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煤矿电气安全讲座

		点击数：	更新时间： 2021年08月27日
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?          煤矿电气安全管理

第一章      煤矿供电与安全
                                         概         述
        煤矿电气事故包括人身伤亡事故和设备事故两大方面。
       人身伤亡事故是指触电伤亡事故。触电包括与正常带电部位接触触电、与漏电部位接触触电（这些漏电部位在正常情况下是不应该带电的）和没有直接与电气设备接触触电等。
        设备事故主要是指由电气设备所产生的电弧、电火花和危险温度引起的瓦斯或煤尘爆炸，设备损坏，电气火灾等。
         为了减少电气事故的发生，除应制定并遵守严格的安全用电制度，认真学习安全用电知识外，还应加强矿用电气设备的管理。
         煤矿井下电气设备的特殊工作环境归结起来有以下几个方面特点：
      1、电气设备防爆。煤矿井下的空气中含有瓦斯和煤尘，在其含量达到一定浓度时，如遇到电气设备或线路产生电弧、电火花和局部高温，就会燃烧或爆炸。因此，选用电气设备时必须选用适合这种条件的防爆电气设备，以避免上述事故的发生。
        2、防护性能好。因井下空气中有一氧化碳、甲烷等易燃易爆性气体，有硫化氢等腐蚀性气体，还有淋水、矿尘、潮湿等。因此，矿用电气设备的防护性能要好，具有防腐、防潮、防尘、防霉等防护措施。另外井下有时会发生片帮和冒顶等事故，挤压和撞击电气设备及电缆，为此矿用电气设备应耐机械冲击，即有非常坚固的外壳。
        3、电网电压波动适应能力强。地面电网电压的波动范围一般为90%-110%，井下电网电压可达到75%-110%。
        4、过载能力强。采掘使用的电气设备散热条件差、温度高、启动频繁等，因此，井下电气设备要有足够的过载能力。
        5、保护功能强。井下潮湿空间小，人员容易触电，因此矿井供电系统和电气设备均具有完整可靠的保护接地网，以及漏电保护装置，对人身经常触及的电气设备要用较低的电

压等级。为了防止电网过流引起电气火灾等事故，应装设过流保护装置。
   6、可靠性高。主要通风机、局部通风机等设备或供电系统的故障会引起瓦斯积聚，在一定条件下会造成瓦斯和煤尘爆炸因此，煤矿井下供电系统及设备的可靠性要高。

第一节     矿井供电系统
       矿井供电时必须采取有效措施达到安全、可靠、技术合理和经济的要求，以满足矿井安全生产的要求。
       为保证矿井供电的可靠性，供电电源应采用双回路电源线路，双电源可来自不同的变电站或发电厂、或同一个变电所的不同母线上。矿井供电系统一般由地面变电所、井下中央变电所、采区变电所、移动变电站及工作面配电点组成。
       一、矿井供电系统的安全要求及分类
   （一）煤矿企业对供电的要求及电力负荷分类
         1、矿井电力负荷的分类
   根据用电设备的重要性和中断供电对人身安全性等方面的不同将煤矿      电力用户分为三级进行管理。
     1）、一级用户：凡因突然停电可能造成人身伤亡、重要设备损坏或重大经济损失的负荷，均为一级用户。如煤矿主要通风机、井下主排水泵、升降人员的提升机、抽放瓦斯设备、矿井地面变电所和井下中央变电所、矿调度指挥中心、矿医院等。这类用户应采用来自不同母线的双回路电源供电，以保证在一回路供电线路出现故障情况下，另一回路供电线路能继续供电。
       2）、二级用户：凡因突然停电造成较大数量的减产或较大经济损失的负荷，均为二级用户。如采区变电所、煤矿集中提煤设备、专门用于提升物料用的提升机、井下及地面空压机等，对这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。
   3）、三级用户：凡不属于一、二级用户的负荷，均为三级用户。这类用户突然停电对生产没有直接影响。如地面机修厂、木场、职工生活用电等，对它们的供电可以只设单回路供电。
     分类有利于合理供电，当供电系统发生故障或检修、限制用电负荷时，就能区别轻重缓急停止对三类用户供电，以保证对二类用户全部或部分供电，确保对一类用户不中断供电。

2、 煤矿企业对井下供电的基本要求

供电系统是将发电厂或附近区域变电站的电源，通过输、变、配电，到达受电用户的一整体供电网络，以满足用户所需电能。电是煤矿生产所必须的主要能源，供电的安全与质量的高低，不仅会影响生产，而且会对矿井中工作人员的安全构成严重威胁，因此，矿井供电必须采取有效措施，达到安全、可靠、经济和技术合理的要求，满足矿井安全生产的需要。

1）可靠供电。即要求供电不间断。煤矿如果供电间断，不仅会影响产量，而且有可能引发瓦斯积聚、淹井等重大事故严重时会造成矿井的破坏。为了保证对煤矿供电的可靠性，供电电源应采用双电源，双电源可以来自不同的变电所或同一变电所的不同母线上。即在一个电源发生故障的情况下，应保证对主要生产用电的供电，以保证通风、排水以及生产的正常进行。

2）安全供电。由于煤矿井下的特殊的工作环境，任何供电作业上的疏忽大意，都可能造成触电、电气火灾和电火花引起瓦斯煤尘爆炸等事故，因此，必须严格按照《煤矿安全规程》的有关规定进行供电，确保供电安全。
   3）经济供电、技术合理。在满足供电可靠与安全的前提下，还应保证供电质量，做到供电系统技术合理，电网的电压波动范围不超过额定值±5%，要求做到供电系统的投资少、运行维护成本低。
    3、供电电源与供电线路
   1） 电源
     电源是指用户和用电设备获得电能的来源，如发电厂或变电所。电源也有它的相对性，对于一个供电系统末端的用户来说，如煤矿的采煤工作面，向它提供电能的是采区变电所而采区变电所的上一级电源是中央变电所，而向中央变电所提供电能的是矿井变电所。以此类推直至发电厂。

2） 供电线路
      为了保证矿井供电的安全可靠性，对供电电源线路有如下要求：
    《煤矿安全规程》第441条规定：“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。矿井的两回电源线路上都不得分接任何负荷。矿井电源线路上严禁装设负荷定量器”。
    “正常情况下，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”。”矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷“。”10KV及其以下的矿井架空线路不得共杆架设“。
    《煤矿安全规程》第442条规定：对井下各水平中央变电所、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。主要通风机、提升人员的立井绞车、瓦斯抽放泵等主要设备房，应各有两回路直接由变电所馈出的供电线路。

本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。
         说明：“每一矿井应有两回路电源线路”是指应有两个或两个以上的电源不得少于两回线路，并符合下列要求：
         1）在发生任何一种故障时，两个或两个以上电源、线路不得同时受到损失。
         2）在发生一种故障且保护动作造成时，至少应有一个电源不中断供电，并能担负全矿井的负荷。
         3）在发生任何一种故障且主保护失灵，以至所有电源中断供电时，应能在有人值班变电所，经过必要的操作迅速恢复一个电源的供电，并能担负全矿井的全部负荷。
        说明： 两回路电源线路中不运行的备用线路，如果不带电备用，就不能连续监视线路是否处于良好状态，即使线路完好，也会因倒换线路操作程序复杂而延误时间。若备用线路在备用期间发生短路、漏电、接地或断线故障，需要备用线路送电时却送不上电，则起不到备用电源线路的作用。
      若备用线路采用带电备用时，对其绝缘可随时监视、发现故障和排除故障，使线路处于良好的待运行状态。当运行线路一旦出现故障时，值班人员可在短时间内倒换线路送电，真正起到备用电源的作用。
      负荷定量器俗称电力定量器，它是一种超负荷自动报警并断电的自动装置。如果矿井电源线路上装设负荷定量器，当矿井用电负荷超定量时，就会造成供电中断，不能保证矿井供电的连续性，对矿井安全和矿工生命造成威胁。因此，矿井电源线路上严禁装设负荷定量器是十分必要的。对矿井电力负荷的调控，应从各工作面，即微观的供电设计（变更）开始，加强供电的经济运行管理与合理调节负荷，满足定量要求。
      矿井多回路（多于2路）电源供电，部分线路可共杆架设，但应报局总工程师批准，并遵守下列规定：

①、线路不得通过塌陷区；
   ②、共杆架设部分，在任一回路正常运行情况下，另一回路必须具有正常维护和检修条件；
   ③共杆架设的线路发生故障停止供电时，其它电源线路仍能担负矿井全部负荷。

（二）矿井供电电压等级
         按照规定，矿井供电系统选用的电压等级有：
  （1）60KV或35KV——矿井地面变电所变电电压；
  （2）10KV或6KV——井下高压配电电压和高压电动机的额         定电压；
  （3）3KV或1140V——综合机械化采煤工作面电气设备的额定电压；
  （4）660V——井下低压电网的配电电压；
  （5）380V——地面和小型矿井井下低压电网的配电电压；
        （6）220V——地面照明电压；
      （7）127V——井下照明、信号、电话、手持式电气设备的    最高限额电压；
      （8）36V——井下设备控制回路的电压；
      （9）直流250V、600V——直流架线电机车常用额定电压。
          （三）矿井供电系统的类型
         矿井供电系统即由煤矿地面变电所的变压器、配电装置、    供电线路将电源输送给中央变电所或采区变电所，经过变配电供给用电负荷，这种运行方式相互联结起来所构成的供电网称为矿井供电系统。
        1、矿井供电系统的类型
         矿井供电系统可根据矿井的井田范围、矿层结构、煤层埋藏深度和井下涌水量的情况分为两种基本类型，即深井供电系统和浅井供电系统。

1）、浅井供电系统
         当煤层的埋藏深度较浅（一般不超过150米），矿井涌水  量较小，采区距井口或井底车场较远时，如矿井开拓形式不同的平硐、斜井或部分立井，可采用浅井供电系统。
       浅井供电系统较深井供电系统简单，一般由矿井地面变电所或配电所直接向采区变电所、井底车场变电所或配电所供电不
需由中央变电所向所有井下用电负荷集中配电，减少了中间供
电控制设备，节约了成本。
         2）、深井供电系统
       深井供电系统由地面变电所引出6KV电源，经分段母线由高压电缆经井筒向井下中央变电所供电，再由中央变电所向主排水泵、各个采区变电所和所需高低压设备配出供电。大中型矿井均采用深井供电系统供配电。（深井供电系统采用的是三级供电方式即矿变电所、中央变电所、采区变电所）。
                     
  2、矿井主变压器的一次接线
  (1) 外桥形接线：
    由变压器一次侧两断路器与外桥上的联络断路器组成，进线由隔离开关受电。此接线方式一次侧无线路保护。
  （2）内桥形接线： 
    由两台受电的断路器与内桥上的母联断路器组成，主变压器与一次母联由隔离开关联接。该形式一次侧有线路保护，但主变压器与受电线路保护的断路器均由受电断路器承担，相互影响，是主要缺点。  
    （3）全桥形接线：
     由四个受电的断路器和内桥上的母联断路器（即五个）组成全桥接线；适用于35KV在7500KVA及以上主变容量；60KV在10000KVA及以上；110KV在31500KVA及以上的主变接线。      
    3、我矿变电所供电系统接线方式
             来自七星变电所（乙）      （甲）                       LGJ-120 MM2-60 KV

断路器
                                                                            隔离开关

熔断器

避雷器

电压互感器                     10000KVA

6 KV  一段母线                   母联                       6 KV  二段母线

配  出  负 荷

矿变电所一段母线                   母联                       矿变电所二段

二段乙
  二井乙                                    二井甲                                     -500中央变电所           
    -200中央变电所                   二井丙                二段乙          二段甲                     二段丙

一采区变电所乙线            一采区变电所丙线
    -200三采区变电所           -200三采区变电所

二采区变电所                              -500前石门变电所                       -500三采区变电所

-640临时变电所                            移动变电站

掘进主风机                    掘进生产  
                                                                                                                 采煤低压设备

（四）变压器中性点运行方式
     1、中性点接地方式分类
      变压器中性点接地方式一般分为四类：
     1）直接接地方式.中性点直接与接地装置连接。
     2）不接地方式.又称中性点绝缘系统。
     3）电阻接地方式.中性点经过不同数值的电阻与接地装置连接。接地电阻在数十欧姆时，称为低电阻接地方式；在数百欧姆时，称为高电阻接地方式。
     4）消弧线圈接地方式.中性点经电抗线圈与接地装置连接。电抗线圈具有分接头，可用来调节电抗值，以便系统单相接地时，电抗电流能补偿输电线的对地分布电容电流，使接地点的电流减少，电弧易于熄灭，故称消弧线圈。
     2、中性点接地方式分析
     在系统正常运行时，中性点对地电压为零，接地方式对系统没有影响。当发生一相接地时，随着接地方式不同，电

压和电流差别很大。对于直接接地和低电阻接地方式的电网   当一相接地时，接地短路电流较大，除能使继电保护迅速动作外，还有降低内部过电压的优点。对于不接地、高电阻接地和消弧线圈接地方式的电网，单相接地接地电流很小，对提高系统稳定性和供电可靠性有利，并具有故障点损伤小、对通讯线干扰小等优点。这两类接地方式，一方的优点恰好是另一方的缺点。
    （1）变压器中性点不接地
      ① 忽略电网对地电容时，人身触电电流和单相接地电流。
     电缆总长度比较短情况下，电网对地的电容不大，电容电流可以忽略。正常状态下电源相电压对称相等，相对对地的绝缘电阻也相等，中性点对地电位为零。人身触电时，便有电流通过人身，该电流是通过其它两相的对地绝缘电阻构成通路。
触电电流按公式计算：I1 ﹦3U/3R1+R , 在井下660V低压电网中，每相对地绝缘电阻R为35000欧姆、人体电阻R1为1000欧姆，计算人体的触电电流为0.03A，即30毫安，是人身触电
                                
                                    
安全极限电流。从公式看出，提高电网对地的绝缘电阻便能保证人身安全。（电源电源660V时，相电压为380V）
                                                                           A            U
                                                                           B 
                                                                           C

Uo                 R             R1                  Uo         C             R         R1

如发生单相接地故障，该相的对地电压为零，而另外两相对地电压升高了√3倍，变成了线电压，此时电气设备的绝缘要承受较高电压，但
不影响负载正常工作，因为电源的线电压仍是对称的。此时单相接地电流I＝3*U/R，电网电压为660V时，相电压380V
接地电流为0.033A，超过了安全极限电流。
      ② 考虑电网对地电容时人身触电电流和单相接地电流
     当电缆线路较长，其对地电容较大，电容电流不可忽视。
人身触电时，电流经人身在绝缘电阻和电容中流过。 
      I＝U/R1*1/√1+ R(R+6*R1)/9*（1+R2*w2*C2）R12

w＝2*3.14*f交流电角频率，f为50赫兹时w为314弧度/秒
C为电网每相对地电容，当电网电压为660V中，R为35000
欧姆，C为0.5微法时，I为0.154A，大大超过了人身触电的安全电流值30毫安。
    即在同样的绝缘电阻和电容的条件下，电压越高，危险性就越大。660V电网的人身触电电流值为380V时的√3倍，1140V又为660V的√3倍。

如发生单相接地故障，虽不影响负载工作，但另外两相对地电压变成了线电压。

I＝3*U*√（1/R）2+（wC）2
        ＝3*380*√（1/35000）2+（314*0.5*10-6）2
          ＝0.181A
     总的来讲，由于电网电容的存在，使人身触电和单相接地的危险都有所增加，只有通过对电容电流的补偿措施，才能解决。
     电容电流的补偿方法有两种：①在变压器中性点与地之间接入一个电抗线圈。这个方法在我国井下变压器中性点禁止接地的条件下不能使用。②在人为中性点与地之间接入一个电抗线圈。这是我国利用电抗线圈中所产生的电感性电流对电网的电容性电流进行补偿，以减小人身触电或单相接地的危险。我国设计的在馈电开关内的漏电保护装置，一但发生
触电或接地，漏电保护动作，馈电开关跳闸断电，防止了事故的发生。
     （2）变压器中性点接地系统
     ① 在变压器中性点接地系统中，发生人身触电事故，流经人身的电流I＝U/R1。在电网660V系统中，I＝380/1000＝0.38A。
在电网电压380V系统中，I＝220/1000＝0.22A。
      井下电网电压660V时的触电电流超过人身触电电流的安全值很多。减小人身触电电流的方法：除降低电网的供电电压外，就是加强人身的绝缘。降低电压因工作需要而不可能，加强人的绝缘(如穿绝缘靴、戴绝缘手套)，在井下潮湿的环境中，也很难办到。
    ② 单相接地电流 I ＝U/R1+R2，R1为工作接地极的接地电阻4欧姆，R2故障点土壤的流散电阻为16欧姆。在电网电压380V系统中，单相接地电流 I ＝220/4+16 ＝11A。大大超过了安全值，足以引起瓦斯煤尘爆炸。
     通过以上可以看出变压器中性点接地电流远远超过变压器
中性点不接地的接地电流，因此，《煤矿安全规程》规定，严禁井下配电变压器中性点直接接地和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。
      变压器中性点直接接地的危害: 1)人身触电时的触电电流超过人身安全极限电流，造成人员伤亡；2）人身触电或单相接地时的电流，产生电火花引起瓦斯煤尘爆炸。
  二、井下中央变电所及采区变电所供电
   （一）井下中央变电所
       1、井下中央变电所的位置选择及接线原则
    1）设在矿井的负荷中心，一般中央变电所都与主排水泵建在一起。
    2）要求通风良好，运输方便，靠近井底，一般均设在井底车场附近，
    3）要求较好的地质条件，顶底板的岩层要稳定无淋水。
    4）高压电源进线 及馈出线，均设开关控制。电源来自矿变电所不同母线段至少两趟电源，高压母线一般采用单母线分段，并设分段联络开关，正常情况下母线分列运行。
       2、井下中央变电所的配电范围
    井下中央变电所除向附近区域提供低压负荷用电外，主要以向主排水泵房、各采区变电所、井下主副提升机等配电为主。各类高压负荷，应尽可能均匀分配在各段母线上；主     
        
排水泵由中央变电所高压开关柜直接供电，也可实现间接控制供电，但直接供电时，在水泵安装地点设有能停泵的操作按钮。  
    （二）采区供电系统
      采区供电系统是矿井供电系统的主要组成部分，也是矿井供电系统安全运行的薄弱环节。
     1、采区变电所
     采区变电所是采区用电设备的电源。为保证采区供电系统运行安全、合理、经济，采区变电所应是采区动力的中心，其位置对采区供电安全和供电质量有直接的影响，其位置决定于低压供电电压；供电距离；采煤方法；巷道布置方式；采掘机械化程度；容量大小；采掘工作面个数等因素。其位置的选择应符合《煤矿安全规程》和 《煤矿工业设计规范》的要求。
     2、采区变电所的高低压接线方式
     按照煤矿电能用户分级的原则，采区变电所一般属于二级                 
负荷用户。但目前随着综合机械化采煤装备容量的增大，采煤生产效率大幅提高，生产能力已超出二级负荷范围，因此，采区变电所的供电电源可按具体情况确定。我国大部分新老矿井的主要采区变电所均采用两回路电源进线方式。
     1）采区变电所高压双电源进线接线方式

联络

采区变电所的供电电源，可采用一路电源进线，也可采用两路电源进线。对高瓦斯矿井或有高瓦斯工作面及供电负荷较大；供电要求较高的均采用两路电源进线方式供电。
   2）采区变电所低压配电系统的接线

联络

综采工作面                                        综采工作面

掘进主风机     皮带机                                掘进副风机

在采区变电所双电源进线接线方式中，无论是一回路电源供电一回路备用，还是两回路同时供电，保持电源分列运行状态，都必须使两电源在同一段母线或两段母线上处于相同的相序，如果没找相序，必须制定相应的安全操作措施，防止倒闸操作时发生短路，造成重大事故。
      采区变电所的主要功能是：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设备；同时采区变电所还将部分高压直接分配给本采区的移动变电站。
       3）综采工作面供电系统
     对于综采工作面由于用电容量大、开采速度快等特点，其供电方式可依据具体情况选用。
    （1）综采工作面对供电系统的要求：
       ①综采工作面各生产机械宜采用辐射式单独电缆供电
       ②刮板输送机由多台电动机驱动，容量都不太大时可以采用干线式供电；容量都较大时可以采用辐射式单独供电。
       ③采用移动变电站。优点是缩短低压供电距离，减少电压损失。移动变电站可随着工作面的推进而移动，移动变电站一般设在工作面平巷，距工作面150-300M，工作面每推进100-200M，移动变电站就向前移动一次，保持低压供电距离不超过500M。
       ④力求减少电缆的长度，减少电缆的截面积。
      ⑤综采工作面照明灯间距不得大于15M。
      (2)综采工作面供电系统的组成
       ①6KV高压系统。由高压隔爆配电箱、移动变电站、高压屏蔽电缆等组成。
       ②1140V低压系统，由低压馈电开关（设有漏电、过流、短路保护装置）、真空电磁启动器、低压屏蔽电缆等组成。

复   习  题

1、煤矿企业对矿井供电的要求有哪些？
2、矿井供电系统分几类？举例说明矿井电 力负荷的分类？
3、简述变压器中性点直接接地的危害？

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）《煤矿安全规程》第449条规定：井下低压配电系统同在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。
    （2） 《煤矿安全规程》第450条规定：矿井必须备有井上下配电系统图，井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等平面铺设示意图，并随着情况变化定期填绘。图中应说明：
      ①电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置、等装设地点。
      ②每一设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。
      ③馈出线的短路、过负荷保护的整定值，熔断器熔体额定电流值以及被保护干线和支线最远点两相短路短路值。
     ④线路电缆的用途、型号、电压、截面和长度。
     ⑤保护接地装置的安设地点。
     （3）《煤矿安全规程》第451条规定：电气设备不应超过额定值运行。
     （4） 《煤矿安全规程》第458条规定：直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。
     （5） 《煤矿安全规程》第459条规定：井上下必须装设防雷电装置，并遵守下列规定：
        ①经由地面架空线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。
        ②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。
        ③通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。
    二、 《煤矿安全规程》对机电硐室的要求
   （1） 《煤矿安全规程》第460条规定：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，用砌碹或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。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） 《煤矿安全规程》第461条规定：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要求，并用不燃性材料支护。
   （3） 《煤矿安全规程》第462条规定：变电硐室长度超过6M时，必须在硐室的两端各设一个出口。
   （4） 《煤矿安全规程》第463条规定：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。
   （5） 《煤矿安全规程》第464条规定：带油的电气设备必
须设在机电设备硐室内。严禁设集油坑。硐室内不得有滴水。
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） 《煤矿安全规程》第465条规定：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，并有停送电标志。
     （7） 《煤矿安全规程》第473条规定：井底车场及其附近，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，使用机车的主要运输巷道、兼做人行道的巷道等都必须有足够的照明。
     （8） 《煤矿安全规程》第478条规定：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机房的电话，应能与矿调度室直接联系。
       三、安全用电作业制度
    1、工作票制度
      凡井下高压电气设备的检修都要使用工作票。依据原水利电力部颁发的《电工安全作业规程》的规定，工作票分为三种：第一种工作票、第二种工作票和口头或电话命令。井下高压电气设备的检修采用第一种工作票。内容如下：
     1）工作负责人。负责此项工作。安全责任是：结合实际进行安全教育，交代和严格执行安全措施和技术措施，督促和监护工作人员遵守规程规定。
     2）工作人员。所有参加此项工作的人员。
     3）工作内容和工作地点。
    4）计划工作时间。包括年、月、日、时、分。
    5）安全措施。包括两部分：一是由工作票签发人填写并签字；二是由工作许可人填写并签字。工作票签发人可由矿机电部门熟悉设备情况的主管领导、技术负责人员或经批准的人员担任，此人不得担任此项工作的工作负责人。工作票签发人的安全责任是：工作的必要性，工作是否安全，安全措施是否正确完备，所派的工作负责人和工作人员是否适当和充足。工作许可人由值班调度员、井下变电所值班人员担任。安全责任是：审查工作必要性，线路停送电和许可工作的命令是否正确，安全措施是否正确完备。
   6）许可开工时间（年、月、日、时、分）。一旦确定后，由工作负责人和工作许可人分别签字。
   7）工作负责人变动。工作负责人临时变动时，列出新工作负责人姓名，注明变动时间，由工作票签发人签名。
   8）工作票延期。注明延期的时间，由工作负责人签名，值班负责人签名。
   9）工作终结。注明工作完成时间，由工作负责人签名，工作许可人签名，值班负责人签名。
     2、工作许可制度
    对地面变电所电源进线及与进线有关的电气设备进行操作检修时，必须得到主管部门调度的批准。对地面井下高压电器设备操作检修时，必须经矿生产调度的许可方可进行。
    许可开始的命令，必须通知到工作负责人，其方式可采用当面通知、电话传达、派人传递等。
     3、高压倒闸、实验操作票和工作监护制度
     高压倒闸操作和高压实验必须执行操作票和工作监护制度，必须由两人执行，其中一人操作一人监护。进行倒闸操作时，应由操作人填写操作票写明操作顺序。
     进行高压实验时，应由两人执行，一人操作，一人监护。监护人不得兼做其他工作。
     检修、操作高压电器设备的整个过程，监护人必须始终在现场监护。
   4、停送电制度
   井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修和搬迁前，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。
    5、验电、放电、接地、挂牌制
 （1）停电后验电前，应先检查周围的瓦斯浓度，当瓦斯浓度低于1%时，用与电源电压相适应的验电笔验电。
 （2）当验明确实停电后，先用短路接地线接地，然后将被检修的设备导线三相短路对地放电。
 （3）工作前，应将电气设备的闭锁装置锁好，并挂上“禁止合闸，有人工作”的警示牌。
    6、工作中防止送电的措施
 （1）高压防爆配电装置停电后，必须把开关拉出，使插销脱离电源。拔出插销后，电源侧要用专用的挡板挡住，以防触电和误推入开关。
 （2）可能从两侧送电的设备，必须可靠地断开各方电源，拔
   出插销或拉出刀闸。
 （3）低压防爆开关在开盖检修时，严禁解除闭锁、不盖盖
进行送电试验，或进行其它带电检修工作。
     7、井下用电十不准制度
     1）不准带电检修、搬迁电气设备、电线、电缆。
     2）不准甩掉无压释放、过电流保护装置。
     3）不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护装置和局部通    风机风电、瓦斯电闭锁。
     4）不准明火操作、明火打点、明火爆破。
     5）不准用铜丝、铝丝、铁丝等代替保险丝。
     6）停风、停电的采掘工作面，未检查瓦斯 ，不准送电。
     7）有故障的线路不准强行送电。
     8）电气设备的保护装置失灵后，不准送电。
     9）失爆的设备、电器，不准使用。
    10）不准在井下拆卸矿灯和敲打矿灯。
     8、井下供电要实行“三无”和“三坚持”
   井下供电要实行三无，即无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头。
必须做到三坚持，即坚持使用漏电继电器，坚持使用煤电钻、照明、信号综合保护，坚持使用风电和瓦斯电闭锁。

复   习   题

1、井下用电十不准内容有哪些？

2、井下供电要实现“三无”、“三坚持”的具体内容？
     第三节   触电的危害及三专两闭锁
   一、触电的危害及防治措施
   （一）触电的概念及分类
     1、触电的概念
     人触及带电导体或触及因绝缘损坏而带电的电气设备金属外壳，或接近高压带电体而成为电流通路的现象称为触电。触电是事故，在煤矿井下，由于空气潮湿，空间狭窄，照明不足，电气设备容易被砸、压而使绝缘损坏，因而容易发生触电事故。
     2、触电的分类
     触电对人体组织的破坏过程很复杂，按照触电时人体的伤害程度分类，触电可分为电击和电伤。
     电击是指触电电流对人体内部组织的损伤；电击是指电流的热效应、化学效应和机械效应对人造成的伤害。（电弧对人体表面造成的烧伤）。电流通过人体时会引起神经或肌肉功能的紊乱和电烧伤。
     
    3、触电的方式
    按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径，触电可分为单相触电、两相触电和跨步电压触电。
    单相触电—当人体直接接触带电设备的一相，电流通过人体流入大地，这种触电现象称为单相触电。
    两相触电—人体同时接触带电设备或线路中的两相导体，或在高压系统中，人体同时接近两相带电导体，发生电弧放电，电流从一相导体通过人体流入另一相导体，构成一个闭合回路，这种触电的方式称为两相触电。
    跨步电压触电—当电气设备发生接地故障，接地电流通过接地体向大地流散，在地面上形成电位分布时，若人在接地点周围行走，其两脚之间的电位差，就是跨步电压。由跨步电压引起的触电称为跨步电压触电。人承受到跨步电压时，虽然电流是从脚经腿和胯部又回到脚与大地形成回路，没有经过重要器官，但当承受较高的跨步电压时，双脚就会抽筋、倒地。这时电流就会通过人体的重要器官，如从头到脚。
     
  （二）影响触电危险的因素
     1、触电电流的影响
     电流通过人体时会引起神经或肌肉功能的紊乱和电烧伤。开始有感觉手指有麻木时即感知电流较小，电流在0.6-1.5毫安，手指强麻、颤抖电流在2-7毫安，手指尖部到手腕有剧痛电流在8=10毫安，手迅速麻噼、剧痛呼吸困难电流在20-25毫安，触电者能自主地摆脱带电体的电流即极限电流也称安全电流为30毫安。通过人体的电流超过50毫安时，就有生命危险；超过100毫安时，只要很短时就会使人停止呼吸，失去知觉而死亡。
    2、触电电流持续时间的影响
    一般地讲，触电时间越长，人体出汗就越多，人体电阻就越小，流过人体的电流就越大。人的心脏脉冲周期约为0.75秒
（60-100次/分钟），每收缩和扩张一次，中间约有0.1秒的间隙，这时间对电流很敏感。安全时间是30毫安秒。因此，触电时间大于心脏脉冲周期是十分危险的。
    3、人体电阻的影响
    人体电阻指触电电流经人体各部分的电阻。人体电阻由体内电阻（500欧姆）和皮肤电阻（650欧姆-10千欧姆）组成。体内电阻一般不受外界影响，皮肤电阻受外界影响较大，当皮肤表面角质层完好电阻就高；当皮肤潮湿、多汗、损伤或有导电性粉尘时，其电阻急剧下降但不低于650欧姆。
    4、接触电压的影响
    触电的危险程度主要决定于直接加在人体的电压强度。电压越高触电危险性就越大。
     5、电流频率的影响
     触电电流的工作频率对触电的后果也有较大影响。25—300HZ的交流电对心脏影响较大，大于2000HZ的交流电对心脏的影响较小。
     6、触电电流流经途径的影响
     触电电流通过心脏、肺部和中枢神经的触电危险性较大，特别是通过心脏危险性最大，几十毫安的电流就会引起心室颤动，使心脏停止工作导致死亡。
   （三）安全电流和安全电压
     1、安全电流
     安全电流是指发生触电时不会使人致死、致伤的通过人体的最大触电电流。我国规定安全电流为30毫安。其含义是：对于任何规定系统，必须保证当发生人员触电时，触电电流不得大于30毫安，否则必须设置触电保护装置。
     2、安全电压
     安全电流与人体电阻的乘积为安全电压。在我国对于人员可能经常接触的电气设备，在没有高度危险的条件下（如干燥洁净的场所），安全电压采用65V；在有高度危险的条件下
（如煤矿井下），安全电压采用36V。从触电的危险性看，    36V 以上为危险电压。
     （四）预防人身触电的措施 
     1、煤矿井下发生触电事故的原因
     1）高压电网触电事故的主要原因
     ①带电清扫、检查、搬运、作业。
   ②没有工作票、安全措施，没有执行高压电网作业中停电、验电、放电等规程和要求。
   ③误操作和误停送电，错误辨认开关和电缆，没有执行作业监护制度，没有悬挂“有人工作，不准送电”的警示牌。
   ④没有设置高压漏电保护装置
    2）低压电网触电事故的主要原因
   ①违章带电安装，带电检修、检查。
   ②不执行停送电制度，停错、送错电。
   ③用电制度、安全技术管理有漏洞，如设备及电缆漏电，保护装置失灵而没有及时修理或更换。
    3）直流触电事故的原因
    ①架线高度低，不符合规程规定的要求。
        ②带电修理电机车集电弓。
        ③工人违章坐架线机车触及架线。
        ④工人在有架线的巷道里扛铁器或工作时铁器触及架线。
    ⑤架线漏电或没装漏电保护装置。
     2、防止触电的措施
     1）井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
      工作前必须切断电源，检查工作地点瓦斯浓度低于1%，再用与电源电压相适应的验电笔进行验电，确认无电后，进行导体的对地放电。
     2）操作井下电气设备必须遵守下列规定：
    ①非专职人员或非值班人员不得擅自操作电气设备。
    ②操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套
并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。
    ③手持式电气设备的操作把手和工作中必须接触的部分必须有良好的绝缘。
    ④普通型测量仪表必须在瓦斯浓度1%一下的地点使用，并随时检查瓦斯浓度。
    ⑤操作电气设备要有工作票和施工措施，停送电的操作必须准确无误，由专职人员执行。
    3）加强对电气设备、供电线路的管理
    电气设备安装使用合理，严禁甩掉各种保护装置，做到“三无”供电，对地绝缘电阻符合要求；电缆要按标准接线和吊挂。
    4）防止人体接触或接近带电体。
    电机车架线悬挂高度符合规程规定，容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的传动部分必须加装护罩或遮拦等防护设施
各种电气设备的导电部分和电缆接头都必须封闭在坚固的外壳中，并保证闭锁装置良好。
    5）对人身经常接触的电气设备，采用低工作电压。如井下照明、信号、电话、手持式电气设备额定电压都不超过127V，控制回路电压不超过36V。
    6）井下电气设备必须有保护接地。
    7）设置漏电保护系统，一旦发生人体触电，应立即切断电源，保证人身安全。
     另外，安装维修检修电气设备时要使用好保管好保安工具。
    二、    “三专”“两闭锁”
     高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井、低瓦斯矿井中高瓦斯区域
的掘进工作面，正常工作的局部通风机必须配备安装同等能力的备用局部通风机，并能自动切换。正常工作的局部通风机必须采用“三专”供电，专用变压器最多可向4套不同掘进工作面的局部通风机供电；备用局部通风机电源必须取自同时带电的另一电源，当正常工作的局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动，保持掘进工作面正常通风。
     掘进工作面的局部通风机必须实行风电闭锁，保证正常局部通风机停止运转或停风后切断停风区内的一切电源，备用局部通风机自动启动供风，只有正常局部通风机人工启动后，电源才自动恢复供电。
     （一）三专供电
     “三专”指的是专用变压器、专用开关、专用线路。
     “三专”供电的作用：通过对掘进工作面局部通风机实行“三专”供电，保证供电的连续性、可靠性，可以不间断地向掘进工作面通风。
     （二）风电闭锁
     风电闭锁是用控制局部通风机的电磁启动器闭锁掘进工作面电气设备的供电，实现先通风后送电，风机停转时，掘进工作面电源也同时被切断。
     风电闭锁的作用：保证掘进工作面动力设备工作前，局部通风机先工作；由于任何原因使局部通风机停止工作时，切断掘进工作面动力设备的电源；防止由于电火花、机械火花引起瓦斯爆炸。
     （三）瓦斯电闭锁
     瓦斯电闭锁由瓦斯探头、监控系统、断电仪和高压开关构成。如图所示，当瓦斯探头测得瓦斯浓度超限时，其常开接点K1闭合，接通断电仪电源，其常开接点K2闭合，接通高压开关内的脱扣线圈TQ电路，使高压开关切断掘进工作面的电源，实现瓦斯电闭锁。
     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，立即切断掘进工作面的电源并闭锁，以免因电火花引起瓦斯爆炸。
      
   《煤矿安全规程》第138条规定：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%以下时，方可通电开动。

127V

K1
                                                       K2                  TQ

瓦斯探头         监控分站              断电仪                电源开关

瓦斯电闭锁原理图 
                                                      
                  复    习    题

1、触电方式有哪几种？
2、我国规定的安全电压和安全电流是多少？
3、“三专”“两闭锁”的内容是什么？
       第四节   漏电保护

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