矿山电工学课后答案.docx

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矿山电工学课后答案

矿山电工学课后-答案

1.什么叫电力系统和电力网?

由发电、输电、变电、配电、用电设备及相应的辅助系统组成的电能生产、输送、分配、使用的统一整体称为电力系统。

由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网。

2.什么叫电气设备的额定电压?

电力系统为什么要采用各种电压等级?

能保证电气设备正常运行，且具有最佳技术指标和经济指标的电压，称为额定电压。

采用高的电压等级，就是为了减小流过输电线路的电流，从而减小输电过程中的电能损耗。

另一方面，采用高的电压等级就意味着要增加投资，因此，从经济方面考虑，根据不同的输电距离，选择不同的电压等级，

3.电力用户为什么要分级?

怎样分级?

煤矿电力负荷是怎样分类的?

电力用户为什么要分级：

因为供电中断电发生的危害不同。

怎样分类:

点一类用户要求用电绝对可靠，第二类用户，如果停电将会造成重大的经济损失，第三类用户停电对生产无直接影响。

4.单母线分段与桥式接线的主要区别是什么?

单母线分段开关的选用原则是什么?

单母线分段是按间隔来配置断路器的，比如两回进线，两台主变，加上一个分段间隔，总共需要五台断路器。

内桥接线则不一样，同样的两回进线，两台主变，一个内桥间隔，只需要三台断路器。

也就是内桥接线的投资比分段的少。

一般情况下，内桥接线多用于终端变或者没有穿越功率流过的变电站。

5．解释矿井供电系统图。

6.解释制深井供电系统略图。

真空断路器：

以空气作为灭弧介质，灭弧能力一般，通常用于低压系统

12.断路器与隔离开关的结构、用途有何区别?

如何进行可靠操作

路断器就是高压开关，是高压电路中用以通、断负荷的电力设备。

隔离开关又称刀闸，用于检修设备和线路停电时隔离电路。

操作时先打开油开关，然后再打开隔离开关，反之闭合电路时，必须先合油开关两侧的隔离开关，然后再合油开关。

13.高压配电箱有哪些主要元件组成?

用于矿井中的高压配电箱有哪些种类?

其各自使用范围如何?

高压配电箱主要元件有：

开关电器、测量仪表、保护设备、操作机构、信号系统。

GG-1型在目前6kv配电系统中大量采用，电路选用SN2-10型少油开关，断流容量350GVA,母线为6-1kv单母线。

GKW-1型常用于地面变电所或井下中央变电所，作为6kv线路及高压电动机的控制开关。

14.试述采区低压供电设备的种类及用途。

15.常用矿用电缆有哪几种?

如何根据使用场合选用?

矿用电缆分为三类：

铠装电缆、橡套电缆、塑料电缆。

1、移动频繁。

工作中需要经常移动，要求护套有较好的耐磨性。

电钻电缆除经常搬运电钻而拖动，要求一定的抗拉力。

采掘机电缆在工作中不断在机组上卷放、收绕井在地面上拖动。

2、经常弯曲和扭转.以电钻电缆和采掘机电缆为最严重。

特别是电缆与电钻或采掘机连接出，是受到弯曲、扭转力以及拉力最严重的部位。

要求电缆在很好的柔软性和耐多次弯曲、扭转性。

3、机械外力破坏。

采区工作的电缆，易被掉下的矿石或是岩石的冲砸而损坏，或被大的矿石及其他装备（如矿车）、材料压住，压扁电缆而引起电气短路。

在矿井电缆事故中，比率最大。

16.屏蔽电缆基本结构及特殊作用是什么?

移动变电站的高压侧应配置什么型号电缆?

17.在垂直、倾斜和水平巷道中的电缆敷设有哪些要求?

1．电缆必须悬挂：

（1）在水平巷道或倾角30。

以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂；

（2）在立井井筒或倾角30。

及其以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍或其它夹持装置进行敷设。

夹持装置应能承担电缆的重量，且不得损坏电缆；

2．水平巷道或倾斜巷道中悬挂的电缆，应有适当的弛度，并在承受意外重力时能自由坠落。

其悬挂高度应使电缆在有矿车掉道时不致受撞击，在电缆坠落时，不致落在轨道或输送机上；

3．电缆悬挂点的间距：

在水平巷道和倾斜井巷内不得超过3m，在立井井筒内不得超过6m；

4．沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管；

5．电缆不应悬挂在压风管或水管上，不得遭受淋水或滴水。

在电缆上严禁挂任何物件。

如果电缆同压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设存倚道的上方，并保持0．3m以上的距离。

电缆同风筒等易燃物品应分挂在巷道两侧，否则，相互之间应保持0．3m以上的距离。

盘圈或盘“8”字形的电缆不得带电，但采煤机等电缆车上的电缆不受此限。

井筒或巷道内的通讯和信号电缆，应同电力电缆分挂在巷道两侧，如果受条件限制，在井筒内，应敷设在距电力电缆O．3m以外的地方；在巷道内，应敷设在电力电缆上方0．1m以上的地方。

高、低压电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电缆相互的间距应大于0．1m；高压电缆之间和低压电缆之间的距离不得小于50mm，以便摘挂。

井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离，在拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端，都应设置注有编号、用途、电压和截面的标志牌，以便识别；

6．立井井筒中所用的电缆，中间不得有接头。

如果因井筒太深需设接头时，应将接头设在中间水平巷道内，以便检查维修。

运行中因故需要增设接头而又无中间水平巷道可利用时，可在井筒中设置接线盒，但应妥善放置在托架上，不应使接头受力；

7．硐室内和木支架的井巷中敷设的电缆，必须将黄麻外皮剥除，并应定期在铠装层上加涂防锈油漆。

电缆穿过墙壁部分，应用套管保护，并严密封堵管口。

18.电力网的额定电压是如何确定的?

现在大多数电力网高压是10---350KV，低压是380V--1140V，发电机从220V到660V的，关键是设备和用户的要求确定具体额定电压的

19.井下沼气、煤尘爆炸的基本条件是什么?

为了防止沼气、煤尘爆炸,有哪些措施?

条件：

沼气浓度达到5%～16%，存在650º～750º的点火源。

煤尘：

粒度在1um～1mm范围内，挥发分指数超过10%,悬浮含量达到30～2000g/㎡，温度达到700～800ºc措施：

将其含量严格控制在非爆炸范围之下，对于沼气只要是加强通风，使总回风巷或一翼回风巷的沼气浓度低于0.75%，当回风巷及工作面风流中沼气浓度超过1%时就必须停止工作，撤出人员，进行处理。

对于煤尘，可用洒水或撒盐粉的方法来迫使煤尘降落，减少悬浮的煤尘，将煤尘在空气中悬浮的含量降到20g/m3以下。

控制井下各种有可能引爆的热源、火源和电源，是指不能外露或低于引爆温度。

完善井下供电系统的保护装置当供电系统或设备发生可能引爆的沼气、煤尘的事故时，及时切断电源。

建立健全各种有效的安全制度，保证井下供电系统与设备的正常运行。

20.矿用隔爆型电气设备的防爆原理是什么?

其防爆性能靠什么来保证?

足够强度的隔爆外壳，使电火花在壳内引起瓦斯爆炸产生的压力不致于是外壳损坏，逸出的火焰经过逸出的冷却不致使外部的爆炸性混合物爆炸。

保证条件：

外壳应有足够的机械强度，隔爆外壳结合面应保持一定间隙。

21.什么叫漏电?

什么叫漏电保护?

为什么井下电网要设置漏电保护?

漏电是一种电网对地发生电能泄漏的电气故障。

漏电保护就是当电网发生漏电或人身触电时，能在允许时间内将总馈电开关自动断开。

原因：

如发生漏电事故则会人身触电，引起沼气及煤尘爆炸，使电雷管无准备爆炸，烧毁电气设备引起火灾，引起短路事故，严重影响生产。

22.什么叫安全电流和允许安秒值?

为什么近代的触电安全值都倾向于30mA-s的允许安秒值?

安全电流是指发生触电时不会致死、致伤的通过人体最大电流。

允许安秒值：

触电电流与接触持续时间的乘积。

30ma电流作用于人体1s以内，对人体无伤害作用，假如电流超过30ma则时间小于1s发过来也一样。

23.为什么直流检测式漏电保护的动作值整定要以30mA为安全标准而不采用30mA·s?

因为已知人身触电的极限安全电流为30ma。

所以，如果电网绝缘电阻下降到使人体触电电流到30ma时，漏电继电器就应动作，这时的电网总绝缘电阻值就是漏电继电器动作电阻值。

而30ma·s为允许安秒值。

24.仅以保护触电人员的安全出发,说明为什么有了保护接地（网）还要设置漏电保护装置的原因?

采取保护接地措施，可以进一步提高井下电网的安全性，但是当保护接地不完善，安装不符合要求，或者接地装置损坏时，保护接地可能失去保护作用，此时当人体直接接触带电导体时，保护接地也不能发挥保护作用

25.采用熔断器保护应该注意哪些问题?

为什么熔断器不宜用作电动机的过负荷保护?

①使用中通过熔断器的电流不能大于它的额定值②一定额定电流的熔断器可以装置几种不同的额定电流的熔体③使用电网的额定电压不得超过熔断器的额定电压。

26.什么叫直击雷过电压?

其大小受哪些因素影响?

感应雷过电压是怎样产生的?

其大小与哪些因素有关?

直击雷过电压是指雷直接击中地线或绕击到导线上，雷电流在接地电阻上或导线的阻抗上的电压降叫直击雷过电压，其值可达几百万伏以上。

是雷击在线路附近的物体或大地上，剧烈的电磁场变化对线路产生静电感应和电磁感应而形成的过电压，最高可达500-600kV。

27.阀型避雷器主要用来防护哪种过电压,其主要元件及保护原理是什么?

一般用来保护10kV及以下的配电设备。

如配电变压器、柱上断路器、隔离开关、电缆头等。

阀式避雷器主要由放电间隙和非线性电阻两部分组成，当高幅值的雷电波侵入被保护装置时，避雷器间隙先行放电，从而限制了绝缘上的过电压值，在泄放雷电流的过程中，由于非线性电阻的作用，又使避雷器的残压限制在设备的绝缘水平以下，雷电波过后，放电间隙和非线性电阻，又能自动将工频续流切断，恢复正常运行。

28.为什么阀型避雷器应装在被保护设备的前面（雷电被侵入方向）,并尽量靠近被保护设备?

为了防止设备触电造成损失以及人员伤亡。

29.试述煤矿井下静电产生的原因及危害。

原因：

由于人在干燥的地毯或木质地板上走动，电荷积累又无法泄漏，发生了轻微电击的缘故。

危害：

可能引起各种危害的静电如未能采用科学方法加以防护，则会造成各种严重事故；静电火花会引起爆炸与火灾；静电放电还可能直接给人以电击而造成伤亡；静电的产生和积聚会妨碍正常生产与工作的进行。

30.静电的防护措施有哪些?

哪些措施比较适合于煤矿井下?

减少摩擦起电；接地泄露；增加空气湿度；用间接的金属网或金属板等导体将带电体屏蔽，以防止积聚的静电荷向人体放电；工作人员在进入有爆炸危险的工作场所前，应先清除人体上的静电，《煤矿安全规程》规定：

人员入井严禁穿化纤衣服，另外操作人员穿静电鞋，也能减少人体带电；为防止风尘带电，防尘部门必须定期冲洗巷道，各皮带巷、转载点、落煤处等每月必须冲洗一次，破碎机每班冲洗一次；

31.井下发生电火灾的主要原因是什么?

如何预防?

Ａ、电缆连接的电气设备和电缆接线盒有严重缺陷及电缆受挤压短路 Ｂ、设备与电缆的阻燃性差     Ｃ、无火灾的监视，

Ｄ、现场的灭火设施起不了灭火作用。

（1）按照允许温升条件正确设计、选择、安装、调试、使用、维护和检修电气设备和电缆线路。

（2）安装继电保护装置，完善电气保护系统确保灵敏可靠。

（3）加强日常检查维修，及时处理电气故障和事故隐患。

（4）变压器油脂应定期取样试验、检查。

（5）严格执行规定标准和规章制度，确保电气设备和电缆线路等正常运行。

32.据你所知煤矿还有哪些电气故障影响安全用电?

33..交流接触器短路环有何作用?

为什么?

为了减少机械振动和噪声，因为电磁吸力总是大于弹簧的反作用力。

34.磁力起动器与接触器有什么区别?

一种综合了电源开关，三相熔断器，接触器，热保护器，以及启动停止按钮的控制装置，可以按照标称的参数值，直接用来控制配套三相电动机的单向启停。

接触器只是其中单独的一个器件，不能单独使用

35.井下蓄电池充电室内采用什么电气设备？

矿用防爆型电气设备

36.采用钢丝绳牵引带式输送机运输时，必须装设什么？

（1）.过速保护。

（2）.过电流和欠电压保护。

（3）.钢丝绳和输送带脱槽保护。

（4）.输送带局部过载保护。

（5）.钢丝绳张紧车到达终点和张紧重锤落地保护

37.为什么10ｋｖ及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设？

矿井应有两回路电源线路。

当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。

年产60000t以下（不含60000t）的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源。

备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等要求，并保证主要通风机等在10min内可靠启动和运行。

备用电源应有专人负责管理和维护，每10天至少进行一次启动和运行试验，试验期间不得影响矿井通风等，试验记录要存档备查。

矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。

正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式。

若一回路运行，另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性和可靠性。

带电备用电源的变压器宜热备用；若冷备用，必须保证备用电源能及时投入正常运行，保证主要通风机等在10min内可靠启动和运行。

38.为什么主要通风机、提升人员的主井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路？

39.为什么严禁井下配电变压器中性点直接接地？

为什么严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电？

（1）中性点不接地可以减少触电、电火灾、与瓦斯煤尘爆炸的危险。

（2）中性点接地会造成井下的人员触电、电火灾、与瓦斯煤尘爆炸的危险。

40.为什么矿用电气设备要采取防爆措施？

主要因为在煤矿井下容易出现瓦斯爆炸的危险，其使用环境场地狭窄，搬运困难，并有岩石、煤块冒落、撞击的危险，其外壳不仅要具有耐爆性，还应具有足够机械强度，才能保证设备外壳在发生内部爆炸或受到外物撞击时，外壳不发生严重变形或损坏。

41.漏电保护装置有哪些功能？

（1）防止由于电气设备和电气线路漏电引起的触电事故。

（2）防止用电过程中的单相触电事故。

（3）及时切断电气设备运行中的单相接地故障，防止因漏电引起的电气火灾事故。

（4）随着人们生活水平的提高，家用电器的不断增加，在用电过程中，由于电气设备本身的缺陷、使用不当和安全技术措施不利而造成的人身触电和火灾事故，漏电保护器的出现，对预防各类事故的发生，及时切断电源，保护设备和人身安全，提供了可靠而有效的技术手段。

42.在发生人身触电情况时，应如何进行急救？

为防止人身触电应采取哪些主要措施？

首先.应立即切断电源,或用干操木棒等绝缘工具将电线挑开。

挑开的电线要放置妥当,以免造成再次触电。

其次,抢救伤员。

伤员被救后,应当迅速观察呼吸、心跳情况。

发现伤员呼吸已停止.应立即将其移至通风、安全的地方,使其平卧,松开衣领和裤带,清除口中脏物（或影响呼吸畅通的障碍物）,拉出舌头,进行长时间的口对口人工呼吸。

如果伤员的心音微弱或心跳停止,应立即进行胸外心脏挤压。

同时可注射肾上腺或异内肾上腺（同为1mg）。

分别注射无效时,可联合使用。

第三,应对伤口进行早期清创处理。

创伤面宜暴露,不宜包扎,以免使肌肉腐烂、感染。

有条件的可注射伤风抗毒素。

防止人身触电的措施主要有以下几点:

（1）防止人身触及或接近带电体。

电气设备的裸露导体必须按规定安装在一定高度;对电气设备裸露带电部分无法用外壳封闭时,必须用栅栏围住,使人不能接近;高压设备的栅栏门,必须装设开门即停电的闭锁装置,将电气设备的带电部件和电缆接头,全部封闭在外壳内等。

（2）采取相应技术措施,防止人身触电。

井下供电变压器中性点不接地系统中,设置漏电保护和漏电闭锁装置;设置保护接地装置等。

（3）尽量采用低电压。

对手持式设备和接触较多容易造成触电危险的照明、通讯、信号及控制系统.除应加强绝缘外,应尽量采用较低电压,如煤电钻和照明的额定电压为l27V;控制线路电压为36V等。

（4）严格执行规程和安全作业制度。

不带电检修、搬迁电气设备;执行工作票制度、工作许可制度、停送电制度、工作监护制度等。

43.电力系统的三个环节是什么？

指电力系统发电，输变电，用电三大环节。

44.在煤矿井下，由于电火花、电弧以及异常高温的导电部分，往往会引起什么现象？

会引起煤、支架、输送带和电缆等可燃物质的燃烧而造成火灾。

45.矿井瓦斯的主要成份是什么？

甲烷，本身是无色无味的。

但由于还会有一定量的硫氧化物等其他成分，使其具有一定刺激性气味，这个视所含杂质浓度而定。

46.在矿井中能够引起瓦斯和煤尘爆炸的火源有哪些？

井下抽烟、电气火花、违章放炮、煤炭自燃、明火作业等都易引起瓦斯爆炸

47.漏电特征是什么？

电网对大地的绝缘阻抗降低，泄漏入地的电流增大；

48.煤矿井下最重要的电气保护是什么？

检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置

49.产生短路的主要原因什么？

制作电缆接头时工艺质量不合要求，常在三岔口发生短路;由于矿车掉道等机械性撞、压、挤，放炮崩等原因，使芯线绝缘损坏击穿而发生短路;铠装电缆由于弯曲过度使铠装层和铅包层发生裂纹、潮气侵入而发生短路。

50.矿用电气设备必须具有什么特性？

井下巷道、硐室、采掘工作面等需要安装电气设备的空间要求矿用电气设备有什么特点？

矿用电气设备的使用环境绝大多数是要求防爆的，防爆设备国家有专门的标准，设备必须按规定标准设计制造；井下空气潮湿，要求其更高的防潮性能和绝缘水平；井下散热差，要求其有较高的绝缘等级；井下电气设备启动频繁，要求其有较大的启动力矩和较强的过负荷能力；井下供电设备容易漏电，造成电气设备事故，要求其有必要的保护装置。

井下巷道、硐室、采掘工作面等需要安装电气设备的空间要求矿用电气设备体积小，重量轻。

51.井下漏电可能引起后果？

（1）导致人身触电危险；

（2）漏电产生的杂散电流，有超前引爆电雷管的可能，危害极大;

（3）漏电产生的火花，能引起瓦斯或煤尘爆炸等恶性事故;

（4）大量的漏电电流能使绝缘材料发热或造成相间短路，从而引起火灾等危险;

（5）严重影响生产；

（6）引起短路事故；

52.什么是保护接地？

为防止电气装置的金属外壳、配电装置的构架和线路杆塔等带电危及人身和设备安全而进行的接地。

53.目前国内井下广泛采用什么样的低压供电系统？

TT系统•TN-C系统•IT系统；

54.说出井下低压动力电的等级？

煤矿井下常用的低电压等级有：

1140v、660v、127v、36v、24v、12v等

55.避雷针和避雷线均有良好的接地，达到什么效果？

避雷针和避雷线是用来向大地引泄雷电流的，泄流效果取决于接地装置的冲击接地电阻，冲击接地电阻越小，泄流效果就越好。