煤礦電氣設備教學課題詳解

思考與練習1、說明永磁機構原理2、寫出自己所在礦上的高壓永磁防爆配電裝置的型號及特點課題十“三專兩閉鎖”根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，瓦斯噴出區(qū)域、高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井中，掘進工作面的局部通風機供電必須設專用變壓器、專用開關、專用線路。局部通風機和工作面的電氣設備必須裝有風電閉鎖和瓦斯電閉鎖裝置，以保證局部通風機停止運轉或掘進巷道內瓦斯超限時，能立即自動切斷巷道中電氣設備的電源，防止爆炸事故的發(fā)生。一、構成與工作原理由于掘進工作面是獨頭巷道，容易產生瓦斯集聚，而機電設備在運轉過程中會產生電火花和機械火花，當瓦斯?jié)舛冗_到5％—l6％，火花能量達到0．28mJ以上時，就會引起瓦斯爆炸。為了防止事故的發(fā)生，采取“三專兩閉鎖”是有效的措施，其電氣系統(tǒng)如圖10一1所示。1、三專供電“三?！笔侵冈谕咚箛姵鰠^(qū)域、高瓦斯礦井、煤(巖)瓦斯(二氧化碳)突出礦井中，掘進工作面的局部通風機實行專用變壓器、專用開關、專用線路供電，如圖3—14所示。（1）專用開關：是指專為局部通風機供電用的高壓防爆開關和低壓饋電開關（帶低壓檢漏繼電器）（2）專用電纜：是指由專用變壓器的低壓側接出專為局部通風機供電的電纜。（3）專用變壓器：是指采區(qū)變電所內設立的專供局部通風機使用的變壓器，此變壓器不允許帶其它采掘電氣負荷。只有實現(xiàn)“三專”供電，才能做到可靠供電、供風。上述“三?！惫╇姾喎Q風機專線，它的負荷就是風機，是實現(xiàn)風機連續(xù)運轉供風的前提。其實，井下其它負荷的線路常稱為動力專線，它所帶的負荷是風機以外的井下所有負荷，動力專線因所帶的負荷多，則故障多，極易造成跳閘斷電，如局部通風機未做到三專供電，則造成掘進工作面經(jīng)常因停電而停風，從而給作業(yè)人員帶來安全威脅或導致事故發(fā)生。圖11—1“三專兩閉鎖”電氣系統(tǒng)圖中QBZ-200與QBZ-80之間的虛線代表實現(xiàn)風電閉鎖關系的電纜連接線。監(jiān)控分站、斷電儀與高爆開關之間的虛線代表實現(xiàn)瓦斯電閉鎖的電纜連接線。2、風電閉鎖（1）組成風電閉鎖是用2臺磁力啟動器進行聯(lián)鎖控制，其中一臺接通風機，另一臺接掘進工作面電氣設備，實現(xiàn)先通風后送電，風機停轉時，掘進工作面電源也同時被切斷，如圖10—2所示。（2）原理風電閉鎖工作原理是把QBZ一80啟動器中的輔助常開觸點K1通過電纜串聯(lián)接于QBZ一200啟動器的控制回路中，只有局部通風機運轉后其觸點Kl閉合，QBZ一200啟動器的控制回路才能接通，并使接觸器吸合，給掘進工作面的電氣設備供電。若局部通風機停止運轉，Kl常開觸點斷開，從而切斷QBZ一200啟動器的控制回路，達到切斷掘進工作面電氣設備電源的目的。圖10—2風電閉鎖原理圖其連接關系如10-3圖所示：圖10-3風電閉鎖連接簡圖3、瓦斯電閉鎖（1）原理瓦斯電閉鎖工作原理是由瓦斯探頭測得ＣH4含量信號送給監(jiān)控分站，當瓦斯超限時，監(jiān)控分站顯示ＣH4的濃度，其常開觸點K1閉合，接通斷電儀電路，其常開觸點K2閉合，接通高壓開關內的脫扣線圈TQ電路使高壓開關跳閘，切斷了掘進工作面電氣設備的電源，實現(xiàn)了瓦斯電閉鎖。（2）組成瓦斯電閉鎖是由瓦斯探頭、監(jiān)控系統(tǒng)(監(jiān)控分站)、斷電儀和高壓開關構成，如圖3一l6所示。圖3—16瓦斯電閉鎖示意1）瓦斯探頭如圖3-17所示為GJC4型甲烷傳感器。適宜在煤礦采掘工作面、機電硐室、回風巷道等地點固定使用，來監(jiān)測瓦斯?jié)舛取Ｆ鋱缶c范圍:0～4%CH4連續(xù)可調，靠四位紅色數(shù)碼顯示。斷電點設置:可分別定為0.50、0.75、1.00、1.25、1.5、2.0%CH4,相應復電點分別為斷電點下限,可在0-3%CH4

范圍內設置

。2）斷電儀如圖3-18所示為DJG4煤礦用甲烷斷電儀，它是由DJG4-Z煤礦用甲烷斷電儀主機（安標證號：MFC090089）、雙路甲烷傳感器以及聲光報警器三部分組成。適用于存在易燃易爆可燃性氣體混合物的環(huán)境中，當甲烷超限時，自動切斷被控設備電源。其特點：安裝調試方便；雙路傳感器；傳感器及主機可同步就地顯示；超限報警并可自動切斷被控設備電源；當甲烷濃度正常時，具有自動復電功能。報警點（CH4）0.50%～3.00%連續(xù)可調，斷電點（CH4）0.50%～3.00%連續(xù)可調，最大傳輸距離2km，輸入電壓等級AC660V/380V。圖3-17GJC4瓦斯控頭 圖3-18DJG4瓦斯斷電儀二、作用與使用范圍三專兩閉鎖適用于掘進工作面。掘進工作面是獨頭巷道，甲烷和有害氣體易于集聚、而引起爆炸，同時也會給人員造成傷亡，所以工作面人員需要呼吸新鮮空氣，有害氣體必須及時排出或稀釋，主要靠局部通風機。1、三專的作用是：對局部通風機實行專用變壓器、專用開關、專用線路供電來保證供電的連續(xù)性，不間斷地向掘進工作面通風。|2、風電閉鎖的作用是：掘進動力設備工作前應先通風吹散瓦斯，當瓦斯?jié)舛冉档?．1％以下時，再開動掘進動力設備；由于故障原因局部通風機停止通風時，掘進動力設備也同時停電，這樣可防止由于電火花或機械火花引起的瓦斯爆炸事故。3、瓦斯電閉鎖的作用是：由于瓦斯噴出量大時局部通風機不能將其及時吹散或稀釋，則由瓦斯監(jiān)控系統(tǒng)對掘進工作面的動力電源實行閉鎖。當瓦斯?jié)舛冗_到1％時，瓦斯監(jiān)控器發(fā)生警報；當瓦斯達到l．5％時，立即切斷掘進工作面的動力電源，防止電火花和機械火花引起瓦斯爆炸。三、“三專兩閉鎖”的正確使用和管理掘進工作面的“三專兩閉鎖”必須指定專人負責使用、維護、清掃，防止煤塵堆積。旁人不得亂動。1．“三專兩閉鎖”的管理和使用(1)掘進工作面或回風流中的瓦斯?jié)舛冗_到1．5％或l％時，閉鎖裝置能切斷掘進工作面及回風巷內的電氣設備動力電源并閉鎖。(2)串聯(lián)通風工作面入風流中瓦斯?jié)舛冗_到0．5％時，裝置能切斷串聯(lián)通風區(qū)域內的電氣設備動力電源并閉鎖。(3)當排出掘進工作面積聚瓦斯使工作面回風流與全風壓風流混合處瓦斯?jié)舛冗_l．5％時，裝置能切斷回風區(qū)域內的電氣設備動力電源并閉鎖，同時發(fā)出聲、光報警信號。(4)局部通風機風筒中的風速過低或局部通風機斷電時，裝置能切斷供風區(qū)域內的電氣設備動力電源并閉鎖。(5)局部通風機停止運轉，停風區(qū)域內瓦斯?jié)舛冗_到3％以上時，裝置能閉鎖局部通風機電源，須人工解鎖，方可啟動局部通風機。(6)瓦斯傳感器故障或斷電時，裝置能切斷傳感器監(jiān)視區(qū)域內的電氣設備動力電源并閉鎖。(7)因主機發(fā)生故障而失電時，裝置能切斷整個監(jiān)視區(qū)域的電氣設備動力電源并閉鎖。(8)裝置接通電源后，繼續(xù)閉鎖相應區(qū)域內的被控設備電源。(9)裝置實現(xiàn)了(4)一(8)條功能后，如果恢復到正常狀態(tài)或故障設備恢復正常并達到穩(wěn)定運行后，裝置能自動解鎖。(10)必須使用專用工具方可通過裝置對局部通風機進行解鎖，不允許對已閉鎖的電氣設備動力電源進行人工解鎖。(11)主、備局部通風機閉鎖應滿足：當主局部通風機停止運轉后，備用局部通風機必須自動開啟；備用局部通風機停止運轉時，主局部通風機只允許人工開啟；當雙電源同時掉電再恢復送電時，主、備局部通風機均在待機狀態(tài)，只允許人工啟動。(12)每周校準l次瓦斯傳感器的“零點”和“靈敏度”，檢查風筒傳感器和設備開／停的安裝位置及工作是否正常。(13)安裝地點需要改變時，應對裝置重新進行調試、復查和調整，以保證其運行正常。(14)主機圓法蘭、接線柱、前端蓋及瓦斯傳感器催化元件座都是防爆接合面，使用、維護時應注意保護。(15)在使用和維護中不得改變電氣參數(shù)及元件的規(guī)格型號。(16)當本裝置保險絲燒斷時，用相同容量的熔絲換上，不得以大代小使用。(17)主機指示燈選用的是6．3V／O．3A的小型螺口燈泡。更換時先將指示燈壓蓋拆下用手拿住燈座，將壓蓋連同燈套一起旋下。新燈泡換上后，旋上燈套、壓蓋、再把壓蓋螺釘緊固好。2．掘進工作面恢復供電的規(guī)定(1)使用局部通風機的掘進工作面因檢修停電等原因停風時必須撤出人員，切斷電源，恢復通風前必須檢查瓦斯，只有停風區(qū)中最高瓦斯?jié)舛炔怀^l％和最高二氧化碳濃度不超過1．5％，而且在局部通風機及其開關附近lOm內風流中瓦斯?jié)舛炔怀^0．5％，方可開啟局部通風機。(2)低瓦斯礦井的掘進巷道中，當瓦斯?jié)舛瘸^1．5％時，應切斷掘進巷道內全部電氣設備的電源，當瓦斯?jié)舛刃∮?．0％時方可恢復供電。(3)高瓦斯礦井的掘進巷道中，當瓦斯?jié)舛瘸^1．o％應切斷掘進巷道內全部電氣設備的電源，當瓦斯?jié)舛刃∮?．0％時，方