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讲义

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培训内容：

煤矿机电安全基础知识

培训人：

培训时间：

2013年1月16日

培训地点：

采三区大会议室

煤矿机电安全基础知识

大家好。

根据安排，我有幸和各位矿工朋友一起学习机电安全基础知识，讲得不对的地方，还请各位批评指正。

一、矿井供电系统

1、矿井供电应有两回路电源路。

当任一回路发生故障停止供电时，另一回应能担负矿井全部负荷。

2、矿井供电系统对供电的要求

（1）供电可靠；就是要求供电不间断。

（2）供电安全；必须严格遵照规程的规定进行供电作业，确保安全。

（3）保证充足的供电量;在煤矿企业供电设计时，不但要考虑建井与投入生产时有充分的电能供应，而且还要考虑到将来发展时电能消耗量的增加，以及供电设备所占面积有扩充的余地。

（4）技术经济合理；要求电能数量满足生产需要而且要求电能质量好，电压与频率稳定在允许值的范围内。

同时经济效果好，建设投资与运行维护费要低。

二、煤矿井下供电的安全技术

（一）触电的危险性及其预防方法

1、触电的危险性：

人体接触带电导体或因绝缘损坏而带电的设备外壳，都可能造成触电事故。

触电对人体组织的破坏作用是很复杂的。

一般对人体的伤害大致可分为电击和电伤两种情况。

电击是指触电后电流通过人体，在热化学和电解作用下，使呼吸器官、心脏和神经系统受到损伤和破坏。

电伤是指由于强电流瞬间通过人身某一局部，或电弧烧伤人体，造成对人体外表器官的破坏。

触电对人体的危害取决于流经人身电流的大小和时间，流经人身电流的大小与人身电阻有密切的关系，人身电阻的数值变电幅度很大，通常取1000欧作为人身电阻的计算值，我国目前采用触电电流与时间乘积的安全允许值为30毫安*秒，触电电流的安全允许值为30毫安。

2、触电的预防方法

（1）避免人体接触低、高压带电体。

（2）对人员易接触的电气设备尽量采用较低电压。

（3）井下采用变压器中性点不接地系统，设置漏电保护、保护接地等安全用电技术防止人体触电。

（4）严格遵守各项安全用电制度和《规程》的相关规定。

4、防止人员发生触电事故的主要措施

（1）严格执行《煤矿安全规程》操作井下电气设备，非专职人员或非值班人员不得擅自操作电气设备；

（2）对低压供电系统应加强电气设备的检查维护，确保运行中供电系统的漏电保护这种功能灵敏可靠；（3）在正常工作中注意不带电作业，保持作业地点的设备和电缆系统的接地装置处于完好状态；（4）严格执行停电作业制度，不采用约时停电等不合理的停电方法。

5、触电事故急救

触电急救的要点是动作迅速，救护得法。

切不可惊慌失措、束手无策。

发现有人触电，首先要尽快使触电者脱离电源，然后根据触电者的情况，进行相应的救治，现场应用的主要急救方法是人工呼吸法和胸外心脏挤压法。

（二）井下供电必须做到“十不准”

1、不准带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线；2、不准甩掉无压释放器、过电流保护装置；3、不准甩掉漏电继电顺、煤电钻综合保护和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置；4、不准明火操作、明火打点、明火放炮；5、不准用铜、铝、铁丝等代替保险丝；6、停风、停电的采掘工作面，未经瓦斯检查，不准送电；7、有故障的供电线路，不准强行送电；8、电气设备的保护装置失灵后，不准送电；9、失爆设备、失爆电器，不准使用；10、不准在井下拆卸矿灯。

三、矿井供电设备

矿井供电设备主要包括：

高压控制设备，变电设备，低压馈电设备及线路。

主要任务是分配与输送电能以及控制电路通与断，完成供电。

目前，我国煤矿井下常用的供电电压等级，交流有10kV或6kV及1140V、660V或380V、127V、36V和供架线式电机车使用的250V直流电压等级，以适应不同类型矿井的用电设备。

（一）矿用高压配电箱（俗称高压开关）

高压配电箱可作为配电开关或控制保护变压器、高压电动机或高压线路。

矿用高压配电箱分为两种，即矿用一般型和隔爆型。

（二）矿用变压器

矿用变压器是为适应煤矿生产对变压器结构提出特殊要求的特种变压器。

它是供电系统中的主要设备，用途是改变交流电压。

煤矿常用的变压器大多为降压变压器。

分动力和照明。

有油浸和干式隔爆型之分。

（三）低压隔爆馈电开关

这种开关适用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井，是一种手动或电动合闸供电开关。

主要用于井下低压配电线路中，设在变压器出口的一侧，作为1140V及660V或380V低压电网总配（馈）电开关，因此有“馈电”开关之称。

同时因为开关内有自动保护装置，可以再线路中出现过流或漏电故障时，能自动跳闸切断故障电源，所以又称“自动”开关。

（四）矿用电缆

矿用电缆主要有铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆三种。

用途是传输和分配电能。

四、井下电网三大保护

（一）漏电保护

1、漏电是指井下电气设备或电缆绝缘下降或局部绝缘损坏，使电流经绝缘损坏处流入大地或经过设备外壳流入大地的现象。

漏电可能引起人员触电伤亡事故，可能引起电气火灾，可能引起瓦斯、煤尘爆炸事故。

漏电保护是当电网绝缘能力降低或有人触电时，立即动作，切断电源开关，以保证安全。

为了达到这一目的，目前我国煤矿井下广泛采用检漏继电器，作为绝缘监视和漏电保护装置。

2、预防漏电故障的措施

（1）严禁电气设备及电缆长期过负荷。

（2）导线连接要牢固，无毛刺，防松装置好，接线正确。

（3）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在电气设备中。

（4）避免电缆、电气设备浸泡在水中，防止电缆的机械损伤。

（5）不在电气设备中增加额外部件，必须设置时，必须遵守有关规定。

（6）设置保护接地装置。

（7）设置漏电保护装置。

（二）保护接地

1、保护接地就是用导线把电气设备正常情况下不带电，但当绝缘损坏时可能带电的金属与埋在地下的接地极连接起来的保护装置。

2、保护接地的作用

保护接地的作用主要是防止因电气设备漏电使外壳带电而发生人身触电事故及引起瓦斯、煤尘爆炸的可能性。

井下保护接地系统中性点接地容易造成人身触电的直接回路；容易引起相间、单相短路；中性点不接地，触电时无回路；可以适当调节系统绝缘，使人员接触的带电设备或电源电流量能控制在安全数值之内。

3、接地极的装设方法

1）主接地极的装设：

主接地极应在主、副水仓中各埋设1块。

主接地极应用耐腐蚀的钢板制成，其面积不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。

2）局部接地极的装设：

设置在水沟中的局部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。

设置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的透孔，并垂直全部埋入底板；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，并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m。

3）辅助接地极的装设：

具有漏电保护的馈电开关必须装设辅助接地极，检漏保护装置的辅助接地极应单独设置，检漏保护装置的辅助接地极与局部接地极的直线距离不小于5米，应用总断面不小于10平方毫米的橡套电缆。

（三）过流保护

1、过流是指电路发生短路、过负荷或断相时，流过电气设备或电缆线路的实际工作电流超过其额定电流值的现象。

过流可能造成电缆着火、烧毁电气设备，引起火灾，还可能引起瓦斯爆炸。

过流保护是当系统发生过流现象时，依靠过流保护装置迅速动作，切断故障电路，以保证安全。

常见的过流故障有短路、过负荷和断相三种。

2、引起过流故障的原因

（1）短路故障，有击穿、误操作、机械损伤

（2）过负荷包括电源电压低，频繁启动电气设备、启动时间长，机械卡堵等（3）断相，包括熔断器熔断，电缆与电动机或开关的连接头脱落，电缆芯线一相断线。

五、电气设备的隔爆、失爆

1、隔爆，就是当电气设备外壳内部的爆炸性气体发生爆炸时，不会引起外壳周围的爆炸性气体发生爆炸，凡是具用这种隔爆外壳的电气设备就叫隔爆型电气设备。

失爆：

当电气设备隔爆外壳失去隔爆性和耐爆性即称为失爆。

为了实现隔爆外壳耐爆和隔爆性能，对隔爆外壳的形状、材料、容积、结构等均有特殊的要求。

2、常见失爆现象

1）“鸡爪子”是指三相接头分别缠以绝缘胶布，没有统包绝缘，犹如鸡的爪子一般。

这样做潮气极易侵入，使绝缘电阻降低。

2）“羊尾巴”是指不连接电气设备的末端，三相分别胡乱包以绝缘胶布，再统包绝缘胶布，吊在巷道边上，犹如绵羊的尾巴。

3）“明接头”就更加危险，三相芯线互相搭接后，连绝缘胶布都不包在井下供电电网中，应坚决消灭“鸡爪子”“羊尾巴”和“明接头”。

3、井下电气设备失爆的主要原因

由于隔爆结合面严重锈蚀，有较大的机械伤痕，连接螺钉没有压紧而使隔爆面间隙超过规定而造成失爆

由于外力作用，如砸、压、挤、碰等原因，使隔烛外壳变形或损坏；隔爆外壳上的盖板、连接嘴、接线盒的连接螺钉折断、螺纹损坏；连接螺钉不齐全，使机械强度达不到规定而失爆。

连接电缆没有使用合格的密封圈或没有密封圈，不用的电缆线孔没有使用合格的封堵挡板或没有挡板而失爆。

接线柱、绝缘套管烧毁，使两个空腔连通，外壳内部爆炸时产生的高压使隔爆外壳失爆。

六、煤矿井下供电中的三专两闭锁

1、三专：

是由采区变电所用单独的变压器、开关、电缆线路供电，不分接其它载荷，目的是提高局部通风机的供电可靠性，减少其他因素对通风机的干扰。

2、两闭锁：

瓦斯电闭锁是指掘进工作面中设置的瓦斯检测仪当探测到瓦斯超过规定浓度时，具有可自动切断动力电源，只有瓦斯降低到规定限度（甲烷1%盘江0.8%）以下时方可送电的闭锁装置；风电闭锁是指只有在通风机正常通风的条件下，掘进工作面的动力电源才能正式送电。

一旦停风，工作面内动力电源切断。

七、井下电气设备的完好标准及检修质量标准

1、井下电气设备完好标准的作用、意义和实施途径

井下电气设备受恶劣的自然环境，地质条件的制约，设备在使用中起动频繁，负荷变化大、电压波动大，因而过载、短路、漏电、电弧、电火花故障引起的设备烧殷、矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸、人员触电伤亡事故随时都有发生的可能。

为了避免或减少这些重大恶性事故的发生，要求井下电气设备要有坚固的外壳，有良好的绝缘，有防尘、防潮、防水、防腐蚀的性能，有动作灵敏可靠的过流、漏电、接地、无压释放保护，有机械电气闭锁装置。

井下电气设备完好标准是为保证煤矿能够安全、可靠、经济、合理组织生产所制定的一项技术标准。

主要作用是规范井下工人安全合理地使用、维护、保养电气设备的行为，使设备保持最佳的运行状态，发挥最大的效能，产生最好的经济效益。

所以，要求从事煤矿生产的干部、职工特别是井下电钳工都要以井下电气设备完好标准为准则，严格实行包机制，制定岗位责任制，把每台设备落实到个人负责设备完好和设备、环境的卫生工作，做到电气设备干净、整洁、台台完好，完好率达100％。

电气设备管理人员（即防爆检查组、电缆管理组、小型电器组，电器管理组）对井下供电系统、防爆设备（包括五小电器），三大保护，煤电钻综合保护，局部通风机的风电、瓦斯电闭锁，通风监控，电缆和其他安全保护设施实行监督检查，认真负责，不玩忽职守，不徇私情，对事故隐患提出处理意见，对不符合要求的有权停止使用。

对高瓦斯和瓦斯突出的矿井，要每周检查2次，检查要有记录，并作为奖罚的依据。

只有全矿上下密切配合，团结一致，切实落实各项制度，井下电气设备完好标准就能够顺利实施。

电气设备的检修分为井下检修和地面检修两种。

井下检修是由井下电钳工对设备进行局部修理，通常更换和修复少量的易损件，更换电缆，调整各种保护装置的整定值，校正精度和排除故障。

修理后的设备要接受电气设备检查人员和使用人员的监督，以防出现问题。

地面检修：

是由专职电气设备检修人员担任，对井下修理不完善和无法修理的部分进行检修，如电机、变压器的电磁系统、开关动作机构、外壳、隔爆面、绝缘材料、电子插件等进行更换和修理。

修理后的电气设备要基本达到出厂时的精度和技术性能。

无法达到检修质量标准的