機(jī)電基礎(chǔ)知識(shí)

1、機(jī)電基礎(chǔ)知識(shí) 一、礦井供電系統(tǒng) 煤礦用電來自電力系統(tǒng)或礦區(qū)發(fā)電廠，輸電電壓一般在1lOkV，送到礦山變電所的電壓是35kV。為保證礦山供電的可靠性，礦山地面變電所應(yīng)有2個(gè)獨(dú)立的電源。距供電電源較近時(shí)，用平行雙回路方式供電；距供電電源較遠(yuǎn)時(shí)，一般由電源送1回路，另外在相鄰礦區(qū)地面變電所之間設(shè)1回路聯(lián)絡(luò)線，形成環(huán)形供電，保證每個(gè)礦山地面變電所有2個(gè)獨(dú)立電源。 井下供電系統(tǒng)一般由井下電纜、中央變電所、分區(qū)變電所、采區(qū)變電所、防爆移動(dòng)變電站、采區(qū)配電點(diǎn)以及用于相互供配電用的各類電纜等組成。 井下用電由礦區(qū)地面變電所用兩條高壓電纜，把6kV的高壓電經(jīng)井筒送到井下中央變電所，然后再分配給各高壓用戶。 為保

2、證供電可靠性，地面變電所和井下中央變電所采用分段母線的結(jié)線方式。如將主水泵的供電分別接在2段母線上，井下車場低壓用電由設(shè)在中央變電所的降壓變壓器供電，另外用高壓電纜將6kV高壓電能送至采區(qū)變電所(或移動(dòng)變電站)經(jīng)降壓后向采區(qū)低壓設(shè)備供電。 1礦井供電必須符合的要求(1)礦井應(yīng)有2回路電源。在正常情況下應(yīng)在運(yùn)行狀態(tài)下互為備用，以減少線路損失。當(dāng)任一回路電源發(fā)生故障時(shí)，不影響礦井供電。 (2)地面供電線路發(fā)生任何故障，至少應(yīng)有1路電源不中斷供電，即2路電源和線路不得同時(shí)受到損害，并且任一回路都能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。 (3)采用1個(gè)回路運(yùn)行時(shí)，另1回路應(yīng)帶電備用，保證已運(yùn)行回路停電時(shí)，能迅速查明停電原

3、因并進(jìn)行必要的倒閘操作。 (4)在發(fā)生任何故障時(shí)，應(yīng)由值班人員進(jìn)行必要的操作，迅速恢復(fù)供電，并能擔(dān)負(fù)礦井的全部負(fù)荷。 (5)礦井地面變電所的電能應(yīng)分別來自電力網(wǎng)中的2個(gè)區(qū)域變電所和發(fā)電廠。 (6)年產(chǎn)60000t以下的礦井采用單回路供電時(shí)，必須有備用電源；備用電源的容量必須滿足通風(fēng)、排水、提升等要求。 (7)礦井的2個(gè)回路電源線路上，不得分接其他負(fù)荷；但經(jīng)有部門批準(zhǔn)后，其中1個(gè)回路可不受分接負(fù)荷的限制。 (8)礦井電源線路上嚴(yán)禁裝有負(fù)荷定量器。 (9)小型礦井采用lOkV以下電壓作為礦井架空電源進(jìn)線時(shí)，2回路電源線路不得共桿架設(shè)。 (10)礦井多回路(多于2路)電源供電，部分線路可共桿架設(shè)，同

4、時(shí)遵守下列規(guī)定：線路不得通過塌陷區(qū)；共桿架設(shè)部分，在任1回路正常運(yùn)行情況下，另1回路必須具有正常維護(hù)和檢修條件；共桿架設(shè)的線路發(fā)生故障停止供電時(shí)，其他電源線路仍能擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。(11)井下各水平中央變(配)電所、主排水泵房和下山開采的采區(qū)排水泵房的供電線路，不得少于2回路。當(dāng)任1回路停止供電時(shí)，其余回路應(yīng)能承擔(dān)全部負(fù)荷的供電。主要通風(fēng)機(jī)、提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵房等主要設(shè)備機(jī)房，應(yīng)各有2回路直接由變(配)電所饋出的供電線路，在受條件限制時(shí)，其中的1回路可引自上述同種設(shè)備房的配電裝置，即絞車與絞車、瓦斯泵與瓦斯泵可互引1回路作為備用。上述供電線路應(yīng)來自各自的變壓器和母線段，線路上不應(yīng)分

5、接任何負(fù)荷。上述設(shè)備的控制回路和輔助設(shè)備，必須有與主要設(shè)備同等可靠的備用電源。 (12)井下各級(jí)配電電壓和各種電氣設(shè)備的額定電壓等級(jí)，應(yīng)符合下列要求：高壓不應(yīng)超過1Okv；低壓不應(yīng)超過1140V；照明、手持式電氣設(shè)備的額定電壓和電話、信號(hào)裝置的額定供電電壓都不應(yīng)超過127v；遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓不應(yīng)超過36V，采區(qū)機(jī)械設(shè)備的額定供電電壓超過3300V時(shí)，必須制定專門的安全措施。 (13)井下低壓配電系統(tǒng)同時(shí)存在2種或2種以上電壓時(shí)，低壓電氣設(shè)備(電動(dòng)機(jī)、變壓器、饋電開關(guān)、啟動(dòng)器、檢漏繼電器等)上，應(yīng)明顯地標(biāo)出其額定電壓值。 (14)每1礦井必須備有地面、井下配電系統(tǒng)圖，井下電氣設(shè)備布置示意

6、圖和電力、電話、信號(hào)、電機(jī)車等線路平面敷設(shè)示意圖，并隨著情況變化定期填繪。圖中應(yīng)注明：電動(dòng)機(jī)、變壓器、配電設(shè)備、信號(hào)裝置、通信裝置等裝設(shè)地點(diǎn)；每種設(shè)備的型號(hào)、容量、電壓、電流種類及其他技術(shù)性能；饋電線的短路、過負(fù)荷保護(hù)的整定值、熔斷器熔體的額定電流值以及被保護(hù)干線和支線最遠(yuǎn)點(diǎn)2相短路電流值；線路電纜的用途、型號(hào)、電壓、截面和長度；保護(hù)接地裝置的地點(diǎn)；風(fēng)流方向。 (15)電氣設(shè)備不應(yīng)超過額定值運(yùn)行。井下防爆電氣設(shè)備變更額定值使用和進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，必須經(jīng)國家授權(quán)的礦用產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)部門檢驗(yàn)合格后，方可投入運(yùn)行。 (16)直接向井下供電(包括經(jīng)過鉆孔的供電電纜)的高壓饋電線上，嚴(yán)禁裝設(shè)自動(dòng)重合閘。

7、手動(dòng)合閘時(shí)，必須事先同井下聯(lián)系。如果在局部通風(fēng)機(jī)線路上發(fā)生故障而停風(fēng)時(shí)，首先必須排除故障，但嚴(yán)禁在停風(fēng)區(qū)內(nèi)或瓦斯超限的巷道中處理故障，然后按照規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。 (17)為了防止地面雷電波及井下引起瓦斯、煤塵以及火災(zāi)等災(zāi)害，必須遵守下列規(guī)定：經(jīng)由地面架空線路引入井下的供電線路(包括電機(jī)車架線)，必須在入井處裝設(shè)避雷裝置；由地面直接入井的軌道，露天架空引入(出)的管路，都必須在井口附近將金屬體進(jìn)行不少于2處的良好的集中接地；通信線路必須在入井處裝設(shè)熔斷器和避雷裝置。 (18)煤電鉆必須設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負(fù)荷、斷相、遠(yuǎn)距離啟動(dòng)和停止煤電鉆的綜合保護(hù)裝置。煤電鉆綜合保護(hù)裝置在每班使用前必

8、須進(jìn)行1次跳閘試驗(yàn)。 (19)嚴(yán)禁井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)向井下供電。 (20)一切容易碰到的、裸露的電氣設(shè)備及其帶動(dòng)的機(jī)器外露的轉(zhuǎn)動(dòng)和傳動(dòng)部分(靠背輪、鏈輪、輸送帶和齒輪等)，都必須加裝護(hù)罩或遮欄，防止碰觸危險(xiǎn)。 2井下配電變壓器的接地方式 中性點(diǎn)直接接地的危害主要有2方面：一是人體觸電時(shí)大大增加了人體的觸電電流；二是單相接地時(shí)形成了單相短路。因此中性點(diǎn)直接接地對(duì)人身安全和礦井安全都極為不利。如圖61所示，當(dāng)人體觸及一相帶電體時(shí)，跨接于人體的是相電壓，通過人體的觸電電流按歐姆定律計(jì)算，當(dāng)電源電壓為380V時(shí)為220mA，660V時(shí)為380mA(由

9、于井下潮濕，人身電阻定為1000)。此時(shí)的電流路徑為：電源a相人身大地接地體電源中性點(diǎn)。研究資料表明，當(dāng)人體通過5mA電流時(shí)，就有觸電感覺，通過30mA電流時(shí)，就有危險(xiǎn)，通過50mA時(shí)可以致死，通過100mA時(shí)絕對(duì)致死。中性點(diǎn)直接接地時(shí)，通過人體的觸電電流達(dá)380mA，極其危險(xiǎn)。設(shè)計(jì)漏電保護(hù)時(shí)，假定人身電阻為10002，通過人體的觸電電流不超過30mA為安全電流。 單相接地線路如圖61所示，此時(shí)電流路徑為：電源a相大地接地體 電源中性點(diǎn)。顯而易見，這時(shí)電流沒有經(jīng)過阻抗而直接流回到了電源，形成了單相短路。 單相短路電流很大，在接地點(diǎn)將產(chǎn)生很大的電弧，有可能引起瓦斯和煤塵爆炸。因此，規(guī)程規(guī)定：嚴(yán)禁

10、井下配電變壓器中性點(diǎn)直接接地。嚴(yán)禁由地面中性點(diǎn)直接接地的變壓器或發(fā)電機(jī)直接向井下供電。 中性點(diǎn)不直接接地供電系統(tǒng)如圖62所示，、分別是電纜三相芯線的絕緣電阻，C、C、C為三相芯線的對(duì)地電容。假如忽略電纜的對(duì)地電容，則人身的觸電電流通過路徑為：電源a相人身大地b相c相絕緣b相c相芯線電源中性點(diǎn)。 設(shè)電網(wǎng)每相絕緣電阻在380V時(shí)為90000，660V時(shí)為35000，而人身電阻仍為1000，通過計(jì)算，其觸電電流分別為7mA和30mA。由此可知，在中性點(diǎn)不直接接地時(shí)，通過人體的電流是安全的。 由于分布電容不應(yīng)忽略，目前采用在漏電繼電器中加零序電抗線圈來補(bǔ)償對(duì)地電容電流。 二、采區(qū)供電系統(tǒng) 采區(qū)變電所是

11、采區(qū)用電的中心。它的電源由中央變電所提供，其主要任務(wù)是將高電壓變?yōu)榈碗妷?，并將此電壓分配到本采區(qū)所有采掘工作面及其他用電設(shè)備。采區(qū)變電所的位置取決于低壓供電電壓、供電距離、采煤方法及其巷道布置方式，煤巖地質(zhì)條件和機(jī)械化程度等因素。因此，一般情況下采區(qū)變電所設(shè)在采區(qū)用電負(fù)荷的中心，以保證采區(qū)所有用電設(shè)備(特別是大容量設(shè)備如大功率采煤機(jī)等)的端電壓不低于設(shè)備額定電壓的95。對(duì)于較大的采區(qū)，考慮到供電電纜上的電壓損失可能超過允許值，而影響供電質(zhì)量，可在該采區(qū)設(shè)置2個(gè)以上的變電所。 采區(qū)變電所內(nèi)要求通風(fēng)良好，硐室圍巖堅(jiān)固，無淋水，易維修。硐室的其他安全措施基本與中央變電所相同。 1綜采工作面供電系統(tǒng)的

12、一般原則 (1)力求減少開關(guān)、起動(dòng)器的使用臺(tái)數(shù)，原則上1臺(tái)起動(dòng)器控制1臺(tái)電機(jī)；1個(gè)配電點(diǎn)并聯(lián)的起動(dòng)器在3臺(tái)以下時(shí)，一般不設(shè)進(jìn)線用總饋電開關(guān)。 (2)綜采工作面各生產(chǎn)機(jī)械宜采用輻射式單獨(dú)電纜供電。 (3)輸送機(jī)有多臺(tái)電動(dòng)機(jī)，容量都不太大時(shí)，應(yīng)采用干線電纜供電，容量都較大時(shí)，可以采用輻射式單獨(dú)電纜供電。 (4)工作面配電點(diǎn)最大容量電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)器應(yīng)靠近配電點(diǎn)的進(jìn)線，以減小起動(dòng)器之間連接電纜的截面。 (5)力求減少電纜的長度，盡量減少重復(fù)供電。橡套電纜長度按敷設(shè)路徑長度乘以1.1，鎧裝電纜長度按敷設(shè)路線長度乘以1.05。 2綜采工作面供電系統(tǒng)的組成 6kV高壓系統(tǒng)的組成：由高壓防爆配電箱、高壓雙屏蔽軟

13、電纜(613型電纜)、高壓電纜連接器和移動(dòng)變電站等組成。 低壓1140V系統(tǒng)的組成：移動(dòng)變電站將6kV降為1140V，由低壓饋電開關(guān)(設(shè)有漏電、過流、短路保護(hù)裝置)經(jīng)由屏蔽電纜接至真空磁力起動(dòng)器，通過屏蔽電纜饋電給各用電設(shè)備。 3對(duì)綜采工作面供電系統(tǒng)的要求 (1)綜采工作面設(shè)備多，用電容量大，采區(qū)范圍廣，回采速度快，使用固定變電所已不能滿足要求，為此，普遍采用移動(dòng)變電站的供電方式，以縮短低壓1140V供電電纜的長度，減少壓降，提高供電質(zhì)量。 (2)為了保證大容量(如采煤機(jī)組)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和正常工作，要求提高采區(qū)的供電電壓。 (3)電氣設(shè)備應(yīng)有良好的保護(hù)裝置(如設(shè)置過負(fù)荷、短路、欠電壓、漏電閉鎖

14、、漏電保護(hù)等，與電流、電壓、故障等指示裝置)，一旦發(fā)生電氣事故，能立即切斷電源。 (4)采用安全性較高的屏蔽電纜和雙屏蔽電纜。 (5)配電點(diǎn)應(yīng)設(shè)有一定數(shù)量的備用起動(dòng)器與開關(guān)，以便開關(guān)損壞后隨時(shí)更換。 (6)真空磁力起動(dòng)器的控制回路采用安全火花電路。 (7)電氣設(shè)備的安裝、移動(dòng)和拆卸時(shí)，應(yīng)迅速方便。 三、井下電網(wǎng)保護(hù) (一)漏電保護(hù) 井下常見的漏電故障可分為集中性漏電和分散性漏電2種。集中性漏電是指電網(wǎng)的某一處或某一點(diǎn)發(fā)生漏電，而其他部分對(duì)地絕緣仍正常。分散性漏電是指某條線路的整體絕緣水平均降低到安全值以下。 1造成漏電故障的原因 (1)電氣設(shè)備因絕緣受潮或進(jìn)水，造成絕緣性能的下降，從而導(dǎo)致漏電

15、。例如，長期浸泡在水中的電纜、接線盒進(jìn)水等。 (2)電纜受到擠壓、砍砸、過度彎曲、鐵器劃傷或針刺，造成裂口和縫隙后，長期受潮氣的侵蝕造成絕緣損壞或?qū)щ娦揪€外露。 (3)導(dǎo)線連接接頭不牢固、有毛刺、無防松措施等，會(huì)造成接頭脫落、接頭松動(dòng)，使相線與金屬外殼直接搭接或由于接頭處發(fā)熱使絕緣損壞而造成漏電。 (4)電氣設(shè)備超期服役或長期超負(fù)荷運(yùn)行造成絕緣老化，導(dǎo)致漏電。 (5)維修電氣設(shè)備時(shí)，由于停、送電操作錯(cuò)誤，帶電作業(yè)，造成人身觸電而發(fā)生漏電。 (6)維修電氣設(shè)備時(shí)，將工具和材料等導(dǎo)電體遺留在設(shè)備內(nèi)部，造成一相線接金屬外殼。 (7)操作電氣設(shè)備時(shí)，由于弧光放電造成一相接地，而導(dǎo)致漏電。 (8)移動(dòng)頻

16、繁的電氣設(shè)備，電纜反復(fù)彎曲使芯線部分折斷，刺破電纜絕緣與接地芯線接觸而造成漏電。 (9)在電氣設(shè)備內(nèi)增加其他部件，使帶電導(dǎo)體與外殼之間的電氣間隙或爬電距離小于安全值時(shí)，造成對(duì)外殼放電，導(dǎo)致電網(wǎng)漏電。故障造成的危害主要有漏電電流產(chǎn)生的電火花，當(dāng)其火花能量達(dá)到最小點(diǎn)燃能量(0.28mJ)時(shí)，如果漏電點(diǎn)的瓦斯?jié)舛纫苍诒舛确秶鷥?nèi)，即能引起瓦斯、煤塵爆炸；當(dāng)人身觸及一相漏電導(dǎo)體或漏電的設(shè)備外殼時(shí)，如果流過人身的漏電電流大于極限安全電流30mA時(shí)，可能造成人員觸電傷亡；如果超過50mA，可能引爆電雷管；此外，如果漏電故障不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和排除，長期存在，可能擴(kuò)大成相間短路，造成更嚴(yán)重的危害。 2預(yù)防漏電故

17、障的措施 (1)避免電纜、電氣設(shè)備浸泡在水中，防止電纜受擠壓、碰撞、過度彎曲、劃傷、刺傷等機(jī)械損傷。 (2)導(dǎo)線連接要牢固，無毛刺，防松脫。 (3)維修電氣設(shè)備時(shí)要按規(guī)程操作，嚴(yán)禁將工具和材料等導(dǎo)體遺留在電氣設(shè)備內(nèi)。 (4)不在電氣設(shè)備中增加額外部件，若必須設(shè)置時(shí)，要符合有關(guān)規(guī)定。 (5)設(shè)置保護(hù)接地裝置。 (6)對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流進(jìn)行補(bǔ)償。 (7)設(shè)置漏電保護(hù)裝置。漏電保護(hù)裝置應(yīng)能連續(xù)監(jiān)測電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)，并且只監(jiān)視電網(wǎng)對(duì)地的絕緣電阻值，而不反應(yīng)其電容的大小。當(dāng)電網(wǎng)絕緣電阻降低到規(guī)定值時(shí)，快速切斷供電電源；當(dāng)電網(wǎng)的絕緣電阻對(duì)稱下降或不對(duì)稱下降時(shí)，其動(dòng)作電阻值不變。其動(dòng)作電阻值不應(yīng)受電源電壓波動(dòng)

18、的影響，并具有自檢功能。漏電保護(hù)裝置的檢測電路的電阻應(yīng)足夠大，不應(yīng)降低電網(wǎng)對(duì)地的阻抗和不增加人身觸電危險(xiǎn)。漏電保護(hù)裝置必須靈敏可靠，既不能拒動(dòng)，也不能誤動(dòng)。漏電保護(hù)裝置應(yīng)能對(duì)電網(wǎng)對(duì)地電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，減小人體觸電電流。漏電保護(hù)裝置在電網(wǎng)送電之前應(yīng)能對(duì)電網(wǎng)的絕緣狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)漏電，將電源開關(guān)閉鎖。漏電保護(hù)裝置動(dòng)作應(yīng)有選擇性，以縮小停電范圍。將漏電保護(hù)裝置與屏蔽電纜配合使用，當(dāng)相線絕緣損壞發(fā)生漏電時(shí)，由于通過屏蔽層接地，而屏蔽層外部又有絕緣外護(hù)套保護(hù)。因此，在漏電火花還未外露之前，漏電保護(hù)裝置就已經(jīng)動(dòng)作，切斷電源，從根本上杜絕了在空氣中出現(xiàn)漏電火花的可能性，即實(shí)現(xiàn)了超前切斷。 (二)過電流

19、保護(hù) 常見的過電流故障有短路、過負(fù)荷和斷相3種。 1引起過電流故障的原因 1)短路。在電網(wǎng)和電氣設(shè)備中，若不同相線之間通過導(dǎo)體直接短接或通過弧光放電短路均會(huì)產(chǎn)生過流。短路電流的大小取決于電網(wǎng)電壓、由短路點(diǎn)形成的回路的電阻及短路點(diǎn)的位置，一般是額定電流的幾十倍以上。在三相供電的電網(wǎng)中，短路故障有三相短路、兩相短路和單相對(duì)地短路。在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中，僅有三相短路和兩相短路兩種。造成短路故障的原因主要有：(1)擊穿。由于電纜接頭存在毛刺、松動(dòng)或外部導(dǎo)體影響了導(dǎo)電體之間的電氣間隙和爬電距離，產(chǎn)生電弧放電而引起短路或由于電氣設(shè)備和電纜受潮、絕緣老化或機(jī)械損傷，引起絕緣擊穿而造成短路。 (2)誤操作。

20、由于誤操作造成短路故障，例如2臺(tái)不同相序的變壓器并聯(lián)運(yùn)行等。 (3)機(jī)械損傷。電氣設(shè)備和電纜由于機(jī)械碰撞、冒頂砸壓等原因造成短路。 短路電流值很大，它能夠在極短時(shí)間內(nèi)燒毀電氣設(shè)備，甚至引起火災(zāi)或引燃井下瓦斯、煤塵或造成瓦斯、煤塵爆炸事故。短路還會(huì)引起電網(wǎng)電壓急劇下降，影響電網(wǎng)中其他用電設(shè)備的正常工作。 2)過負(fù)荷。過負(fù)荷是指電氣設(shè)備的工作電流不僅超過了額定電流值，而且超過了允許的時(shí)間。過負(fù)荷在電動(dòng)機(jī)、變壓器和電纜線路中較為常見，是燒毀電動(dòng)機(jī)的主要原因之一。過負(fù)荷電流一般比額定電流大12倍。造成電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷的原因主要有： (1)電源電壓低。當(dāng)機(jī)械負(fù)載不變時(shí)，電源電壓降低，就會(huì)造成電動(dòng)機(jī)工作電流加

21、大。由于電動(dòng)機(jī)工作電流的增大，電動(dòng)機(jī)的溫度就會(huì)上升，當(dāng)過負(fù)荷時(shí)間較長，電動(dòng)機(jī)的溫度就會(huì)超過允許溫度而燒毀。 (2)頻繁啟動(dòng)。異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流為正常工作電流的57倍，如果電動(dòng)機(jī)頻繁啟動(dòng)，就會(huì)使電動(dòng)機(jī)的溫度上升。井下采區(qū)工作面輸送機(jī)和采煤機(jī)容易出現(xiàn)這種過負(fù)荷現(xiàn)象。 (3)重載下啟動(dòng)電機(jī)。帶負(fù)荷啟動(dòng)往往會(huì)造成啟動(dòng)時(shí)間長，電動(dòng)機(jī)溫度高的過負(fù)荷情況。例如，工作面輸送機(jī)上堆滿了煤，這時(shí)啟動(dòng)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)、啟動(dòng)時(shí)間長的問題。 (4)機(jī)械卡堵。由于電動(dòng)機(jī)軸承損壞，轉(zhuǎn)子被卡，或電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)荷被卡等都會(huì)造成電動(dòng)機(jī)過負(fù)荷。 3)斷相。三相電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)一相斷線，這時(shí)電動(dòng)機(jī)仍然會(huì)運(yùn)轉(zhuǎn)，但其輸出轉(zhuǎn)矩比

22、三相運(yùn)行時(shí)要小得多。由于機(jī)械載荷不變，電機(jī)的工作電流會(huì)比正常工作時(shí)的工作電流大很多，從而造成過負(fù)荷。造成斷相的主要原因有： (1)熔斷器熔斷。采用熔斷器作為短路保護(hù)的磁力啟動(dòng)器，由于熔斷器在電流的作用下會(huì)發(fā)生氧化脫皮現(xiàn)象，使熔片截面變小，從而在正常啟動(dòng)或工作時(shí)熔斷，造成斷相。 (2)電纜與電動(dòng)機(jī)或開關(guān)的連接頭脫落。電動(dòng)機(jī)的定子繞組與接線端子的連接頭脫落；電纜芯線中有一相斷線等。 2預(yù)防措施 過電流事故多數(shù)是由于設(shè)備選擇不合理，缺乏日常維護(hù)檢修和巡回檢查，檢修質(zhì)量不高，沒有定期進(jìn)行預(yù)防性電氣試驗(yàn)，缺少必要的保護(hù)裝置，工作人員違反操作規(guī)程而引起的。為迅速排除過電流故障，應(yīng)設(shè)置并正確計(jì)算和選擇過流保

23、護(hù)裝置。目前煤礦井下低壓電網(wǎng)過流保護(hù)裝置主要有電磁式過流繼電器、熱繼電器、熔斷器等。 (三)保護(hù)接地 在井下變壓器中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，將電氣設(shè)備正常情況下不帶電的金屬部分(外殼、構(gòu)架等)，用導(dǎo)線與埋在地下的接地極連接起來，稱為保護(hù)接地。其保護(hù)原理是：如果沒有保護(hù)接地時(shí)，當(dāng)人身觸及因某一相絕緣損壞而帶電的設(shè)備外殼時(shí)，電流將全部通過人身入地，再經(jīng)過其他兩相對(duì)地絕緣電阻及電網(wǎng)對(duì)地分布電容流回電源，當(dāng)電網(wǎng)對(duì)地絕緣水平較低及網(wǎng)路較長時(shí)，通過人身的電流可能超過極限安全電流，造成人身觸電傷亡事故。 當(dāng)有保護(hù)接地時(shí)，如果人身觸及帶電的設(shè)備外殼，電流將通過接地極和人體兩條并聯(lián)路徑入地，再經(jīng)過電網(wǎng)其他兩相對(duì)地絕緣

24、電阻和分布電容流回電源。由于接地裝置的分流作用，且電阻很小(不超過2)，絕大部分電流通過接地裝置流入大地，使通過人身的電流大大減小，從而保證了人身安全。 規(guī)程規(guī)定：井下36V以上的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架等，都必須裝設(shè)保護(hù)接地，井下保護(hù)接地網(wǎng)由主接地極、局部接地極、接地母線、連接導(dǎo)線等幾部分組成。接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)測得接地電阻值，不得超過2。移動(dòng)設(shè)備或手持式設(shè)備同接地網(wǎng)之間的保護(hù)接地用的電纜芯線(或其他相當(dāng)接地導(dǎo)線)的電阻值，都不得超過1。所有電氣設(shè)備的保護(hù)接地裝置(包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線)和局部接地裝置，都應(yīng)同主接地極連接成一個(gè)總接地網(wǎng)。 四、煤電鉆綜合保護(hù) 煤電鉆是一種手持式電

25、動(dòng)工具，工作中移動(dòng)頻繁，工作面條件差，經(jīng)常砸傷煤電鉆電纜，造成短路或漏電，容易發(fā)生人身觸電、電纜著火、引爆瓦斯和煤塵等事故。因此，規(guī)程規(guī)定：煤電鉆必須設(shè)有檢漏、短路、過負(fù)荷、遠(yuǎn)距離起動(dòng)和停止煤電鉆的綜合保護(hù)裝置。煤電鉆綜合保護(hù)裝置在每班使用前必須進(jìn)行一次跳閘試驗(yàn)。檢漏裝置應(yīng)靈活可靠，嚴(yán)禁甩掉不用。 煤電鉆綜合保護(hù)裝置的保護(hù)功能比較完善，主要有：短路、短路自鎖、過負(fù)荷、漏電、漏電閉鎖及后備短路保護(hù)等，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制，其先導(dǎo)起動(dòng)電路還可實(shí)現(xiàn)不打鉆時(shí)，127V電纜不帶電，更加安全可靠。 煤電鉆綜合保護(hù)裝置的檢漏保護(hù)部分，能在電網(wǎng)對(duì)地絕緣電阻降到危險(xiǎn)值時(shí)(即動(dòng)作電阻整定值)或發(fā)生人身觸電還沒有感覺

26、之前，自動(dòng)切斷電源，防止因漏電產(chǎn)生火花引爆瓦斯和人身觸電事故。 綜合保護(hù)裝置的短路保護(hù)部分，能在發(fā)生短路時(shí)，迅速切斷電源。其短路自鎖部分，可在線路不帶電發(fā)生短路時(shí)，將開關(guān)閉鎖，不能送電，從而避免了短路電流引起的危害。 過負(fù)荷保護(hù)部分，能在煤電鉆發(fā)生過負(fù)荷，并超過允許過負(fù)荷時(shí)間時(shí)，切斷電源，避免煤電鉆電動(dòng)機(jī)燒毀。 綜合保護(hù)裝置可用煤電鉆手把實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制煤電鉆起動(dòng)和停止的目的。 五、防爆電氣設(shè)備的基本要求 (一)基本概念 1防爆電氣設(shè)備的類型、標(biāo)志及組別 礦用防爆型電氣設(shè)備是按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB3836 12000生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設(shè)備。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定防爆型電氣設(shè)備為I類和II類，其中I類

27、為煤礦井下用電設(shè)備。防爆電氣設(shè)備的類型、級(jí)別和組別連同防爆設(shè)備的總標(biāo)志“Ex'一起，構(gòu)成防爆標(biāo)志。在防爆電氣設(shè)備的明顯處，均有清晰的永久性凸紋標(biāo)志“Ex”和煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志“mA”。煤礦用隔爆型電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志為“ExdI”。礦用防爆型電氣設(shè)備，根據(jù)不同的防爆要求可分為10種類型，其基本要求和標(biāo)志符號(hào)見表61。 2電氣間隙與爬電距離 電氣間隙和爬電距離是既有區(qū)別又有聯(lián)系的兩個(gè)不同概念。電氣間隙是指兩個(gè)裸露的導(dǎo)體之間的最短距離，即電氣設(shè)備中有電位差的金屬導(dǎo)體之間通過空氣的最短距離。電氣間隙通常包括：帶電零件之間以及帶電零件與接地零件之間的最短空氣距離；帶電零件與易碰零件之間的最短空

28、氣距離。 只有滿足電氣間隙的要求，裸露導(dǎo)體之間和它們對(duì)地之間才不會(huì)發(fā)生擊穿放電，才能保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。 爬電距離是指兩個(gè)導(dǎo)體之間沿其固體絕緣材料表面的最短距離。也就是在電氣設(shè)備中有電位差的相鄰金屬零件之間，沿絕緣表面的最短距離。爬電距離是由電氣設(shè)備的額定電壓、絕緣材料的耐泄痕性能以及絕緣材料表面形狀等因素決定的。額定電壓越高，爬電距離就越大；反之，就越小。 3防護(hù)等級(jí) 電氣設(shè)備應(yīng)具有堅(jiān)固的外殼，外殼應(yīng)具有一定的防護(hù)能力，達(dá)到一定的防護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。防護(hù)等級(jí)就是防外物和防水能力。防外物是指防止外部固體進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部和防止人體觸及設(shè)備內(nèi)的帶電或運(yùn)動(dòng)部分的性能。防水是防止外部水分進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部，對(duì)設(shè)備

29、產(chǎn)生有害影響的防護(hù)性能。 (二)通用要求 不同類型的防爆電氣設(shè)備具有不同的特性，這就需要對(duì)它們做出專用的規(guī)定。但作為防爆電氣設(shè)備，它們又有共同的特性，這就是對(duì)防爆電氣設(shè)備的通用要求。無論何種類型的電氣設(shè)備都必須在符合通用要求和專用規(guī)定的情況下，才能保證其防爆性能。通用要求主要包括：防爆電氣設(shè)備使用的環(huán)境溫度，對(duì)外殼、緊固件、連鎖裝置、絕緣套管、接線盒、連接件、引入裝置及接地的要求等。現(xiàn)將有關(guān)要求介紹如下： (1)防爆電氣設(shè)備使用的環(huán)境溫度為2040，環(huán)境氣壓為(O.81.1)×105Pa。 (2)防爆電氣設(shè)備限制使用鋁合金外殼，防止其與銹鐵摩擦產(chǎn)生大量熱能，避免形成危險(xiǎn)溫度。(3)緊

30、固件是防爆電氣設(shè)備的主要零件。常用的緊固件是由螺栓和螺母及防松用的彈簧墊組成。對(duì)于要用特殊緊固件的防爆電氣設(shè)備必須用特殊緊固件，如隔爆型電氣設(shè)備外殼各部分的連接必須用護(hù)圈式緊固件，以防無關(guān)人員隨意打開外殼，使外殼失去防爆性能。使用護(hù)圈式緊固件應(yīng)符合以下幾點(diǎn)要求：螺栓頭或螺母要放在護(hù)圈內(nèi)，并且只有使用專用工具才能打開；緊固后的螺栓頭或螺母的上平面不能超出護(hù)圈；護(hù)圈可設(shè)開口，開口的圓心角不大于1200；護(hù)圈要與主體牢固連在一起。無論何種緊固件都應(yīng)采用不銹材料制成或經(jīng)防銹處理。 (4)為了防止電氣設(shè)備誤操作造成事故，防爆電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置連鎖裝置。連鎖裝置在設(shè)備帶電時(shí)，設(shè)備可拆卸部分不能拆卸。當(dāng)可拆卸部

31、分拆開時(shí)，設(shè)備不能送電，以保證安全。 (5)對(duì)于固定在設(shè)備外殼隔板上用來使導(dǎo)線穿過隔板的絕緣套管，必須用不易吸濕的絕緣材料制成，絕緣套管的使用不能改變電氣設(shè)備的防爆形式。如果絕緣套管或電氣設(shè)備需要使用膠結(jié)劑，膠結(jié)劑必須具有抗機(jī)械、熱和化學(xué)的能力。 (6)為了保證電氣設(shè)備導(dǎo)線和電纜連結(jié)牢固，防止電氣設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生火花、電弧、引燃爆炸性混合物，對(duì)正常運(yùn)行產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備，其電纜和導(dǎo)線的連接都應(yīng)使用接線盒和連接件。接線盒的形式根據(jù)使用環(huán)境及有關(guān)技術(shù)要求決定。接線盒應(yīng)符合下列條件：接線盒內(nèi)要留有導(dǎo)線彎曲半徑的空間；接線盒內(nèi)裸露導(dǎo)體間的電氣間隙、爬電距離要符合相應(yīng)防爆類型的有關(guān)規(guī)定；為防止電弧、閃絡(luò)現(xiàn)象，接線盒內(nèi)壁應(yīng)涂耐弧漆。 (7)連接件是置于接線