第八章 防爆电气设备维护与管理

PAGEPAGE282防爆电气安全管理与事故案例第一节井下防爆电气设备管理通用部分１紧固件隔爆接合面紧固用的螺栓、螺母、垫圈等必须齐全、紧固、无锈蚀。隔爆接合面同一部件的螺母、螺栓规格一致。平垫、弹簧垫圈的规格应与螺栓直径相符合。紧固用的螺栓、螺母应有防松装置。螺栓或螺孔不得出现滑扣现象。隔爆接合面用螺栓紧固不透眼螺孔的部件，紧固后螺孔须留有大于2倍防松垫圈厚度的螺纹余量。螺栓拧入螺孔长度应不小于螺栓直径，但铸铁、铜、铝件不应小于螺栓直径的1.5倍。隔爆接合面螺母紧固后，螺栓螺纹应露出螺母1－3个螺距，紧固后，螺纹凹入螺孔为失爆；不得在螺母下面加多余垫圈减少螺栓的伸出长度。防爆面紧固在护圈内的螺栓或螺母，其上端平面不得超出护圈高度，并需用专用工具才能松、紧。隔爆接合面的表面粗糙度不大于6.3；螺纹的最少啮合扣数6扣。2隔爆接合面隔爆接合面上对局部出现的直径不大于1mm、深度不大于2mm的砂眼，在40、25、15mm宽度的隔爆接合面上，每1cm2不得超过5个；10mm宽的隔爆接合面上，不得超过2个；产生的机械伤痕，宽度与深度不大于0.5mm；其长度应保证剩余无伤隔爆接合面有效长度不小于规定长度的2/3；隔爆接合面不得有锈蚀及油漆，必须涂凡士林、防锈油或磷化处理。如有锈迹，用棉纱擦净后，留有呈青褐色氧化亚铁云状痕迹，用手摸无感觉者仍算合格用螺栓固定的隔爆接合面，其紧固程度应以压平弹簧垫圈不松动为合格。观察窗孔胶封及透明度良好，无破损、无裂纹3密封圈(1)密封圈内径与电缆外径差应小于1mm；密封圈外径与进线装置内径差应符合：密封圈外径密封圈外径与进线装置内径间隙①D≥20≤1.0②20＜D＜60≤1.5③D＞60≤2.0密封圈宽度应大于电缆外径的0.7倍，但必须大于10mm，厚度应大于电缆外径的0.3倍，但必须大于4mm（70mm2电缆例外）；密封圈无破损、不得割开使用。严禁在电缆与密封圈之间包扎其它物体；使用分层密封圈时，分层侧必须朝接线腔方向，不得倒置使用；低压隔爆开关引入铠装电缆时，密封圈应全部套在电缆铅皮上；密封圈不得老化、龟裂，橡胶材质必须达到邵尔硬度45-55度。4挡板（1）低压隔爆开关空间的接线嘴应用密封圈及厚度不小于2mm的钢垫板封堵压紧。其紧固程度以拧紧为合格；压叠式线嘴用手晃不动为合格。钢垫应置于密封圈的外面，其直径与进线装置内径差应符合下列规定：密封圈外径密封圈外径与进线装置内径间隙①D≥20≤1.0②20＜D＜60≤1.5③D＞60≤2.0（2）闲置的高压开关接线咀必须用原厂配备或加工厚度不得小于10mm的钢挡板进行封堵，挡板的接合面按隔爆面的要求加工。5接线高压隔爆开关接线盒引入铠装电缆后，应用绝缘胶灌至电缆三叉以上。不得任意改变隔爆接合面、进线嘴、操纵杆等紧固方式。电缆护套穿入接线腔长度一般为5-15mm。如电缆粗穿不进时，可将穿入部分锉细（但护套与密封圈结合部位不得锉细）。电缆接线以抽拉电缆不窜动为合格。线嘴压紧应有余量，线嘴与密封圈之间应加金属垫圈。压叠式线嘴压紧电缆后的压扁量不超过电缆直径的10%。用冷补胶连接电缆，必须使用质量合格的冷补胶，严格按《煤矿井下电缆安装、运行、维修、管理工作细则》冷补工艺进行，严禁使用不规范的方式冷补电缆，严禁出现鸡爪子、羊尾马、明接头。严禁使用接线柱、绝缘座烧毁，导致隔爆腔内部两个腔室连通的设备。6其它防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。电气设备和小型电器必须具有“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”，严禁使用不合格的防爆产品。防爆电气设备和小型电器入井前，必须经过机电科防爆组检查，并贴防爆合格证。隔爆外壳不得出现开焊、裂纹等现象；严禁在隔爆腔内随意增加元器件或零部件,不得随意修改防爆设备内部控制电路和插件内部的电子线路。设备严重变形长度超过50mm，同时凹凸深度超过5mm的设备，必须更换。运行的电气设备和小型电器防爆性能检验周期：变电所每6个月检验一次；大巷和岩集运每季检验一次；采掘工作面顺槽每月检验一次。二、电气设备1开关外壳无变形，无开焊，托架无严重变形；熔断管完整无损伤，固定牢靠，无严重烧焦痕迹，无裂纹。熔体（保险丝）必须按容量选用合适，严禁用铜丝或铁丝代替熔体。仪表、指示灯显示正常，显示窗完好表面清洁。磁力启动器的按钮与手柄及壳盖的闭锁关系正确、安全、可靠。操作手柄位置正确，扳动灵活，与操作轴连接牢固，无虚动作。按负荷容量计算、设定保护整定值，标志牌上整定值与实际整定值必须一致。2电机螺栓、接线盒、吊环、风翅、通风网、护罩及散热片等零部件齐全、完整、紧固。运行温度不超过生产厂规定，如无规定按下列规定：A级绝缘不超过95℃；E级绝缘不超过105℃；B级绝缘不超过110℃；F级绝缘不超过125℃；H级绝缘不超过135℃高压电机必须设置“高压危险，注意安全”警示标志；尺寸250×200，白底红边，黑字，有红色箭头。3综保指示灯色别清晰，指示正常并符合规定要求。消弧装置齐全完整。接触器吸合无噪音过载、短路、漏电保护装置齐全，整定合格，动作灵敏可靠。严禁脱掉不用或随意调整。4变压器机械、电气闭锁齐全可靠。按《接地保护标准》安设局部接地极和辅助接地极。箱体及散热器无变形，无锈蚀，无异响。箱体内、外无明显的积尘，无积水，无水珠瓷瓶牢固无松动现象，无裂纹、损伤，无放电痕迹。运行声音正常。温度不超过下列规定：Ｂ级绝缘不超过110℃；②Ｆ级绝缘不超过125℃；③Ｈ级绝缘不超过135℃。开关操作机构动作灵活可靠，各传动轴不松旷，分、合闸指示正确。接地标志明显，高压、低压、变压器之间必须按《接地保护标准》进行连接。保护装置齐全、完好，操作按钮灵敏可靠；高、低侧开关严格按负荷容量计算整定值，并且标志牌上的整定数值与实际整定值一致，严禁随意调整。5设备标志牌标志牌用上的内容用电脑打印或使用油性笔（极细端）填写，填写内容占每格的70-80%左右，居中布置，字迹清晰、工整，内容填写完整，不得出现漏填和涂改现象。标志牌必须确保平整、清洁、美观，不得出现皱摺。填写内容说明：名称：与设备铭牌的设备名称一致。如：高压柜、低防开关等。编号：本设备矿编号，必须相对应。型号：和设备铭牌上的规格型号一致，且表明电压等级。地点：该设备安装的地点。定值：按设备的定值单内容填写，如备用开关无定值可填写“无”。单位：指该设备的使用维护单位。用途：填写负荷名称或控制对象名称。维护人：填写维护该设备的责任人。标志牌吊挂要求：设备标志牌应吊挂在水平张贴在醒目位置，要求同一规格的设备张贴位置一致，同一场所的设备张贴高度保持一致;安装在机电硐室内的大型设备和开关柜等，标志牌采用粘贴的形式，粘贴在设备铭牌的下面，同一种设备的标志牌粘贴位置保持整齐、统一。各种防爆开关的标志牌采用尼龙匝带悬挂的形式，悬挂在前面、右侧嗽叭嘴紧固螺栓上，标志牌正面向外，不得反置；同类设备位置必须保持一致。各种绞车、喷浆机、扒装机、水泵、电机等，标志牌采用尼龙匝带悬挂在电机的起吊环上，标志牌必须正面朝向设备操作者方向，不得反置。变压器、移动变电站等，标志牌采用粘贴的形式，粘贴在设备铭牌的右侧，移动变电站的高、低压侧和变压器本体必须单独粘贴标志牌。四、小电防爆小型电器（包括组合电铃、单按、电铃、双按、三按、二通、三通、四通、多通、防爆插销、插销开关），简称为“小电”。严格按铭牌上标明的工作电压、电流使用，，严禁超容量、超电压等级使用，如出现过热现象，应及时处理。使用小型电器必须到机电科办理领用手续，不使用的小电及时回收或办理转交手续，不得私自转移到其它地点使用。回收上交的小电不得带尾巴线。所有小电必须经机电科防爆组检查合格后方可下井使用。妥善使用、维护好小电，不得出现丢失现象。对回收上井的上电，必须及时交机电科小电组，办理消账手续，不得乱扔乱放。小电使用单位必须认真、细致、完全整改机电科下发的整改单中存在的问题。井下使用的信号装置必须做到声光俱全；绞车峒室内的信号与控制按扭应统一固定在绞车旁边的支撑架上。严禁使用无号的小电，如使用中出现掉号现象必须及时进行更换。严格执行《完好标准》，加强防爆管理，严禁失爆的“小电”。小电表面无明显的积尘、无油垢，清洁。脱漆的部位应及时处理。小电操作灵活，动作可靠，声、光讯号清晰。每个小电必须挂牌管理，并按标牌中内容填写：维护人、使用地点、编号等内容。标志牌中的内容应使用电脑打印或专用油性笔极细端填写，填写规范、全面，字迹工整、清晰，不得随意涂改，否则，按无牌处理。箱体内部清洁，螺栓紧固。压接线紧固，无毛刺，不压胶皮。箱体外表无锈蚀，标志齐全，标牌内容清晰、准确。有淋水的地方，应采取防水措施加以保护。妥善管护好各种小电，不得私自私存放，不得私自拆卸零部件。不得出现丢失或报废现象。严禁使用未经机电科小电组检验、登记备案的小电。2其它绞车的操作按钮、电铃必须牢固的固定在支撑架上。凡3个月内不使用的小电，应及时回收上井，特殊情况时，使用单位到机电科小电组办理延期使用手续。小电距地面的安装高度不得低于1.6m，不得随意吊挂。各采掘工作安装、撤除临时使用的小电（使用期30天内），不得在井下长期存放。五、接地保护标准1设置严格执行《煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则》。主接地极厚度不小于5mm，面积不小于0.75m2；局部接地极的厚度不小于3mm，面积不小于0.6m2。电压在36V以上和由绝缘损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。下列地点应装设局部接地极：①采区变压所（包括移动变电站和移动变电压器）②装有电气设备的硐室和单独装设高压电气设备。③低压配电点或装有3台以上电气设备的地点.④无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置１个局部接地极。⑤连接高压动力电缆的金属连接装置。2局部接地埋设局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。埋设在水沟：设置在水沟中的局部接接地极应用面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。（直径4寸钢管２ｍ长）埋设在其它地点：设备在其他地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm透孔，并垂直全部埋入底板（偏差不大于15°），并必须埋设在潮湿的地方。也可用直径不小于22mm、长度为１ｍ的２根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5ｍ，且与接地网连接前，必须实测由两根铁管经连接导线和接地导线连接后组成的局部接地极的接地电阻，接地电阻值不得大于80Ω。并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m（偏差不大于15°），并必须埋设在潮湿的地方。若埋设地点干噪，应在铁管周围应用砂子、木炭和食盐混合物或长效降剂填满；砂子和食盐的比例，按体积比约6：1。3联接接地母线及变电所的辅助接地母线，采用50mm2或70mm2铜裸线或4×50mm的镀锌扁钢。镀锌扁钢之间的连接，必须采用两条M12的镀锌螺栓连接，具体要求详见附图。电气设备外壳与局部接地母线的连接变电所内：采用截面为25mm2或35mm2独立的铜线连接，两端必须压铜线鼻子，微留余量，连接点应垂直。岩集运、皮带机道和顺槽：采用3×40mm镀锌扁钢垂直连接，折弯部分应90o弯曲，必须保证镀锌扁钢平直，压接牢固。接地母线与局部接地级之间的连接采用3×40mm镀锌扁钢连接或用25mm2或35mm2独立铜线连接。额定电压低于或等于127V的电气设备的接地导线、连接导线，采用断面6mm2或10mm2的裸铜线。变电所的辅助接地母线、采区配点及其它机电硐室的辅助接地母线，采用4×40mm的优质镀锌扁钢。严禁采用铝导体作为接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线和接地导线。接地芯线和接地端子相连时，务使接地芯线比主芯线长一些，以免使接地芯线受到机械力。移动变电站的接地：将高、低压侧橡套电缆的接地芯线分别接到进线装置的内接地端子上，用连接导线将高压侧电缆引入装置上的外接地端子与高压开关箱的外接地端子连接牢固；将高、低压侧开关箱和干式变电器上的外接地螺钉分别用25mm2或35mm2独立的连接铜线连接到接地母线或辅助接地母线上。高压配电装置的接地：将各进、出口的电缆头接地部分（铠装、铅皮层或接地芯线头）分别用25mm2或35mm2独立的连接铜线连接到接地母线或辅助接地母线上。用连接导线将进口电缆头接地螺钉与底架接地螺钉连接，最后连接到接地母线上或辅助接地母线上。电机的接地：直接将其外壳的接地螺钉接到接地母线或辅助接地母线上。橡套电缆将专用接地芯线与接线箱（盒）内接地螺钉连接。禁止把电动机的底脚螺栓当作外壳的接地螺钉使用。变压器的接地：将高、低压侧电缆（橡套电缆）的接地芯线接到进出线装置的内接地端子上，然后将变压器外壳的接地螺钉用连接导线接到接地母线或辅助接地母线上。4紧固件(1)外接地螺栓直径：①容量小于或等于５kW的不小于M８②容量大于５kW的不小于M10③容量大于10kW的不小于M12④通讯、信号、按钮、照明灯等小型设备不小于M６(2)接地螺栓采用电镀螺栓。5其它橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他用。从任意一个局部接地装置处所测得的总接地网的接地电阻，不得超过2Ω。每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地网的接地电阻，不得超过1Ω。每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或其它相当接地导线）的电阻值，都不得超过1Ω。新安装的接地装置，在投入运行前，应测其接地电阻值，并必须将测定参数、测量结论和测量人员等情等登记备查。局部接地极装置与辅助接地装置相距必须大于5m使用单位每季测定一次接地电阻，并将测定结果报机电科电管组。新安装的电气设备，使用前测定一次接地电阻，并做好检测记录备查。六、电缆吊挂标准1通用部分4mm2以上的橡套动力电缆（综采专用电缆除外）由机电科统一编号，低压电缆采取硫化压号，高压电缆采取挂牌管理。不得出现无号、无牌的电缆。低压电缆两端2000mm处必须有电缆硫化编号。1.2电缆上部无淋水，有淋水处须采取防护措施。电缆钩下井前，必须先喷涂防锈漆，再喷涂黑色油漆进行防腐处理。电缆吊挂必须使用机电科统一设计的电缆钩；电缆吊挂要求：吊挂整齐，不交叉，不落地。电缆不应悬挂在风管或水管上，电缆上严禁悬挂任何物件。电缆与压风管、供电管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持0.3m以上的距离。高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电缆之间的距离应大于0.1m。高压电缆之间，低压电缆之间的距离不得小于50mm，且低压在上，高压在下。电缆悬挂垂度一致，弯曲直径不小于电缆外径的10倍。电缆连接装置或母线盒应沿电缆方向另行打眼固定好，不得吊挂在电缆钩上。电缆必须根据不同规格，不同地点，使用不同的电缆钩进行吊挂，爬坡段、过巷道顶分别使用专用电缆钩进行吊挂。电缆绑扎必须用使用塑料匝带，严禁用铁丝绑扎。电缆钩必须统一设计，吊挂规范，不得使用随意自制电缆钩。电缆穿过墙壁部分应用套管（钢管）保护，并用黄泥或水泥严密堵堵管口。所有小电缆必须沿帮固定牢固，不得悬空摆动使用单位妥善保护好所使用的电缆，不得出现电缆丢失现象。岩集运、岩集轨和顺槽内的电缆，凡5个月内不使用的电缆必须回收上井。电缆表面清洁，无泥浆皮、杂物和尘垢，保持电缆表面原有光泽，所属的使用管理单位应定期清理浮尘。加强对电缆的保护，不得出现砸损、炮崩、剥皮、喷浆、截号等现象。.电缆敷设前，应现场相对准确测量电缆的敷设长度，电缆敷设余量不得超过20m。盘圈或盘“8”字形的电缆不得带电，但给采、掘供电的电缆不受此限。2大巷部分大巷电缆钩应根据具体情况进行设计，统一使用同一规格的专用电缆钩。吊挂要求：最低处的电缆钩下缘距巷道轨面一般不得低于1.6m，特殊情况不得低于1.4m，上下偏差±15mm。电缆钩固定：用两根φ20×500锚杆固定，锚杆上下成一条直线，锚杆外露端成一平面，电缆钩固定后，锚杆螺纹不得超过螺母5扣。电缆钩间距为1.5m，偏差不大于±15mm。3顺槽部分电缆钩采用机电科统一设计的电缆钩；吊挂标准：电缆钩下缘距巷道轨面为1.8m，特殊情况可控制在不得低于1.6m，上下偏差±15mm。电缆钩用两根锚杆（φ20×500）固定，要求上下锚杆各成一条直线，锚杆外露端成一平面。电缆钩间距为2m，偏差不大于±20mm。4使用电缆不得超负荷运行，接头温度不得超过60℃。橡套电缆接头温度不得超过电缆温度。电缆接线盒的额定电压应与电缆使用电压相符。绝缘电阻：①6KV100MΩ/km②1140V50MΩ/km③660V10MΩ/km橡套电缆护套无明显损伤。不露出芯线绝缘或屏蔽层，护套损伤伤痕深度不超过厚度1/2，长度不超过20mm（或沿周长1/3），无老化现象。低电橡套电缆四通接线盒必须安装固定架，用锚杆固定，回收时，必须将固定架一起交机电科小电组，不得丢失或损坏。5电缆选择固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。非固定敷设的高低电缆，必须采用符合MT818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。照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型塑力缆。6电缆连接电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接，压接线时，芯线不得出现交叉，不得出现压胶皮现象。不同型号电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。同型电缆之间直接连接时必须遵守下列规定：①橡套电缆的修补（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化或与热补有同等效能的冷补。②塑料电缆连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能，应符合该型号矿用电缆的技术标准。2.5mm2电缆连接可采用冷补胶严格按冷补工艺进行，并按规定进行试验。截面为4mm2及以上的电缆100m以内电缆冷补头不得超过4个，接头间距不得小于15m；截面为2.5mm2及以下的电缆之间连接采用冷补连接，100m以内电缆冷补接头不得超过6个，接头间距不得小于10m。采用冷补连接时，必须严格按照冷补连接工艺进行。防爆电气安全技术知识1．为什么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?答：在使用某些普通型携带式电气测量仪表测量电气参数时，必须带电作业。如使用万用表测量电压时、使用钳型电流表测量电流时等。，在测量过程中可能会因操作人员的误操作造成仪表内部绝缘击穿、元件损坏等而形成短路事故，也可能因测量仪表本身质量问题造成短路事故，这类事故产生的电弧能量足以引起瓦斯、煤尘爆炸。在使用某些普通型携带式电气测量仪表测量电气参数时，可能因测试表笔的接触产生电火花，也可能是仪表内部虚焊、脱焊等原因产生电火花。如在使用兆欧表遥测设备绝缘时，就会因测试表笔与被测体的接触不良而产生电火花，这类电火花的能量也足以引起瓦斯、煤尘爆炸。瓦斯的爆炸浓度极限值为5％—16％，所以绝不能把瓦斯浓度的允许值定为5％，定为1％是根据瓦斯爆炸浓度的下限、取5倍的安全系数而确定的。采取5倍安全系数的原因有以下几点：(1)瓦斯测量仪表有一定的允许误差。(2)瓦斯测量人员在测量时有一定的读数误差。(3)瓦斯浓度存在时间上和空间上的变化性。测量人员在测量时间与空间上也存在着一定的漏检性或缺陷。(4)不同瓦斯浓度的引爆温度不同，较高的温度也可引燃较低浓度的瓦斯。如665oC的火源可以引燃浓度为3.4％的瓦斯，而8100C的火源则可以引燃浓度为2.0％的瓦斯。(5)爆炸性煤尘的加入可以降低瓦斯爆炸浓度的下限。如空气中煤尘浓度达到8g／m3时，可使瓦斯爆炸浓度的下限降为2.5％。(6)在含有瓦斯的空气中，可能还会混有一部分其他可燃性气体(如乙烷、丙烷等)，也会使爆炸下限下降。如混合气体中含有1％的乙烷和0．5％的正丁烷时，混合气体爆炸下限为3.78％。事故案例：1990年11月21日，某矿务局某矿在二石门机道中，因敞开风门，风流短路，致使二石门机道瓦斯积聚，由于在使用兆欧表测量电气绝缘电阻值前，没有按《规程》规定，对测试地点空间的瓦斯浓度进行测量、确认是否在1．0％以下，就盲目进行遥测，接触火花引起瓦斯爆炸，造成9人死亡的重大事故。2．对于不同瓦斯等级的矿井或不同地点，在选用井下电气设备时为什么要选用不同的防爆型式?答：不同瓦斯等级的矿井或一个矿井的不同地点，爆炸性混合气体出现的方式、波及的范围、出现的几率、持续的时间不尽相同，其爆炸危险程度的差异也很大，根据爆炸危险场所危险程度的不同，应该使用不同防爆性能的防爆设备，这样才能防止电气设备在正常运行或事故状态下产生的电火花或电弧点燃井下的可燃性混合气体，从而引发瓦斯煤尘爆炸。同时从经济效益与使用方便的角度考虑，也应根据实际情况选用不同型式的防爆设备。例如隔爆型电气设备重量大、造价高、维修不便，故只有在必须采用防爆型的场所才选用这类电气设备。3．为什么井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线?答：带电检修电气设备时，发生人身触电事故的几率很高，而由于工具与设备内部某一带电部分相互接触碰撞，或通过工具用具使之与设备外壳接触碰撞，都会产生具有高温、高热的弧光短路，伤害作业人员，损坏设备，影响生产，在瓦斯积聚时还可能引起瓦斯和煤尘爆炸，给矿井安全和人身安全造成严重损失。而在带电搬迁电气设备、电缆和电线时，可能因电气设备绝缘破坏造成作业人员的触电；也可能因螺丝松动而使接线喇叭嘴脱落造成失爆；可能因空间狭小、起吊、搬运条件差，在搬运过程中损坏电气设备；也可能因带电电缆突然受力而使芯线折断、绝缘层破坏，造成芯线脱落而引起一相接地、两相短路或三相短路，产生上千摄氏度的高温电弧，造成电气设备’损坏和大面积停电，在瓦斯积聚地点还可能引发瓦斯、煤尘爆炸。典型案例：(1)1972年1月30日，某矿1462上段三分层回风巷，作业人员带电移动开关和干式变压器，由于干式变压器电源电缆芯线外绝缘磨破，芯线接触外壳，而采区变电所内漏电继电器触点烧坏，系统在无漏电保护状态下运行，使干式变压器外壳一直带电，2名工人手扶外壳触电死亡。(2)1990年5月31日，山西某矿某掘进工作面因风筒脱节，工作面30m长度范围内无风，瓦斯积聚超限，而此时当班电工违章带电处理电源三通，引起瓦斯爆炸，造成死亡15人的重大恶性事故。4．为什么必须检查巷道风流中的瓦斯浓度且低于1．0％以下时，并用验电笔检验无电后，方可进行导体对地放电?答：由于被放电导体存在着容量、结构、材质等方面的差异，其贮存的电容电量不尽相同，对于存贮电容电量较多的设备经过导体对地放电时，将会产生能量很大的电火花，其能量远远超过引起瓦斯爆炸的能量(0.28mJ)，足以引起瓦斯煤尘爆炸。5．为什么操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上?答：操作高压电气设备的主回路时，由于下列原因可能出现接触电压的危险，导致操作人员触电：(1)设备通电瞬间短路弧光引起的接地。(2)设备在漏电或接地状态下接通电源。为了防止操作高压电气设备主回路时出现上述异常状态危及操作人员，操作人员在操作时必须戴绝缘手套，而且必须双手都戴。这是因为在操作过程中，双手都有许多触及不同位置的机会；而仅仅戴手套时，如果在操作过程中身体的某一部位触及已带有危险接触电压的设备部分时，仍然会造成操作人员的触电。6．为什么井下配电高压不应超过10000V?答：随着井下采、掘、运机械化的发展，对于一个年产300~600万t的大型煤矿，其井下电气设备的容量高达16000—32000kW，井下供电距离平均已达到2.5—3km，部分改扩建矿井的供电距离则更长，已达到5km以上，如仍用6kW供电确已受到许多限制。而把下井供电电压提高到l0kV，电网输送能力可比6kV增加3倍，有时还可减少设置在风井的35／6kV变电站，节省大量投资和电力消耗，提高了矿井供电能力和供电可靠性。我国经过长时间运行试验证明，l0kV直接下井供电技术是成功的。1991年2月，整套用于大型矿井的l0kV矿用成套电气设备已通过了能源部的技术鉴定。但目前下井电压也不能提得太高，例如35kV等级电压，这是因为：①目前尚无成套的35kV矿井用电气设备，更没有35kV直接下井供电的实践经验；②电压等级越高，电网的对地电容电流越大，电网接地电流越大，接地电火花的能量越大，引发人身触电伤亡的危险性及瓦斯煤尘爆炸的可能性也越高。7．为什么采区电气设备使用3300V供电时，必须制订专门的安全措施?答：目前我国煤矿综采工作面大部分都采用1140V等级电压供电，随着高产高效综采工作面的需要，电气设备容量大幅度增加，1140V配电电压已经不能满足生产的要求，因此对采区电气设备的额定供电电压，主要是双高综采工作面的配电技术是成功的。1991年2月，整套用于大型矿井的l0kV矿用成套电气设备已通过了能源部的技术鉴定。但目前下井电压也不能提得太高，例如35kV等级电压，这是因为：①目前尚无成套的35kV矿井用电气设备，更没有35kV直接下井供电的实践经验；②电压等级越高，电网的对地电容电流越大，电网接地电流越大，接地电火花的能量越大，引发人身触电伤亡的危险性及瓦斯煤尘爆炸的可能性也越高。8．为什么电气设备不应超过额定值运行?答：电气设备的额定值包括额定电压、额定电流、额定功率(容量)以及运行方式等几个方面。电气设备超过额定电压值运行，必然造成绝缘老化、击穿；电气设备超过额定电流、功率或容量运行时，必然会造成电气设备过热，加剧绝缘老化，直至破坏；而间断运行方式的电气设备如果让它连接运行，也同样会使设备过热，绝缘老化加剧、直至破坏。上述超过额定值运行的直接结果就是电网及电气设备被破坏，造成设备烧毁、电气火灾、供电中断事故，这在煤矿这个特殊的生产环境中是不允许的。一是煤矿作为一类用户(负荷)，其供电不允许中断；二是煤矿井下生产伴生瓦斯等可燃性危害气体，发生上述事故可直接导致矿井瓦斯煤尘爆炸。9．为什么防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能?答：多年来的实践经验证明，防爆电气设备人井前的检查，是确保井下防爆电气设备安全运行和设备完好、杜绝井下电气设备失爆的重要前提，“产品合格证”是对设备质量的承诺与保证，“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”是对设备防爆性能的承诺与保证。井下发生的电气设备失爆往往有2种形式，一是适用场所不对；二是设备本身存在防爆缺陷，多由在人井使用前未作上述检查或者是检查不严所造成。而井下防爆电气设备在失爆状态下的运行是十分危险的，可能引起瓦斯煤尘爆炸这类灾难性的事故，严重威胁矿井安全和井下作业人员的人身安全。10．为什么硐室外严禁使用油浸式低压电气设备?答：油浸式低压电气设备较易发生漏油、溢油故障，当低压电气设备所带负荷较大时，其工作电流较大，油温升高快，油压增大，有造成设备喷油或爆炸着火的可能性。而硐室外一般巷道不像机电设备硐室那样具有防火铁门、不燃性材料支护等防火措施，周围巷道内可燃物较多(木支架、煤层等)，一旦发生火灾，势必造成火势蔓延、难以控制、灭火困难，给矿井安全生产带来很大危害。11．为什么40kW及以上的频繁起动的电动机应采用真空电磁起动器控制?答：对于660V电压、40kW功率的电动机，其额定电流按经验公式计算，IN≈l.15X40=46A，其起动电流按额定电流的5—7倍计算，高达200—300A。如此40kW及以上的电动机，加上频繁起动，若使用普通的空气绝缘的磁力开关，将会产生很大的接触电弧，接点极易烧坏粘连，维护工作量较大，开关故障率高。而采用真空电磁起动器控制，利用真空作为绝缘和灭弧介质，具有以下优点：(1)触头开合时无电弧产生，也就消除了引燃、引爆瓦斯等可燃性气体的可能。(2)真空电磁起动器容量大，开断能力强。(3)真空绝缘等级高。(4)真空管触头冲程冲，结构紧凑。因此，真空电磁起动器在使用过程中维护量相对较小，而开关的故障率也相对较低。12．熔断器的熔体为什么必须正确选择?答：煤矿常用的低压熔断器有RM1、RM10、RTO和RL等系列，其熔体由熔点较低的(200-400oC)铝、锡、锌合金制成。熔断器串接在被保护电气设备的电路中，正常情况下流过熔体的电流是保护电气设备的正常工作电流，熔体不会熔断。当被保护的电气设备发生短路时，流过熔体的数值很大的短路电流，将使熔体迅速升温并熔断，从而切断故障电气设备的供电电源，实现短路保护作用。因此，如果选用熔体规格过大时，电气设备的短路故障将不能被迅速切断或长时存在，短路电流将会烧毁电气设备，使电缆遭受破坏。如果使用铝、铜、铁等金属丝代替合金熔体时，由于上述金属熔点很高(上千摄氏度)，即使在电器设备发生短路故障、电路中流过短路电流时也不会将其熔断，这就完全失去了短路保护作用，电气设备被烧毁，酿成电气火灾；或由于短路电流的存在，引起上一级保护动作，形成大面积停电等更为严重的恶性事故。如果熔丝选用过小，一是熔丝在起动过程中经常被熔断，设备起动运行不正常；二是熔体每熔断一次，纤维管外壳的管壁将分解一次，机械强度随之降低。一般来说，当熔断器出现3次短路电流后，必须更换纤维管，否则会发生熔断器爆炸事故，甚至再引发其他更为严重的事故。典型案例：徐州某矿-140m大巷泵房停电，水泵停运。水泵司机在去变电所送电时，见硐室内有烟，经维护工检查，发现6号电板铁壳刀闸接线头处烧焦约100mm，2根熔丝烧断，1根熔断器的外壳烧毁。维护工在整理线头时，用16号铜丝代替熔丝接好，合闸送电，水泵运转正常。10时40分，2号绞车下车场挂钩工见变电所内连续喷射出两股白色强光雾，即向经过此地的副矿长等3人汇报。副矿长等3人发现硐室内电板着火，当维护工冲人硐室内要将总闸拉下时，在场的副矿长指示不让拉总闸，原因是下边有水泵要排水，只让把着火的闸拉掉。维护员随即合上总闸，拉掉3个分闸，但因着火的6号变压器电源线直接接在总闸母线上，故其电源并没有切断，火势迅速蔓延增大，再想去拉总闸已不可能了。这次事故共造成15人死亡、28人受伤。而造成这次事故的主要原因之一就是维护工严重违章作业，使用16号铜丝代替熔丝，出现过负荷及短路时不能起到保护作用，引起导线燃烧使硐室内易燃材料着火，引起变压器爆炸，油燃烧，酿成大火。13．为什么采区低压电缆不应采用铝芯?答：（1）试验资料证明，在其他条件相同的情况下，电极的材质对防爆设备的安全间隙有很大影响：铜为0．43mm，铝则为0．05mm。对于采用法兰间隙的防爆结构，都是按照铜芯材料设计的，一旦接人铝芯线后，这种结构也就失去了防爆性能。这在采区供电线路及其电气设备的要求中是绝对不允许的。(2)铝与氧气发生化合反应并将释放大量热量，铝的氧化热远远大于铜的氧化热，对于同样尺寸的试验材料，铝的氧化热比铜大5．5倍。而采区多存在一定的瓦斯和煤尘，因而当铝芯电缆故障放炮时比铜芯电缆引发瓦斯、煤尘爆炸事故的几率必然要高得多。(3)铝的线性膨胀系数是铜的1．41倍，铜铝接头发热后伸缩量不会一致，在使用中必然会产生位移和松动；同时由于铜铝接触面之间存在着接触电阻，导致产生1．68V的电位差，铝材料极易发生电化学腐蚀，所以铜铝接头的故障较多，即使是铝铝接头的故障率也远比铜铜接头的故障率高得多，因此使用铝芯电缆必然增加了采区电缆接头处放炮的机会。(4)铝的机械强度和柔韧性均比铜差，而采区低压电缆随着生产的进行需要经常移动、弯曲或伸缩，还有遭受煤块、岩石、材料挤压、撞击的危险。14．为什么在井下使用矿灯的人员严禁拆开、敲打、撞击矿灯?答：矿灯是特殊型的电气防爆产品，在井下拆开矿灯或敲打、撞击矿灯，会造成矿灯壳体、灯头、灯线破损，矿灯就失去了防爆性能；同时，拆开、敲打、撞击矿灯的过程中又容易产生电气火花，一旦所在之处瓦斯、煤尘达到了爆炸浓度，就会酿成瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，井下使用矿灯的人员，绝对严禁拆开、敲打、撞击矿灯。典型事故案例：1988年8月4日夜班，甘肃某矿一号井2号掘进上山与采空区打通，瓦斯浓度达10％。通风员和瓦检员向上山加接了一节风筒，排放上山的高浓度瓦斯。此时工人们正在回风平巷中休息，等待瓦斯降低后再进行工作。此时，一名掘进工人拆卸矿灯进行修理，矿灯产生火花引起瓦斯爆炸。事故造成45人死亡，4人受伤。15．为什么井下照明和信号装置应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电?答：原使用的干式变压器加手动开关的照明信号配电系统，只有短路保护，对井下常见的漏电、过负荷不能进行保护，安全可靠性差，且系统设备多，体积大，笨重。而近年开发的照明信号综合保护装置具有短路、过载和漏电保护，保护齐全可靠，且干式变压器和开关集为一体，体积小、重量轻，使用方便。目前，照明信号综合保护装置产品已经成熟，现场管理使用也已成熟，无论是从安全可靠性、实用性和经济性考虑都具有明显的优势，应用具有短路、过载和漏电保护照明信号综合保护装置配电是必然趋势。16．为什么井下防爆的通讯、信号和控制装置应优先采用本质安全型?答：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。本质安全型设备是指全部采用本质安全电路的设备。本质安全电路的防爆原理是通过限制电路的电气参数，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，这就大大减小了设备的体积和质量，简化了结构。随着科技的发展，目前市场上已经能够提供大量价格低、体积小、重量轻、工作可靠、安全性能好，能适应各种不同需求的本质安全电路组成的设备。17．为什么要在主、副水仓中各埋设1块主接地极?主接地极为什么要用耐腐蚀的钢板制成?答：为了使接地网的电阻不超过规定的212，要求设主接地极并使接地网的全部接地装置都要与主接地极连接起来。主接地极的接地电阻可按下式计算：式中Rm——主接地极的接地电阻，Ω；ρ——矿井水的电阻率，Ω·cm；A——钢板的面积，cm2。可见，降低主接地极周围土壤电阻，可以降低接地电阻，而水的电阻率比土壤低，故规定主接地极要设在水仓中。主接地极一般分别放置在井下主、副水仓中，主要考虑到清理水仓和检修主接地极时可保证一个主接地极起保护作用。主接地极使用耐腐蚀钢板，主要原因是矿井水含酸性，应视其腐蚀情况适当加大厚度或镀上耐酸金属。同时钢板接触面积大，矿井水的导电率高，使得接地电阻要比其他接地极小，因其位于接地网中心，对整个接地网起着十分重要作用。18．局部接地极为什么应设置在巷道水沟内或其他潮湿处?答：局部接地极设置在巷道水沟内或其它潮湿处，可有效地降低接地网的接地电阻，使接地极充分接地。假设采用钢管作接地极垂直埋设，局部接地电阻计算公式如下：式中Rau——局部接地极电阻值，Ω；ρ—局部接地极周围介质的电阻率，Ω·cm；L——钢管埋人底板的长度，cm；d——钢管直径，cm。如果钢管直径Φ=38mm，L=150cm，据测8×103Ω·cm，ρ水沟3×103Ω·cm，计算得：Rau水沟=16·08Ω，Rau煤=42．88Ω。由此可以看出，局部接地极埋设地点、位置、环境很重要，应设置在水沟或潮湿处。19．为什么橡套电缆的接地芯线除用作监测接地回路外，不得兼作他用?答：橡套电缆的接地芯线是有一定长度和电阻的，如作为其它用途(指电气用途)，无论是在其上施加电压，还是不施加电压，均有电流通过，都将在接地芯线上产生电位梯度。由于各电气设备的金属外壳的接地是分别接到接地连线的不同点的，因此各电气设备外壳之间将会产生电位差。另外，在接地连线上有接地点，因而连线上也就有一些点对地有了电位差，易产生电火花，将对煤矿安全生产构成威胁。20．为什么电气设备的检查、维护、修理和调整工作必须由电气维修工进行?答：电气设备通常比较复杂，其检查、维护和调整工作有其专业要求，所以必须由经过专门训练的人员负责担任。电气维修工都经过安全技术培训，且经培训合格后持证上岗，熟知《煤矿安全规程》、《煤矿机电设备完好标准》、《煤矿机电设备检修质量标准》和电气设备防爆的有关标准和规定，能够通过检查，发现问题并进行处理，以保证作业安全，保障设备正常运行事故案例：某矿供电队于1994年5月15日在检修某下山变电所时，工会主席在没有对该变电所开关验电的情况下，即动手用扳手紧固高压真空开关绝缘瓷瓶，扳手误触及下闸嘴隔离刀闸，引起弧光短路，结果烧伤胳膊。21．为什么高压停、送电的操作必须由专责电工执行?答：许多误停电、误送电多系由于不熟悉具体情况且无基本训练的人擅自操作引起的。为了保证作业安全，保障设备正常运行，防止高压电气设备的修理和调整误操作，为了防止高压停、送电作业中误停、误送引起的事故，还规定：“可根据书面申请或其他可靠的联系方式，得到批准后，并由专职电工执行。”事故案例：某矿—65m煤水泵房高压触电伤亡事故。1960年9月15日夜班，由副司机带领3名业务生疏的学员去—65m煤水泵房看煤水泵。当日5时30分，副司机命令学员去拉闸停泵，由于该学员业务生疏，操作高压泵开关时，直接带负荷切拉6kV隔离刀闸，使刀闸上一组(3个)闸嘴烧毁。7时50分，机电科技术员带领2名工人下井维修刀闸闸嘴。8时7分，技术员与地面1号井电板房联系送电，并说明必须在接到-65m煤水泵房通知后，才准送电。之后便开始检修更换闸嘴，在接近完工时，—65m泵房电板突然送电，造成正在施工的工人触电，其中一人死亡，一人重伤。这是一起严重违反安全操作规程，高压停送电操作未严格执行“停送电专人联系制度”和“停送电挂牌制度”等规章制度，以致发生误送电，引起检修人员触电伤亡的事故。21．为什么防爆性能受到破坏的电气设备必须立即处理或更换?答：按矿用防爆型电气设备的国家标准(GB3836--2000)设计制造的不会引起周围爆炸性混合物爆炸的电气设备，防爆总标志为Ex，用于煤矿井下的有隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充砂型和特殊型等。隔爆型电气设备具有既能承受其内部爆炸性气体混合物爆炸产生的爆炸压力，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的电气设备外壳，从而达到隔爆的性能要求。隔爆型电气设备的防爆性能是靠隔爆外壳的耐爆性和不传爆性来保证的。防爆性能受到破坏的电气设备不立即处理或更换，在电气设备运行过程中易产生电气火源；另外，当外壳烧伤时，由于设备失去了防爆性能，所产生的电弧经烧伤孔有可能灼伤人体，同时易引起瓦斯煤尘爆炸。事故案例：山西霍县矿务局某矿掘进工作面开关失爆引起瓦斯爆炸事故，事故情况如下：山西霍县矿务局某矿北下山采区327正巷掘进工作面因出水被淹，于1988年5月14日被迫停止掘进。恢复期间通风机时开时停，运转不正常。5月28日，掘进一队包机组长带领人员在巷口80m处安装一台磁力起动器、一台干式变压器和一台煤电钻。5月29日，第一班掘进一队工人在327巷道中运输设备时，将风筒砸断，造成漏风严重，第二班掘进工人准备打眼，因磁力起动器停止按钮不能复位，煤电钻送不上电，当班工人用铁丝捆住电钻开关，松开磁力起动器闭锁螺钉，打开开关盖子，扳动手把送电，由于此时电气设备严重失爆，工人违章作业，开关内产生电火花，形成明火，产生引爆火源，引起瓦斯爆炸，当场死亡50人，伤4人。22．为什么每月都要对使用中的防爆电气设备的防爆性能进行1次检查?答：加强对电气设备的检查，是提高设备完好率和减少事故发生的一项行之有效的措施。电气设备的检查分日常巡视检查和定期的专项检查。对电气设备的检查要求是：专职电气维护工，每天对所负责的电气设备的防爆性能进行一次专项防爆检查。防爆检查组对井下使用中的防爆电气设备的防爆性能实施监督检查，对事故隐患提出处理意见，并有权停止使用。对高瓦斯、煤尘与瓦斯突出的矿井使用的电气设备，每周检查两次，对低瓦斯矿井要每周检查一次。防爆设备不经防爆检查员检查不准发给合格证，不准人井使用。事故案例：1983年淮南谢三矿某采区变电所，因高压电缆放炮，使该变电所内高压开关过流保护装置因冲杆跳出槽外而造成开关拒动，导致越级跳闸，致使地面变电所高压单回路跳闸，造成全矿井大面积停电5min。23．为什么每半年应对主要电气设备的绝缘电阻进行不少于1次的检查?答：绝缘电阻测试是一种比较简单而又经常采用的非破坏性的电气设备绝缘水平的试验方法。随着井上、下环境与季节的变化，电气设备在运行过程中，设备的参数随着环境与季节的变化会发生变化，其绝缘性能也会发生变化，通过定期对主要电气设备的绝缘电阻进行检查，可以及早发现问题，及早采取措施防患于未然，确保主要电气设备完好运行，更好地为生产服务。事故案例：1995年7月某矿从地面变电所馈出的一根高压铠装电缆的电缆头，因雨季来临前未进行绝缘测试，电缆头受潮后放炮引起全矿高压掉闸。24．为什么每季度应对接地电网的接地电阻进行1次测定?答：在未装设保护接地或接地电网时，若接地电阻超过规定值，人触及带电的金属外壳后，电流会全部或部分通过人体人地造成人身触电事故。装设保护接地后，当接地电网的电阻值不超过2Ω时，人触及带电的金属外壳后，流经人身触电电流仅为0．126mA或0．36mA(前者指电压等级380V，后者指660V)，远远小于人身触电的极限安全电流值30mA，这样大部分电流经保护接地流人大地，既达到了预防人身触电的目的，同时接地电流的减小，还可防止瓦斯煤尘爆炸。事故案例：1996年某矿电气维修工在所包机的采区变电所内检查一控制水泵的PB2型高压油开关油质时，因带电检查右手指误接触绝缘油中动触头，右胳膊接触油开关上盖，因该矿已按规定周期对本所内接地电网的接地电阻进行了测试，且符合要求，故当该电气维修工高压触电后只是伤及胳膊，幸免未造成触电身亡事故。25．为什么每年应对电气设备使用的绝缘油的物理、化学性能和电气耐压进行1次试验?答：目前煤矿井下使用的绝缘油需定期进行物理、化学性能检测和电气耐压试验的设备主要有：充油变压器、高压油开关、油浸变阻器。如果不进行试验，对油浸式变压器的主要危害表现在以下几方面：①降低相间及对地绝缘电阻；②使变压器漏油，损耗增大，变压器出现不正常的温升，影响变压器效能发挥；③引起相间短路或接地