煤矿电气安全教学资料.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除煤矿电气安全主要内容第一部分：矿井供电系统第二部分：电气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：安全用电及触电防治第六部分：安全用电有关规定第七部分: 矿井监控2. 电力的传输（1）为什么要升压远距离输送电？因为：电流?，传输距离?，热能消耗?，电能损失?；所以：在传输容量一定的条件下，输电电压?，输电电流?，电能消耗?；（2）我国常用的输电电压等级：有35kV、110kV、220kV、330kV、500kV、1000kV等多种；（3）电力的传输线路：架空线路、电缆线路。3、电力网：输送、变换和分配电能的网络，分为输电网和配电网两大部分；（1）电力网的电压等级：低压（1kV以下）、中压（1kV-10kV）、高压（10kV-330kV）、超高压（330kV-1000kV）、特高压（1000kV及以上）。（2）电能的质量指标：频率、电压幅值；（3）电力的传输：发电厂?变压器升压?高压输电线路?变配电站。四、主要电气设备符号（1）主要电气设备符号（2）主要电气设备符号（3）线路、母线(W)电压互感器(TV)电抗器(L)电缆及终端(X)第二节矿井供电系统一、煤矿企业对供电的基本要求1、供电可靠：井下必须实现供电连续、不间断,应保证供电绝对可靠；而且具备双电源、双回路供电的条件。2、供电安全：人身安全，设备运行安全。3、供电质量：频率偏移量不应超过（0.2HZ0.5HZ），电压偏移量不应超过额定电压的5%。4、供电经济：保证供电、用电的经济、合理（尽量减少基本建设投资、降低系统运行费用、节约有色金属的消耗）。二、煤矿电力用户分为三类：1）一类用户：中断供电将造成人身伤亡事故、重要设备的损坏、重大经济损失和严重政治影响的用电负荷。一级负荷一般应采用两个独立电源供电，其中，一个系统为备用电源。2）二类用户：中断供电将造成大量产品报废，连续生产过程被打乱，造成较大减产、较大经济损失的用电负荷。3）三类用户：不属于一类和二类负荷的一般负荷，即为三类负荷，对生产没有直接影响。矿井供电系统由地方的11万伏区域变电站送来的35KV的高压电，经煤矿地面35KV/10KV(6KV)变电所的主变压器降压后（10KV或6KV），经过10KV（或6KV）高压配电装置及供电电缆，将电能输送到井下中央变电所内，再由中央变电所输送至采区变电所，再经过采区变电所的变配电设备及供电线路送至综、连采、机运队等配电点，经配电点的移动变电站降压后，分别将（3300V、1140V、660V）不同等级的电压输送给不同的电气控制开关和用电设备（负荷），便组成了矿井的供电系统。五、煤矿安全规程对矿井供电的规定供电要求六、矿井供电电压等级1、35KV：矿井地面35/10KV变电所的电源电压。2、10KV或6KV：井下高压配电电压和高压电动机的额定工作电压，井下高压不得超过10KV。3、3.3KV或1140V：综合机械化采煤工作面电气设备的额定工作电压。4、660V：井下低压电网配电电压和小型用电设备的额定工作电压。5、380V：地面配电电压及小型动力设备的额定工作电压。6、220V：地面生活、办公、后勤、照明电压。7、127V：井下照明、信号、手持式电气设备的最高额定工作电压。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：1、高压，不应超过10000V。2、低压不应超过1140V（1140V电压是高、低压的分界线）。3、照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不应超过127V。4、远距离控制线路的额定电压不超过36V。采区电气、机械设备的额定供电电压超过3300V时，必须要制定专门的安全措施。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具有基本防护功能，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GB3836.12000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。防爆电气设备的总标志：Ex 类:煤矿用；类：除煤矿以外行业；（3）电气间隙和爬电距离电气间隙：指两个裸露的带电导体之间的最短距离，即电气设备中有电位差的金属导体之间通过空气的最短距离。爬电距离：指两个带电导体之间沿其固体绝缘材料表面的最短距离。（4）防爆设备类型及代号（Ex防爆总标志）（5）防护等级防护等级就是防外物和防水能力。防护等级用字母IP连同两位数字来标志，例如，IP 44；IP是外壳防护等级标志，第一位数字4表示防外物4级，第二位数字4表示防水4级。数字越大表示等级越高，要求越严格。防外物共分7级（06级），防水共分9级（08级）。防爆设备标志防爆设备总标志“Ex”例如，“Exd”表示是类隔爆型防爆电气设备；“Exib”表示是类本质安全型防爆电气设备；（6）煤矿常用防爆设备的防爆标志三、隔爆型电气设备：标志为“d”矿用隔爆型电气设备：在铭牌右上角上标有ExdI隔爆型电气设备的防爆原理：将电气设备的带电部件放在特制的外壳内，该外壳具有将壳内电气部件产生的火花和电弧与壳外爆炸性混合物隔离开的作用，并能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电弧引爆时所产生的爆炸压力，而外壳不被破坏；同时能防止壳内爆炸生成物向壳外爆炸性混合物传播，不会引起壳外爆炸性混合物的燃烧和爆炸。隔爆型电气设备应具有良好的隔爆和耐爆性能。即同时具有耐爆性和隔爆性。（1）隔爆性：就是外壳内爆炸性混合物爆炸时喷出的火焰，不会引起壳外可燃性混合物爆炸的性能。（2）耐爆性：就是外壳能承受壳内爆炸性混合物爆炸时所产生的爆炸压力，而本身不产生破坏和危险变形的能力。（3）隔爆原理：利用特殊的“隔爆外壳”和隔爆间隙（如宽度、间隙长度、表面粗糙度等）来实现。补充内容:a、耐爆性：当瓦斯浓度在9.5%时，实验室爆炸压力的理论值为0.80.82MPa，爆炸后的温度大致在1850左右，实际的爆炸压力约为0.716MPa，并且随外壳的形状、容积大小、接合面间隙等因素变化。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，并考虑一定的安全系数，钢板，最小的厚度34mm，铸铁为6mm。b、隔爆性：由外壳装配接合面的结构参数（如间隙宽度、间隙长度、表面粗糙度）来保证的，主要起散热作用。四、失爆与常见失爆现象（一）失爆：隔爆型电气设备失去隔爆性或耐爆性。（二）常见失爆现象：（现场容易发现的）用螺栓固定的隔爆接合面的失爆现象缺螺栓、弹簧垫圈或螺母，螺栓或螺孔中未上满扣。（2）弹簧垫圈未压平或螺栓松动，弹簧垫圈断裂或无弹性。2.电缆引出引入装置的失爆现象密封圈老化、失去弹性、变质、变形，有效尺寸配合间隙达不到要求，起不到密封作用。（2）密封圈外径与进线装置内径差值超过标准的规定。（3）密封圈内径与引入电缆外径差大于1mm以上。（4）密封圈的单孔内穿进多根电缆。（5）把密封圈割开套在电缆上。（6）密封圈刀削后凸凹不整齐圆滑，锯齿直径差大于2mm以上。（7）密封圈没有完全套在电缆护套上。（8）线嘴压紧没有余量，线嘴与密封圈之间没有加装金属垫圈。（9）进线嘴压紧后没有余量或进线嘴中缘压不紧密封圈，或密封圈端面与器壁接触不严，或密封圈能活动。（10）引入引出电缆压线板未压紧电缆，用单手扳动喇叭嘴上下左右晃动时有明显晃动。（11）在引入装置处能轻易来回抽动电缆。（12）高压铠装电缆终端接线盒没有灌绝缘胶；绝缘胶没有灌到电缆三叉口以上；绝缘胶有裂纹而能相对活动。3.隔爆电气设备内外壳的失爆现象（1）使用未经国家法定的检验单位发证生产的防爆部件。（2）隔爆外壳有裂纹、开焊、严重变形长度超过50mm，同时凹坑深度超过5mm者。（3）隔爆壳内外有锈皮脱落。（4）机械闭锁装置不符合规定，闭锁装置不全，变形损坏起不到机械闭锁作用。（5）电气闭锁不起作用。（6）隔爆室（腔）的观察窗（孔）的透明板松动、破裂，使用普通玻璃或机械强度不符合规定。（7）螺纹隔爆结构：螺距的最少啮合扣数、最小拧入深度不符合规定量，拧紧程度一般用单手正向用力拧入半圈以上者。（8）喇叭嘴外缺损影响防爆性能者。（9）未接线的喇叭嘴没有分别用密封圈、挡板、金属圈依次装入、压紧，有一项未装上或未压紧者。（10）挡板直径与进线装置内径之差大于2mm，挡板厚度小于公称尺寸2mm（厚度允差为0.18mm），挡板材质低于钢垫板强度，挡板有缺陷或机械性伤痕超过有关规定者。（11）金属圈外径小，与进线装置内径之差大于2mm，金属圈厚度小于1mm，金属圈开口等。4.防爆面的失爆现象防爆接合面应保持光洁、完整，各结构参数符合规定。有下列情况之一者即为失爆：（1）转盖式或插盖式隔爆接合面的宽度小于25mm，间隙大于0.5mm以上。（2）隔爆电动机轴与轴孔的隔爆接合面在正常工作状态下产生摩擦。（3）隔爆接合面的表面粗糙度大于，操纵杆的表面粗糙大于。（4）隔爆接合面无间隙或锈蚀，正常情况下用手打不开大盖的。五、矿用隔爆型电气设备的失爆原因及危害1.失爆原因造成失爆的原因是复杂多样的，常见的主要原因有：（1）由于维护和定期检修不妥，防护层脱落往往使隔爆面上出现砂泥灰尘等杂物，某些用螺钉紧固的平面对口接合面出现凹坑，使隔爆面间隙增大。（2）井下电气设备由于移动或搬运不当而发生磕碰，使外壳变形或产生严重的机械伤痕，或在使用中也很可能发生撞击现象，严重时可能增加接合面间隙。（3）装配时产生严重的机械划痕。这是由于杂质没清除干净造成划伤隔爆面，在转盖式结构的接合面上特别容易发生这种现象。（4）隔爆面上产生锈蚀现象，增大粗糙度。（5）由于不熟悉设备的性能，在装卸过程中没有采用专用工具或发生误操作。（6）螺钉紧固隔爆设备中，由于螺孔深度过浅或螺钉太长，而不能很好地紧固零件。（7）由于工作人员对防爆理论知识掌握不够，对各种规程不能正确贯彻执行，以及对设备的隔爆要求粗心大意，均可能造成失爆。2.失爆的危害井下防爆设备具有隔爆性和耐爆性，而设备失爆后就起不到隔爆和耐爆的作用。内部发生爆炸的火焰会传到壳外，并且与井下可燃、可爆性混合气体直接接触，会引起矿井火灾及瓦斯、煤尘爆炸，造成重大恶性事故。五、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“Exi”（1）本质安全型电气设备: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。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：通过限制电气设备电路的各种电气参数，进而限制该电路的放电能量来实现防爆的，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。由于本质安全型电气设备的最大输出功率为25W左右,因而使用范围受到了一定限制.本安型电气设备分为ia和ib两个等级.(3)火花放电电路放电有三种形式:火花放电、弧光放电和辉光放电。电阻电路的火花放电、电感电路的火花放电、电容电路的火花放电。六、增安型电气设备：标志为“e”在设备铭牌上或外壳上标有“Exe”增安型电气设备:增安型电气设备是在电气设备原有的技术条件上，采取了一定的措施，提高其安全程度的电气设备。防爆原理：对于那些在正常运行条件下不会产生电弧、火花和危险温度的矿用电气设备，为了提高其安全程度，在设备的结构、制造工艺以及技术条件等方面采取一系列措施，从而避免了设备在运行和过载条件下产生火花、电弧和危险温度，以此实现电气防爆。(3)防爆措施（增安措施）a、有效的防护外壳；b、选择合适的爬电距离和电气间隙；c、提高绝缘材料的绝缘等级（共分为7个等级：YAEBFHC）；d、限制设备温度；e、电路和导线连接可靠；七、浇封型电气设备：标志为“m”在设备铭牌上或外壳上标有“Exm”（1）浇封型电气设备:浇封型电气设备是采用浇封剂将电气设备有可能产生电弧、火花或高温的部分浇封在浇封剂中，避免这些电气部件与爆炸性混合物接触，从而起到防爆的作用。（2）防爆原理：将电气设备有可能产生点燃爆炸性混合物的电弧、火花或高温的部分浇封在浇封剂中，避免这些电气部件与爆炸性混合物接触，从而使电气设备在正常运行或认可的过载和故障情况下均不能点燃周围的爆炸性混合物。(3)防爆措施a、采用环氧树脂浇封剂；八、气密型电气设备：标志为“h”（1）防爆原理：将电气设备或电气部件置入经过气密的外壳内。九、充砂型电气设备：标志为“q”（1）防爆原理：在电气设备的外壳内填充石英砂粒，将设备的导电部件或带电部分埋在石英砂防爆填料层之下，使之在规定的条件下，在壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或石英砂材料表面的温度都不能点燃周围爆炸性混合物。十、正压型电气设备：标志为“p”（1）防爆原理：将电气设备置入外壳内，壳内无可燃性气体释放源；将壳内充入保护性气体，并使壳内保护性气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，以阻止外部爆炸性混合物进入壳内，实现电气设备的防爆。十一、矿用一般型电气设备：标志为“KY”矿用一般型电气设备与一般电气设备不同，它在绝缘、爬电距离、电气间隙、防潮和防尘、井下特殊的运行条件等方面均有特殊的要求。十二、矿用电气设备基本防爆技术：间隙隔爆技术：安全间隙，隔爆型采用。本质安全技术：控制放电能量在0.28mJ以下。超前切断电源和快速断电技术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：故障形成的最小时间不小于5ms，安全断电的时间为2.53ms。（4）增加安全措施（增安型）十三、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，必须在瓦斯浓度1.0%以下的地点使用，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度低于1.0%时验电无电后放电开关手把闭锁悬挂“有人工作，不准送电”警示牌（要留专人看守）检修工作开始检修工作完毕后，采取谁停电谁摘牌谁送电的原则，中途不得换人。严禁采用约时停、送电。（4）井下操作电气设备遵守规定446条。矿井电网的保护一、保护的分类、保护范围、方法和手段二、过流保护1、过流：过流是指电气设备发生短路、过载、断相（缺相）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：过电流如不及时得到控制，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电源，防止事故扩大，避免造成灾害。短路4、过电流现象过载断相6.过电流保护装置熔断器保护（严禁用铜丝、铁丝代替保险丝）（1）短路保护继电器保护（严格按规定整定）（2）过负荷：热继电器RJ (JDB-电动机综合保护)（3）断相：晶闸管断线保护线路7、过流保护装置整定电流的计算a、熔断器b、电磁式过流继电器c、感应式过热继电器d、电子保护器8、采区低压开关过流保护装置的整定值：1)电磁式过流继电器a、对保护电缆干线的馈电开关：IzIQeKxIeKx需用系数取0.51;IQe容量最大一台电机的启动电流;b、对保护一个负载的电缆支线：IzIQeIQe =（1.51.8）Ie（绕线型电动机）IQe = 6 Ie（鼠笼型电动机）c、变压器二次侧总馈电开关的整定过负荷保护Iz= I2Ne短路保护IzIQeIe式中I2Ne变压器二次侧的额定电流，。Ie其余负荷额定电流之和，。d、Id(2)校验灵敏度：1.5IzId(2)：被保护电缆干线或支线距电源变压器最远点的两相短路电流值。两相短路电流的计算公式为：e、如灵敏度不能满足以上要求，可采取：加大电缆截面；减小（即增大Id(2)）被保护电缆干线或支线距电源变压器最远点线路长度；增设分段保护开关。更换大容量变压器或变压器并联使用（一般不用）；2)熔体额定电流的选择：IQe对保护电缆干线的熔体：IR =Ie1.82.51.82.5：容量最大的电动机起动时保证熔体不熔化的系数。IQe对保护电缆支线的熔体：IR = （鼠笼型电动机）1.82.5现场也可使用简化的经验公式：IR=（22.5）Ie对于保护电缆支线（负荷为绕线式电动机）的熔体：IRIe照明信号综保电缆支线的熔体：IR=（1.21.4）Ie/ku照明信号综保电缆干线的熔体：IRIe煤电钻综保电缆支线的熔体：IR=（1.21.4）（IQe/2.5+Ie）ku对保护照明负荷的熔体：IRIe。Id(2)按两相短路电流进行校验：47IR如不满足，同样按上述四种办法进行补救。式中: 保证熔体及时熔断的系数，电压为、1140V时，熔体额定电流及以下时，系数取；熔体额定电流时，系数取.4；熔体额定电流时，系数取；熔体额定电流及以上时，系数取；电压为时，系数一律取。3)热继电器额定电流的整定计算：对保护电缆干线：Iz = Ie对保护电缆支线：Iz = Ie4)电子保护器额定电流的整定计算：按下式计算：Iz =Ie式中电子保护器的过流整定值，；e电动机的额定电流；9、高压配电装置过流保护装置的整定：1）变压器保护过负荷保护IZg =I1Ne式中I1Ne变压器一次侧额定电流，。短路保护1.21.4 IZd （INQeINe）ku式中INQe变压器负荷中最大电机的额定启动电流，。INe其余负荷额定电流之和，。ku变压器变比。如配电箱给出的是继电器的整定电流时，则应计算出继电器的动作电流。即过负荷保护时IZg j= IZg /fH*ni1.21.4 短路保护时IZd j=（INQeINe）fH?ni?ku式中fH返回系数，有延时取0.5，瞬时动作取1。ni电流互感器变比。ku变压器变比。灵敏度校验Id（2）KS =1.5 k?ni?ku?IZd j式中k变压器接线系数，当变压器为D，y接线时，取3；Y，y接线时，取1；井下高压配电箱的电流互感器接线系数均为1。2）高压电缆线路保护过负荷保护高压配电箱中长延时反时限过载保护装置的动作电流整定为IZg1.1 IcgZ 式中IcgZ线路的最大长时工作电流，。短路保护IZd = 1.2IcgZ / fH*ni灵敏度校验Id（2）KS =1.251.5 ni?ku?IZd3）高压电动机保护过负荷保护IZgI e短路保护对于瞬时动作的过流继电器，动作电流应为：1.21.4IZd = INQe ni灵敏度校验Id（2）KS =2 ni?IZd 电动机额定电流经验公式对于电动机，e = 2e；对于电动机，.1e;对于电动机，e=.67e。对于3300电动机，e=.22e对于6000电动机，e=.12e对于10000电动机，e=.07ee为鼠笼型电动机的额定功率(KW)，ee。绕线式电动机e(1.5-1.8)e。三、漏电保护1、漏电故障的定义：在变压器中性点不接地的低压供电系统中的单相、两相或三相对地的总绝缘电阻下降到危险值以下时，或是电气设备或电缆的绝缘损坏或人体触及一相带电体时，电源和大地形成回路，有电流流过的现象，称为漏电故障。漏电的形式:集中性、分散性漏电。集中性漏电：长期、间隙、瞬间漏电。1）长期集中性漏电：指没有漏电保护装置或漏电保护装置没有动作的漏电故障。2）间隙集中性漏电：指有漏电保护装置的开关控制的设备或电缆的漏电故障。3）瞬间集中性漏电：指人体或其他接地导体偶然触及设备的带电部分所发生的漏电故障。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）检修电气设备时，由于停、送电操作错误。（6）检修电气设备时，误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）在电气设备内部随意增加其他另部件，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。3、漏电的危害产生电火花，可能引起瓦斯、煤尘爆炸。有可能造成人身触电。可以提前引爆电雷管（跨步电压所致）。漏电长期存在，可以引起相间短路。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的另部件，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；7）设置漏电保护装置；5、漏电保护原理1）附加电源直流检测式漏电保护原理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，也缩小了漏电故障的停电范围。6、漏电保护的作用1）可以防止人身触电；2）可以防止漏电电流烧毁电气设备；3）可以防止漏电电流引起矿井瓦斯、煤尘爆炸的危险；4）漏电保护还可以作为短路故障的后备保护。7、对漏电保护装置的要求要求漏电保护装置具有安全性、可靠性、选择性。每天值班电工必须对低压漏电保护装置进行一次跳闸试验，并做好记录。不准甩掉漏电保护装置不用。井下低压电网各等级电压的漏电保护跳闸动作电阻值如下：127V 1.5K 380V 3.5K 660V 11K；1140V 20K 8、漏电闭锁保护原理图9、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，检测出其漏电故障并且闭锁开关使开关不能合闸送电。漏电闭锁电阻整定值可取供电系统漏电保护继电器动作整定值的2倍。解锁电阻值应不大于整定的漏电闭锁电阻值的150 %。10、漏电保护装置的功能连续监视电网的对地绝缘电阻值；补偿电网的对地分布电容电流；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。漏电闭锁保护装置在电网送电之前能对电网的绝缘状态进行监测，一旦发现漏电，将电源开关进行闭锁。将漏电保护装置与屏蔽电缆配合使用，可以实现超前断电。11、事故案例某矿输送机道，工作面供电的电缆先是放在人行道一侧，行人来回踩、压，电缆内部有内伤，漏电继电器长期甩掉不用，电缆漏电不能及时发现，最后造成电缆内部短路着火，酿成火灾，死亡35人，直接经济损失近400万元。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。c设保护接地电气设备绝缘破坏，使外壳带电时，人身即使接触了这个带电外壳，因接地装置和人体形成并联电路，对人体起到分流作用，可以大大地减小通过人体的电流，可减小人体触电的危险性。此时流过人体的电流为：R地R地I人=I总或I人I总R人R地R人可见，接地电阻R地越小，则通过人身的电流也就越小。2、保护接地的作用、在中性点不接地的低压供电系统中，当电气设备内部的绝缘损坏或是一相带电体碰壳，且人体接触带电设备外壳时，接地电流将通过人体电阻与接地装置电阻并联入地，再通过其它两相对地绝缘电阻和对地电容回到电源。由于接地电阻的分流作用，流过人体电流就可以大大减小。、设备和电缆产生漏电故障时，由于接地装置的分流作用，可以大大减小漏电火花能量，从而减少了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。煤矿安全规程规定483条：矿井接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧姆。484条：所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与矿井主接地极连接成1个总接地网。矿井主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0.75、厚度不得小于5mm。3、井下保护接地网井下保护接地网的作用：某一个接地极受到损坏失去作用时，由于接地网的整体接地作用，仍然可以保障与损坏接地极相连的电气设备保护接地的功能；降低了总的接地电阻（保护接地电阻越小，保护性能越好）；补充说明1、漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间，一旦发生漏电或人身触电，应能尽快切断电源，将漏电故障存在的时间减少到最短。2、井下保护接地的侧重点，在于最大限度的限制裸露漏电电流和人身触电电流的大小，最大限度地降低故障的严重程度。这两种保护在井下电网中相辅相成，缺一不可。3、当漏电保护装置拒动时，漏电故障就容易发展成为短路故障，此时短路保护就成了漏电保护的后备保护。另一方面，当电气设备内部发生短路，而短路保护又失灵的情况下，炽热的短路电弧便可能将防爆外壳灼穿，使其失去防爆性能。但电弧一旦触及外壳，便引发了漏电故障，引起漏电保护装置的动作，及时切断电源，这样,漏电保护又成了短路保护的后备保护。由此可见，短路保护和漏电保护在很多情况下是互为备用的，这就增加了井下电气保护的可靠性。4、风电闭锁意义：指掘进工作面的局部通风机停止工作时，能立即切断该巷道中动力设备的一切电源，并且在局部通风机未开动时，始终不能接通该巷道中一切动力设备的电源。作用：主要是防止停风或瓦斯超限的掘进工作面在动力设备送电后，由于设备、电缆绝缘不良或漏电产生的电火花，造成瓦斯燃烧或爆炸事故。（即：有风送电，停风断电，风机不转不能送电。）5、瓦斯电闭锁瓦斯电闭锁是指掘进工作面正常供风或停风状态下，如果瓦斯浓度超过了规定值或整定值而切断掘进工作面动力电源，此种瓦斯监控装置与动力电源开关之间进行联锁。作用：主要是防止正常通风时产生局部瓦斯积聚时，造成事故。（即：瓦斯超限报警断电，风机正常转；一旦风机停电，闭锁风机开关；检查瓦斯不超限风机才能转。）6、煤电钻综合保护装置（1）意义：煤电钻电缆由于受环境潮湿、移动频繁、电缆落地磨损、物件碰撞、挤压的可能，极容易发生漏电故障，危及操作人员及井下安全，为此采取降低工作电压（127V）及煤电钻综合保护装置。（2）作用：煤电钻必须设有检漏、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻的综合保护装置，煤电钻综合保护装置在每班使用前必须进行一次跳闸试验。电缆的使用和管理一、电缆选用的原则（1）根据使用地点的不同选用满足要求的电缆。（2）电缆实际敷设地点的水平差应与规定的电缆允许敷设水平差相适应。（3）采区低压电缆禁止使用铝芯电缆。（4）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。（5）必须选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。（6）电缆主芯线的截面应满足供电线路负荷的要求。（7）电缆主芯线的选择要满足电缆正常运行时，其实际温升应不超过绝缘所允许的最高温升。（8）非固定敷设的高低压电缆，必须采用符合818标准的橡套软电缆。移动式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。（9）照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装通信电缆、橡套电缆或型塑料电缆。（10）采掘工作面设备必须用分相屏蔽橡套电缆。矿用照明信号橡套软电缆允许载流量矿用橡套软电缆的允许载流量值三、电缆的分类及型号含义（1）铠装电缆：Z-纸绝缘Q-铅包L-铝芯（不标为铜芯）P-干绝缘D-不滴流20-裸钢带铠装30-裸细钢丝铠装50-裸粗钢丝铠装（2）橡套电缆：系列代号：U-矿用阻燃型橡套电缆特征代号：Y-移动C-采掘设备M-帽灯Z-照明信号用结构特征代号：P -屏蔽（半导体）J-监视(加强型)PT -屏蔽（金属）Q-千伏级T-拖曳（3）塑料电缆：MVV-塑料绝缘塑料护套（4）型号举例：ZQP20 、ZQD50 、MVV30 、ZLQD30UCP0.66/1.14、UT- 1.14、UYPJ-10U- 1.14矿用电缆结构图片四、橡套电缆五、电缆的敷设与连接1、电缆敷设1）电缆敷设应符合煤矿安全规程的规定。2）电缆应用吊勾（卡）悬挂，橡套电缆严禁用铁丝悬挂。3）电缆悬挂整齐、不交叉、不落地，应有适当驰度，在承受意外重力时能自由坠落。悬挂高度应在矿车、电机车、装岩机等掉道时不致碰撞，在电缆坠落时，不致落在轨道或运输机上。4）电缆悬挂的间距在水平或倾斜的巷道内不得超过3米，在立井井筒内不得超过6米。5）沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔应加装套管。6）综采工作面的电缆，应放入电缆槽或夹板内；工作面出口电缆应用吊梁悬挂或绑扎吊挂不得与油管、风管、水管混吊。7）电缆不应悬挂在压风管或水管上，不得遭受淋水或滴水，电缆必须悬挂在管子上方0.3m以上的距离处。8）高、低压电缆之间的间距在0.1m以上，同等级电缆间的间距不得小于50mm，通讯电缆敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。2、电缆使用1）不得超负荷运行，接头温度不得超过60度。2）工作电压与电缆额定电压要相符。千伏级以上的橡套电缆在井下使用时，应采用不延燃屏蔽电缆。3）运行中电缆不应盘成圈或字形（屏蔽电缆、采煤机电缆车的电缆除外）。4）井筒或巷道内的电话和信号电缆应与电力电缆分别挂在井巷的两侧，至少应距电力电缆300毫米以上，并挂在电力电缆的上面。3、电缆联接、绝缘及接地1）井下使用的电缆一律采用接线盒或电缆联接器联接。2）接线盒、联接器的额定电压应与电缆使用的电压相符。3）橡套电缆接头温度不得超过电缆温度。4）电缆绝缘电阻应符合下列规定：6KV，100兆欧km；1140V，50兆欧/km；660V，10兆欧/km。电缆绝缘电阻：1140V不低于5兆欧：660V不低于2兆欧；380V不低于1兆欧。5）接地装置符合接地完好要求。井下电缆的连接应无明接头、无鸡爪子、无羊尾巴，并保证连接处绝缘良好，电缆同电气设备的连接，必须用同电气性能相符的接线盒，电缆芯线必须使用齿形压线板或线鼻子与电气设备连接；不同类型的电缆之间不得直接连接；纸绝缘电缆必须使用符合要求的电缆接线盒连接；橡套电缆连接可采用热补（井上）冷补（井下）连接后，必须经浸水、耐压试验，合格后使用。四、触电伤害程度的影响因素1、触电电流：I30mA2、触电时间：It30mA.s3、人体电阻：R1000欧姆（由体内电阻500欧姆和皮肤电阻650欧姆组成）。4、电流频率：工频交流电的危害性大于直流电，因为交流电主要是麻痹破坏神经系统，往往难以自主摆脱。随着频率的增加，危险性将降低。当电源频率大于2000 Hz时，所产生的损害明显减小，但高压高频电流对人体仍然是十分危险的。一般工频4060Hz的交流电对人体的伤害最严重最危险。（25HZ300HZ的交流电对心脏的危害较大）。5、电流的途径(电流通过心脏、肺部和中枢神经的触电危险性较大)；6、人的精神状态和健康状况；7、能够自主的摆脱带电体的电流在30mA以下。8、通过人体的电流超过50mA时，就有生命危险；超过100mA时，很短时间内就可能窒息死亡。六、触电电流的分析1、感知电流：感知电流的平均值约为1.1mA。而女性感知电流的平均值为男性的三分之二，约为0.7mA。2、摆脱电流：摆脱电流的实验平均值对于男性和女性分别为16mA和10.5mA。考虑一定的安全系数，目前国际上将其极限值定为正常男性9mA，正常女性6mA。3、极限电流：是指可以使人致死的最小触电电流。极限电流值各国的标准还难以统一。我国煤矿井下长期以来是取3050mA作为人身触电的长时安全电流值（一般50mm以上为致命电流），但从80年代开始已采用30mA和30mA.S安秒值相结合的规定。七、井下人身触电原因（1）井下带电检修、接线和搬迁电气设备及电缆。（2）没有执行停、送电制度，停电后电源开关无专人看管，没上闭锁，不挂停电标志牌。（3）人身触及已经破皮漏电的导线或由于漏电而带电的电气设备金属外壳，造成触电伤亡。（4）井下因环境窄小，电机车架线较低，人员上、下矿车或携带较长的钢纤等导电物体触及架线而发生触电伤亡。（5）触及已停电但未放电的高压电缆而触电伤亡。煤矿井下安全用电的有关规定（1）井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。（2）低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁及远程控制装置。（3）煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离启动和停止煤电钻的综合保护装置。每班使用前，必须对煤电钻的综合保护装置进行1次跳闸试验。（4）井下远距离控制线路的额定电压，不超过3