煤矿机电设备基本知识.pptx
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1、煤矿机电设备基本知识2一、煤矿井下供电的基本知识二、煤矿井下电气设备防爆的基本知识三、煤矿井下电气防爆检查知识四、煤矿机电设备的管理五、煤矿井下供电整定计算一、煤矿井下供电的基本要求 一、煤矿井下供电的基本要求“三无、四有、两齐、三全、三坚持”。(1)三无 三无:即无鸡爪子,无羊尾巴,无明接头。作用:对防止短路、漏电和人身触电事故是十分有效的安全措施。(2)四有 四有:即有螺丝和弹簧垫圈,有密封圈和挡板,有过流和漏电保护,有接地装置。作用:对防止短路、过负荷、漏电故障范围的扩大,防止人身触电、防止电器设备失爆是十分有效的安全措施。(3)两齐 两齐:即电缆悬挂整齐,设备硐室清洁整齐。作用:是防止
2、各种电缆引起的电气事故、防止硐室电气设备发生故障的有效措施。(4)三全 三全:即防护装置全,绝缘用具全,图纸资料全。作用:防止发生人身触电等意外事故,加强电气设备管理和电气技术管理,正确指挥生产,防止各类电气事故的重要安全措施。(5)三坚持 即坚持使用检漏继电器,坚持使用煤电钻、照明和信号综合保护,坚持使用瓦斯电和风电闭锁。作用:只要做到三坚持,不仅可防止因漏电引起的人身触电,而且还可防止因漏电等引起的瓦斯爆炸。二、煤矿井下供电三大基本保护 煤矿井下供电三大基本保护是:过流保护、漏电保护、接地保护。随着供用电的安全可靠性、提高供电质量的要求,“三大保护”的范围不断扩大,保护装置不断更新,煤矿安
3、全规程规定保护装置的类型有:漏电保护、电流保护、电压保护、电机保护、风电闭锁保护、瓦斯电闭锁保护、单相断线保护、电器设备综合保护等。1、漏电保护及其作用(1)什么叫漏电?电力系统中,带电体的绝缘阻抗降到一定程度,就有电流经阻抗流入大地,说明带电体发生了漏电故障,流入大地的电流称为漏电电流。漏电故障分为集中性漏电和分散性漏电。泄漏漏电-正常流入大地的微小电流。漏电电流-绝缘损坏、外壳带电、大量电流流入大地。(2)漏电原因电缆外套绝缘损坏带电。电气设备绝缘降低仍继续使用。电气设备长时过负荷运行。开关、接线盒、电动机电工接线后残留在接线室内线丝、工具。电工接线不好,线未压紧,移动时火线拉脱碰击设备外
4、壳。(3)漏电的危害a 漏电火花可以引发瓦斯、煤尘爆炸事故b 当漏电电流超过50mA时,可引发电雷管早爆。c 发生人身触电事故:50mA以上人就有生命危险。(4)漏电保护的作用:a 防止人身触电b 防止漏电电流引发瓦斯、煤尘爆炸。c 防止漏电烧毁电气设备。(5)坚持使用好漏电保护装置检漏继电器的主要功能:a 连续监视电网对地绝缘电阻;b 补偿电网对地的电容电流;c 当电网对地绝缘电阻下降到一定数值时,及时切断保护回路电源,防止漏电;(1140V时动作电阻值22K,660V时为11K,380V时为3.5K)d 一旦发生人身触电,检漏继电器会立即切断漏电回路电源,减少触电时间;检漏继电器必须安装和
5、使用,严禁甩掉不用,每天必须由值班电工试验一次,动作保证灵敏可靠。并作好记录。2、过流保护及作用1)过流及其危害 过流指流过电气设备或供电线路的电流超过其额定电流叫过电流,简称过流。如短路、过负荷、断相事故等。短路:指电流不经负荷,而经电阻很小的导体直接形成回路。其电流很大,可达额定电流几倍,几十倍甚至更大。过负荷:又叫过载,是指流过电气设备或电缆的电流超过其额定电流,且时间又超过允许时间。断相:又叫缺相,指供电线路或用电设备一相线路断开的状态。危害:烧保险、电气设备过热、开关跳闸、损坏绝缘、电缆漏电、严重时烧毁设备、引发电气火灾、导致瓦斯、煤尘爆炸。2)过流保护的三种形式:(1)熔断器保护:
6、RM密封式熔断器熔体为铅、锡、锌低熔点合金,熔点200-400。禁止用铁丝、铜丝、铝丝代替保险丝。一旦发现要按违章作业处理。(2)热继电器保护:JR双金属片(3)过流继电器保护:JL过流脱扣线圈井下不能随意调整各开关的保护整定值。3、接地保护 定义:用导线将正常不带电的电气设备外壳、构件、高压电缆铅包、钢带与埋在地下的接地极连接起来叫作保护接地。1)保护接地原理当电气设备外壳未接地时,漏电电流全部通过人体根据欧姆定律:I=V/R=220/1000=0.22A=220mA达到允许通过人体的极限电流30mA的7倍多,十分危险当电气设备外壳有可靠的接地保护时,接地装置与人体形成并联电路,漏电电流既通
7、过人体又通过接地装置流回大地。根据并联电路的特点:各支路的电流与电阻成反比。即 I人:I地=R地:R人=2:1000 I人=1/500I地 由上式可见:有了可靠的保护接地,它可以大大的分散了漏电电流,而流过人体的漏电电流仅为500分之一。保护接地的作用一是分散漏电电流,二是避免漏电火花引发瓦斯爆炸。三、电缆的使用与维护 1、井下电气火灾的发生原因及危害 原因:电缆短路、长期过负荷运行;带油的电气设备油着火;皮带机皮带高温着火。危害:产生大量有毒有害气体、烟雾随风流进采区,造成人员中毒、昏迷、死亡。2、电缆的选用:电缆的选用必须遵守煤矿安全规程第466、467条的规定。要点;必须选用取得煤矿矿用
8、产品安全标志的阻燃电缆;电缆的电压等级应高于电网的电压;电缆应有足够的芯线截面,其长时的实际负荷电流不得超过电缆的额定负荷电流。煤矿井下低压电缆不得采用铝芯;矿用低压电缆严禁采用铝芯或铝包电缆。煤电钻应使用煤电钻专用电缆。主芯线主芯线截面截面mm4610162535507095允许长时负荷A364664851131381732152603、电缆的敷设要符合煤矿安全规程468-471条的规定要求:主要要点:电缆要用电缆钩悬挂,悬挂的安全距离和高度要符合规程规定,防止矿车撞击;电缆悬挂间距,水平巷道、30以下倾斜巷道不得超过3米;电缆不得悬挂在风水管上,应悬挂在风水管的上方0.3m以上;不得遭受淋
9、水。电缆上不得悬挂任何物件。信号通信电缆与动力电缆应分挂巷道两侧,受条件限制同一侧敷设时,应敷设在动力电缆上方0.1m以上;盘圈或盘8字的电缆不得带电,应拉伸悬挂。(采煤机除外)高低压电缆敷设在巷道同一侧时,距离要大于0.1m,受条件限制其最小距离不得小于50mm。在总回风巷、专用回风巷、溜煤眼中不应敷设电缆;在绞车道敷设电缆应有可靠的安全措施。4、电缆的连接电缆连接必须使用与电气设备性能相符的防爆接线盒;必须使用卡爪或线鼻子进行连接,螺丝要紧固,要有防拔脱装置;电缆禁止直接硬连接,严禁出现鸡爪子、羊尾巴、明接头;电缆应传进器壁5-15mm,地线应比火线长。接线室内清洁无杂物、无毛刺。5、矿井
10、供电的规定(一)、矿井用电分级对供电的要求、用电负荷分级 根据用户对供电安全可靠性的要求,用电负荷一般分为三级。、一级负荷 主要有矿井主通风机、井下主排水泵,井下的中央变电所、升降人员的立井提升设备、瓦斯抽放设备、监测监控设备等,一级负荷与保护矿井安全有关,又称为保安负荷。一级负荷必须设置两个独立的电源供电,要求供电绝对可靠,一路发生故障,另一路能够保证立即投入运行。、二级负荷 主要有矿井升降人员的斜井提升设备,提升煤和物料的立井提升设备、地面空气压机房、矿灯充电设备、采区变电所和采掘工作面的电气设备等。大型煤矿的二级负荷,一般应采用双回路电源供电。、三级负荷 不属于一、二级负荷的用户为三级负
11、荷,中断供电后不会在安全和经济上造成重大损失的负荷。、用电电压等级的规定 井下各级配电电压应和各种电气设备的额定电压相匹配。高压不超过10000V,低压不超过1140V,照明、信号、电话和手持式电气设备电压不超过127V,远距离控制线路不超过36V。采区电气设备使用3300V供电时,必须制定专门的安全技术措施。升降人员的绞车和主井口信号装置的供电线路必须实现双回路供电。严禁分接其他负荷。二、煤矿井下电气设备防爆的基本知识 1、煤矿井下电气设备为什么要防爆?煤矿安全规程444条规定:高瓦斯矿井和底瓦斯矿井采掘工作面必须选用防爆型电气设备。主要是预防电气火花,因电气火花可引起瓦斯和煤尘爆炸事故。瓦
12、斯爆炸的条件:空气中的瓦斯浓度达到5%-16%;氧气浓度达12%以上;有足够能量的高温火源,温度在650-750;电气火花是引起瓦斯煤尘爆炸的主要火源,因电火花引起的瓦斯爆炸占瓦斯爆炸事故60%以上。引起瓦斯爆炸的火源分析图 2、煤矿井下防爆电气设备的概念、原理、特征与标志。煤矿防爆电气设备的概念 煤矿井下使用的各类电气设备,对其采用安全技术措施后,保证其在有爆炸危险场所使用,能够实现安全用电,那么这种电气设备统称为防爆电气设备。煤矿隔爆型电气设备的原理 a、间隙隔爆:内部爆炸产生的火焰通过接合面间隙向外传播时,金属壳体的吸热灭火和冷却作用,使火焰熄灭并降温,避免火焰传爆。b、外壳具有足够强度
13、,壳体内产生最严重的爆炸时,所产生的高温不致使外壳损伤,所形成的压力不致使外壳变形或损坏。试验时在试验室用8个大气压做耐压试验 煤矿隔爆型电气设备的特征 将正常工作或事故状态下可能产生火花的部分,放在一个或分别放在几个外壳中,这种外壳应能承受可能进入其内部可燃性气体的爆炸,而不至于损坏或产生永久性变形,并且不致使内部产生的火焰,通过外壳上任何接合面或孔眼点燃外部的可燃性气体。因此,要求隔爆外壳应具有隔爆型和耐爆性,隔爆性又称不传爆性,耐爆性是指隔爆外壳的机械强度。煤矿防爆型电气设备的标志 防爆标志必须要有“Ex”,Ex 表示为总防爆标志,无论是I类防爆电气设备或是II类防爆电气设备均使用Ex。
14、防爆标志必须要有防爆电气设备的类别。例如:ExdI Ex-为总防爆标志 d-为隔爆型电气设备 I-为煤矿井下用电气设备 3、煤矿井下防爆电气设备的完好与失爆。完好的电气设备(小型电器)必须达到防爆标准,而符合防爆标准的电气设备(小型电器)不一定是完好的。例如:开关非防爆部件变形受损,缺少非防爆部件等。一定一定不一定不一定防爆电气设备完好电气设备 4、完好标准 (1)机电设备完好标准的原则要求 零部件齐全完整;性能良好,出力达到规定;设备防护装置齐全;设备环境清洁;与设备完好有直接关系的记录和技术资料齐全准确;小型电器设备及电缆等对矿井的安全直接相关,应列入完好标准要求。(2)“五不漏”的规定
15、不漏油:静止接合面不允许有油迹,老旧设备允许有油迹但不得成滴,运动接合面允许有油迹;但擦干后3min不见油,半小时不成滴:不漏风:静止接合面不漏风,运动接合面距泄漏处100mm用手试验无明显感觉;不漏水:静止接合面不见水,运动接合面允许滴水但不得成线;不漏气:静止接合面不漏气,运动接合面距泄漏处200mm用手试验无明显感觉;不漏电:绝缘电阻符合要求,漏电继电器正常投入运行;(3)电气设备接地螺栓的规定 电气设备的金属外壳和铠装电缆的接线盒内外接地螺栓应完整、齐全,并标有明显的接 地符号。容量小于或等于5KW的不小于M8;容量大于或等于510KW的不小于M10;容量大于10KW的不小于M12;通
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