煤矿机电运输安全课程-第十二章-煤矿机电运输.ppt
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1、煤矿机电运输安全,第一部分 矿井供电,第一节 矿井供电系统矿井地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、工作面配电点相互连接起来的整体。1、矿井供电系统的基本要求:(1)供电安全;(2)供电可靠;(3)供电技术合理;(4)供电经济。2、电力负荷的分类:(1)一类用户;2)二类用户;(3)三类用户。,2、电力负荷的分类,3、矿井供电的安全措施:,(1)矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。(2)年产60000t以下的矿井采用单回路供电时,必须有备用电源;备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。(3)矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。正常
2、情况下,矿井电源应采用分列运行方式,一回路运行时另一回路必须带电备用,以保证供电的连续性。(4)10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。(5)矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。(6)对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路,不得少于两回路。当任一回路停止供电时,其余回路应能担负全部负荷。(7)主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房,应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路;受条件限制时,其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。,4、矿井供电的电压等级:,(一)高压,不超过10000V。(二)低压,不超过1140V。(三)照明、信
3、号、电话和手持式电气设备的供电额定电压,不超过127V。(四)远距离控制线路的额定电压,不超过36V。采区电气设备使用3300V供电时,必须制定专门的安全措施。井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时,低压电气设备上应明显地标出其电压额定值,5、变压器中性点运行方式:,(1)、中性点直接接地;(2)、中性点不接地;(3)、中性战经消弧线圈接地。煤矿安全规程规定: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。矿井高压电网,必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。,井下,A,B,C,井下配电变压器的中性点严禁直接接地,A,B,C,I,I,I=U
4、m/Rr=380/1000=380mA30mA,发生触电,电网电压:660V,中性点直接接地,A,Id,Id,4,16,Id=U/R=380/(4+16)=19A,足以引起瓦斯、煤尘爆炸,660V,A,B,C,I,回路电流较小,视为漏电故障。,6、井下中央变电所:,井下中央变电所是井下供电枢纽,电能配送中心。单一水平生产的矿井设一个井下中央变电所;多水平的生产矿井,多个水平各设一个井下中央变电所。井下中央变电所的位置:井底车场附近、负荷的中央与水泵房相连接。井下中央变电所的配电范围:各采区变电所;主排水泵房的高压电动机;井下电机车需要的变流设备;将高压降到低压向低压动力设备供电。井下中央变电所
5、的设备:高压配电装置、动力变压器、低压馈电开关、低压电磁启动器、检漏继电器、照明、信号综合保护装置、照明灯具等。,7、采区变电所:,(1)采区变电所的功能:将高电压变为低电压,并分配到本采区所有采掘工作面及其它用电地点,同时还将部分高压直接分配给本采区的移动变电站。(2)采区变电所的连接方式:A、采区变电所的高压接线方式:单电源进线;双电源进线。规程:井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备,应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上,应装设短路、过负荷和漏电保护装置。B、采区变电所的低压接线方式:每台变压器的低压侧都装有1台自动馈电开关作总开关
6、,并且配有漏电保护装置(真空馈电开关)规程:井下低压电动机的控制设备,应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。,8、工作面配电点的设置:,(1)配电点的设备组成:低压馈电开关、电磁启动器等。(2)配电点的位置:一种是将开关设备安装在工作面平巷壁的专用巷道,距工作面50100m,另一种是将开关设备装在移动变电站的平车上,在运输槽一侧敷设轨道,平车随着工作面的推进而移动。,第二节 井下供电安全,一、煤矿安全规程对井下供电的要求:1、对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路,不得少于两回路。当任一回路停止供电时,其余回路应能担负全部负荷。2、主
7、要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房,应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路;受条件限制时,其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。3、井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时,低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。4、电气设备不应超过额定值运行。5、直接向井下供电的高压馈电线上,严禁装设自动重合闸。,二、避雷方面的要求,(一)经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线,必须在入井处装设防雷电装置。(二)由地面直接入井的轨道及露天架空引入(出)的管路,必须在井口附近将金属体进行不少于2处的良好的集中接地。(三)通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。,三
8、、煤矿安全规程对机电硐室的要求:,1、永久性井下中央变电所和井底车场内的其他机电设备硐室,应砌碹或用其他可靠的方式支护。采区变电所应用不燃性材料支护。硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时,不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通风孔。装有铁门时,门内可加设向外开的铁栅栏门,但不得妨碍铁门的开闭。从硐室出口防火铁门起5m内的巷道,应砌碹或用其他不燃性材料支护。硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。井下中央变电所和主要排水泵房的地面标高,应分别比其出口与井底车场或大巷连接处的底板标高高出0.5m。2、采掘工作面配电点的位置和空间必须能满足设备检修和巷道运输、矿车通过及其他设备安装的
9、要求,并用不燃性材料支护。3、变电硐室长度超过6m时,必须在硐室的两端各设1个出口。4、硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5m以上的通道,各种设备相互之间,应留出0.8m以上的通道。,煤矿安全规程对机电硐室的要求:,5、带油的电气设备必须设在机电设备硐室内。严禁设集油坑。硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通,严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备溢油或漏油时,必须立即处理。6、硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。硐室内必须悬挂与实际相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时,入口处和硐室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。采区变电所应设专人值班。无人值班的变电硐室必
10、须关门加锁,并有值班人员巡回检查。硐室内的设备,必须分别编号,标明用途,并有停送电的标志。,煤矿安全规程对机电硐室的要求,7、井下下列地点必须有足够的照明:(一)井底车场及其附近。(二)机电设备硐室、调度室、机车库、爆炸材料库、候车室、信号站、瓦斯抽放泵站等。(三)使用机车的主要运输巷道、兼作人行道的集中带式输送机巷道、升降人员的绞车道以及升降物料和人行交替使用的绞车道,其照明灯的间距不得大于30m。8、主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室和采掘工作面,应安装电话。井下主要水泵房、井下中央变电所、矿井地面变电所和地面通风
11、机房的电话,应能与矿调度室直接联系。井下电话线路严禁利用大地作回路。,四、安全用电作业制度:,1、停送电制度:井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁电气设备时,必须切断电源,检查瓦斯。在无人值班的变电所,停电后应设专人看守。严禁约时停送电,严禁约定信号停送电。,2、井下用电“十不准制度:,(1)不准带电检修;(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,未经检查瓦斯,不准送电;(7)有故障的供电线路,不
12、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。,第三节 触电的危害与防治措施,一、触电的概念及分类:1、触电:人触及带电体或触及绝缘损坏而带电的电气设备的金属外壳,或接近高压带电体而成为电流通路的现象。2、触电的分类:电击;电伤。3、触电方式:(1)单相触电;(2)两相触电;(3)跨步电压触电。,二、影响触电危害的因素,1、触电电流的影响;2、触电电流持续时间的影响;3、人体电阻的影响;4、接触电压的影响;5、电流频率的影响;6、触电电流流经途径的影响;,三、安全电流和安全电压:1、安全电流:指发生触电时不会致人死、至伤的
13、通过人体的量大触电电流。我国的安全电流为30mA。2、安全电压:安全电流人体电阻,煤矿井下的安全电压为36V。四、防止人身触电的措施:1、井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线;2、操作电气设备时必须遵守规定;3、加强对电气设备、供电线路的管理;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;6、井下电气设备必须有保护接地;7、设置漏电保护系统。,五、杂散电流的危害及防治措施,1、杂散电流:不按指定通路而流动的电流。2、杂散电流的危害:(1)引起电雷管误爆炸;(2)缩短了金属铠装电缆和金属管路的使用寿命;(3)产生电火花,引起瓦斯煤尘的爆炸;(4)可能使漏电保护
14、、高压隔离配电装置发生误动作。,3、杂散电流的防治:,(1)架空线必须有不少于两道的绝缘。绝缘瓷瓶要定期清扫,减少架空线对地的漏电。(2)对轨道和道岔的接缝必须进行可靠的电气连接,接缝处的电阻不超过同种钢轨4m长度的电阻值。各平行轨之间每隔50m要连接一根断面不小于50mm2的铜线或其他具有等效电阻的导线,以减少轨道电阻,降低牵引网路的电压降。(3)不回电的轨道和架线电机车回电轨道之间,必须加两个绝缘点,第一个绝缘点设在两种轨道的连接处;第二个绝缘点设在不回电的轨道上,其与第一个绝缘点必须大于1列车(斜巷一串车)长度。绝缘点处应无积水,绝缘电阻值不应小于50kQ。(4)矿井使用的铠装电缆要吊挂
15、在巷道壁侧的吊架上,要定期涂防腐绝缘漆,金属管道要设有木垫或选择适当位置吊挂。(5)清理道床、道木、疏通巷道水沟,做到轨道无淤泥积水,经常保持轨道清洁干净。,第四节 三专两闭锁,一、含义:三专两闭锁:在瓦斯喷出区域,高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井当中,掘进工作面的局部通风机实行三专供电(专用变压器、专用开关、专用线路),对动力设备实行瓦斯电闭锁和风电闭锁。保证停风停电后及瓦斯超限情况下立即切断工作面的全部非本质安全型电气设备电源并实现闭锁。二、三专两闭锁的作用:1、“三专”供电的作用:保证供电连续性、可靠性,可以不间断地向掘进工作面供电。2、风电闭锁的作用:保证局部通风机工作前,局部通风机先工作
16、。3、瓦斯电闭锁的作用:当瓦斯浓度达到1%时,瓦斯监控器发出报警,当瓦斯浓度达到1.5%时,立即切断工作面全部非本质安全型电气设备电源,以免发生电火花和机械火花引起瓦斯和煤尘爆炸。,三专两闭锁,三、瓦斯电闭锁的构成:瓦斯探头、监控系统、断电仪、高压开关。四、规程规定:采掘工作面及其他作业地点风流中、电动机或其开关安设地点附近20m以内风流中的瓦斯浓度达到1.5时,必须停止工作,切断电源,撤出人员,进行处理。对因瓦斯浓度超过规定被切断电源的电气设备,必须在瓦斯浓度降到1.0%以下时,方可通电开动。,第五节 矿井供电电网保护,一、煤矿供电的“三大保护”的内容:漏电保护、过流保护、保护接地。(一)漏
17、电保护规程规定:地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上,必须装设有选择性的单相接地保护装置;供移动变电站的高压馈电线上,必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。井下低压馈电线上,必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置,保证自动切断漏电的馈电线路,2、漏电的分类:集中性漏电和分散性漏电。3、漏电的危害:(1)造成人身触电伤亡事故;(2)容易产生电火花引起瓦斯、煤尘爆炸;(3)引起电雷管的先行引爆;(4)烧损电气设备,引起火灾;(5)引起短路事故,严重影响生产,威胁矿井的安全。4、漏电保护装置的作用:可连续监测整个电网的对地绝缘状态,当人触及一相带电体或电网发生漏电时迅速切断电源。
18、5、漏电的原因:(1)电缆或电气设备本身的原因;(2)因施工安装不当引起漏电;(3)因管理不当引起漏电;(4)因维修操作不当引起漏电;(5)因意外事故引起漏电,6、漏电保护方式,(1)、附加直流电源漏电保护:在开关合闸后对带电电网进行绝缘监测,当电网对地绝缘电阻低于动作值时开关跳闸停止供电,起保护作用。(2)、选择性漏电保护是指当某一条支路发生漏电时,只使该支路的开关跳闸停电,而未发生漏电支路仍然可以正常工作。分路的KBZ型真空馈电开关具有选择性漏电保护的功能。(3)、漏电闭锁。是指在开关合闸之前,首先对所控制的设备及电缆进行绝缘监测,如果有漏电,开关不能合闸送电,起闭锁作用。漏电保护装置的动
19、作电阻值:以网络最低允许绝缘电阻为基础确定,当低压电网对地绝缘总电阻值下降到对人触电有危险的程度时,漏电保护装置动作跳闸并切断电源。常用漏电保护装置动作电阻和漏电闭锁电阻整定值见下表:,常用漏电保护装置动作电阻和漏电闭锁电阻整定值,电压(V)127V 380V 660V 1140Vr的计算值(k)1.44 4.3 11.7 21动作整定值(k)1.5 3.5 11 20漏电闭锁值(k)3 7 22 40,I小=U/R大,I大=U/R小,危险值:380V:3.5K 660V:11K 1140V:20K,受潮、老化,正常值:380V:15K以上 660V:30K以上 1140V:60K以上 千伏级
20、以下的电动机:0.5兆欧以上,7、漏电保护装置的安装、整定、维护与检修:(1)漏电保护装置的安装:安装前,应对与检漏继电器配合的馈电开关的跳闸机构进行检查;检漏继电器的接地装置要符合要求;安装完毕应做跳闸试验;安装时,电网总绝缘电阻值应符合要求:1140V电网不低于80k,660V电网不低于50k,380V电网不低于30k,127V电网不低于15k。,8漏电保护装置的维修与维护:,值班电钳工每天对漏电保护装置的运行情况进行1次检查和跳闸试验,并做记录;每月至少对检漏继电器进行1次详细检查和修理;首次安装前,在瓦斯检查工的配合下,对新安装的漏电保护装置做1次人工漏电跳闸试验;漏电保护装置每年上井
21、进行1次检修;漏电保护装置的维护、检修及调试工作应记入漏电保护装置的记录本内。,9、漏电跳闸保护:,(1)由检漏继电器(JY82型)配合线路的总开关(DW80型)来实现。(2)由总的真空馈电开关(KBZ型)来实现。,DW,QC,QC,DW,QC,QC,DW,DW,DW,6KV,采一 工作面 配电点,D,D,D,D,JY82,采区变电所,d1,d2,欧姆表,JY82型检漏继电器:,铭牌,动作值:380V:3.5K660V:11K1140V:20K,10、漏电跳闸与漏电闭锁保护的区别:,漏电跳闸保护是在电网运行中起保护作用,而漏电闭锁保护是在电网运行前起绝缘检测作用的。因此,还没有完全解决动作的选
22、择性问题。,(二)接地保护,1、保护接地的重要性:规程规定:第四百八十二条 电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架,铠装电缆的钢带(或钢丝)、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。2、保护接地的作用:可以使电气设备金属外壳带电时的对地电压降低到规定安全值的范围之内,减少人体触电电流和入地电流的大小,最大限度降低危险程度。,3、井下保护接地网的组成:主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线、接地连接导线、铠装电缆的铠装和铅包、橡套电缆的接地芯线等组成。4、主接地极的要求:(1)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0.75
23、m2、厚度不得小于5mm。(2)在钻孔中敷设的电缆不能与主接地极连接时,应单独形成一分区接地网,其接地电阻值不得超过2。,5、局部接地极的要求:,下列地点应装设局部接地极:采区变电所(包括移动变电站和移动变压器)。装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷(胶带运输巷)以及由变电所单独供电的掘进工作面,至少应分别设置1个局部接地极。连接高压动力电缆的金属连接装置。局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。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
24、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。,6、对接地母线和连接导线的要求:连接主接地极的接地母线,应采用截面不小于50mm2的铜线,或截面不小于100mm2的镀锌铁线,或厚度不小于4mm、截面不小于100mm2的扁钢。电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接,电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接
25、,应采用截面不小于25mm2的铜线,或截面不小于50mm2的镀锌铁线,或厚度不小于4mm、截面不小于50mm2的扁钢。7、其它要求:接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值,不得超过1。橡套电缆的接地芯线,除用作监测接地回路外,不得兼作他用。,DW,DW,DW,DW,QC,QC,DW,QC,QC,6KV,井下中央变电所,采区变电所,工作面 配电点,硐室,水仓,局部接地极,主接地极,辅助接地极,8、接地电阻的测定:,由专人每季度至少测量一次,并将数值记入记录表内,以便以后查阅。测量时应采用专用的接地电阻测
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