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矿山电工学课后答案矿山电工学课后答案 1 1.什么叫电力系统和电力网? 由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能 生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。由输电、变电、配电 设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。 2.什么叫电气设备的额定电压?电力系统为什么要采用各种电压等级? 能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压， 称为额定电压。采用高的电压等级，就是为了减小流过输电线路的电流， 从而减小输电过程中的电能损耗。另一方面，采用高的电压等级就意味着 要增加投资，因此，从经济方面考虑，根据不同的输电距离，选择不同的 电压等级， 3.电力用户为什么要分级?怎样分级?煤矿电力负荷是怎样分类的? 电力用户为什么要分级： 因为供电中断电发生的危害不同。 怎样分类: 点一类用户要求用电绝对可靠，第二类用户，如果停电将会造成重大的经 济损失，第三类用户停电对生产无直接影响。 4.单母线分段与桥式接线的主要区别是什么?单母线分段开关的选用 原则是什么? 单母线分段是按间隔来配臵断路器的，比如两回进线，两台主变，加 上一个分段间隔，总共需要五台断路器。 内桥接线则不一样，同样的两回进线，两台主变，一个内桥间隔，只 需要三台断路器。也就是内桥接线的投资比分段的少。 一般情况下，内桥接线多用于终端变或者没有穿越功率流过的变电站。 5解释矿井供电系统图。 6.解释制深井供电系统略图。 7.解释浅井供电系统略图。 8.什么叫采区工作面配电点?它有什么用途? 工作面配电点：接受由采区变电所或移动变电站送来的低压电能通 过控制开关、磁力起动器，用软电缆向回采或掘进工作面的机电设备供电 的处所。 用途： 1、工作面配电点是将采区变电所送来的电能分配给采掘工作 面。 2、 它还利用干式变压器或煤电钻变压器综合装臵， 将电压降为 127V， 供电钻、照明和信号等作用。 9.采区变电所硐室的设臵应满足哪些主要要求? 采区变电所硐室的位臵：应设在通风良好，运输方便，而且位于采区 负荷中心的地方。 并装有向外开的铁栅栏门， 全敞开时不能妨碍巷道交通。 10.矿井用变压器与普通变压器的区别何在?主要有几种类型？应用 场所如何？ 基本上有两大区别 1、矿用变压器必须是防爆的有(Ex)防爆标志 2、矿用变压器都是干式的，变压器不用绝缘油的。 45 号，25 号，10 号。25 号就是它的凝固点事“-25”度，只要这个地 区的温度没“-25”度就可以使用。45,10，同上一样 11.油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器各有何特点?说明它们的 适应范围。 第一，他们都是断路路器这是他们的共同点，第二他们的灭弧方式不 一样，第三维修的角度来讲，真空断路器，六氟化硫都断路好维修第四 经济角度来讲多油、少油比较便宜，从运输角度来说真空断路器多油、少 油好运输 油断路器 ： 能够关合、 承载和开断正常回路条件下的电流， 并能关合、 在规定的时间内承载和开断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的开 关装臵。 六氟化硫断路器：一般的变电站都可以使用。 真空断路器：以空气作为灭弧介质，灭弧能力一般，通常用于低压系 统 12.断路器与隔离开关的结构、用途有何区别?如何进行可靠操作 路断器就是高压开关，是高压电路中用以通、断负荷的电力设备。 隔 离开关又称刀闸， 用于检修设备和线路停电时隔离电路。 操作时先打开油 开关，然后再打开隔离开关，反之闭合电路时，必须先合油开关两侧的隔 离开关，然后再合油开关。 13.高压配电箱有哪些主要元件组成?用于矿井中的高压配电箱有哪 些种类?其各自使用范围如何? 高压配电箱主要元件有： 开关电器、 测量仪表、 保护设备、 操作机构、 信号系统。GG-1 型在目前 6kv 配电系统中大量采用，电路选用 SN2-10 型 少油开关，断流容量 350GVA,母线为 6-1kv 单母线。 GKW-1 型常用于地面 变电所或井下中央变电所，作为 6kv 线路及高压电动机的控制开关。 14.试述采区低压供电设备的种类及用途。 15.常用矿用电缆有哪几种?如何根据使用场合选用? 矿用电缆分为 三类：铠装电缆、橡套电缆、塑料电缆。 1、移动频繁。工作中需要经常移动，要求护套有较好的耐磨性。电钻 电缆除经常搬运电钻而拖动，要求一定的抗拉力。采掘机电缆在工作中不 断在机组上卷放、收绕井在地面上拖动。 2、经常弯曲和扭转.以电钻电缆和采掘机电缆为最严重。特别是电缆 与电钻或采掘机连接出，是受到弯曲、扭转力以及拉力最严重的部位。要 求电缆在很好的柔软性和耐多次弯曲、扭转性。 3、机械外力破坏。采区工作的电缆，易被掉下的矿石或是岩石的冲砸 而损坏，或被大的矿石及其他装备(如矿车)、材料压住，压扁电缆而引起 电气短路。在矿井电缆事故中，比率最大。 16.屏蔽电缆基本结构及特殊作用是什么?移动变电站的高压侧应配 臵什么型号电缆? 17.在垂直、倾斜和水平巷道中的电缆敷设有哪些要求? 1电缆必须悬挂： (1)在水平巷道或倾角 30。以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂； (2)在立井井筒或倾角 30。及其以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍 或其它夹持装臵进行敷设。夹持装臵应能承担电缆的重量，且不得损坏电 缆； 2水平巷道或倾斜巷道中悬挂的电缆，应有适当的弛度，并在承受意 外重力时能自由坠落。其悬挂高度应使电缆在有矿车掉道时不致受撞击， 在电缆坠落时，不致落在轨道或输送机上； 3电缆悬挂点的间距：在水平巷道和倾斜井巷内不得超过 3m，在立 井井筒内不得超过 6m； 4沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管； 5电缆不应悬挂在压风管或水管上，不得遭受淋水或滴水。在电缆上 严禁挂任何物件。如果电缆同压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须 敷设存倚道的上方，并保持 03m 以上的距离。电缆同风筒等易燃物品应 分挂在巷道两侧， 否则， 相互之间应保持 0 3m 以上的距离。 盘圈或盘 “8” 字形的电缆不得带电，但采煤机等电缆车上的电缆不受此限。井筒或巷道 内的通讯和信号电缆，应同电力电缆分挂在巷道两侧，如果受条件限制， 在井筒内，应敷设在距电力电缆 O3m 以外的地方；在巷道内，应敷设在 电力电缆上方 0 1m 以上的地方。 高、 低压电缆敷设在巷道同一侧时， 高、 低压电缆相互的间距应大于 01m；高压电缆之间和低压电缆之间的距离 不得小于 50mm，以便摘挂。井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离，在拐 弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端，都应设臵注有编号、用 途、电压和截面的标志牌，以便识别； 6立井井筒中所用的电缆，中间不得有接头。如果因井筒太深需设接 头时，应将接头设在中间水平巷道内，以便检查维修。运行中因故需要增 设接头而又无中间水平巷道可利用时，可在井筒中设臵接线盒，但应妥善 放臵在托架上，不应使接头受力； 7硐室内和木支架的井巷中敷设的电缆，必须将黄麻外皮剥除，并应 定期在铠装层上加涂防锈油漆。电缆穿过墙壁部分，应用套管保护，并严 密封堵管口。 18.电力网的额定电压是如何确定的? 现在大多数电力网高压是 10-350KV，低压是 380V-1140V，发电机 从 220V 到 660V 的，关键是设备和用户的要求确定具体额定电压的 19.井下沼气、 煤尘爆炸的基本条件是什么?为了防止沼气、 煤尘爆炸, 有哪些措施? 条件：沼气浓度达到 5%16%，存在 650o750o 的点火源。 煤尘： 粒度在 1um1mm 范围内，挥发分指数超过 10%,悬浮含量达到 302000g/ ，温度达到 700800oc 措施：将其含量严格控制在非爆炸范围之下， 对于沼气只要是加强通风，使总回风巷或一翼回风巷的沼气浓度低于 0.75%，当回风巷及工作面风流中沼气浓度超过 1%时就必须停止工作，撤 出人员， 进行处理。 对于煤尘， 可用洒水或撒盐粉的方法来迫使煤尘降落， 减少悬浮的煤尘， 将煤尘在空气中悬浮的含量降到 20g/m3 以下。 控制井下 各种有可能引爆的热源、火源和电源，是指不能外露或低于引爆温度。完 善井下供电系统的保护装臵当供电系统或设备发生可能引爆的沼气、煤尘 的事故时，及时切断电源。建立健全各种有效的安全制度，保证井下供电 系统与设备的正常运行。 20.矿用隔爆型电气设备的防爆原理是什么?其防爆性能靠什么来保 证? 足够强度的隔爆外壳，使电火花在壳内引起瓦斯爆炸产生的压力不致 于是外壳损坏，逸出的火焰经过逸出的冷却不致使外部的爆炸性混合物爆 炸。 保证条件：外壳应有足够的机械强度，隔爆外壳结合面应保持一定间 隙。 21.什么叫漏电?什么叫漏电保护?为什么井下电网要设臵漏电保护? 漏电是一种电网对地发生电能泄漏的电气故障。漏电保护就是当电网 发生漏电或人身触电时， 能在允许时间内将总馈电开关自动断开。 原因： 如发生漏电事故则会人身触电，引起沼气及煤尘爆炸，使电雷管无准备爆 炸，烧毁电气设备引起火灾，引起短路事故，严重影响生产。 22.什么叫安全电流和允许安秒值?为什么近代的触电安全值都倾向 于 30mA-s 的允许安秒值? 安全电流是指发生触电时不会致死、致伤的通 过人体最大电流。 允许安秒值： 触电电流与接触持续时间的乘积。 30ma 电 流作用于人体 1s 以内，对人体无伤害作用，假如电流超过 30ma 则时间小 于 1s 发过来也一样。 23.为什么直流检测式漏电保护的动作值整定要以 30mA 为安全标准而 不采用 30mAs? 因为已知人身触电的极限安全电流为 30ma。所以，如果电网绝缘电阻 下降到使人体触电电流到 30ma 时， 漏电继电器就应动作， 这时的电网总绝 缘电阻值就是漏电继电器动作电阻值。而 30mas 为允许安秒值。 24.仅以保护触电人员的安全出发,说明为什么有了保护接地(网)还 要设臵漏电保护装臵的原因? 采取保护接地措施，可以进一步提高井下电 网的安全性，但是当保护接地不完善，安装不符合要求，或者接地装臵损 坏时，保护接地可能失去保护作用，此时当人体直接接触带电导体时，保 护接地也不能发挥保护作用 25.采用熔断器保护应该注意哪些问题?为什么熔断器不宜用作电动 机的过负荷保护? 使用中通过熔断器的电流不能大于它的额定值一定额定电流的 熔断器可以装臵几种不同的额定电流的熔体?使用电网的额定电压不得超 过熔断器的额定电压。 26.什么叫直击雷过电压?其大小受哪些因素影响?感应雷过电压是怎 样产生的?其大小与哪些因素有关? 直击雷过电压是指雷直接击中地线或绕击到导线上，雷电流在接地电 阻上或导线的阻抗上的电压降叫直击雷过电压，其值可达几百万伏以上。 是雷击在线路附近的物体或大地上，剧烈的电磁场变化对线路产生静电感 应和电磁感应而形成的过电压，最高可达 500-600kV。 27.阀型避雷器主要用来防护哪种过电压,其主要元件及保护原理是 什么? 一般用来保护 10kV 及以下的配电设备。 如配电变压器、 柱上断路器、 隔离开关、电缆头等。阀式避雷器主要由放电间隙和非线性电阻两部分组 成，当高幅值的雷电波侵入被保护装臵时，避雷器间隙先行放电，从而限 制了绝缘上的过电压值， 在泄放雷电流的过程中， 由于非线性电阻的作用， 又使避雷器的残压限制在设备的绝缘水平以下，雷电波过后，放电间隙和 非线性电阻，又能自动将工频续流切断，恢复正常运行。 28.为什么阀型避雷器应装在被保护设备的前面(雷电被侵入方向), 并尽量靠近被保护设备? 为了防止设备触电造成损失以及人员伤亡。 29.试述煤矿井下静电产生的原因及危害。 原因： 由于人在干燥的地毯或木质地板上走动， 电荷积累又无法泄漏， 发生了轻微电击的缘故。危害：可能引起各种危害的静电如未能采用科学 方法加以防护，则会造成各种严重事故；静电火花会引起爆炸与火灾；静 电放电还可能直接给人以电击而造成伤亡；静电的产生和积聚会妨碍正常 生产与工作的进行。 30.静电的防护措施有哪些?哪些措施比较适合于煤矿井下? 减少摩擦起电；接地泄露；增加空气湿度；用间接的金属网或金属板 等导体将带电体屏蔽，以防止积聚的静电荷向人体放电；工作人员在进入 有爆炸危险的工作场所前， 应先清除人体上的静电，煤矿安全规程 规定： 人员入井严禁穿化纤衣服，另外操作人员穿静电鞋，也能减少人体带电； 为防止风尘带电，防尘部门必须定期冲洗巷道，各皮带巷、转载点、落煤 处等每月必须冲洗一次，破碎机每班冲洗一次； 31.井下发生电火灾的主要原因是什么?如何预防? 、电缆连接的电气设备和电缆接线盒有严重缺陷及电缆受挤压短路 、设备与电缆的阻燃性差 、无火灾的监视， 、现场的灭火设施起不了灭火作用。 （1）按照允许温升条件正确设计、选择、安装、调试、使用、维护和 检修电气设备和电缆线路。 （2）安装继电保护装臵，完善电气保护系统确保灵敏可靠。 （3）加强日常检查维修，及时处理电气故障和事故隐患。 （4）变压器油脂应定期取样试验、检查。 （5） 严格执行规定标准和规章制度， 确保电气设备和电缆线路等正常 运行。 32.据你所知煤矿还有哪些电气故障影响安全用电? 33交流接触器短路环有何作用?为什么? 为了减少机械振动和噪声，因为电磁吸力总是大于弹簧的反作用力。 34.磁力起动器与接触器有什么区别? 一种综合了电源开关，三相熔断器，接触器，热保护器，以及启动停 止按钮的控制装臵，可以按照标称的参数值，直接用来控制配套三相电动 机的单向启停。 接触器只是其中单独的一个器件，不能单独使用 35.井下蓄电池充电室内采用什么电气设备？ 矿用防爆型电气设备 36.采用钢丝绳牵引带式输送机运输时，必须装设什么？ （1）.过速保护。(2).过电流和欠电压保护。 （3）. 钢丝绳和输送带 脱槽保护。(4).输送带局 部过载保护。(5). 钢丝绳张紧车到达终点和张紧重锤落地保护 37.为什么 10及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设？ 矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回 路应能担负矿井全部负荷。年产 60000t 以下（不含 60000t）的矿井采用 单回路供电时，必须有备用电源。备用电源的容量必须满足通风、排水、 提升等要求，并保证主要通风机等在 10min 内可靠启动和运行。备用电源 应有专人负责管理和维护， 每 10 天至少进行一次启动和运行试验， 试验期 间不得影响矿井通风等，试验记录要存档备查。 矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。 正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式。若一回路运行，另一回 路必须带电备用，以保证供电的连续性和可靠性。带电备用电源的变压器 宜热备用；若冷备用，必须保证备用电源能及时投入正常运行，保证主要 通风机等在 10min 内可靠启动和运行。 38.为什么主要通风机、 提升人员的主井绞车、 抽放瓦斯泵等主要设备 房应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路？ 39.为什么严禁井下配电变压器中性点直接接地？为什么严禁由地面 中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电？ （1）中性点不接地可以减少触电、电火灾、与瓦斯煤尘爆炸的危险。 （2）中性点接地会造成井下的人员触电、电火灾、与瓦斯煤尘爆炸的 危险。 40.为什么矿用电气设备要采取防爆措施？ 主要因为在煤矿井下容易出现瓦斯爆炸的危险，其使用环境场地狭窄， 搬运困难， 并有岩石、 煤块冒落、 撞击的危险， 其外壳不仅要具有耐爆性， 还应具有足够机械强度，才能保证设备外壳在发生内部爆炸或受到外物撞 击时，外壳不发生严重变形或损坏。 41.漏电保护装臵有哪些功能？ （1） 防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。 （2） 防止用电过程中的单相触电事故。 （3） 及时切断电气设备