 4類。 診斷電纜故障 的性質是指確 定故障點電

18、阻 是高阻還是低 阻;是閃絡還 是封閉性故 障;是接地、 短路、斷線還 是它們的混 合;是單相、 兩相還是三相 故障 。可以根 據故障發生時 出現的現象, 初步判斷故障 的性質。 電纜故障探測 方法:1、電橋 法,優點是簡 單、方便。缺 點是:測量精 度很低,不適 于電纜的高 阻、閃絡性故 障,需知道電 纜的準確長 度,不能檢測 電纜的短路和 斷路故障。 低壓脈沖反射 法,優點 是:不需要知道電 纜的準確長度 和電纜芯線的 截面、材料 等,還可以從 反射脈沖識別 電纜接頭與分 支點的位置。 缺點 是:不能 檢測高阻與閃 絡性故障。脈沖電壓法 :使電纜故障點 在直流高壓或 脈沖高壓作用 下擊窗,

19、通過 觀察放電脈沖 (行波在測 量點與故障點 之間往返一次 的時間來測 距。這種方法 的優點是:不 必將電纜高阻 與閃絡性故障 的故障點燒 穿,直接利用 故障點擊穿產 生的瞬態脈沖 電壓信號測 距;測量跨度 快,測理過程 簡化,是電纜 故障測距技術 的重大進步。脈沖電壓法的 缺點是:安全 性差(儀器與 路有電耦合,接線恢復雜,放電脈沖的波形不尖銳,難以理解 。脈沖電流法的優點是:測距儀與高電壓回路是磁的耦合,實現了電的隔離,安全,可靠;經線性電流耦合器變換的脈沖電流波形亦比較容易理解,接線比較簡單。目前國內外普遍采用行波法原理測量故障點的距離;用低壓脈沖反射法測量電纜斷線和低阻故障;用脈沖電流

20、法測量電纜的高阻或閃絡性故障。瓦斯 通常是指沼氣(CH 4,沼氣是一種無色、無臭、無味、無毒的氣體。炸 :濃度達到5%-16%;存在溫度達 650-750的點火源。最容易引爆的瓦斯濃度是 8.5%,爆炸壓力最大的瓦斯濃度是9.5%,當瓦斯濃度低于 5%時可以被點燃,但不會爆炸 。引爆延遲時間,延遲時間隨點燃溫度的升高而縮短,隨瓦斯濃度的降低而增大,一般在零點幾秒至幾秒的范圍內。為了防止瓦斯、煤塵爆炸,可采用以下預防措施:1、將瓦斯和煤塵的含量嚴格控制在非爆炸范圍內。當采區回風道、采掘工作面回風道風流中瓦斯濃度超過 1%時,就必須停止工作,撤出理。2、控制井下各種可能引爆的熱源、火源和電煩的,使

21、之不能外露或低于引爆溫度。3、完善井下供電系統的保護裝置,當供電系統或設備發生可能引爆瓦斯、煤塵的故障時,及時地切斷電源。4、建立和健全各種有效的安全制度和操作制度,保證井下供電系統的正常運行。采取一定措施或改進后,能在礦井井下正常使用的電氣設備叫 礦用電氣設備 。對礦用一般型電氣敢設備的基本要求是:一是外殼有一定的防水,防外物的要求。的接線端子有一定的空氣間隙和漏電距離的要求。三是有良好的耐潮性能。四是進線裝置應符合國家標準 GB3836-2000(爆炸性環境用防爆電氣設備的要求。五是應有內、外接地螺栓。六是接線盒的內壁和可能產生火花的金屬外殼內壁應均勻地涂上一層耐孤漆。考慮防爆性能而采取了

22、一定的特別措施后,能在具有爆炸危險環境場所正常、安全使用的礦用電氣設備,叫礦用防爆型電氣設備。對于正常運行時不產生電弧、火花或危險高溫的電氣設備或部件,(包括加強絕 緣、增大電氣 間隙和漏電距 離,以進一 步提高安全程 度,防止內部 發生短路及接 地故障,并嚴 格控制外殼的 表面溫度,以 達到防爆的目 的,這種類型 的設備叫做 礦 用增安型電氣 設備 。Exd I 指具有 隔爆外殼的礦 用電氣設備 。 防爆外殼 是利 用間隙防爆原 理設計制造 的,它應具有 足夠的機械強 度,能耐受內 部爆炸性混合 物可能產生的 最大壓力,并 嚴格控制接合 面的間隙、寬 度及加工光潔 度,使電氣設 備外殼內部發

23、 生的電火花及 爆炸不致引燃 外部爆炸性混 合物。隔爆外 殼必須具有耐能。耐爆性亦稱爆 炸穩定性,即 外殼要有足夠 的機械強度。隔爆性 亦稱 不 傳爆性 ,即當 爆炸性混合物 在外殼內爆炸 所產生的高溫 氣體與火焰, 通過外殼與殼 體的接合面噴 向殼外時,受 到足夠的冷 卻,使之不能 將殼外爆炸性 溫合物點燃。隔爆外殼的隔 爆性能主要靠 隔爆面長度、 間隙厚度和隔 爆面光潔度為 隔爆三要素。法蘭盤的寬度 就是隔爆面的 長度,通常用 符合“ L ”表 示。隔爆接合面相 對表面間的跨 度稱為間隙, 也可叫 氣隙 , 通過用符號 “ W ”表示 。 間 隙的作用 是: 射物與隔爆面緊密接觸,有利于溫

24、度的降低;能破壞向外噴射火焰的結構,使錐形火焰變成舌狀,接觸面增大,有利于冷卻;滯緩爆炸噴射物的速度 ,延長了冷地時間,加大了熱損失,間隙有漏氣泄壓作用,降低了殼內爆炸所產生壓力。本質安全型電氣設備(ExibI 正常工作或規定的故障條件下,所產生的電火花和熱效應,均不能點燃規定的爆炸性混合物的電路,叫做 本質安全電路 ,全部電路為本質安全電路的電氣設備,叫 本質安全型電氣設備。防爆正壓型電氣設備(Exp法:將新鮮空氣或惰性氣體送人(或充人密封的電氣設備外殼內部,并保持一定的正壓,以阻止電氣設備外部爆炸性混合物侵入外殼內部,使點火源與周圍的爆炸性混合物相隔離,以達防爆的目的。防爆特殊型電氣設備(

25、Exs I凡是在結構上下不屬于上述各基本防爆類型及各類型組合的電氣設備,經國家防爆檢驗機構通過試驗并確認其具有防爆能力的電氣設備叫防爆特殊型電氣設備。它有 2種型式:1、用耐腐蝕的金屬網制成的網罩隔爆結構。 2、用耐腐蝕和耐燃性能較好的微孔通氣材料制成的微孔隔爆結構。網對地發生電能泄漏的電氣故障,其特征是電網對大地的絕緣阻抗降低、泄露入地的電流增大。觸電 在一般情況下是電網發生漏電故障的一種特殊形式,它直接威脅工作人員的生命安全,研究半確定人身安全電流或觸電安全值等對人員、礦井的安全和漏電保護系統的設計有重要意義。在電力系統中,當帶電導體對大地的絕緣阻抗降低到一定程度,使經該阻抗流入大地的電流

26、增大到一定程度,我們就說該帶電導體發生了漏電故障,或者說該供電系統發生了漏電故障。流入大地的電流,叫做 漏電電流 。空氣也質。漏電故障 可分為集中性漏電和分散性漏電兩類。 集中性漏電 :是指發生在電網中某一處或某一點,而其余部分的對地絕緣水平仍然正常的漏電。 分散性漏電 是指整條線路或整個電網的對地絕緣水平均勻下降到低于允許水平的漏電。集中性漏電又分為長期集中性漏電、間歇集中性漏電和瞬間集中性漏電三種類型 。長期集中性漏電 是指電網中的某一設備或電纜,由于某種原因使絕緣擊穿或帶電導體碰殼而造成的漏電故障,如果沒有相應的保護裝置,或者保護裝置拒動,這種漏電故障將長期存在。間歇性網內某臺控制 設備

27、的負茶 端,如磁力起 動器負荷側的 電纜和末端的 電動機,由于 某種原因使絕 緣擊穿,帶電 導體碰殼而發 生的漏電故 障。瞬間集中 性漏電主要指 人員或其他接 地的導體偶爾 觸及設備的帶 電部分后,立 刻又擺脫或分 開的情況。 漏電可分為單 相漏電、兩相 漏電和三相漏 電三種類型 。 產生漏電的原 因 :1、電纜或 電氣設備本身 的原因; 2 、開關設備長 期使用,接線 板潮濕可能造 成漏電 ; 3、 長期使用的電 動機,工作時 繞組發熱膨 脹。發生漏電的危 害1、人身觸電;2、引起瓦斯及 煤塵爆炸; 3、 使電雷管無準 備引爆; 4、燒 損電氣設備; 5、引起短路事 故; 6、嚴格影 響生產

28、。人體觸及帶電 導體或因絕緣 損壞而帶電的 電氣設備金屬 外殼,甚至接 近高壓帶電體 而成為電流通 路的現象叫觸 電。電擊是觸電后 人體成為電路 的一部分,電 流流經人體引 起熱化學作 用,電解血液 和影響人的呼 吸,心臟及神 經系統,造成 人體內部組織 的損傷和破 壞,導致殘廢 或殘廢,電擊 常稱為 內傷 。發生人身觸電 時流過人身的 流。分 4個階段 :1、感知電流; 2、反應電流; 3、擺脫電流; 4、極限電流。人體抗是觸電電流所流經的人體各部分阻抗之和 。體內電阻由肌肉組織,血液,淋巴和神經等組成,其電阻較小,且基本上不受外界條件的影響,一般不低于 500。皮膚電阻是指皮膚表面角質層的

29、電阻,它是人合格總阻抗的主要成分。我國把井下工作的人體電阻定為 800-1500,通常取為1000。人站在地上,身體某一部分碰到帶電的導體或金屬外殼時,人體接觸部分與站立點的電位差稱為接觸電壓。電電流趙大,但并非線性關系 。影響觸電程度最主要的因素是觸電電流的大小和觸電時間的長短。我國現行規定30mA (過去是50mA 。該規定的含義是 :對于任何供電系統,必須保證當發生人員觸電時,觸電電流不得大于30mA ,否則,就必須設置觸電保護裝置。該規定的含義是:30mA 電流作用于人體 1s及以內,對人體無傷害(致殘或致死作用;假如電流超出 30mA ,則時間就應小于1s ,反過來也一樣,總之是二者

30、的乘積不允許超過30mA ·s 。安全電流與人體電阻的乘積壓。人端阻抗就是甩掉外部電路,且內電路中電源被短接。預防漏電、觸電的措施1、加強井下電氣設備的管理和維護,定期對電氣設備進行檢查和試驗,性能指標達不到要求的,應立即更換。2、將帶電導體、電氣元件和電纜接頭等,都封閉在堅固的外殼內。3、對于那些不能封閉在外殼內的帶電裸導體,如電機車用的架空導線,應將其安在一定的高度,以避免人身接觸的可能。在行人的巷道內、車場內以及人行道與巷道交叉的平面至架空導線的懸掛高度不得小于 2m ;在不行人的巷道內不得小于1.9m ;在井底車場內,從井底車場到乘車場,其高度不得低于 2.2m 。4、加強手

31、持式電動工具把手的絕緣。5、對人員接觸機會較多的電氣設備,采用較低的額定電壓。6、井下配電變壓器的中性點禁止直接接地,以減小漏電或觸電電流。搶救不幸觸電人員生命最有效的辦法就是現場急救。觸電急救的辦法 :1、人工呼吸法; 2、心臟按摩法;采用為壓器中性點絕緣(不接地或中性地的運行方 式,特點是比 較安全,漏電 電流小,但對 保護裝置的靈 敏度要求較 高,嚴禁井下 配電變壓器中 性點直接接 地;嚴禁由地 面中性點直接 接地的變壓器 或發電機直接 向井下供電。 無論是炮采、 普采、高檔普 采及綜采都在 大量使用 660V 電網供電。 對長期固定不 動的用電設 備,才使用鎧 裝電纜。 單相漏電和兩

32、相漏電均屬于 不對稱故障。 節點電壓法的 定義 為:聯到 節點的各支路 電動勢和該支 路阻抗之商的 相量和,等于 該節點電壓與 聯到該節點各 支路阻抗并聯 值之商。發生兩相漏電 的幾率遠不如 單相漏電高, 其故障程度 (僅就漏電而 言也比單相 漏電輕。單相 漏電是井下低 壓電網漏電故 障的主流。 三 相漏電屬于對 稱性漏電。全面 是指保護 范圍內覆蓋整 個供電單元, 沒有動作死 區,無論該供 電單元內何處 發生什么類型 的漏電故障 (對稱的或不 對稱的,都 能起保護跳閘 作用。安全性 :從保 護人員觸電的 角度出發就是 要滿足30mA ·s 。保護可靠有兩 個含義 :一是 保護裝置(

33、或 系統本身有 較高有可靠 性;二是保護 性能要可靠, 即當本供電單 故障時,它一定動作(不拒動,而當本供電單元外發生任何故障或其內發生非漏電故障時,它一定不運用(不誤動。動作靈敏 是指保護裝置對故障的反應能力,要求對于最輕的漏電故障。井下低壓供電單元的對地電容主要取決于電纜的長度、截面、絕緣材料的厚度和電介質的性質,而長度的變化是最大的。電纜總長度越長,電網對地電容越大。直流檢測式漏電保護具有以下優點 :1、保護全面; 2、對整個供電單元具有電容電流補償,漏電電流和人身觸電電流較小,等于人為地減輕3、運用值整定簡單,數值固定,而且能直接反應電網對地的絕緣狀況; 4、這種保護裝置與供電單元中各

34、分組饋電開關、磁力起動器中的漏電閉鎖單元一起,可以構成一個簡單易行、可靠性高、成本低廉且易于查找故障支路的漏電保護系統。直流檢測式漏電保護的缺點 :1、保護無選擇性; 2、電容電流補償是靜態補償,電感電抗值調定以后就不能隨電網對地電容的變化而自動變化,因而不能保證在整個生產過程都達到最佳補償的狀態,降低了保護的安全性; 3、保護裝置的動作時間較長。序電壓的大小來反應電網對地的絕緣程度,當零序電壓大到一定程度,就使饋電開關跳閘,這就是零序電壓式漏電保護的原理。運用電阻值不固定、不能保護對稱性漏電故障及不能補償電容電流是這種保護方式的缺點。利用零序電流或零序電壓的幅值大小來判斷供電單元內是否發生了

35、漏電,同時,利用各支路的零序電流與零序電壓的相位關系來判斷故障支路,而后動作,有選擇地切除故障支路的電源,這種保護方案就稱為零序功率方向式漏電保護,簡稱方向保護。電保護 :能保護單相漏電和人身觸電,而且電路較為復雜。選擇性漏電保護裝置 是指保護裝置動作時僅將發生漏電故障線路的電源切斷,保證系統其余部分正常工作。三級選擇性漏電保護系統 是指在供電系統的三級上都裝設有選擇性漏電保護裝置。零壓零流起動、零壓維持的含義 是:保護插件啟動需要零序電壓和零序電流的大小和相位關系上都滿足條件,但一旦啟動后要維持啟動狀態,則只需有一定幅值的零序電壓即可。保護接地 就是用導體把電氣設備中所有正絕緣損壞時可 能帶

36、電的外露 金屬部分(電 動機、變壓 器、電器、測 量儀表的金屬 外殼、配電裝 置的金屬構 件、電纜終端 與接線盒的金 屬外殼等, 和埋在地下的 接地極連接起 來。距接地極越近 的地方,電流 通過土壤的導 電面積越小; 距接地極越遠 的地方,導電 面積越大。距 接地極越近的 地方,因半球 面的表面積 小,因而電阻 較大;越遠的 地方,其電阻 越小。因而認 為該處的電位 為零,這就是 通常所說的電 氣上的 “地”。接地 回路中任何一 點對“地”的 電位差稱為對 地電壓。電氣 設備接地部分 的對地電壓與稱為接地裝置 的接地電阻 , 它等于接地線 的電阻與接地 極的流散電阻 之和。兩鄶間的電位 差叫做

37、 跨步電 壓 ,一般取步 距 0.8m ,即取 0.8m 間的電位 差為跨步電 壓。距接地極 越近,跨步電 壓越大,反之 越小。若電動機 M 1和 M 2的接地電阻大 小相等,則兩 電動機外殼對 地電壓相等, 為電網電壓的 一半,即 380V 電網對地電壓 為 190V ; 660V 電網對地電壓 為 330V 。井下保護接地 系統由主接地 極、局部接地 極、接地母 線、輔助接地 母線、接地導 線和連接導線 等組成。 主、副水倉或集水井內的接地極稱為 主接地極 。有幾個水平的礦井,每個水平的總接地網都要與主接地極連接。為加強接地系統的可靠性,在裝有電氣設備的地獨立埋設的接地極稱為 局部接地極。

38、需要裝設局部接地極的地點有 :1、采區變電所(包括移動變電站和移動變壓器;2、每個裝有固定電氣設備的硐室和單獨的高壓配電裝置; 3、每個低壓配電點和至少有 3臺以上電氣設備的配電點; 4、無低壓配電點的采煤工作面的運輸巷、回風巷、集中運輸巷(帶式輸送機巷以及由電的掘進工作面,至少要分別設置一個局部接地極; 5、連接動力鎧裝電纜的每個接線盒以及高壓電纜連接裝置。連接井底主、副水倉內主接地極的母線稱為 接地母線 。井下各機電硐室、配電點、采區變電所內與局接地極、電氣設備外殼、電纜的接地部分連接的母線稱為 輔助接地母線。從總接地網或輔助接地母線引向電氣設備(包括電纜的接地部分的導線稱 連接導線。 從

39、局部接地極引出的導線稱 接地導線 。采用變壓器中性點直接接地的運行方式,其接地的中性點叫零點,由或接地的中性線叫零線。所謂 保護接零 ,就是把電氣設備正常情況下不帶電的金屬部分與電網的零線作電氣連接的保護措施。沿零線把一點或多點再行接地,稱為 重復接地 。重復接地的作用是進一步降低發生單相碰殼接地短路時人體的接觸電壓及減少零線斷線時漏電設備外殼的對地電壓。接地網上任一保護接地點的接地電阻值不得超過 2;每一移動式和手持式電氣設備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值,不得超過 1。中,短路是最嚴重的故障之一。所謂 有短路 是指供電系統中不等電位的導體在電氣上被短接,如相與

40、相之間的短接、相與地之間的短接等。產生短路的主要原因 是由于電氣設備載流部分絕緣損壞。發生短路的主要類型有 :三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路等。有一種短路稱為對稱短路,后三種通稱為不對稱短路。在井下,短路也是引起瓦斯、煤塵爆炸和電氣火災的主要原因之一。無限大電源容量是一個相對的概念,它是指電源距短路離”較遠、電 源額定容量遠 大于系統供給 短路點的短路 容量的電源, 常用 S= 表 示。所謂“電 氣距離”較 遠,實際上是 指電源阻抗小 于短路回路總 阻抗 10%的情 況。對于無限 大電源容量系 統,在分析短 路暫態過程 中,可以不考 慮電源內部的 參數。短路電流暫態 過程的突出

41、特 點是產生非周 期分量電流, 產生的原因是 由于回路中存 在電感。 當非周期分量 衰減到零后, 短路故障的暫 態過程即告結 束,此時進入 短路的穩定狀 態,這時的電 流稱這穩態短 路電流。 短路電流可能 的最大瞬時電流。如果短路是在 產生最大瞬時 值的條件下發 生,則在短路 后第一個周期 內的短路電流 有數值將最 大,該值稱為 短路全電流的 最大有效值 (雙稱沖擊電 流有效值。短路計算的基 本步驟如下 : 1、繪制計算電 路圖,選定短 路計算點。 2、 繪制計算用的 等效電路圖。 3、元件電抗的 計算。供電系統中的 電氣設備和載 流導體,當電 流流過時相互 間存在作用 力,即一相電 流所產生

42、的磁 場對其他相電 流的作用力, 稱為 電動力 。 要求電氣設備 和載流導線必 須具有足夠的 承受短路電動 動穩定性 。需要進行熱穩定樣驗的設備有:開關電器、電抗器、母線、套管絕緣子、電流互感器、電纜等。假想時間 是指在此時間內短路穩定電流 I ss所產生的熱量等于短路全電流 i s ,在實際短路時間內所產生的熱量。凡是流過電氣設備或線路的電流,如果超過其額客值或允許值,都叫做 電流。低壓電動機的控制設備,應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控制裝置。對流保護1、動作迅速:是指在故障電流還沒有造成危害之前,便除。2、動作有選擇性; 3、可靠性; 4、動作靈敏:是指保護裝置對故障

43、的反應能力要強,對于短路保護,即使是在保護范圍末端發生最小兩相短路,它也能可靠地動作。熔斷器主要由外殼和熔體構成。熔體用熔點為 200-420的鉛、錫、鋅合金制成,串聯于電路中。熔斷器的額定電流前者是銘牌上規定的長時通過熔斷器的最大電流;后者是指允許長時通過而熔體不熔斷的最大電流。井下低壓熔斷器的額定電壓有 500V 和 660V兩種。熔斷器的極限分斷能力是批多大的短路電流,也就是滅弧能力。熔斷器熔體的熔斷時間與實際流過熔體的電流的關系叫做熔斷器的保持特性。電磁式過流繼電器又叫過 電流脫扣器 ,它是利用電磁鐵的力量直接或間接使開關跳閘,而達到過流保護的目的。熱器電器是專作電動機過負荷保護的電器

44、,它由熱繼電器和電磁式過電流繼電器組合而成,是過負荷和短路復合式的保護裝置。繼電器額定電流和熱元件額定電流 前者是指整個繼電器長期工作所允許的最大電流;后者指允許長期通過且不使熱繼電器流。對于煤礦井下電網的過流(短路保護,有以下幾點要求 :1、是確保可靠性和快速性,兼顧選擇性。 2、是各級保護應有一級后備保護。 3、是采用熔斷器保護時,熔體必須與所保護的電纜截面相配合。用來實現電動機的啟動、停止、反轉和調速等控制過程的電器稱為控制電器。礦山常用的控制電器有控制器、主令電器、繼電器和接觸器等。接觸器 是一個由電磁鐵帶動的開關。在控制電路中,它起著接通或切斷電動機主電路的作用。 接觸器有直流和交流

45、兩種 ,直做成單極的, 交流接觸器則 一般做成三極 的。繼電器 是一種 靈敏的小型自 動控制器。它 能反映某些機 電參數的變化 (如電流、電 壓、時間、壓 力等,并用 其接點斷開或 接通電氣回 路,達到控制 目的。按線圈通過電 流種類的不同 可分交流和直 流兩種;按功 用不同,最常 用的為電流和 電壓兩種 。 在控制電路 中,起著發號 施令作用的電 器為主令電 器。控制器目前廣 泛應用的有鼓 形控制器和凸 輪控制器 。 凸輪控制器的 優點 是:接點 磨損小,每小 時接電次數可達 800-1000 次；缺點是： 結構笨重，操 作比較費力。 控制線路圖通 常分為原理接 線圖和安裝接 線圖。 電路的

46、控制過 程如下：首 先，閉合隔離 開關 QS，為啟 動電動機作好 準備。其次， 啟動。按啟動 按鈕 ST，接通 如下控制回 路。 隔爆磁力起動 器是一種組合 電器，它主要 由隔離開關、 接觸器、熔斷 器、過熱過流 繼電器、按鈕 等組成。 QC83 系列隔爆 磁力起動器用 于瓦斯或煤塵 爆炸危險的礦 井中，包括以 下型號：QC8380、QC8380N、QC83120、QC83-225 型。Q-起動 器，C-磁力， 8-隔爆，3-設 計序號。 QC83-80 型起動 器能實現就地 和遠方兩種控 制方式。“就 地控制”就是 利用起動器本 身的啟動 （1ST）、停止 （1STP）按鈕 進行控制；所 謂

47、“遠方控 制”則是在離 開起動器一段 距離另加一組 啟動（2ST）、 停止（2STP按 鈕進行控制。 只要按下停止 按鈕 1STP 使 KM 斷電，KM1 斷 開，電動機即 停車，當電源 電壓消失，電 動機停車，同 時接觸器 KM 失 電返回，KM2 接 點斷開，此時 即使電源電壓 自動恢復也不 會自動啟動電 動機，這種作 用叫零電壓保 護。 連鎖控制是指 多臺工作機械 聯合運行時， 各個機械的控 制應滿足一定 的操作程序的 控制。 控制回路是由 本質安全型稱 壓變壓器 T2 和 電容器 C3 組成 的鐵磁諧振交 流穩壓器供 電。 試漏是檢查漏 電閉鎖回路能 否正常工作的 手段。超動器 在準備

48、狀態 時，按下試漏 按鈕 2ST，使檢 測回路通過 2ST 和試漏電阻 R1 形成閉路。由 于 R1 小于漏電 閉鎖動作電阻 值，故試漏時 的檢測電流相 當大，足以使 組件 A 導通， 4K 釋放，綠燈 HGN 亮，實現漏 電閉鎖。否 則，說明漏電 閉鎖回路本身 存在故障。 抽屜式芯架上 裝有真空接觸 器及控制保護 組件。 由于采煤工作 面的條件惡 劣，故對采煤 機組的控制提 出以下要求： 1、應有零電壓 保護，以防止 電動機自啟動 而造成事故。 2、能在采煤機 上遠距離停止 輸送機，以保 證生產安全。 3、最好不在工 作面內切斷負 載電流，以免 造成爆炸事 故。 載波控制系 統：利用發射 機

49、把控制意圖 變成頻率不同 的電信號發射 到動力線路 上，經過動力 線路傳遞到接 收機，由接收 機帶動執行元 件完成控制意 圖。 對采煤機組載 波控制有要 求：1、采煤機 司機可以隨時 啟動和停止采 煤機。2、采煤 機司機可以在 采煤機上隨時 停止和閉鎖輸 送機，并有信 號顯示，不允 許采煤機司機 啟動輸送機。 3、采煤機司機 與輸送機司機 間應有聯絡信 號。4、采煤機 組在維修時應 有可靠的電氣 閉鎖裝置。 載波發射機由 LG 振蕩器、諧 振放大電路和 輸出電路三部 分組成。 載波接收機由 雙調諧振輸入 電路、諧振電 壓放大電路和 功率放大電路 三部分組成。 采煤機組載波 控制的過程： 1、啟

50、動；2、 停止；3、停輸 送機；4、解鎖 輸送機。 采煤機的主要 電氣設備有： 1、電動機部； 2、牽引部隔爆 箱；3、三位四 通閥隔爆箱； 4、中間控制 箱；5、電纜接 線箱及右側控 制箱。 采煤機的控制 系統可完成以 下控制功能： 1、采煤機的啟 動與停止；2、 采煤機的緊急 停車和自鎖； 3、采煤機主電 路隔離開關空 載切斷或接通 時的自鎖；4、 除電動機啟動 與停止外，其 余操作都是由 按鈕控制相應 的電磁液壓閥 （簡稱電磁 閥）進行的， 以使左、右滾 筒升降，牽引 調速換向，機 身調斜；5、采 煤機的恒功率 自動調節。 采煤機電動機 功率主要用于 截割部。 電動機的輸出 功率是與電流 成正比的。 最佳負載：是 指由煤質軟硬 等工作面條件 所決定電動機 的適宜負載。 使用功率調節 器的優點：1、 使電動勸機經 常保持在額定 負荷下運轉， 充分發揮采煤 機的效能；2、 由于自動調節 負荷，可防止 電動機過載、 過熱引起的開 關跳閘等事 故，從而減少 停產時間；3、 減小機器的沖 擊負荷，運行 平穩，可以延 長機器的檢修 周期和壽命； 4、減輕司機的 操作量及維修 工作量。 保證停風后切 斷停風區內全 部非本質安全 型電氣設備的 電源。使用 2 臺局部通風機 供風的，2 臺局 部通風機必須 同時實現風電 閉鎖。 對風電閉鎖裝 置的要求：1、 正