煤矿电工学1、2章

1、第三节井下变电所,1、井下中央变电所任务：受电、变电、配电。 2、所置确定原则：位于负荷中心；进出线和设备运输方便；通风良好、顶底板坚固的井底车场附近，并与中央水泵房相邻。 3、硐室与所内设备布置：必须符合煤矿安全规程中有关机电硐室的规定，满足防火、防水和通风的要求。1）防火砌碹、外开的密闭门、栅拦门和防火铁门，灭火装置齐全。 2）防水变电所和水泵房地面高出车场0.5m 3）通风硐室长度超过6m，两端设出口。,4、所内设备布置：高低压设备两侧分开，变压器（油）独立布置，设备与设备之间、设备与墙之间满足最小安全工作距离。 5、主接线方式：高压母线采用单母线分段，母线段数与入井电缆（电源）数相等。

2、 6、采区变电所位置确定考虑因素：采法、采区巷道布置方式、机械化电气化程度、供电距离、负荷大小等。通常布置在采区盘区运输斜巷与轨道斜巷之间的联络内。,7、移动变电站：将高压配电箱、干变和低压配电装置组合整体装在轨道平板车上。移动列车站将变电站列车、开关车、电缆车等组成列车组。距工作面150300m，通常低压供电距离不超过500m。工作面推进100200m列车站移动一次。 8、移动变电站布置方式：运输巷；回风巷；分层开采接续工作面的回风巷与运输巷的联络巷内；工作面入口。,第二章井下供电安全技术,第一节电火灾及其预防 1、原因：过流、漏电、局部过热等。 2、预防：严格落实煤矿安全规程和防火安全措施

3、。合理选择设备，电气保护齐全、整定合理等。 3、监测 监测装置：1）主监控台（地面中心站）在应用软件控制下完成各项工作任务（信息采集；数据分析处理；报警与控制；数据记录；屏幕显示；图形系统显示；输出报表；参数定义和修改；绘图编辑；执行操作员命令等）。核心设备微机；调制解调器。,2）井下部分由分站、输入输出设备、电源、传输电缆组成。 分站单片机及I/O接口电路组成。实现数据传输和处理。 输入设备传感器或检查器 输出设备控制器和报警器 电源（隔爆本安型）提供系统中各交直流电源 传输电缆（矿用通信屏蔽同轴电缆） 井上下信号传输,4、简述电火灾监控过程：各点（线）温度火灾检测线受热（有弹性的两根钢琴丝

4、并覆以热敏塑绝缘材料的绞线）热绝缘材料软化检测线短路接触控制电缆采集了信号火灾报警器发出事故信号同时传输给主控台，完成火灾事故控制及处理。 5、电火灾扑灭;迅速切断电源，及时报告，及时灭火，安全自救。,第二节矿用电气设备及其防爆,1、防爆标志ExdI 2、防爆设备外壳具有耐爆性和隔爆性 耐爆性隔爆外壳应具备足够的机械强度。 隔爆性外壳与结合面处的间隙喷出的能量不会点燃壳外爆炸混合物。降温条件为结合面结构参数（间隙大小、长度、粗糙度）。 3、失爆不能满足耐爆性与隔爆性要求的均称电气设备的失爆。,4、井下电气设备失爆常见现象：P103 5、本安型电气设备（安全火花型）特点： 1）外壳标注： Exi

5、 2）电路设计时无论正常还是故障所产生的火花能量小于0.28mJ,不能点燃瓦斯或煤尘。 3）本安型只能用于低电压、小电流电路。单一本安电路常在信号、仪表、控制中应用。 通常电路为复合型（本安与非本安型电路结合常称本安型关联电气设备）。 6、本安型关联电气设备应注意：两电路之间的隔离（变压器、安全栅隔离）；导线一定分离不能混。,第三节触电及其预防,1、触电人体触及带电体或接近高压时有电流通过人体造成伤害事故。（电击、电伤） 2、触电因素电流（安全电流30mA）与时间 3、预防措施避免触电；减少触电危险。 4、触电急救快速脱离电源；正确实施救护。,第四节井下保护接地,1、保护接地电气设备金属外壳或

6、构架用导线与埋在地中接地极连接。 2、目的当接地电阻值符合规定，漏电时人触及带电体流经人体电流不会超过安全极限值30mA，达到减小触电危害目的。 3、煤矿安全规程的相关保护接地规定： 1）电压在36V及以上电气设备金属外壳、架构、铠装电缆的铠装等必须有保护接地 2）井下必须有独立的接地网即保护接地系统；主接地极、辅助接地极和接地线。,3）接地网基本规定：总接地电阻不能超过2欧；主接地极面积不小于0.75平米、厚度不小于5毫米镀锌钢板；局部接地极装设规定、接地线的规定等。 4、接地网接地电阻的检测：表面检查完好，每季度用安全火花型接地电阻测试仪测试一次，不超2欧。 5、详细阅读图2-9井下总接地

7、网,第五节井下漏电保护装置,1、漏电当电网或电气设备绝缘电阻小于规定值（绝缘危险值）时，称之漏电。 2、漏电危害人触电危险、产生电火花引起爆炸及火灾、进一步损坏电气设备。 3、预防及保护措施（装置作用）在井下供电系统中必须装设漏电保护装置。实现绝缘监视、漏电保护以及补偿流过人体的电容电流的作用。 4、漏电保护装置分类：,1）矿用隔爆高压漏电监视保护装置：有高压双屏蔽电缆的接地芯线、监视芯线及终端电阻元件R组成漏电监视环节。原理：当屏蔽层被破坏绝缘降低，接地芯线与监视芯线被短接，发出绝缘破坏信号。通常在高压配电箱设置该功能实现高压线路漏电保护。 2）矿用隔爆检漏继电器 对1140v、660v等低

8、压配电线路进行漏电保护；通常在低压馈电开关中设置该功能。 3）127v煤电钻综合保护装置中的漏电保护p69,4）附加直流电源的漏电保护装置特点：无选择性，通常在低压干线式供电系统总馈电中设置，常做分支馈电的后备漏电保护。例如JY82型检漏继电器必须与低压馈电配合使用。 5）零序电流漏电保护装置特点：有选择性，通常在低压多支路辐射式供电系统分支总馈电中设置。 6）漏电保护与漏电闭锁区别： 漏电保护监视带电线路是否漏电；漏电跳闸。 漏电闭锁监视无电线路是否漏电；漏电后不能在合闸，排除漏电才能送上电。,5、JY82检漏继电器,1）特点：无选择性；采用附加直流电源的保护原理通过欧姆表监视660v/38

9、0v电网绝缘电阻。当发生漏电与馈电开关配合实现漏电保护。,2）结构：隔爆外壳、电路芯板,外部：观察窗、试验按钮、操作手柄、铭牌、接线嘴等。,内部芯板装有：隔离开关、三相电抗器、零序电抗器、直流继电器、整流电路、欧姆表、指示灯等。图2-11虚框内的电路。,6、JY82检漏各主要元件作用,1）QS手动隔离开关：接通或断开被保护交流电网与检漏继电器的。,2）1L三相电抗器作用：使交流电网与检漏继电器隔交通直；同时提供控制电源。,3）2L零序电抗器：阻止交流窜入直流通路，保证电网中性点对地绝缘水平；同时补偿电容电流。,4）交流旁路电容 作用：隔直通交，防止交流窜入直流通路。,5）直流继电器K：检漏执行

10、元件， 闭合馈电跳闸， 闭合自保。,KD,6） 主接地极：实现直流电源接地。,7.检漏继电器工作原理： 1）监测电网绝缘：从欧姆表反映电网对地绝缘电阻值的大小。 原理：直流通路VC（+） 表 并联之路 大地 电网对地绝缘电阻 电缆芯线 电抗器1L 2L 直流继电器 直流通路VC（-）。其中直流电流大小为：,2）漏电保护原理：我国规定，380V电网，检漏动作电阻值3.5K ；660V电网，动作电阻值11K ；1140V电网，动作电阻值20K ；127V电网，动作电阻值1.5K 。当三相电网对地绝缘电阻值降低到危险值以下时，流过直流继电器的电流超过5mA线圈吸合，其触点闭合接通馈电开关中脱扣器线圈

11、，馈电跳闸，切断漏电电网电源，达到漏电保护目的。 3）补偿电网对地电容电流：零序电抗器10个抽头实现有极电抗值改变。,8、有选择性漏电保护装置的保护原理：根据故障相零序电流的大小、方向与非故障相不同的特点实现选择型保护原理的。 1）零序电流当电缆线路正常工作时，电网中电压、负载对称，三相电流也对称，三相电流的相量和等于零。当发生漏电故障时，三相电流不对称，其相量和不为零，该电流称之零序电流。 2）产生零序电流的两个条件: 有零序电压的产生；零序电流有通路。 3）检测零序电流元件：零序电流互感器 生产LJ系列、LJK系列、LXK系列孔径为40（60、80、100、120、140、160、200、

12、240）mm的零序电流互感器(电缆型)，用于电力系统产生零序接地电流时，与继电保护装置或信号装置配合使用，使装置元件动作实现保护或监控。 4）通常与分支馈电开关配合。,第六节 井下过流保护装置 1.过流凡电气设备的实际电流超过额定电流值的现象。 2.引起过流主要原因短路、过载、电动机缺相运行、电动机堵转和电流不平衡现象等。 3.煤矿井下常见低压过流保护装置：熔断器、过流继电器、热继电器及综合保护装置。 4.熔断器 1）作用：短路保护。 2）原理：短路电流使熔体熔化，断开电路。 3）特点：具有反时限（电流越大熔断时间越短）。 4）结构：熔体、熔管、接头等。,5）使用注意事项：电网电压等级不能超过熔断器额定电压；熔体额定电流不能大于熔断器额定电流；熔断器极限分断能力大于短路容量；不合格产品禁止使用。 6）主要应用范围：,5.电磁式过电流继电器,1）电磁式结构与保护原理,电流线圈2采集电流信号；静铁心1信号转换环节（电流信号转换称电磁力信号） 衔铁3和反力弹簧6信号比较环节（比较电磁力与弹簧反力）；触头系统信号