井下电钳工培训教案

彝良县煤矿安全技术培训中心井下电钳工培训教案主讲：柏吉东聂飞龙审核：王云虎吴强1、矿井应有双回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能挡负矿井全部负荷。年产60000T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。矿井的两回路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理定量器。2、井下各水平中央变（配）电所、主排水泵房和下山开采的采区水泵房供电的线路，不得少于双回路。第一章矿井供电系统及采区供电安全第一节矿井供电系统3、严禁井下配电变压器中性点直接接地。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。4、由经地面架空线路引入井下供电线路，必须在入井处装设避雷装置，由地面直接入井的轨道，露天架空引入的管道，必须在井口附近将金属体进行不少于两处良好接地，通讯线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置。5、井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时，低压电气设备上应明显地表出其电压额定值。6、矿井必须备有井上、井下配电系统图。7、电气设备不应超过额定值运行。8、防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“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。二、用电安全作业制度1、工作票制度在地面电气设备和线路上作业时，以及对井下高压电气设备进行检修及对重要线路和重要工作场所进行停、送电时都必须使用工作票，并按工作票规定的内容进行工作。2、高压操作工作许可制度对地面变电所的电源及进线与进线有关的电气设备进行操作、检修时，都必须得到系统主管部门调度的批准。3、高压倒闸、试验操作票制度为了保证人身安全，防止因误操纵而引起设备损坏事故，在进行高压电气设备和线路的倒闸操纵和试验时，必须执行操作票制度和工作监护制度。4、工作监护制度倒闸操作和井下电气设备的检修，必须由两人执行。其中一人监护，一人操纵。5、停、送电制度电气设备在进行检修、搬迁等作业，必须遵守停电、验电、放电、挂接地线和挂牌，严禁带电操纵。严格执行谁停电谁送电，严禁约时送电。6、井下十不准制度⑴不准带电检修。⑵不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。⑶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、瓦斯电闭锁装置。⑷不准明火操作，明火打点、明火放炮。⑸不准用铜、铝、铁等代替保险丝。⑹停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，不准送电。⑺有故障的线路不准强行送电。⑻电气设备的保护装置失灵后，不准送电。⑼失爆设备、失爆电器，不准使用。⑽不准在井下拆卸矿灯。7、三无、四有、两齐、三全、三坚持制度。三无:无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头。四有:有过流和漏电保护装置，有螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置。两齐:电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐。三全:防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全。三坚持: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装置，坚持使用风电和瓦斯电闭锁。1、矿井供电电压等级高压不超过10000V；低压不超过1140V；照明、信号、电话手持式电气设备的供电额定电压不超过127V；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。2、矿井供电系统根据不同的矿井分别采取不同方式供电，具体可分为2级、3级、4级供电；深井供电与浅井供电。3、变压器的中性点运行方式三种方式：直接接地、不接地和经消弧线圈接地，分别将三种方式进行分析。三、矿井供电系统四、采区供电系统1、对采煤工作面的供电2、对掘进工作面的供电3、井下供电的“三专两闭锁”三专是指：专用线路、专用开关、专用变压器，两闭锁是指：风电闭锁、瓦斯电闭锁，引用采煤工作面的供电和掘进工作面的供电对其进行阐述（在后面的讲解中用图纸进行分析）。第二节采区供电安全一、机电峒室的规定与要求（见培训教材P65）二、工作面配电点设在低压开关设备集中的地方，其特点是需要经常随工作面移动，一般距工作面70-100m；掘进工作面的配电点，大多设在掘进巷的一侧或掘进巷道的贯通巷内，一般距工作面80-100m。三、触电的危害及预防措施1、触电的危害人身接触带电导体或因绝缘损坏而带电的设备外壳，都可能造成触电事故由于井下的特殊工作条件，发生触电的可能性较大。触电对人体组织的破坏程度很复杂，对人体的伤害大致可分为电击和电伤两种。电击是指触电后电流通过人体，在热化学和电解作用下使呼吸器官、心脏和神经系统受到损伤和破坏。多数情况下电击可以使人致死，所以最危险。电伤是指由于强电流瞬时通过人体某一部位或电弧烧伤人体，造成对人体外表器官的破坏，当烧伤的面积不大时，不至于有生命危险。触电对人体的危害是由许多因素决定的，但通过人身的电流大小是起决定作用的主要因素。我国规定30mA.s及其以下为安全电压。流过人身的电流与人身的电阻有很大的关系，在理论上我们一般取人身电阻为1000欧；还与电压有很大的关系，我国规定：在没有高度危险的行业安全电压为36V以下，但在高度危险的行业安全电压为24；在特别危险的行业安全电压为12V以下；还与触电的持续时间有关，一般为30mA.s以下；也与工频、交直流有关，一般讲工频越高危害越低，直流比交流危害小。A、使人身不接触和不靠近带电体B、人身接触较多的电器设备采用低电压C、设保护接地装置D、设漏电保护装置E、井下及向井下供电的变压器中性点禁止接地2、触电的预防方法A、非专职大气人员不得擅自摆弄、检修、操纵大气设备B、不准自行停电、送电C、上、下山行走，不能手扶电缆，电缆一旦漏电，后果非常严重D、严禁在大气设备与电缆上躺坐，以防触电3、煤矿井下防止触电应注意的事项杂散电流分直流杂散电流与交流杂散电流，直流杂散电流是指：直流架线电机车电流的全部或一部分，没有经过轨道回路的全程而通过大地或其他设备流回变流所用的电流。交流杂散电流是指：在井下变压器采用中性点不直接接地的供电系统中，当电网三相对地的绝缘电阻、电容不相等时将出现零序电流。零序电流从地线或大地经漏电继电器流回电网。第三节、杂散电流一、杂散电流的危害1、矿井杂散电流可能引发电雷管的误爆炸，威胁人身安全。2、矿井杂散电流腐蚀金属管路和铠装电缆的金属外皮，缩短其使用寿命。3、杂散电流可能使漏电保护发生误动作。4、杂散电流可引起电火花，其电火花能引起瓦斯、煤尘爆炸。二、杂散电流的防治措施因我井只有交流杂散电流，故只讲交流杂散电流的防治措施：1、提高交流电网的绝缘水平；2、采用屏蔽电缆。第四节、三专两闭锁根据《煤矿安全规程》规定：瓦斯喷出区域、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井，掘进工作面的局扇供电必须设专用线路、专用开关、专用变压器。局部通风机和工作面的大气设备必须装设风电闭锁、瓦斯电闭锁，以保证局扇停止运转或掘进巷道瓦超限时，能立即自动切断巷道中电器设备的电源，防止爆炸事故的发生。一、构成与工作原理“三专两闭锁”电气系统图（如图3-11)第二章、采区电网保护煤矿井下供电系统的过流保护、漏电保护、接地保护统称为煤矿井下的三大保护。井下供电系统的三大保护是井下供电安全的可靠保证。第一节、漏电保护当电气设备或导体的绝缘损坏或人体触及一相带电体，电源和大地形成回路，有电流流过的现象，叫漏电。分为集中漏电与分散漏电。1、漏电的的危害漏电会给人身、设备以及矿井造成很大的威胁，其危害为：A、触电伤亡事故；B、产生电火花引起煤尘、瓦斯爆炸；C、漏电产生电位差，可能引起电雷管爆炸；D、会扩大短路故障，烧毁设备、造成火灾。一、漏电的危害及原因2、漏电的原因A、电缆和电气设备长期过负荷运行，使绝缘老化而造成漏电；B、运行中的电气设备受潮或进水，造成对地绝缘电阻下降而漏电；C、电缆与电器设备连接时接头不牢，运行或移动时接头松脱，某相碰壳而造成漏电；D、电气设备内部随意增加元件，使外壳与带电体之间的间隔小于规定值，造成某一相对壳放电而发生接地漏电；E、电缆绝缘层因车辆、机械碰撞而破坏，芯线裸露而漏电；F、铠装电缆受机械损坏或过度弯曲而产生裂口，受潮或进水漏电；G、导体遗留在电气设备内，造成一相碰壳而漏电；H、设备接错线，火线与地线接错而造成漏电；I、操作设备时，造成弧光放电而接地漏电；J、停、送电错误等原因，造成人触及一相而漏电。漏电的保护方式有漏电保护、选择性漏电保护、漏电闭锁本处只讲漏电保护，我井只用了漏电保护这种方式，分析JY82检漏继电器工作原理（见图4）该继电器采用了附加直流电源的方式进行漏电保护。A、监视电网对地的绝缘水平，检漏继电器接入电网后，即有了直流电源，并经如下检测回路：VC（+）—O—接地极1PE辅助接地极2PE—大地—电网对地绝缘电阻—三相电网—QS—1L—2L—KD—VC（—）。有直流电流通过欧姆表，其直流电流的大小可以通过下式计算：ID=UVC/r+R3、漏电的保护方式B、电网漏电保护当人触及电网一相或电网对地绝缘电阻下降到危险值时，流过继电器的电流超过其动作值，使其动作，接点KD1闭合、自动馈电开关DW的脱扣线圈YA有电，使开关跳闸，实现漏电保护作用。接点KD2先于KD1闭合，继电器KD自保，这样，可以保证在间续性接地故障时，继电器KD可靠动作。C、检漏继电器的试验为使检漏继电器可靠工作，该继电器自身设置了检查回路。按《煤矿安全规程》规定：“每天应对检漏装置的运行情况进行一次试验”。试验时，按下试验按钮SB，接通如下回路：VC（+）—Q—1PE—地—PE—SB—R3—1L—2L—KD—VC（—）。检漏继电器应可靠动作，DW自动馈电开关跳闸。D、电网对地电容电流的补偿，从前面分析可知，由于电网对地电容的存在，使得人身触电时电流超过极限安全值，造成极大危险。为了抵消电容电流，可以用附加电感支路来实现。JY82型检漏继电器是利用零序电抗器2L，串接在三相电抗器的中性点与地之间，如图5所示，人触及一相时，通过人体电流有电容电流IC，电感电流IL和电阻电流IR，但电容电流IC，电感电流IL相位差180度，适当调整零序电抗器的电感量，使IC与IL两者相互抵消，使流过人身电流大大减小。JY82型检漏继电器电感的调节是利用带抽头的零序电抗器，改变线圈的匝数来实现的，由于零序电抗器2L的电感电抗值是靠改变线圈的匝数（L0—L9）进行调节，所以补偿效果较差（实测效果最多补偿47%左右），而且最佳补偿范围也小（最大电容每相只能达0.247uf左右)。该继电器采用的是静态补偿方法。漏电保护的作用能够防止人身触电能够不间断的监视电网的绝缘状态，以便及时采取措施，防止其绝缘进一步恶化。减少漏电电流引起矿井瓦斯、煤尘爆炸的危险。预防电缆和电气设备因漏电而引起的相间短路故障。在使用屏蔽电缆的情况下，相间短路必然先从接地漏电开始，漏电后，保护装置首先动作，将故障排除。漏电保护的作用过电流是指流过电气设备和电缆的电流超过了额定值。其故障有短路、过负荷和断相。1、短路短路是指电流不流经负载，而是两根或三根导线直接短路形成回路，这时电流很大，可达到额定电流的几十倍，甚至更大，其危害是在短时间内烧毁电器设备，引起火灾、瓦斯、煤尘事故。短路电流还会产生很大的电动力，使电气设备受机械损坏，也引起电网电压急剧下降，影响电网中的其他电气设备正常工作。造成短路的主要原因是绝缘受到破坏，因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护及检查，并设置短路保护装置。一、过电流故障的危害及原因第二节、过电流保护井下漏电保护动作整定值与闭锁值电压（V）12766011403300整定电阻（Ω）1100110002000050000闭锁电阻（Ω）22002200040000100000过流保护过流保护包括短路保护、过流（过负荷）保护、单相断线保护。过流：是指流过电气设备和电缆的电流超过了它的额定值，井下常见的过流故障有短路、过负荷和断相。短路：是指电流不流经负载而是经过电阻很小的导体直接形成回路。短路分为三相短路和两相短路。Id（2）=Ue/2(（