井下电工技术培训课件

井下电工技术培训课件第一章井下电工基础与矿井供电系统概述矿井供电系统分类与特点深井供电系统采用高压电缆从地面送电至井下中央变电所，适用于井深超过300米的矿井。系统具有电压损失小、传输效率高的特点，能够满足大功率设备的用电需求。浅井供电系统采用钻眼供电方式,低压或高压电缆直接下井。适用于井深较浅的矿井,系统结构简单,投资成本相对较低,但传输距离受限。供电负荷分类一级负荷:主通风机、主排水泵等关键设备二级负荷:局部通风机、主要生产设备三级负荷:辅助性照明及其他一般设备井下供电电压等级与设备额定电压高压与低压标准根据《煤矿安全规程》明确规定:井下高压供电电压不得超过10000V低压供电电压不得超过1140V动力设备常用电压等级:660V、1140V安全提醒:电压等级的选择直接关系到人身安全和设备安全,必须严格执行相关标准。特殊设备电压要求照明、信号设备供电电压不超过127V手持式电气设备供电电压不超过127V远距离控制线路额定电压不超过36V危险环境照明电压不超过12V井下主要变电所及配电点介绍01地面变电所作为全矿供电的枢纽中心,承担着接收电网电能并向井下输送的重要职责。位置选择需考虑防洪、防火、交通便利等因素,设备配置包括主变压器、高压配电装置、继电保护系统等。02井下中央变电所井下供电的核心枢纽,负责接收地面送来的高压电并进行分配。必须设置在安全位置,具备完善的防水、防火、防爆措施。配备高压开关柜、变压器、低压配电柜及自动化监控系统。03采区变电所为采区范围内的生产设备供电,通常设置在采区边界附近。根据采区规模配置相应容量的变压器和配电设备,随采区推进可能需要搬迁或增设。移动变电站井下供电系统示意图清晰展示了从地面变电所到井下各级变电所的电能传输路径,以及高压电缆、低压电缆的分布网络。理解这一系统对井下电工的日常工作至关重要。第二章井下电工安全基础与法规标准安全是井下作业的生命线。本章将详细讲解电工安全法规、触电事故预防及安全用具的正确使用方法。井下电工安全法规与标准《电工作业安全技术规范》GB26860-2011该标准规定了电工作业的基本安全要求,包括作业人员资质、作业环境评估、安全防护措施、应急处置等内容。是电工作业的基础性安全规范。《电气安全工作规程》GB/T13869-2017详细规定了电气设备安装、运行、检修、试验等各环节的安全技术要求和操作规程,强调停电、验电、接地、悬挂警示牌等关键安全步骤。《煤矿安全规程》相关条款专门针对煤矿井下电气安全的特殊要求,包括防爆电气设备使用、瓦斯环境下的电气作业规范、井下供电系统的安全技术措施等。《特种设备安全监察条例》规范特种设备的设计、制造、安装、使用、检验、修理等环节,确保设备本质安全。井下电气设备多属特种设备范畴,必须严格执行。掌握并遵守这些法规标准是每位井下电工的基本职业素养,也是保护自己和他人生命安全的重要保障。触电事故案例与预防措施典型触电事故分析2019年某矿一名电工在潮湿的采区变电所检修配电柜时,未佩戴绝缘手套,违规带电作业,导致触电身亡。事故原因:安全意识淡薄,违反操作规程未佩戴个人防护用具潮湿环境增加触电风险现场监护缺失触电生理危害与安全电流1感知电流1mA左右开始有感觉10摆脱电流10mA以上肌肉痉挛无法摆脱50致命电流50mA以上可能导致心室颤动致死核心预防技术措施采用安全电压(36V以下)设置可靠的保护接地系统安装漏电保护器,动作电流≤30mA保持设备绝缘良好,定期检测加强安全培训,规范操作行为电工安全用具详解绝缘手套按耐压等级分为00级(500V)至4级(36kV)。使用前必须检查是否破损、老化,不得接触油类物质。每6个月进行一次耐压试验。绝缘鞋有效防止跨步电压和接触电压伤害。按耐压等级分类,常用5kV、10kV等级。保持干燥清洁,避免与酸碱接触,每年检验一次。绝缘操作杆用于带电作业或安全距离不足时的操作。长度根据电压等级选择,10kV设备需≥1米。使用后清洁干燥存放,定期测试绝缘性能。临时接地线用于设备检修时的安全保护。由接地端、短路端和连接导线组成。安装顺序:先接接地端,后接设备端;拆除顺序相反。重要提醒:所有安全用具必须定期检验,合格后方可使用。使用前必须进行外观检查,发现缺陷立即停用。正确佩戴和使用电工安全用具是保护生命安全的最后一道防线。图中展示了绝缘手套、绝缘鞋、安全帽等防护用具的标准佩戴方法及检查要点。第三章常用电工工具与仪表操作熟练掌握各类电工工具和测量仪表的使用方法,是电工技能的基本功。本章将详细讲解常用工具仪表的操作技巧与安全注意事项。常用电工工具介绍绝缘螺丝刀手柄采用绝缘材料制成,耐压1000V。用于带电或可能带电设备的螺丝拆装。使用时确保金属部分外露长度≤7mm,避免相间短路。绝缘钳子包括尖嘴钳、斜口钳、钢丝钳等,手柄绝缘耐压≥1000V。用于剪切导线、夹持小型部件等。每次使用前检查绝缘层完整性。电工刀用于剥削电缆绝缘层、削制木榫等。刀片锋利,使用时向外推削,切忌向自己身体方向用力。不用时立即收刀,防止伤人。压线钳用于压接线鼻子、连接管等。根据导线截面选择相应压接模,确保压接牢固。压接后检查导线不得松动、露铜。活扳手与套筒用于拆装螺母螺栓。选择合适尺寸,避免滑脱造成设备损坏或人身伤害。在有限空间使用时注意周围环境安全。剥线钳用于剥除导线绝缘层,根据线径调整刀口间距。操作时避免损伤芯线,保证导线载流能力不受影响。万用表使用方法与注意事项基本测量操作01电压测量选择交流或直流电压档,量程大于被测电压。红表笔接正极或火线,黑表笔接负极或零线。并联在被测电路两端。02电流测量选择交流或直流电流档,量程大于被测电流。必须串联在电路中测量,严禁并联使用。大电流测量时间不宜过长。03电阻测量选择合适欧姆档位,被测电路必须断电并放电。表笔接触被测电阻两端,读取稳定数值。测量完毕将档位拨离欧姆档。安全使用要点测量前检查:检查表笔、导线是否完好,电池电量是否充足,量程开关是否正常量程选择:先选大量程试测,再根据读数调整到合适量程,提高测量精度禁止事项:严禁在测电流档时并联在电路上;严禁在测电阻时带电测量读数方法:视线垂直于表盘,数字表等待读数稳定后读取维护保养:长期不用应取出电池,防止漏液损坏;定期校准确保准确度常见错误:用电流档测量电压会烧坏表内保险;欧姆档测量带电电路会损坏万用表。钳形电流表操作技巧工作原理与特点钳形电流表基于电磁感应原理,通过钳口内的电流互感器测量导线中的电流,无需断开电路即可测量,特别适合井下现场快速检测。主要技术参数测量范围:通常0-1000A,精度等级2.5级钳口直径:根据导线粗细选择合适型号频率范围:50Hz工频电路测量适用场合测量电机、变压器等设备的运行电流检查三相负载平衡情况排查电气线路异常过载问题正确操作方法准备工作:检查钳形表外观、电池电量,确认量程开关在合适位置钳取导线:按下扳机打开钳口,将单根相线置于钳口中心,闭合钳口确保无缝隙读取数值:保持钳口闭合,待读数稳定后记录。数字表直接读数,指针表需估读注意事项:严禁钳入多根不同相的导线;钳口必须完全闭合;测量高电流时动作要快维护与校准定期清洁钳口接触面,去除氧化层和污垢;每年送检校准一次;发现读数异常及时停用检修。避免摔碰和在强磁场环境中使用。接地电阻表与兆欧表使用接地电阻表(摇表)测量目的:检测保护接地装置的接地电阻值,确保不大于规定值(通常≤4Ω)。操作步骤:在接地体周围20米和40米处打入辅助电极按E、P、C端子接线,E接被测接地体匀速摇动手柄,转速120转/分读取指针稳定后的阻值注意:测量时接地体与设备必须断开,选择土壤湿度适宜时测量。兆欧表(绝缘电阻表)测量目的:检测电气设备绝缘性能,判断是否满足安全运行要求。测量标准:低压电机绝缘电阻≥0.5MΩ高压电机绝缘电阻≥1MΩ/kV电缆绝缘电阻≥0.5MΩ/km操作要点:被测设备必须停电并充分放电选择合适电压等级的兆欧表(500V/1000V/2500V)正确连接L(火)、E(地)端子匀速摇动手柄1分钟,读取稳定值测量完毕被测设备必须再次放电接地电阻和绝缘电阻是评价电气系统安全性的两个核心参数,必须定期测量并做好记录。图中展示了万用表测量电压、钳形表测量电流、兆欧表测试绝缘电阻的实际操作场景。注意观察表笔连接方式、钳口位置、手摇发电机操作姿势等关键细节。第四章井下电气设备操作与维护井下电气设备的正确操作和精心维护是保障矿井安全生产的关键。本章将深入讲解变频器、电机控制及设备检修的核心技术。变频器基础知识与应用变频器工作原理变频器通过AC-DC-AC的变换过程,将固定频率的交流电转换为频率和电压可调的交流电,实现电机调速。整流环节将三相交流电整流为直流电滤波环节平滑直流电压逆变环节将直流电转换为频率可调的交流电IGBT功率器件绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是变频器的核心器件,具有开关速度快、损耗低、驱动功率小等优点,已成为中大功率变频器的主流器件。井下变频器应用带式输送机调速实现软启动、节能运行,延长设备寿命,减少机械冲击通风机变频控制根据风量需求调节转速,节电效果显著,可达30%-50%水泵恒压供水根据压力反馈自动调节转速,实现恒压供水,节能高效采煤机牵引调速精确控制牵引速度,适应不同煤质,提高采煤效率使用维护要点安装环境:通风良好、温度≤40℃、湿度≤90%、无腐蚀性气体定期检查:风扇运转、散热器清洁、接线紧固、参数设置故障保护:过流、过压、欠压、过热、过载等保护功能防爆要求:井下必须采用矿用隔爆型变频器井下电机启停与正反转控制电路1电机直接启动控制电路适用条件:小功率电机(≤7.5kW),启动电流不超过线路允许值。主要元件:断路器(QF)、接触器(KM)、热继电器(FR)、启动按钮(SB1)、停止按钮(SB2)。工作原理:按下SB1→KM线圈得电→主触头闭合→电机启动;按下SB2→KM线圈失电→电机停止。接线要点:热继电器整定电流为电机额定电流的1.05-1.15倍;接触器容量满足电机启动电流要求。2电机降压启动控制电路适用条件:中大功率电机,限制启动电流,常用星-三角启动、自耦降压启动。星-三角启动:启动时电机绕组接成星形,运行时切换为三角形,启动电流降为直接启动的1/3。控制要点:时间继电器控制切换时间(通常5-10秒);星形接触器和三角形接触器必须互锁。3电机正反转控制电路实现原理:通过改变三相电源相序实现电机正反转,任意调换两相即可。控制方式:采用两个接触器KM1(正转)和KM2(反转),两者必须实现电气互锁和机械互锁。安全措施:正反转切换前必须先停机,避免反接制动造成冲击;设置延时环节确保电机完全停止后再反转。典型应用:绞车、皮带机、刮板输送机等需要双向运行的设备。电路识别技巧:主回路用粗线表示,控制回路用细线表示;元件符号和文字标记要熟记;理解联锁、保护、信号等辅助电路的作用。井下电气设备检修与停送电安全措施1停电操作程序办理停电工作票,明确停电范围和时间通知相关部门和人员,确认无误操作顺序:先断负荷侧,再断电源侧拉开隔离开关,做好明显断开点标识2验电与接地使用合格的验电器逐相验电确认无电压后立即装设临时接地线接地顺序:先接接地端,后接导体端悬挂"禁止合闸,有人工作"警示牌3设备检修作业设置围栏和监护人员使用安全工具,穿戴防护用品严禁单人作业,至少两人协作做好检修记录和技术交底4送电恢复程序清点工具,确认无遗留物品拆除临时接地线和警示牌检查设备状态,确认具备送电条件送电顺序:先合电源侧,再合负荷侧监视设备运行状态,确认正常安全警示:井下电气检修作业风险高,必须严格执行停送电程序,做到"停电、验电、放电、接地、悬牌"五步骤,确保人身安全。典型井下电气故障案例分析案例一:电缆短路故障故障现象:某采区突然停电,断路器跳闸且无法合闸,漏电保护装置动作。原因分析:经检查发现电缆在转弯处外皮磨损,三相短路。长期过载运行导致绝缘老化,机械损伤加速了故障发生。处理措施:切除故障电缆段,重新敷设电缆并做好防护;检查其他电缆,对老化段提前更换;加强日常巡检。预防措施:电缆敷设避免急转弯,穿管或桥架保护;定期检测绝缘电阻;避免超负荷运行。案例二:电机接地故障故障现象:水泵电机运行时外壳带电,人员触碰有麻电感觉,漏电保护器未动作。原因分析:电机内部绕组绝缘破损,与机壳接触形成接地;保护接地线接触不良,未形成有效保护;漏电保护器动作电流整定值偏大。处理措施:停机检修电机,重新浸漆处理;检查并紧固接地线连接;调整漏电保护器参数,动作电流≤30mA。经验教训:潮湿环境加速绝缘老化,应提高巡检频次;保护接地系统必须可靠,定期测试;漏电保护装置要定期试验。案例三:过载跳闸反复发生故障现象:皮带机启动后不久热继电器频繁动作,导致生产中断。原因分析:皮带机负荷增加但热继电器未及时调整;电机轴承磨损导致运行电流增大;环境温度过高影响散热。处理措施:根据实际负荷重新整定热继电器;更换电机轴承,检查传动系统;改善通风条件,增加散热风扇。排查技巧:用钳形表测量三相电流,判断是否平衡;检查电机温升是否正常;分析生产负荷变化趋势。图片展示了井下电气设备维护的典型场景:电缆检修、故障排查、电机检测、设备巡检等。注意观察作业人员的安全防护措施和规范操作流程。第五章井下电工实操技能训练与考核理论知识必须通过实践操作才能转化为真正的技能。本章将介绍电工实操训练的核心内容、安全规范及考核标准。电工实操训练内容01常用元器件识别与测试电阻器:识别色环标识,用万用表测量阻值,判断好坏。学习固定电阻、可调电阻、热敏电阻等类型及应用。二极管:识别正负极,测试单向导电性,判断整流二极管、稳压二极管、发光二极管的性能。三极管:识别引脚(基极b、集电极c、发射极e),判断NPN或PNP类型,测试放大倍数β值,检验开关特性。电容器:识别容量和耐压标识,用万用表判断电容好坏,理解滤波、耦合、旁路等作用。02绝缘电阻测试兆欧表选择:根据设备电压等级选择500V、1000V或2500V兆欧表。测试步骤:设备停电并放电→连接L和E端→匀速摇动手柄120转/分→持续1分钟→读取稳定值→测量后再次放电。结果判断:低压电机≥0.5MΩ合格;高压设备≥1MΩ/kV;绝缘电阻过低需查找原因并处理。注意事项:被测设备必须与其他设备断开;潮湿环境测试结果偏低,需干燥后复测。03电机首尾端判断目的意义:三相异步电机在重新接线或维修后,需判断各相绕组的首尾端,确保正确接线。残压法:将U1、V1、W1短接,U2、V2接万用表,手动转动转子,W2与U1接触瞬间,表针正偏则接法正确,反偏则需调换。电池法:用干电池和指针式万用表,瞬间接通和断开,根据表针偏转方向判断绕组极性。实用技巧:判断正确后立即标记,避免混淆;三相绕组测试要一致;结合电阻测量判断绕组完好性。这些基本操作是电工必备技能,必须通过反复练习达到熟练程度,确保现场应用时准确无误。实操安全规范与注意事项操作前安全准备1验电确认使用合格的验电器对设备进行验电,确认无电压后方可进行操作。验电时从高压到低压,从远到近逐步进行。2安全用具佩戴根据作业性质佩戴相应防护用品:绝缘手套、绝缘鞋、安全帽、护目镜等。检查用具有效期和完好性。3工作环境检查确认作业区域照明充足、通风良好、地面干燥;清理杂物,保持作业空间整洁有序;设置围栏和警示标志。操作中安全要求工具使用规范:使用绝缘工具,检查工具完好;螺丝刀、扳手尺寸匹配,防止滑脱伤人操作姿势正确:站立平稳,身体不接触金属部件;单手操作,另一手不触摸设备;保持安全距离带电作业禁止:实训中严禁带电接线、带电测量电阻;必要的带电作业需专人监护设备通电测试:接线完成后先检查,确认无误后才能通电;初次通电要有防护准备,随时切断电源团队协作要求操作时实行监护制度,至少两人协作;明确分工,沟通清晰;使用标准术语,避免歧义;发现异常立即停止,集体分析原因。安全原则:安全第一,预防为主;不清楚不操作,不安全不蛮干;严格遵守操作规程,养成良好安全习惯。实操考核标准与报告撰写要求测试操作技能考核(40分)考核内容:万用表测量电压、电流、电阻(10分)钳形电流表测量三相电流(10分)兆欧表测试电机绝缘电阻(10分)接地电阻测试(10分)评分要点:仪表选择正确、接线规范、操作流程熟练、读数准确、安全意识强。工艺安装技能考核(40分)考核内容:电机启停控制线路安装与调试(20分)电机正反转控制线路安装与调试(20分)评分要点:线路原理理解、元件选择合理、接线工艺规范、布线美观、标识清晰、功能测试正确、故障排查能力。安全规范执行(20分)考核内容:安全用具佩戴(5分)操作前验电放电(5分)工具使用规范(5分)现