礦山電氣安全

礦山電氣安全主講:

第一節(jié)礦山電氣安全技術(shù)管理煤礦供電系統(tǒng)一、井下各級電壓等級規(guī)定《規(guī)程》規(guī)定井下供電電壓應(yīng)符合下列要求：（1）高壓不應(yīng)超過10000V。（2）低壓不應(yīng)超過1140V。（3）信號、照明、電話和手持式電氣設(shè)備的供電電壓不應(yīng)超過127V。（4）遠(yuǎn)距離控制線路的額定電壓不超過36V。采區(qū)電氣設(shè)備在使用3300V供電時(shí)，必須制定專門的安全措施。井下電網(wǎng)電壓標(biāo)準(zhǔn)等級及其相應(yīng)的平均電壓為：標(biāo)準(zhǔn)電壓（V）127、380、660、1140、6000平均電壓（V）133、400、690、1200、6300

二、對煤礦供電系統(tǒng)的要求（一）可靠性：即要求供電的連續(xù)性礦井應(yīng)有兩回路電源線路。當(dāng)任一回路發(fā)生故障，停止供電時(shí)，另一回路應(yīng)擔(dān)負(fù)礦井全部負(fù)荷。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、提升等的要求。礦井的兩回路電源線路上都不得分接任荷負(fù)荷。正常情況下，礦井電源應(yīng)采用分列運(yùn)行方式，一回路運(yùn)行時(shí)，另一回路必須帶電備用，以保證供電的連續(xù)性。上述供電線路應(yīng)來至各自的變壓器和母線段，線路上不應(yīng)分接任何負(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。

煤礦電力用戶分三級管理根據(jù)安全生產(chǎn)的重要性來分：1、一級用戶：凡因供電突然中斷，可造成人員傷亡或重要設(shè)備損壞給企業(yè)造成重大經(jīng)濟(jì)損失的用戶和用電設(shè)備稱為一級負(fù)荷。（有：主要通風(fēng)機(jī)、副井絞車、主排水設(shè)備、礦井調(diào)度）要求：采用不同母線雙回路電源供電。2、二級用戶：凡因供電突然中斷，給礦井造成大量減產(chǎn)或較大的經(jīng)濟(jì)損失的用電設(shè)備或用戶，稱為二級負(fù)荷。（有：采區(qū)變配電所、主井絞車、空氣壓縮機(jī)、整流設(shè)備等）要求：采用雙回路或環(huán)行回路供電。

三級用戶：除一級、二級以外的負(fù)荷都屬于三級負(fù)荷。（有：工人住宅區(qū)、機(jī)電修配廠等）要求：一回路即可。（二）安全性：1、煤礦井下安全用供電“十不準(zhǔn)”1）不準(zhǔn)帶電檢修2）不準(zhǔn)甩掉無壓釋放器、過電流保護(hù)裝置。3）不準(zhǔn)甩掉漏電斷電器、煤電鉆綜合保護(hù)裝置和局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)電、瓦斯電閉鎖裝置。4）不準(zhǔn)明火操作、明火打點(diǎn)、明火放炮。5）不準(zhǔn)用銅、鋁、鐵等代替保險(xiǎn)絲。

6）停風(fēng)、停電的采掘工作面，未經(jīng)檢查瓦斯不準(zhǔn)送電7）有故障的線路不準(zhǔn)強(qiáng)行送電。8）電氣設(shè)備的保護(hù)裝置失靈后，不準(zhǔn)送電。9）失爆設(shè)備、失爆電器，不準(zhǔn)使用。10）不準(zhǔn)在井下拆卸礦燈。2、“三專兩閉鎖”：1）三專：專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路。2）兩閉鎖：既風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖。①瓦斯電閉鎖：瓦斯探頭（傳感器）、監(jiān)控分站、瓦斯斷電儀、高壓開關(guān)。超限跳閘：執(zhí)行閉鎖：

②風(fēng)電閉鎖：扇風(fēng)機(jī)回路中的長開接點(diǎn)于饋電開關(guān)的閉鎖。3、變壓器中性點(diǎn)運(yùn)行方式有：中性點(diǎn)直接接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)不接地。1)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)：發(fā)生人身觸電時(shí)：①電壓：U》36V②電流：I=U/R=220/1000=220mA》30mA在發(fā)生單相接地故障時(shí)，很容易與大地構(gòu)成回路造成接地短路故障?！兑?guī)程》規(guī)定：井下變壓器嚴(yán)禁中性點(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)不接地的三相三線制：

4）中性點(diǎn)不接地的三相三線制：4、井下供電應(yīng)做到“三無、四有、兩齊、三全、三堅(jiān)持”制度“三無”：無雞爪子、無羊尾巴、無明接頭?！八挠小保河羞^流和漏電保護(hù)裝置、有螺釘和彈簧墊、有密封圈和擋板、有接地裝置?！皟升R”：電纜懸掛整齊、設(shè)備洞室清潔整齊?！叭保悍雷o(hù)裝置全、絕緣用具全、圖紙資料全?！叭龍?jiān)持”：堅(jiān)持使用撿漏繼電器、堅(jiān)持使用煤電鉆和信號綜合保護(hù)裝置、堅(jiān)持使用風(fēng)電和瓦斯電閉鎖。

三、漏電與漏電保護(hù)（一）漏電的基本概述1、漏電：在電力系統(tǒng)中，帶電導(dǎo)體對大地絕緣阻抗減低到一定程度，使經(jīng)該阻抗流入大地的電流增大到一定程度。2、漏電電流：漏電后形成的電流為漏電電流。3、與普通泄露電流的區(qū)別：4、發(fā)展趨勢：形成短路電流。5、漏電電流與短路電流的區(qū)別：靠保護(hù)裝置的動(dòng)作值來區(qū)分。（二）漏電的種類：1、分散性漏電：無明顯的漏電點(diǎn)，送電后還是跳閘。

2、集中性漏電：某點(diǎn)絕緣被擊穿，使導(dǎo)體直接接地形成漏電。3、按漏電相數(shù)分：單相（85%）、兩相（最?。⑷嗦╇姡?0%）。（三）漏電原因（1）電纜和電氣設(shè)備長期過負(fù)荷運(yùn)行，使絕緣老化而造成漏電。（2）運(yùn)行中的電氣設(shè)備受潮或進(jìn)水，造成對地絕緣電阻下降而漏電。（3）電纜與設(shè)備連接時(shí)，接頭連接不牢，運(yùn)行或移動(dòng)時(shí)接頭松脫，某相碰殼而造成漏電。（4）設(shè)備內(nèi)部隨意增加元件，使外殼與帶電部分之間電氣間隙小于規(guī)定值，造成一相對外殼放電而發(fā)生接地漏電。

（5）相套電纜受擠壓、碰砸等，造成相、地芯線裸露而漏電。（6）鎧裝電纜受到機(jī)械損傷或過度彎曲而產(chǎn)生裂口或縫隙，長期受潮或遭水淋使絕緣損壞而發(fā)生漏電。（7）設(shè)備內(nèi)部有遺留導(dǎo)電物體，造成一相碰殼而發(fā)生漏電。（8）誤將火線接地或毛刺太長而發(fā)生漏電。（9）操作電氣設(shè)備時(shí)，弧光放電造成一相接地而發(fā)生漏電。（10）設(shè)備維修時(shí)，因停送電操作錯(cuò)誤，帶電作業(yè)或工作不慎而造成觸電。

（四）漏電的危害（1）人體觸電；（30mA以上造成人員傷亡）（2）引起瓦斯煤塵爆炸；（火花能量為0.28mJ可能引起瓦斯、煤塵爆炸）（3）電雷管超前引爆；（漏電電流超過50mA能造成引爆）（4）引起短路，燒毀設(shè)備，引起火災(zāi)。（五）漏電保護(hù)的作用1、防止人身觸電2、防止漏電流燒毀電氣設(shè)備；3、防止漏電火花引爆瓦斯和煤塵。

四、觸電與觸電預(yù)防觸電：人身觸及帶電體或接近高壓帶電體，使人體成為電流通路的一部分。（一）觸電形式：1、電擊：是指觸電電流通過人體，在熱化學(xué)和電解的作用下使呼吸器官、心臟和神經(jīng)系統(tǒng)受到損壞。能至人與死亡。是危險(xiǎn)的。2、電傷：是指強(qiáng)電流瞬時(shí)通過人身某一局部，或電弧燒傷人體，破壞人體表面。觸電的危害程度分析表觸電的危害程度分析表

電流（mA）交流（50～100周/秒）直流0.6～1.5開始有感覺沒有感覺5～7手抽筋癢、感覺發(fā)熱8～10手指關(guān)節(jié)痛得厲害能脫離導(dǎo)體但有些困難發(fā)熱嚴(yán)重20～25手迅速麻癖，不能脫離導(dǎo)體。呼吸困難。發(fā)熱嚴(yán)重手筋有收縮50～80呼吸麻癖，開始心跳呼吸困難

（二）觸電的種類1、單相觸電：人體接觸某一相發(fā)生的觸電。2、兩相觸電：人體不同部分接觸兩相發(fā)生的觸電。3、跨步電壓觸電：人體接近電流接地點(diǎn)20m內(nèi)區(qū)域發(fā)生的觸電。（三）觸電死亡的主要因素1、與流過人體的電流有關(guān)，電流越大越危險(xiǎn)。（30mA·S安全界限50mA危險(xiǎn)上限）2、與觸電電壓有關(guān)，電壓越高越危險(xiǎn)。規(guī)定：安全電壓為36V。3、與人身電阻有關(guān)，電阻越大電流越小越安全。通常規(guī)定：人身電阻為1000歐。（四）觸電預(yù)防

1、電氣設(shè)備采用保護(hù)接地，地面電氣設(shè)備接零。2、井下供電，采用漏電保護(hù)裝置。3、加強(qiáng)電動(dòng)工具的絕緣，電纜連接用接線盒或用有冷補(bǔ)工藝。4、對接觸機(jī)會多的電氣設(shè)備降低電壓。5、把帶電體安裝在一定高度，避免人身觸電。6、井下變壓器中性點(diǎn)禁止直接接地。

五、保護(hù)接地1、定義：保護(hù)接地就是用導(dǎo)體把電氣設(shè)備中所有正常不帶電的外露金屬部分和埋在地下的接地極連接起來。構(gòu)成保護(hù)接地網(wǎng)。《規(guī)程》規(guī)定：電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險(xiǎn)電壓的電氣設(shè)備的金屬外殼、構(gòu)架、鎧裝電纜的鋼帶（或鋼絲）、鉛皮或屏蔽護(hù)套用導(dǎo)體與埋在地下的接地極連接起來，形成一個(gè)總接地網(wǎng)。從接地網(wǎng)上任一局部接地極測得的接地電阻，不得超過2歐。高壓電網(wǎng)單相接地電容電流不超過20安培人身允許最大接觸電壓為40伏。

保護(hù)接地網(wǎng)的構(gòu)成：２、主接地極主接地極應(yīng)在主、副水倉中各埋設(shè)1塊。采用耐腐蝕的鋼板制成。其面積不得小于0.75m2、厚度不得小于5mm。當(dāng)?shù)V井水為酸性時(shí)，還應(yīng)加大厚度或鍍耐酸金屬。３、局部接地極《規(guī)程》規(guī)定下列地點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)局部接地極：1）采區(qū)變電所（包括移動(dòng)變電站和移動(dòng)變壓器）2）裝有電氣設(shè)備的硐室和單獨(dú)裝設(shè)的高壓電氣設(shè)備。3）低壓配電點(diǎn)或裝有3臺以上電氣設(shè)備的地點(diǎn)。4）采煤工作面的運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷等，至少應(yīng)分別設(shè)置一個(gè)局部接地極。5）連接高壓動(dòng)力電纜的金屬連接裝置

局部接地極可設(shè)置與巷道水溝內(nèi)或其他就近的潮濕處。其面積不小于0.6m2、厚度不小于3mm的鋼板或具有同等有效面積的鋼管制成。并應(yīng)平放與水溝深處。設(shè)在其他地點(diǎn)的局部接地極，可用直徑不小于35mm、長度不小于1.5m的鋼管制成。管子上至少鉆20個(gè)直徑不小于5mm的透孔，并垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于22mm、長度為1m的2根鋼管制成，每根管上應(yīng)鉆10個(gè)直徑不小于5mm的透孔，2根鋼管相距不得小于5m，并聯(lián)后垂直埋入底板，垂直深度不得小于0.75m。

３、接地線1）接地母線，應(yīng)采用截面不小于50mm2的銅線，或截面不小于100mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁鋼。2、電器外殼的接地母線或局部接地極的連接，電纜連接裝置兩頭的鎧裝、鉛皮的連接，應(yīng)采用截面不小于25mm2的銅線，或截面不小于50mm2的鍍鋅鐵線，或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁鋼。保護(hù)接地裝置的安裝相套電纜的接地芯線，除用做監(jiān)測接地回路外，不得兼作他用

六、過流保護(hù)（一）過電流保護(hù)概述過電流是指電氣設(shè)備實(shí)際的工作電流大于額定電流值，并且超過了允許的過流時(shí)間。（二）過電流的原因與預(yù)防措施1、短路原因：1）絕緣擊穿2）機(jī)械損傷3）誤操作措施：①正確選擇電氣設(shè)備和電纜的額定電壓，使之等于或大于電網(wǎng)的工作電壓，避免擊穿絕緣。②正確的安裝電氣設(shè)備和敷設(shè)、連接電纜，并經(jīng)常檢查電纜的吊掛是否符合規(guī)定。

③堅(jiān)持使用撿漏繼電器和屏蔽電纜，防止漏電擴(kuò)大造成短路。④按《規(guī)程》規(guī)定，定期檢查電纜和電氣設(shè)備的絕緣并做預(yù)防性實(shí)驗(yàn)。⑤在放炮和改變支架時(shí)，保護(hù)好電氣設(shè)備和電纜。⑥正確的選擇和使用熔斷器和過流繼電器，使過流保護(hù)靈敏可靠，避免出現(xiàn)誤動(dòng)作和拒動(dòng)。2、過負(fù)荷原因：①電源電壓過低；②電機(jī)頻繁啟動(dòng)；③重載下啟動(dòng)電機(jī)；④機(jī)械卡堵。

預(yù)防措施：1）要正確選擇設(shè)備和電纜的容量，使它們額定電流不小于長時(shí)最大工作電流。2）負(fù)荷變化大的生產(chǎn)機(jī)械電氣設(shè)備必須驗(yàn)算過載能力。3）長距離饋電干線電纜，必須按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面。4）采、掘、運(yùn)機(jī)械要正確使用和操作。3、斷相原因：1）熔斷器熔斷；2）電纜芯線有一相斷線；3）電纜與電纜、電纜與設(shè)備連接不牢。

預(yù)防措施：①移動(dòng)電氣設(shè)備所用相套電纜面積一定要滿足機(jī)械強(qiáng)度。并與電氣設(shè)備可靠連接。②熔斷器進(jìn)行正確選擇、安裝維護(hù)，并加強(qiáng)檢查。（三）保護(hù)措施1、熔斷器；2、電磁式過流繼電器；3、熱繼電器。七、井下特殊的工作環(huán)境對設(shè)備的要求1、瓦斯、煤塵要求：選擇防爆型電氣設(shè)備并要求保護(hù)裝置可靠靈敏。2、空間狹小要求：電氣設(shè)備體積盡量小。

3、冒頂和片幫要求：電氣設(shè)備必須有堅(jiān)固的外殼。4、潮濕、滴水和淋水要求：電氣設(shè)備的絕緣材料應(yīng)有良好的防潮性能。5、漏電流使電雷管超前引爆要求：要減少泄漏電流6、電纜的機(jī)械損傷、彎曲及破裂、負(fù)荷變化大容易出現(xiàn)漏電和短路要求：加設(shè)過流和漏電保護(hù)７、井下涌水量大要求：有足夠的排水設(shè)備。其它方面：如溫度、突水等八、防爆電氣設(shè)備（一）采用間隙礦用電纜

對防爆設(shè)備的要求:

必須有堅(jiān)固的外殼，內(nèi)部發(fā)生爆炸，外殼不能變壞，不至于點(diǎn)燃瓦斯混合物發(fā)生爆炸。

隔爆設(shè)備防爆間隙不能超過規(guī)定值.防爆面的寬度(mm)25155不產(chǎn)生爆炸臨界間隙1.15—1.171.050.8

（二）采用本質(zhì)安全技術(shù)限制火源的能量，使本質(zhì)安全設(shè)備在正常或事故狀態(tài)下所產(chǎn)生的點(diǎn)火花均不能點(diǎn)燃瓦斯與煤塵。（三）采用增加安全程度的措施采用快速斷電技術(shù)九、電氣設(shè)備的防爆管理（一）建立健全專業(yè)化管理機(jī)構(gòu)

1、防爆檢查組2、小型電氣組3、電纜管理組（二）健全管理制度1、建立設(shè)備檔案

要求井下電氣設(shè)備完好率不低于95%檢查電氣設(shè)備完好臺數(shù)電氣設(shè)備完好率=———————×100%檢查電氣設(shè)備總臺數(shù)防爆電氣設(shè)備失爆率為零檢查出的失爆臺數(shù)防爆設(shè)備失爆率=———————×100%檢查房爆設(shè)備總臺數(shù)小型電氣設(shè)備的合格率為95%合格臺數(shù)小型電氣設(shè)備的合格率=—————×100%裝用總臺數(shù)

（二）采用本質(zhì)安全技術(shù)限制火源的能量，使本質(zhì)安全設(shè)備在正?；蚴鹿薁顟B(tài)下所產(chǎn)生的點(diǎn)火花均不能點(diǎn)燃瓦斯與煤塵。（三）采用增加安全程度的措施采用快速斷電技術(shù)

八、防爆電氣設(shè)備（一）電氣設(shè)備的分類防爆電氣設(shè)備的類型、標(biāo)志及適用條件標(biāo)志：總標(biāo)志：EX，安全標(biāo)志：MA類別：Ⅰ類：井下含有甲烷混合物的爆炸性環(huán)境。分為：礦用一般型：ＫＹ礦用防爆型：ＥＸⅡ類：主要用于工廠用電氣設(shè)備。

（二）防爆電氣設(shè)備分類１、隔爆型電氣設(shè)備d隔爆型電氣設(shè)備的原理：其外殼除了將其內(nèi)部的火花、電弧與周圍環(huán)境中的爆炸性氣體隔開外，還能將殼內(nèi)的火花、電弧引爆時(shí)外殼不致被炸壞，也不致使殼內(nèi)的爆炸物傳到殼外，引起瓦斯、煤塵爆炸。２、增安型電氣設(shè)備e在正常運(yùn)行條件下不會產(chǎn)生電弧、火花或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫的設(shè)備結(jié)構(gòu)上，采取措施提高安全程度，以避免在正常認(rèn)可的過載條件下出現(xiàn)這些現(xiàn)象的電氣設(shè)備。

３、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備i指在規(guī)定的條件下產(chǎn)生的點(diǎn)火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路。４、正壓型電氣設(shè)備P具有正壓力的外殼，殼內(nèi)充有保護(hù)性氣體，并保持其壓力高于周圍爆炸性環(huán)境的壓力。５、充油型電氣設(shè)備O該設(shè)備全部或部分件侵在油中使設(shè)備不能點(diǎn)燃油面以上的或外殼外的爆炸性混合物。６、充砂型電氣設(shè)備q外殼內(nèi)充填有石英沙均不能點(diǎn)燃周圍爆炸性混合物的防爆電氣設(shè)備。

７、澆封型電氣設(shè)備m將設(shè)備或部件澆封在澆封劑中使設(shè)備不能點(diǎn)燃油面以上的或外殼外的爆炸性混合物。８、無火花型電氣設(shè)備n在正常運(yùn)行條件下，不會點(diǎn)燃周圍爆炸性