地面供电安全.ppt
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1、地面机电安全管理,矿山机械安全技术及管理,第一节,一、机械设备的安全管理,设备管理是通过一系列技术、经济、组织措施,对设备的选型、安装、使用、维修、改造、更新直至报废的全过程进行综合管理,以获得设备综合经济效益最高的目标。为了能科学地对设备进行管理,企业应建立下列制度:,(1)设备管理制度。(2)设备使用和维护保养制度。(3)设备维修制度。(4)设备事故管理制度 除上述制度外,还有备件管理、用电管理等制度。各企业应根据有关要求和实际情况,制定切实可行的机电设备管理制度。要搞好图纸和技术资料的管理。,二、机械设备的选型 1、对设备选型的要求 设备的选型是设备管理的第一个环 节,其目的是为生产选择
2、最优的技术 装备,即技术先进、经济合理、安全可 靠、维修方便和生产上又实用的设备。,2、设备选型的基本方法(1)根据生产和工艺上的要求及有关方面的条件,选择设备的种类、形式,确定方案。(2)根据生产规模、工作量的大小和特点等因素,选择工作能力、额定功率(容量)等主要技术性能参数相适应的设备。(3)根据工作环境条件选择适当地防护形式。此外,对于危险性较大的特种设备,应选购取得生产许可证和经过批准认可得单位涉及制造的产品。关于设备选型设计的具体方法可参考有关资料。,三、机械设备的安装、维修安全 1、机械设备的安装安全 设备的安装,简单地说就是将设备的各部门按照图纸和质量标准进行安装和装配,使其能按
3、规定的要求进行工作。矿山机械安装应注意的几个问题:(1)安装前,要掌握设备的原理、构造、技术性能、装配关系以及安全质量标准。要详细检查,制定严格的安装施工计划。(2)基础是设备的重要组成部分,对设备的安全运行起重要作用。(3)设备的找正。(4)设备安装后组织专人进行验收。,2、机械设备的维修安全(1)维护保养。维护保养是设备维修工作的基础,也是保持设备技术状况良好的关键。要充分发挥操作工人和维修工人的积极性,明确各自的职责,维护保养好设备。设备的维护保养分为日常保养和定期保养。,日常维护保养:由操作人员负责,每天班前、班后或班中对设备进行认真的检查和擦拭,使设备经常保持润滑、清洁、齐全、紧固,
4、及时排除缺陷和故障。定期维护保养:以维修工人为主,操作工人参加,对设备局部进行小修理,排除故障,设备内部清洗,换油脂和密封件等。此工作一般与设备的小修一并进行。,(2)设备检查。设备检查就是对设备的工作性能、安全性能和零部件磨损情况的检查。通过检查,可以掌握设备技术状况的变化和磨损情况,及时发现和消除设备隐患,为制定设备修理计划和改进措施提供依据。设备的检查一般分为日常检查(或称日常点检)和定期检查两种。,日常点检:主要由操作人员负责,每天对设备按定点检查图表或点检卡片逐点逐项进行检查,方法主要是通过人的五官和简单的器具进行。其目的是及时发现不正常情况,采取相应的措施加以消除,减少故障。设备巡
5、回检查也是设备点检的一种形式,由值班电工、钳工按规定的检查路线进行检查,以防患于未然。定期检查:是指维修工人在操作人员参与下定期对设备进行的检查。其目的是检查设备的性能状况,查明零部件的实际磨损程度,以便确定修理的时间和内容。,(3)计划检修。机器设备在运转中,因磨损等因素,往往使原有的性能恶化、效率降低,以致不能继续使用,甚至发生事故而被迫停机修理,为避免上述情况的发生,安全、经济、合理地使用设备,应实行有计划的预防性检修制度。根据预防性检修计划所确定的更换零部件的数量和修理(包括检查、测定和试验等)工作量的不同分为大修、中修和小修三类,小型设备可分为大修、小修两类。,小修;更换或修理部分易
6、损零部件,并进行清洗换油,调整间隙和检查与紧固全部连接件等。中修:除包括小修内容外,要对机器的主要部分进行解体、检修。更换部分损坏的主要零部件,消除在小修中不能处理的缺陷和隐患,以保证设备达到应有的技术状态。大修:为使设备恢复原有的技术性能而进行全面彻底的解体检修,内容包括拆卸和清洗设备的全部零部件;修理或更换所有损坏和具有缺陷的零部件及机体;整修设备基础;更换全部的润滑材料;调整整个机构和电气操作系统等。,企业有关部门应根据设备的检修、试验周期和工作量,并结合生产安排,编制机电设备检修计划。重大检修项目要有安全技术措施,指定检修项目负责人、安全负责人、技术负责人,保证检修顺利进行。检修完成后
7、,要组织专人进行验收。检修过程中要做好记录,检修结束要进行整理,并存入设备档案。,四、机械伤害事故的原因和预防措施(一)机械伤害的原因 机械伤害和其他事故一样,是由于人的不安全行为和物的不安全状态造成的,一般有以下几方面的原因。1、人的不安全行为 人的不安全行为是指作业人员违反安全操作规程或者是某些失误而造成不安全的行为,以及没有穿戴合适的防护用品而得不到良好的保护。常见的有下列几种情况:,(1)正在检修机器或者刚检修好尚未离开,因他人误开动而被机器伤害。(2)在机器运转时进行检查、保养或做其他工作,因误人某些危险区域和部位造成伤害。例如,人跌入破碎机内,手伸进皮带罩内等。(3)防护用品没有穿
8、戴好,衣角、袖口、头发等被转动的机械拉卷进去。(4)设备超载运行造成断裂、爆炸等事故而伤人。如钢丝绳拉断弹击人员等。(5)操作方法不当或不慎造成事故。如人被装岩机斗或所装的岩石伤害等。,2、设备的不安全状态 设备的不安全状态是指机械设备先天不足,缺乏安全防护装置,结构不合理,强度达不到要求;或者设备安装维修不当,不能保持应有的安全性能,常见的情况有:(1)机械传动部分如皮带轮、齿轮、联轴器等没有防护罩壳而轧伤人,或传动部件的螺丝松脱而飞击伤人。,(2)设备及其某些部件没有安装牢固,受力后拉脱、倾翻而伤人。如电耙绞车回绳轮的固定桩拉脱,连板运输机的机尾倾翻等。(3)机械某些零件强度不够或受损伤,
9、突然断裂而伤人。(4)在操作时,人体与机械某些易伤害的部分接触。(5)设备的防护栏杆、盖板不齐全,使人易误人或失足跌入危险区域而遭伤害。(6)缺乏必要的安全保险装置,或保险装置失灵而不能起到应有的作用。,3、工作场所环境不良 机械设备所处的环境条件不好,如空间狭窄、照明不良、噪声大、物件堆放杂乱等,会妨碍作业人员的工作,容易引起操作失误,造成对人员的伤害。,(二)机械伤害预防措施 1、正确行为 要避免事故的发生,首先要求作业人员的行为要正确,不得有误。为此,要加强安全管理,建立健全安全操作规程井要严格对操作者进行岗位培训,使其能正确熟练地操作设备;要按规定穿戴好防护用品;对于在设备开动时有危险
10、的区域,不准人员进人。,2、良好的设备安全性能 设备本身应具有良好的安全性能和必要的安全保护装置。主要有以下几点:(1)操纵机构要灵敏,便于操作。(2)机器的传动皮带、齿轮及联轴器等旋转部位都要装设防护罩壳;对于设备的某些容易伤人或一般不让人接近的部位要装设栏杆或栅栏门等隔离装置;对于容易造成失足的沟堑,应有盖板。(3)要装设各种保险装置,以避免人身和设备事故。保险装置是一种能自动清除危险因素的安全装置,可分为机械和电气两类,根据所起的作用可分为下列几种:,锁紧件。如锁紧螺丝、锁紧垫片、夹紧块、开口销等,以防止紧固件松脱。缓冲装置。以减弱机械的冲击力。防过载装置。如保险销(超载时自动切断的销轴
11、)、易熔塞、摩擦离合器及电气过载保护元件等,能在设备过载时自动停机或自动限制负载。限位装置。如限位器、限位开关等,以防止机器的动作超出规定的范围。限压装置。如安全阀等,以防止锅炉、压力容器及液压或气动机械的压力超限。闭锁装置。在机器的门盖没有关好或存在其他不允许开机的状况,使得设备不能开动;在设备停机前不能打开门盖或其他有关部件。制动装置。当发生紧急情况时能自动迅速地使机器停止转动,如紧急闸等。其他保护装置。如超温、断水、缺油、漏电等保护。,(4)要装设各种必要的报警装置。当设备接近危险状态,人员接近危险区域时,能自动报警,使操作人员能及时作出判断,进行处理。(5)各种仪表和指示装置要醒目、直
12、观、易于辨认。(6)机械的各部分强度应满足要求,安全系数要符合有关规定。(7)对于作业条件十分恶劣,容易造成伤害的机器或某些部件,应尽可能采用离机操纵或遥控操纵,以避免对人员伤害的可能性。,3、良好的作业环境条件 要为设备的使用和安装、检修创造必要的环境条件。如设备所处的空间不能过于狭小,现场整洁,有良好的照明等,以便于设备的安装和维修工作顺利进行,减少操作失误而造成伤害的可能性。4、加强维修工作 要保证设备的安全性能,除了要设计、制造安全性能优良的设备外,设备的安装、维护检修工作十分重要,尤其是对于移动频繁的采掘和运输设备,更要注意安装和维修工作质量。,第二节,矿山电气安全技术及管理,一、矿
13、山供电安全要求(一)基本要求 由于矿山生产环境的特殊性,对供电有如下要求:1、供电可靠 对矿山企业的重要负荷,如主要排水、通风与提升设备,一旦中断供电,可能发生矿井淹没、有毒有害气体聚集或停罐甚至坠罐等事故。采掘、运输、压气及照明等中断供电也会造成不同程度的经济损失或人身事故。根据对供电可靠性要求的不同,矿山电力负荷分为以下三级:,一级负荷。凡因突然中断供电会危及人员生命安全,重要设备损坏报废,造成重大经济损失的均属一级负荷,如因事故停电有淹没危险的矿井的主排水泵;有火灾、爆炸危险或含有对人有生命危害的气体的地下矿的主通风机;无平用或其他安全出口的竖井载人提升机;金属选矿的氰化搅拌地。一级负荷
14、应采用两个独立的线路供电,其中任何一条线路发生故障,其余线路的供电能力应能担负全部负荷。,二级负荷。凡因突然停电会严重减产,造成重大经济损失的为二级负荷,如露天和地下矿山生产系统的主要设备,因事故停电有淹没危险的露天矿的主要排水设备以及高寒地区采暖锅炉房的用电设备等。二级负荷的供配电线路一般应设一回路专用线路;有条件的,可采用两回线路。三级负荷。凡不属于一级和二级负荷的为三级负荷,如小型矿山的用电设备(属于一级负荷的除外以及矿山的机修、仓库、车库等辅助设施的供电等。三级负荷一般采用单回路专线供电。,2、供电安全 矿山生产的工作环境特殊,必须按照安全规程的有关规定进行供电,确保安全生产。3、供电
15、质量高 供电质量是衡量供电的电压和频率是否在额定值和允许的偏差范围内,因用电设备在额定值下运行性能最好。供电电压允许偏移范围为5,电压偏移增大,用电设备性能恶化,严重时会造成设备的损坏。4、供电经济 从降低供电设施、器材的建设投资和减少供电系统中的电能损耗及维护费用等方面考虑,以求供电的经济性。,(二)电压等级 矿山供配电电压和各种电气设备的额定电压等级如下:(1)露天矿和地下矿地面高压电力网的配电电压,一般为 6 kV和 10 kV。井下高压配电一般为 6 kV。(2)露天矿场和地下矿山的地面低压配电,一般采用380V和380/220V。井下低压网路的配电电压一般采用380V或者660V。(
16、3)照明电压、运输巷道、井底车场,应不超220V;采掘工作面、出矿巷道、天井和天井至回采工作面之间应不超过36V;行灯或移动式电灯的电压应不超过36V。(4)携带式电动工具的电压,应不大于127V。(5)电机车供电电压,采用交流电源应不超过400V;采用直流电源应不超过600V。(6)在金属容器和潮湿地点作业,安全电压不得超过12V。,二、电气安全保护(一)中性点接地方式 供电系统的电源变压器中性点采用何种接地方式,对于电气保护方案的选择和电网的安全运行关系极大。低压供电系统一般有两种供电方式,一种是将配电变压器的中性点通过金属接地体与大地相接,称中性点直接接地方式,如图1所示;另一种是中性点
17、与大地绝缘,称中性点不接地方式,如图2所示。这两种接地方式各有短长,适合于不同的使用场所,并要有相应的电气保护装置才能保证电网的安全运行。,图1 中性点接地系统人触及电网一相,W,V,U,图2 中性点不接地系统人触及电网一相,W,V,U,C,R,(1)当人触及电网一相时,中性点接地系统危险性较大;中性点不接地系统只要保持较高的对地绝缘电阻和限制过大的电容电流,对人体触电的危险就小得多。(2)当电网一相接地时,中性点接地系统即为单相短路,短路点将产生很大的电弧,在有瓦斯的矿井内,会引起瓦斯爆炸;短路电流在大地流通时,易引起电雷管爆炸事故。中性点不接地系统接地电流较小,相对较安全。,(3)中性点不
18、接地系统不能限制低压电网由于某种原因而引起的对地高电压,例如低压线路直接受雷击,高、低压线路交叉跨越搭连等。当有这些情况出现时,将会造成严重事故。而中性点接地系统能使窜人的高电压得到限制。(4)以架空线路为主,比较分散的低压电网,要维护很高的绝缘电阻是很困难的尤其是雨雪天。当线路绝缘降低到一定程度后即失去中性点不接地的优点。由于矿山井下环境恶劣,对安全用电要求特别高,为此,安全规程规定井下配电变压器以及金属露天矿山的采场内不得采用中性点直接接地的供电系统;地面低压供电系统以及露天矿采场外地面的低压电气设备的供电系统,一般都是采用中性点直接接地的系统。,(二)接地和接零 运行中的电气设备可能由于
19、绝缘损坏等原因,使它的金属外壳以及与电气设备相接触的其他金属物上出现危险的对地电压。人体接触后,就有可能发生触电危险。为了避免触电事故的发生,最常用的保护措施是接地和接零。,1、保护接地保护接地就是把正常情况下不带电的电气设备的金属外壳(电动机、变压器、电器及测量仪表的外壳)、配电装置的金同构件、电缆终端盒与接线盒外壳等与埋设在地下的接地装置用金属导线连接起来,使泄漏的电流导入大地防止人员触电的措施。保护接地适用于中性点不接地系统,也可在安装电流动作型漏(触)电保护器的中性点接地的系统中使用。保护接地的保护作用原理如图3所示,当电气设备绝缘损坏而使一相带电体碰壳时,若没有保护接地,人接触此外壳
20、,则电流经人体人地,再经其他两相对地绝缘电阻(忽略电容)回到电源,当电网对地绝缘电阻较低时,通过人身的电流将达到危险值。若有保护接地,人触及外壳时,由于接地装置的分流作用,通过人体的电流就大大减小。,图3 保护接地的作用,W,V,U,Id,I1,R,2、保护接零 在380V和220 V的三相四线制中性点接地的供电系统中,把设备正常不带电的外壳与中性点接地的零线连接,称为保护接零。保护接零的原理如图4所示。当某相带电部分碰上金属设备的外壳时,通过设备的外壳形成该相线对零线的单相短路,短路电流Id能使线路上的过流保护装置(如熔断器FU等)迅速动作,从而将故障部分切断电源,消除触电危险。在中性点接地
21、的系统中,如果仅仅采取保护接地装置,如图5所示。,图4 保护接零的原理,W,V,U,N,FU,Id,R0,工作接地,接零,图5 中性点接地系统采取保护接地的危险,W,V,U,N,FU,R0,接零,Rd,R1,Id,I1,当某相发生碰壳短路时,短路电流往往不能使过流保护装置动作而长期存在,人体处在与保护接地装置井联的状态,这对人体也是很危险的。因此,中性点接地系统要采用保护接零。如果装设电流动作型漏电保护器,能将一定数值的漏电流可靠地切除,则在中性点接地系统中采用保护接地还是能够保障安全的。,3、接地与接零的要求(1)在同一低压电网中,不允许将一部分电气设备采用保护接地,而另一部分采用保护接零。
22、(2)接地(接零)装置一定要牢固可靠;接地线的截面不能过小,要有足够的机械强度;接地导线的连接必须良好,应采用螺栓紧固和焊接。PE线与相线材料相同时,PE线可按下表选择。,除采用电缆芯线或金属护套作保护线外,有机械防护的PE线不得小于2.5mm2,没有机械防护的不得小于4mm2。铜质PEN线截面不得小于10mm2,铝质的不得小于16mm2,如系电缆芯线,则不得小于4mm2。,(3)保护接地和工作接地(变压器的中性点接地)的接地电阻不超过4;容量为100kVA及以下变压器的接地电阻不超过 10;零线的重复接地电阻不超过 10;容量在100kVA以上的变压器接地电阻不超过4;低压线路金属杆、水泥杆
23、及烟囱的接地电阻不超过30。(4)接地装置要经常检查,及时维护,接地电阻每年应测定一次。,(三)继电保护 电力系统发生故障或出现异常现象时,为了将故障部分切除,或者防止故障范围扩大,减少故障损失,保证系统安全运行,需要利用电气自动装置来保护,自动装置的主要器件是继电器,装有继电器的保护装置称为继电保护装置。继电保护的作用是:(1)当电力系统发生足以损坏设备或危及安全运行的故障时,使被保护设备快速脱离系统。(2)当电力系统或某些设备出现非正常情况时,及时发出警报信号,以使工作人员迅速进行处理,使之恢复正常工作状态。(3)在电力系统的自动化以及工业生产的自动控制(如自动重合闸,备用电源自动投入,遥
24、控、遥测、遥信等)中,作为重要的控制元素。,(四)漏电保护 当电路或电气装置不良,使带电部分与地接触,引起人身伤害、损坏设备以及发生人灾危险时,可将电源切断的保护称漏电保护。漏电保护装置主要有电压型与电流型两种。,(五)过电流保护 过电流是指电气设备和线路的电流超过规定值,有短路和过载两种情况。短路就是“电流走了捷径”,大大超过了正常工作电流。短路是一种故障状态,一般是由设备或线路的绝缘损坏而造成的。过载是指用电设备或线路的负荷电流及相应的时间(过载时间)超过允许值。短路和过载都将使电气设备或线路发热超过允许限度,从而引起绝缘损坏,设备或线路烧毁,甚至引起火灾事故。为了保障安全可靠供电,电网或
25、用电设备应装设过电流保护装置,当电网发生短路或过载故障时,过电流保护装置动作,迅速可靠地切除故障,避免造成严重后果。,常用的过电流保护装置有熔断器、热继电器、电磁式过电流继电器。熔断器主要用来保护电气设备及线路的短路,对于照明负荷,也可用作过载保护。热继电器是一种利用双金属片在通过电流时产生热量,使其温度升高,发生变形使触点动作的元器件;用来保护电气设备的过载。电磁式过电流继电器是一种利用电流产生磁力使开关自动切断的装置。,(六)防雷电保护 雷是一种大气中的放电现象。这种放电,时间很短促,电流极大,高达200300kA放电时温度可达20000,放电的瞬间出现耀眼的闪光和震耳的轰鸣,具有强大的破
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