矿用电气设备

井下电气作业-----矿用电气设备永泰培训中心返回目录第三十七学时矿用电气设备的一般规定煤矿井下使用的电气设备，按使用场所、设备类型可分为矿用一般型和矿用防爆型。矿用一般型电气设备是指专为煤矿井下生产的非防爆的电气设备，使用在无瓦斯、煤尘爆炸的场所。在其外壳的明显处有“KY”标志。在煤矿井下有爆炸危险的场所必须使用防爆电气设备。《煤矿安全规程》对井下电气设备一般规定如下：(1)操作井下电气设备时，应遵守下列规定：①非专职人员或非值班电气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手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。返回目录(2)井下不得带电检修及搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1.0％时，再用与电源电压相适应的验电笔检验；检验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。第三十七学时矿用电气设备的一般规定返回目录(3)容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或遮栏等防护设施。(4)井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求：①高压，不超过10000V。②低压，不超过1140V。③照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。④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。第三十七学时矿用电气设备的一般规定返回目录(5)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、电机车等线路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。图中应注明：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，熔断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线最远点两相短路电流值。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。第三十七学时矿用电气设备的一般规定返回目录(6)电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。(7)防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。(8)硐室外严禁使用油浸式低压电气设备。40kW及以上的电动机，应采用真空电磁启动器控制。第三十七学时矿用电气设备的一般规定返回目录(9)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。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两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。(10)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。(11)所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线)和局部接地装置，应与主接地极连接成一个总接地网。第三十七学时矿用电气设备的一般规定返回目录第三十八学时防爆电气设备的类型及选用一、防爆电气设备的类型及标志矿用防爆电气设备是指按GB3836生产的、专供煤矿井下使用的各种电气设备。按使用环境爆炸性气体不同将防爆电气设备分为两大类，即Ⅰ类和Ⅱ类。其中Ⅰ类为煤矿井下用，Ⅱ类为工厂用。防爆电气设备根据防爆要求不同分为10种型式，如表所示。返回目录第三十七学时矿用电气设备的一般规定返回目录(1)隔爆型电气设备(2)增安型电气设备(6)充砂型电气设备(3)本质安全型电气设备(7)浇封型电气设备(4)正压型电气设备(8)无火花型电气设备(5)充油型电气设备(9)气密型电气设备(10)特殊型电气设备防爆电气设备型式第三十八学时防爆电气设备的类型及选用返回目录二、矿用防爆电气设备的选用按照《煤矿安全规程》的要求，井下电气设备的选用应符合表中的要求，否则必须制定安全措施，报上级管理部门批准。第三十八学时防爆电气设备的类型及选用返回目录第三十八学时防爆电气设备的类型及选用返回目录第三十九学时常用矿用隔爆型电气设备（上）一、真空开关技术《煤矿安全规程》第454条规定：40kW及以上的电动机，应采用真空电磁启动器控制。真空开关以其断流能力大并且开距小为优势，在煤矿井下获得大量使用。(一)真空开关的结构特点真空开关管根据其用途、使用场合及开断容量的不同，分为断路器用真空开关管、负荷开关用真空开关管、接触器用真空开关管等多种结构型式。但无论采用哪种结构型式，它们都由外壳，屏蔽罩，波纹管，动、静触头，动、静触杆及其他零部件组成。如图所示：返回目录第三十九学时常用矿用隔爆型电气设备（上）返回目录第三十九学时常用矿用隔爆型电气设备（上）(二)常用真空开关1．矿用隔爆型真空馈电开关DKZB—400／1140矿用隔爆型真空馈电开关，主要用在煤矿井下，额定电压为1140V或660V、频率为50Hz的配电系统中作线路总开关或分支开关，所控制电路的负荷电流为400A。(1)组成部分。(2)技术特征。(3)保护性能。常见故障原因及处理方法见表。返回目录2．矿用隔爆型真空磁力启动器矿用隔爆型真空磁力启动器是一种新型矿用低压电气产品，真空接触器把电弧封闭在真空开关管内，具有分断能力高、燃弧时间短、触头磨损小、电寿命长等优点；介质绝缘强度恢复速度快，适用于频繁操作；开距小、耗散功率小，而且没有喷弧距离；体积小、质量轻、不飞弧、保护齐全，便于检修；在煤矿高、低压开关中已得到广泛使用。(1)BQD7—80矿用隔爆型真空磁力启动器。BQD7—80矿用隔爆型真空磁力启动器主要用于就地或远距离控制电压为660V、频率为50Hz的矿用隔爆型三相笼式电动机的启动和停止，并在停机时进行换向。第三十九学时常用矿用隔爆型电气设备（上）返回目录第三十九学时常用矿用隔爆型电气设备（上）①组成。②技术特性。③保护性能。④故障诊断。常见故障原因及处理方法见表。返回目录(2)BQD4—80（120D）矿用隔爆真空电磁启动器。BQD4—80（120D）矿用隔爆型真空电磁启动器，可作为就地或远距离控制交流电压380V、660V的矿用隔爆型三相异步电动机的启动或停止，在允许变压器一端接地时可实现程序控制，启动器可在所控制电动机停止时换向。①组成。②技术特性。③保护性能。④故障诊断。常见故障原因及处理方法见表。第三十九学时常用矿用隔爆型电气设备（上）返回目录第三十九学时常用矿用隔爆型电气设备（上）返回目录第三十九学时常用矿用隔爆型电气设备（上）返回目录第四十学时常用矿用隔爆型电气设备（中）二、变压器变压器是用来改变交流电路中交流电压和电流大小的电气设备。它根据电磁感应原理，能把交流电源一种等级电压在同一频率下变换为另一种等级电压，以适应各种用户的需要。1．变压器分类与适应范围变压器分为电力变压器和特种变压器。电力变压器又分为油浸式和干式两种。而矿用油浸变压器和矿用隔爆干式变压器是为适应煤矿生产对变压器结构提出特殊要求的特种变压器。矿用油浸变压器是矿用一般型电气设备，它用于低瓦斯矿井或高瓦斯矿井使用架线电机车运输的巷道中及沿该巷道的机电设备硐室内；对负荷量较小的乡镇煤矿，一般安装在地面用于向井下供电。而矿用隔爆干式变压器适应于有瓦斯爆炸危险环境的矿井。返回目录第四十学时常用矿用隔爆型电气设备（中）2．结构特征变压器由铁芯、绕组、外壳、调压开关、绝缘套管、接线盒、冷却系统、底托架等组成。矿用油浸变压器的外壳不隔爆，在其外壳与绕组间有绝缘油，它可通过外壳上的散热管使油循环散热。而这种外壳具有防潮、防滴溅和防外物破坏的能力；矿用隔爆干式变压器为空气自冷式。3．常见故障及处理方法变压器常见故障及处理方法见表。返回目录第四十学时常用矿用隔爆型电气设备（中）返回目录第四十学时常用矿用隔爆型电气设备（中）返回目录第四十一学时常用矿用隔爆型电气设备（下）三、照明信号及煤电钻综合保护装置矿用隔爆型照明信号及煤电钻综合保护装置，主要是对127V巷道照明及手持式煤电钻等设备进行供电、控制和保护的组合装置。(一)ZXZ8—2.5(4)Ⅱ型矿用隔爆照明信号综合保护装置ZXZ8—2.5(4)Ⅱ型矿用隔爆照明信号综合保护装置的电源可取自660V或380V供电系统，其输出的127V电压可作为照明及信号负载电压，具有短路、漏电保护和电缆绝缘监视等综合保护功能。返回目录1．技术特性(1)主变压器的一次电压为660V或380V，二次输出电压为127V。(2)在规定的照明信号电缆长度的保护范围内，4(2.5)kV·A作为照明时，其整定电流值为20(12)A；作为信号时，其整定电流值为5.5(4.5)A。(3)漏电动作的电阻值为2kΩ。(4)漏电闭锁动作的电阻值为2～4kΩ。(5)电缆绝缘监视的危险指示值为13(1±10％)kΩ。(6)电源电压上下波动的范围为10％。第四十一学时常用矿用隔爆型电气设备（下）返回目录2．电路工作原理ZXZ8—2.5(4)Ⅱ型矿用隔爆照明信号综合保护装置的电路原理如图所示。第四十一学时常用矿用隔爆型电气设备（下）返回目录(1)主电路。(2)控制电路。(3)保护电路。(4)试验电路。①短路动作试验。②漏电动作试验。第四十一学时常用矿用隔爆型电气设备（下）返回目录(二)BZ80—2.5Z型煤电钻变压器综合保护装置1．概述该装置具有容量为2.5kV·A或4kV·A、电压为127V的电源装置；采用四芯电缆，利用先导回路，可以进行远方操作，做到电钻不运转，电缆不带电；对煤电钻及其电缆能实现过载和短路保护；还具有127V系统的漏电保护装置，并可达到漏电自锁和漏电闭锁。通过对主变压器一次侧接作Y660V及380V电网中。第四十一学时常用矿用隔爆型电气设备（下）返回目录2．工作原理工作原理如图所示，该电钻变压器综合保护装置包括主回路、先导控制回路、漏电保护回路和载频短路保护回路等几部分，具有漏电、过载和短路等保护功能。这里主要介绍漏电保护，其余部分从简。(1)主回路。(2)先导控制回路。(3)漏电保护回路。(4)载频短路保护回路。第四十一学时常用矿用隔爆型电气设备（下）返回目录第四十一学时常用矿用隔爆型电气设备（下）返回目录第四十一学时常用矿用隔爆型电气设备（下）返回目录第四十二学时隔爆型电气设备的失爆及其防治一、隔爆型电气设备常见的失爆现象电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性(即不传爆性)，就是失爆。井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有：(1)隔爆外壳严重变形或出现裂纹，焊缝开焊以及连接螺丝不齐全、螺扣损坏或拧入深度少于规定值，致使其机械强度达不到耐爆性的要求而失爆。(2)隔爆接合面严重锈蚀，由于机械损伤、间隙超过规定值，有凹坑、连接螺丝没有压紧等，达不到不传爆的要求而失爆。返回目录第四十二学时隔爆型电气设备的失爆及其防治(3)电缆进、出线口没有使用合格的密封胶圈或根本没有密封胶圈；不用的电缆接线孔没有使用合格的密封挡板或根本没有密封挡板而造成失爆。(4)在设备外壳内随意增加电气元、部件，使某些电气距离小于规定值，或绝缘损坏，消弧装置失效，造成相间经外壳弧光接地短路，使外壳被短路、电弧烧穿而失爆。(5)外壳内两个隔爆腔由于接线柱、接线套管烧毁而连通，内部爆炸时形成压力叠加，导致外壳失爆。返回目录第四十二学时隔爆型电气设备的失爆及其防治二、隔爆型电气设备失爆的原因(1)电气设备维护和检修不当导致防护层脱落，使得防爆面落上矿尘等杂物，紧固对口接合面时会出现凹坑，有可能使隔爆接合面间隙增大。(2)井下发生局部冒顶砸伤隔爆型电气设备的外壳，移动和搬迁不当造成外壳变形及机械损伤，都能使隔爆型电气设备失爆。