煤矿电气安全-(新课件)[1]

煤矿电气安全一、安全用电二、矿井供电及其安全检查重点三、防爆电气设备及安全检查重点四、矿井供电安全管理五、电气火灾事故案例分析煤矿主要电气事故种类：1、人身触电事故2、电气火灾事故3、电气失爆、雷电、漏电引发的瓦斯爆炸事故煤矿事故预防措施：1、煤矿设备选型要求2、煤矿供电基本安全要求3、机电保护4、管理操作培训一、安全用电（一）触电的危害１．电流对人体的作用煤矿井下空间狭小、潮湿、有淋水、矿尘大，容易造成电气设备漏电。因此，煤矿井下发生触电事故可能性较大。触电事故是指人体触及带电体，或人体接近高压带电体时有电流流过人体而造成的人身伤害事故。按电流对人体伤害的程度，触电可分为电击和电伤两种。电击是指电流流过人体内部，造成人体内部器官损坏，而导致残废或死亡。电伤是指强电流瞬间通过人体的某一局部或电弧对人体表面造成的烧伤、灼伤。在触电死亡事故中，大多数是电击死亡事故。因此，触电事故主要是指电击事故。电击是电流对人体内部组织造成的伤害。仅50mA的电流即可使人的神经系统受到电流强烈刺激，引起呼吸中枢衰竭，呼吸麻痹，严重时导致心室纤维颤动，以至引起昏迷和死亡。按照人体触及带电体的方式和电流通过人体的途径，电击触电可分为三种情况：（1）单相触电单相触电是指人体接触一相带电体，这时触电的危险程度取决于电网中性点是否接地和触电环境。对于高电压人体虽然没有触及，但因超过了安全距离，高压电对人体产生电弧放电，也属于单相触电。单相触电的危害程度与电网的运行方式有关，一般情况下，接地电网的单相触电比不接地电网的危害大。单相触电a—中性点接地；b—中性点绝缘电网中性点接地时，通过人体的电流为I=U/R₀Rｒ=U/Rｒ式中U—相电压R₀—电网中性点接地电阻，一般具有几欧，远远小于人体电阻R，可以忽略；Rｒ—人体触电电阻中性点绝缘时，各项导线对地电阻为绝缘电阻，由于各项导线分布电容的存在，还应考虑分布电容的作用。因此人体触电电阻为人体电阻与各项导线对地阻抗串联的结果。这就是说，当电网电压一定的情况下，中性点不接地系统对触电的危险较小。（２）两相触电。两相触电是指人体两处同时触及两相带电体而发生的触电事故。无论电网的中性点接地与否，其危害性都比较大。（３）跨步电压触电。当电网或电气设备发生接地事故时，流入大地中的电流在土壤中形成电位，地表面也形成以接地点为圆心的径向电位差分布。如果人行走时前后两脚间（一般按0.8m计算)电位差达到危险电压造成触电，称为跨步触电。人离接地点越近，跨步电压越高，危险性越大。一般在距接地点20m以外，可以认为地电为零。在高压故障接地处或有大电流流过接地装置附近，都可能出现较高的跨步电压，所以井下不存在跨步电压的危险。非接触触电非接触触电是指当人靠近高压带电体，距离小于或等于放电距离时，人与高压带电体之间产生放电而引起的触电。这时，通过人体的电流虽然很大，但人会被迅速击倒而脱离电源，有时不会导致死亡，但会造成严重烧伤。电伤是电流的热效应、化学效应、光效应或机械效应对人体造成的伤害。电伤会在人体上留下明显伤痕，有灼伤、电烙印和皮肤金属化三种：（1）电弧灼伤是由弧光放电引起的。比如低压系统带负荷（特别是感性负荷）拉裸露刀开关、错误操作造成的短路、人体与高压带电部分距离过近而放电，都会造成强烈弧光放电。（2）电烙印通常是在人体与带电体紧密接触时，由于电流的化学效应和机械效应引起的伤害。（3）皮肤金属化是由于电流熔化和蒸发的金属微粒渗入表皮所造成的伤害。2.对人体作用电流的划分对于工频交流电，按照通过人体的电流大小而使人体呈现不同的状态，可将电流划分为三级：（1）感知电流。引起人的感觉的最小电流称感知电流。人接触这样的电流会有轻微麻感。实验表明，成年男性平均感知电流有效值约为1.1mA，成年女性约为0.7mA。感知电流一般不会对人造成伤害，但是接触时间长，表皮被电解而电流增大时，感觉增强，反应变大，可能造成坠落等间接事故。（2）摆脱电流。电流超过感知电流并不断增大时，触电者会因肌肉收缩、发生痉挛而紧握带电体，不能摆脱电源。人体触电后能自行摆脱电源的最大电流称为摆脱电流。一般成年男性平均摆脱电流为16mA，成年女性约为10.5mA。儿童较成年人小。摆脱电流是人体可以忍受而不会造成危险的电流。若通过人体的电流超过摆脱电流时间过长，会造成昏迷、窒息甚至死亡。因此，人摆脱电源能力随着触电时间的延长而降低。（3）致命电流。在较短时间内危及生命的电流，称为致命电流。电流达到50mA以上，就会引起心室颤动，有生命危险，100mA以上的电流，则足以致死。而接触30mA以下的电流通常通常不会有生命危险。电流mA作用的情况50Hz的交流电直流电0.6-1.5开始有感觉，手指有麻刺没有感觉2-3手指有强烈麻刺，颤抖没有感觉5-7手部痉挛感觉痒、刺痛、灼热8-10手已难于摆脱带电体，但是还能摆脱，手指尖部到手腕有剧痛热感觉增强20-25手迅速麻痹，不能摆脱带电体，剧痛，呼吸困难热感觉增强较大，手部肌肉不强烈收缩50-80呼吸麻痹，心房开始震颤有强烈热感觉，手部肌肉收缩，痉挛，呼吸困难90-100呼吸麻痹，持续3S或更长时间，则心脏麻痹，心室颤动呼吸麻痹300及以上作用时间0.1S以上，呼吸和心脏麻痹，机体组织遭到电流的热破坏电流对人体造成的影响3.影响触电伤害的因素触电对人身的伤害程度主要由以下因素决定：1）流经人体电流的大小：电流对人体的危险电流50mA。安全电流井下30mA。一般认为：通过人体的电流超过50mA时，就有生命危险；超过100mA时，只要很短时就会使人停止呼吸，失去知觉而死亡。2）.人体的电阻大小：人体的电阻由体内电阻（500Ω）和皮肤电阻（650Ω~10KΩ）组成。3）.作用与人体的电压值：安全电压取决于人体电阻和安全电流的大小。对于干燥而触电危险性较小的环境，其安全电压一般不大于40伏。但对于潮湿而触电危险性较大的环境，其安全电压不应大于12伏。其他因素对触电危险性的影响触电危险性主要取决于流经人体的电流，但触电时间、触电电流流经人体的途径、触电电流的频率和人的精神状态及健康状态对触电的危险性也有影响。1）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。2）触电电流流经人体的途径也直接影响着触电的危险性。3）触电电流的工作频率对触电的后果也有较大影响，25Hz~300Hz的交流电对心脏的影响较大，大于2000Hz的交流电对心脏的影响较小，直流电对人身触电的危险性比交流电小。4）人的精神状态和健康状态对触电危险性也有影响。当触电人身体疲劳、注意力不集中喝酒以后，由于反应迟钝，触电后不能及时脱开带电体。具有心脏病、精神病的人触电后所受到的伤害要大于正常人。（二）人体触电的原因及预防措施1.人体触电的原因（1）作业人员违反《章程》、操作规程有关规定、带电作业、带电安装、带电检查、修理、处理障碍；忘记停电、停错电、不验电、放电等。（2）不执行停、送电制度，停电开关没闭锁；没按要求悬挂“有人工作，严禁送电”警示牌，执行谁停电谁送电安全作业制度不严，误送电。（3）没设可靠的漏电保护、漏电保护失效或甩掉不用；漏电保护失效接地网断线的情况下人触及带电的设备外壳。（4）不按要求使用绝缘用具、带电拉隔离开关等误操作导致人体触电。（5）不按要求携带较长的导电材料，在有架线的巷道行走时触及架线。（6）工作中，触及破损电缆、裸露带电体等。2.人体触电的预防措施（1）使人体不能触及或接近带电体。（2）设置保护接地。（3）在井下高、低压供电系统中，装设漏电保护装置，防止供电系统漏电造成人身触电和引起瓦斯或煤尘爆炸。（4）采用较低的电压等级。对那些人身经常触及的的电气设备（如照明、信号、监控、通信和手持式电气设备），除加强手柄的绝缘外，还必须采用较低的电压等级。例如，手持式煤电钻和照明装置的额定电压不应大于127伏，矿井监控设备的额定电压不应大于24伏。（5）维修电气装置时要使用保安工具。如，绝缘夹钳、绝缘手套、绝缘套鞋等。严格遵守各项安全用电制度和《规程》的相关规定。二、矿井供电及其安全检查重点（一）矿井供电系统矿井供电系统电压等级主要有：6kv10kv35kv110kv,矿区供电电压等级大多数在35kv以下。通常情况下，经过经济技术比较，当两种电压的技术经济指标比较结果相差不多时，宜采用电压较高的方案。井下供电系统一般由输电电缆、中央变电所、分区变电所、采区变电所、移动变电站、采区配电点及各类电缆组成。输电距离和容量：电压等级kv输电距离(km)输电容量(MW)64-150.1-1.2106-200.2-23520-502-10110100-15010-50对于380伏以下低压动力和照明线路，输电距离由矿区实际情况、负荷大小和导线截面确定。矿用电气设备同一般电气设备相比具有如下特点：（1）电气防爆。煤矿井下具有瓦斯和煤尘，当其浓度达到爆炸浓度时，若工作在该环境中的电气设备产生危险电弧、电火花或局部高温，就会发生燃烧和爆炸。因此用于煤矿井下爆炸性环境的电气设备必须是防爆型电气设备，避免电气设备所产生的电弧、电火花和高温引起瓦斯和煤尘爆炸。（2）防护性能好。煤矿井下除具有甲烷、一氧化碳等易燃易爆性气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体，矿尘大、潮湿、有淋水。因此矿用电气设备的防护性能要好，具有防潮、防腐、防毒等防护措施。（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%，而煤矿井下电网电压的波动范围可达75%-110%。因此，矿用电气设备的电网电压波动适应能力强。（4）过载能力强。采、掘、运等电气设备启动频繁，井下机电硐室和巷道的温度较高，散热条件差。因此，矿用电气设备要有足够的过载能力。（5）保护功能强。煤矿井下潮湿、空间小，这就增大了人体触电的机会。因此，矿用电气设备和供电系统应使人身不能触及或接近带电导体，具有完整、可靠的保护接地网，在高、低压供电系统装设漏电保护系统及装置，对人身经常触及的电气设备要用较低的电压等级。（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集聚，在一定的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。电力是煤矿的动力，为保证煤炭的安全生产，对供电提出如下要求：(1)可靠供电，即要求供电不间断。煤矿如果供电中断不仅会影响产量而且有可能引发瓦斯集聚、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可以来自不同变电所或同一变电所不同母线上。(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，所以必须严格按照《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。在满足供电可靠与安全的前提下，还应保证供电质量，要求做到供电系统投资、运行维护成本低。煤矿电力用户可分为三类：一类用户：凡因突然停电造成人身伤亡事故或重要设备损坏，给企业造成重大经济损失者，均是一类用户。如煤矿主通风机、井下主排水泵、副井提升机等，这类用户采用来自不同电源母线的两回路进行供电，无论是电力网在正常或事故时，均应保证对它的供电。二类用户：凡因突然停电造成较大减产和较大经济损失者。例如，煤矿集中提煤设备、地面空气压缩机、采区变电所等，对这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。三类用户：这类用户突然停电时对生产没有直接影响。例如，煤矿井口机修厂及公用事业用电设备等。对这类用户的供电，只设一回路供电1.矿井供电必须符合的要求（1）矿井供电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负荷。年产6万吨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。（2）矿井两回路电源线路上都不得分接任何负荷。（3）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。（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