矿井供电系统及井下供电安全培训课件.docx

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矿井供电系统及井下供电安全培训课件

矿井供电系统及井下供电安全

主讲人：

***

2013年7月

本章培训与考核要点：

掌握矿井供电系统知识；

掌握采区供电系统知识；

熟练掌握井下供电安全知识；

了解杂散电流的危害及防治措施；

第一节矿井供电

矿井供电系统是指由矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点按照一定方式相互连接起来的一个整体。

一、煤矿企业对供电的基本要求

（1）供电安全。

（2）供电可靠。

（3）供电技术合理。

（4）供电经济。

二、电力负荷的分类

煤矿电力负荷按用户重要性和中端供电对人身安全或经济方面所造成的损失和影响程度分为三类。

（1）第一类负荷。

如果中断供电，会造成人员伤害、重大设备损坏，产生巨大经济损失，所以要求供电必须可靠。

如：

主要通风机、主要提升机、主要排水设备等。

凡第一类负荷都必须由来自不同电源的双回路供电。

（2）第二类负荷。

如果中断供电，会严重减少产量，造成重大经济损失，应尽量保证可靠供电。

如：

压风设备、采区变电所等。

（3）第三类负荷。

中断供电对生产无直接影响，也不会造成特大的经济损失。

根据对煤矿电力负荷的分类，当供电系统出现故障或检修，需要限制用电负荷时，就能分轻重缓急，停止对第三类负荷的供电，对第二类负荷全部或部分供电，确保对第一类负荷的安全供电。

三、矿井供电电压等级

种类

标准电压/V

用途

交流电

36

井下电气设备的控制回路用电电压

127

井下照明、信号等电气设备的用电电压

380

660

低压动力设备用电电压

1140

井下综采工作面电气设备用电电压

3300

部分采区电气设备用电电压

直流电

250550

架线式电机车用电电压

为了保证煤矿井下供电安全，《煤矿安全规程》对井下各级电压等级进行了具体的规定，据《煤矿安全规程》第448条规定，井下各级配电电压和电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：

（1）高压，不超过10000V。

（2）低压，不超过1140V。

（3）照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。

（4）远距离控制线路的额定电压，不超过36V。

（5）采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。

四、变压器中性点的运行方式

1.变压器中性点

正常情况下变压器空载时线路等效电路图和电压矢量图。

如图所示：

上图为正常情况线路等效电路图和线电压矢量图

（a）等效电路图（b）线电压矢量图

正弦交流电是按正弦规律随时间作周期变化的电量，其最大值、角频率、初相角称为正弦交流电的三要素。

三相正弦交流电则是频率相同、最大值相等、相位互差120°的三个交流电。

各相电压相等且对称即Ua=Ub=Uc,其矢量图如上（b）所示。

各相电压相对地的绝缘电阻等相,可看成是星形负载，有以下关系Ùa+Ùb+Ùc=0

因此，0点称为变压器中性点。

中性点对地电位用U0表示。

在正常情况下电源电压对称、线路负荷对称时，变压器中性点对地电位为零，即U0=0。

2、变压器中性点接地的运行方式

变压器中性点的运行方式其实就是变压器中性点与地的连接方式，一般有三种：

变压器中性点直接接地、变压器中性点不直接接地和变压器中性点采用消弧线圈接地。

（1）人体触及一相带电体。

在中性点直接接地时，人触及一相带电体时，通过人身的触电电流远远大于人身的安全电流（30mA），是非常危险的。

（2）电网一相接地。

在变压器中性点直接接地系统中，一相接地即为单相短路，必将产生接地短路电流及电弧，如果接地点周围瓦斯浓度在爆炸范围内，则会引起变压器中性点直接接地的危害瓦斯爆炸，造成更为严重的恶性事故。

根据以上两种情况的分析，《煤矿安全规程》第443条规定：

严禁井下配电变压器中性点直接接地。

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。

4、变压器中性点不接地运行方式

变压器中性点不接地运行比中性点直接接地运行安全得多，但是如果线路对地绝缘电阻下降太多或线路对地电容不可忽略，则仍存在一定的危险，因此还必须采取措施对线路的绝缘进行监视。

随着供电线路的延长，电网对地电容也在增大，由此产生的危害不容忽视因此，在变压器中性点不接地系统中必须同时考虑电网电容和绝缘电阻的共同影响，采取必要的安全措施。

第二节井下供电安全

一、安全用电规定

1.井下用电十不准

（1）不准检修、搬迁电气设备、电线、电缆。

（2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置

（3）不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。

（4）不准明火操作、明火打点、明火爆破。

（5）不准用铜丝、铝丝、铁丝等代替保险丝。

（6）停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，不准送电。

（7）有故障的线路不准强行送电。

（8）电气设备的保护装置失灵后，不准送电。

（9）失爆的设备、电器，不准使用。

（10）不准在井下拆卸和敲打矿灯。

2.井下供电要实行“三无”和“三坚持”

井下供电要实行“三无”，即无“鸡爪子”，无“羊尾巴”，无明接头；必须做到“三坚持”，即坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻、照明、信号综合保护，坚持使用风门和瓦斯电闭锁。

二、触电的危害及防治措施

（一）触电的概念及分类

1.触电的概念

人触及带电导体或触及因绝缘损坏而带电的电气设备金属外壳，或接近高压带电体而成为电流通路的现象称为触电。

触电是事故，在煤矿井下，由于空气潮湿，空间狭窄，照明不足，电气设备容易被砸、压而使绝缘损坏，因而容易发生触电事故。

2.触电的分类

触电对人体组织的破坏过程是很复杂的，按照触电时人体的伤害程度分类，触电可分为电击和电伤。

电击，是指触电电流对人体内部组织的损伤；电伤，是指电流的热效应、化雪效应和机械效应对人造成的伤害。

3.触电的方式

按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径，触电可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。

单相触电——当人体直接接触带电设备的一相，电流通过人体流入大地，这种触电现象称为单相触电。

两相触电——人体同时接触带电设备或线路中的两相导体，或在高压系统中，人体同时接近两相带电导体，发生电弧放电，电流从一相导体通过人体流入另一相导体，构成一个闭合回路，这种触电的方式称为两相触电。

跨步电压触电——当电气设备发生接地故障，接地电流通过接地体向大地流散，在地面上形成电位分布时，若人在接地点周围行走，其两脚之间的电位差，就是跨步电压。

有跨步电压引起的触电称为跨步电压触电。

（二）安全电压和安全电流

1.安全电流

安全电流是指发生触电时不会使人致死、致伤的通过人体的最大触电电流。

我国规定安全电流为30mA。

其含义是：

对于任何供电系统，必须保证当发生人员触电时，触电电流不得大于30mA，否则必须设置触电保护装置。

2.安全电压

安全电压与人体电阻的乘积称为安全电压。

在我国，对人员可能经常接触的电气设备，在没有高度危险的条件下，安全电压采用65V；在有高度危险的条件下，安全电压采用36V。

那么，从触电的危险性看，36V以上为危险电压。

（三）预防人身触电的措施

由于煤矿井下特殊的工作环境，极易发生人身触电事故，因此，必须分析触电发生的原因，采取有效的措施，预防触电事故的发生。

1.煤矿井下发生触电事故的原因

（1）高压电网触电事故的主要原因:

①带电清扫，带电检查，带电搬迁，带电作业。

②没有工作票，没有安全措施，没有执行高压电网作业中停电、验电、放电等规程和要求。

③误操作，误停、送电，错误辨认开关和电缆，没有执行作业监护制度，没有悬挂“有人工作，不准送电”作业牌。

④没有设置高压漏电保护装置。

（2）低压电网触电事故的主要原因：

①违章带电安装、带电检修、带电检查。

②不执行停送电制度，停错、送错电。

③用电制度安全技术管理有漏洞，如设备及电缆漏电，保护装置失灵而没有及时修理或更换。

2.防止触电的措施

（1）井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。

检修、搬迁前，必须切断电源；检查瓦斯，只有当工作地点的瓦斯浓度低于1%时，在验电（与电源电压相适应的验电笔）；确认无电后，进行导体的对地放电。

（2）操作井下电气设备必须遵守下列规定：

①非专职人员或非值班人员擅自操作电气设备。

②操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。

③手持式电气设备的操作手把和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘效果。

④普通型携带式带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度低于1%以下的地方使用，并实时监测使用地点的瓦斯浓度。

⑤操作电气设备要有工作联系票，和施工措施，停送电的操作，要根据书面申请或其他可靠的联系方式，由专职电工执行。

（3）加强对电气设备、供电设备线路的管理。

（4）防止人体接触或接近带电体。

（5）对人员经常接触的电气设备，采用低工作电压。

如井下照明、信号、电话手持式电气设备额定电压都不超过127V，控制回路电压不超过36V。

（6）井下电气设备必须有保护接地。

（7）设置漏电保护系统，一旦发生人体触电，应立即切除电源，保证人身安全。

3.防止触电应该注意的事项

（1）加强对触电危害性的教育。

（2）任何人无权自行停、送电。

（3）携带较长的金属工具、金属管材在架空线下行走时，禁止扛在肩上。

（4）乘坐平巷人车或专列人车，上、下车时必须切断该区架空线电源，严禁带电扒车。

（5）上、下山行走，不能手扶电缆，防止电缆漏电后触电。

（6）严禁在电气设备、电缆上躺坐，以防触电。

五、杂散电流

（一）杂散电流的定义及安全值

1.杂散电流的定义

杂散电流是指任何不按指定通路额流动的电流。

2.杂散电流的安全值

下列地点的杂散电流值应不大于60mA：

1采区内各巷道中轨道对总接地网间。

2采煤工作面内的金属网假顶对接地网间。

3采区内上下山的轨道与运输大巷连接处的第二绝缘夹板相连接的轨道对总接地网间。

4掘进工作面与掘进巷道内任何地点的轨道对总接地网间。

5掘进巷道的轨道与运输大巷连接处的第二绝缘夹板相连接的轨道对总接地网间。

6采区煤仓对轨道间。

7井下爆炸材料库铁门对轨道间。

（二）杂散电流过大的危害

（1）在井下，杂散电流可能引起电雷管的误爆炸。

（2）对井下金属管道和铠装电缆外皮造成腐蚀，缩短金属铠装电缆和金属管路的使用寿命。

（3）杂散电流可能产生点火花，引起瓦斯、煤尘爆炸，引起火灾。

（4）杂散电流可能使漏电保护、高压隔爆装置发生误动作。

（三）杂散电流的防治

1.交流杂散电流的防治措施

对交流杂散电流的防治措施：

一是提高交流电网的绝缘水平，二是采取屏蔽电缆。