01 电安培训1讲.ppt

1、1,煤矿电气安全技术,第一节 煤矿安全供电系统 第二节 防爆电气设备 第三节 井下电气三大保护 第四节 煤矿电气安全新技术 邹有明，河南理工大学电气教授， 国家安全评价员，享受国家特殊津贴。 03913988327， 3987565,2,第一节 煤矿安全供电系统 一、煤矿供电概论 1、煤矿电力负荷对供电的要求 可靠性：保证不间断供电； 安全性：不发生触电、引爆瓦斯煤尘等事故； 高质量：电压、频率稳定，谐波含量不超过 允许值； 经济性：在保证前三项的前提下力求低成本。,3,2、煤矿常用电压等级 地 面： 0.22，0.38，6.0，10，35，110kV 井下高压： 6kV； 10kV 井下低压

2、： 380V；660V；1140V； 井下照明、电钻等 ： 127V ； 控制线路： 36V 。 3、电压损失允许值 一般不超过10UN ； 井下大电机起动不超过25UN 。 4、煤矿供电系统（图11、2）,4,图11 典型煤矿地面供电系统,5,图12 典型煤矿井下供电系统,6,二、供电安全相关规定 1、对电源与供电系统的规定 （煤矿安全规程07年版） 双回路供电，不得分接负荷， 10kV 及以下不得共杆架设，不准装负荷定量器。 两路电源线应分列运行，若一用一 备则必须带电备用。 井下供电严禁中性点接地。 高压电网单相接地电流应20A。,7, 高压下井电缆严禁装设自动重合闸。 井上下必须装设防

3、雷电装置。 2、电气操作实行工作票制度 包括工作票的内容、签发与执行 3、高压停、送电制度 遵守：停电验电放电装设接地线 设置遮栏警示等程序，严禁带电作业。,8,第二节 防爆电气设备 一、井下对电气设备的要求 1、要求 防滴水、防锈蚀、耐湿热、体积小、外 壳坚固等； 最重要的要求：具有防爆性能。 2、瓦斯的爆炸特点 两个必要条件 空气中的浓度达 516% ， 并遇 650750的点火源。,9,点火源：灼热导体，电火花，机械火 花，雷击电弧。 煤尘影响 ：瓦斯与煤尘同存时爆炸浓 度下限明显降低。 二、防爆电气设备的类型与原理 1、类型及原理 隔爆型（d） （图13） 耐爆性：内部爆炸不致于炸坏或

4、变形； 隔爆性：防止壳内爆炸传爆壳外。,10,图13 隔爆外壳原理,11, 增安型（e） 正常无危险点火源，再采取加强绝缘、 降低允许的运行温度等措施，使之更加安全 的设备。 本安型（iia，ib） 即使产生电火花也弱得点燃不了瓦斯的 设备。其中 ia 级别的安全程度高于 ib 级。 正压型（p） 正压外壳，壳内气体压力高于壳外，瓦 斯不能进入。,12, 充油型（o） 导电部件浸在油中，与危险气体隔离。 充砂型（q） 外壳内部充填砂粒材料，具有泄压散热 作用。 无火花型（n） 正常运行条件没有电火花和危险温度产生。 浇封型（m） 导电部件浇封在浇封剂中，与危险气体 隔离。,13, 气密型（h）

5、 完全密封的金属外壳，与危险气体隔离。 特殊型（s） 其它经试验证明具有防爆性能的设备。 2、防爆电气设备的标志 总 标 志：Ex 防爆型式：d，e， i ，p ，o ， s，q，n，m，h 。 类 别：I类（煤矿用），II类（工厂用） 危险级别：A，B，C（仅II类分三级）,14,温度组别：T1T6 （450，300、 200、135、100、85） 防爆标志举例： Exd 类隔爆型电气设备。 ExdBT3类B级T3组隔爆型电气 设备。 ExepBT4类B级T4组主体增安， 并有正压部件的电气设备。,15,三、防爆电气设备的选择与管理 1、类型选择 按煤矿安全规程第444条的要求选用。 2、

6、管理制度 执行验证采购制度，要求“两证齐全”， 安全标志准用证（MA），产品合格证。 3、按技术参数选择 额定电压应等于接入电网的额定电压； 额定电流应大于其长时最大工作电流； 按最大三相短路电流校验其动、热稳定。,16,第三节 井下电气三大保护 一、漏电保护 1、漏电与触电的概念 漏电是一种电网对地发生电能泄漏的电 气故障，流入大地的电流叫漏电电流，其特 征是：电网对大地的绝缘阻抗降低，入地电 流增大。 触电是人接触了带电导体而成为电流通 路的现象，人通过大地而构成回路的触电是 电网漏电的特殊形式。,17,2、漏电的危害 造成人身触电、引爆瓦斯、引起电火灾、 使电雷管误引爆、发展为短路等。

7、3、有关漏电保护的规定 地面、井下、移动变电站等的高压线路 应装设选择性单相接地保护装置。 井下低压馈电线应装检漏保护装置。 煤电钻、照明信号线路应有检漏、漏 电闭锁等保护。,18,4、基本漏电电流回路（图14） 从Ua右端出，由漏电相a经Rg入地，经 其他两相的对地阻抗到电网，再经变压器b、 c两相二次绕组到中性点N ，到Ua左端。 图14 漏电电流回路示意图,19,5、附加电源直流检测式漏电保护 （图15） 在三相电网与大地之间附加一直流电 源，直流检测电流流经电网对地总绝缘电 阻r，并近似与r成反比。 保护可靠全面， 动作电阻值稳定，有电 容电流补偿。 保护无横向选择性。,20,图15

8、附加直流电源漏电保护,21,6、零序功率方向式漏电保护 故障支路流过各非故障支路零序电流之 和（判定漏电），故障支路零序电流的相位 与非故障支路相反（判定故障支路）。 以零序电压的相位为基准，据零序电流 的大小与方向来判定电网是否漏电并选出故 障支路。 可用于高、低压电网，具有选择性。 适应性较差，动作电阻值不固定（ 5 13 k），无电容电流补偿，对称性漏电不 动作。,22,二、保护接地 1、保护接地的概念 保护接地是用导体把电气设备中所有正 常不带电的外露金属部分与埋在地下的金属 接地装置连接起 来，它是防止井下人身触电 和漏电火花引爆瓦斯的重要措施。 2、保护接地的作用原理分流作用 （图

9、16）,23,图16 装有保护接地的井下电网,24, 无保护接地： 漏电电流基本全部经人 体入地， Ima30mA。 有保护接地： 漏电电流经RE和Rma 的 并联支路入地，Ima降为1mA 3、对保护接地的要求 36V以上设备金属外壳等必须接有保护 接地； 任一保护接地点的接地电阻不得超过2； 井下应连接成一个总接地网。,25,4、连成总接地网的必要性（图17） 因并联支路多使总的接地电阻降低； 消除发生异相碰壳故障时的分流死区。 当两设备分别发生异相碰壳时，每台 设备外壳的对地电压为12线电压，危及 人身安全，此时接地网使其形成两相短路 而跳闸断电。,26,图17 异相碰壳由接地网形成两相

10、对地短路,27,5、井下为什么有保护接地还要设置漏 电保护？ 保护接地无断电功能，而发生漏电 必须断电。 发生单相直接接地时，保护接地无 分流作用。 人直接触及带电芯线或设备内带电 导体时，保护接地无分流作用。 （后两种情况，关键是设备并未发生单 相碰壳，而保护接地是接在外壳上，所以构 不成并联关系。 ）,28,三、过流保护 1、过流保护概论 实际电流超过容许工作电流时的故障叫 过流故障。 有短路、过载和断相三种类型，其中短 路是最严重的一种。 能在发生过流故障时切断电源的装置叫 过流保护。,29,2、对过流保护的要求 （1）选择性。只切除故障部分的保护特性。 （2）快速性。从故障发生到完全断电的时间 越短越好。 （3）灵敏性。对故障的反应能力，越大动作 越可靠。 灵敏系数： （4）可靠性。发生故障时不拒动，值班期间 不误动的能力。,30,3、对过流保护的规定 高、低压设备与线路须设短路保护， 并用最小两相短路电流校验其灵敏度。 高、低压电机，变压器高压侧须设过 载保护。 低压电动机须设断相保护。 定期检查设备的绝缘和保护整定值。,31,4、过流保护的种类与原理 熔断器 串接于电路中，短路时熔断而断电，熔 断时间与通过电流的大小具有反时限特性。 电磁式过流继电器 线圈串接于电路中，短路时产生电磁力 使接点转换