煤矿井下电网可能造成的危害以及保护措施.docx

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1、煤矿井下电网可能造成的危害以及保护措施（一）触电的危险性人身接触带电导体或因绝缘损坏而带电的设备外壳，都可能造成人身触 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性是很复杂的，一般对人体的伤害大致可分为电 击和电伤两种情况。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 是最危险的。电伤是指由于强电流通过人身某一局部或电弧烧伤人体造成对人体 外表器官的破坏。当烧伤面积不大时，不至于有生命危险。触电对人身造成的危险首先与电流有关，其次与频率和电流种类，通电 时间和通电途径有关。实践证明，

2、通过人身的电流在1毫安时就有感觉；在超过 15毫安时会抽筋；到50毫安时有生命危险；到100毫安时绝对致死。电流的频 率越高则危险性越小，50赫兹的工频对人是最危险的。触电时间越长当然对人 也越危险。在电流为100毫安时只要0.2秒就能致人死亡。通电的途径则以流过 心脏为最危险。流经人身电流的大小，与人身电阻有密切关系。人体电阻越大，通过人 身电流就越小，反之，则电流越大，也就越危险。人身电阻主要是非曲直人的表 面皮肤层的电阻，在人的皮肤层没有受到损伤时可达20100千欧，当受到破坏 时，降低到8001000欧。由于煤矿井下潮湿，劳动条件非常繁重，工人经常流 汗，人身电阻为8001500欧，我

3、们取人身电阻为1000欧作为计算依据。（二）电网漏电的危险性煤矿井下低压电网漏电，有两种情况，一是集中性漏电；二是分散性漏电。集中性漏电，是由于电气设备或电缆某点因绝缘被破坏使导电部分直接 接地所造成的漏电。分散性漏电，是由于电气设备及电缆的绝缘老化、受潮等原 因，使电网对地绝缘电阻显著下降而造成的漏电。导致采掘电网漏电的原因大致有以下情况：属于设备或电缆本身的问题有：1 .敷设在井下巷道内的电缆，由于使用年久，绝缘老化，使绝缘电阻下降, 在正常运行中发生漏电现象。在这样的绝缘水平下，因网路过电压，会使绝缘击 穿，造成集中性漏电；2 .开关设备长期使用，接线板潮湿可造成漏电；开关内部元件（主要

4、是变压器、接触器、线圈等）或导线，因某种原因使绝缘老化，接触壳体后也可造成 漏电；3 .电气设备达不到有关间隙和爬电距离的要求而造成放电产生漏电。属于误操作造成的漏电有：1 .电缆与电线相接时，误将火线与地线相接，或线柱压线不实，造成电气 设备运行时产生过热，破坏绝缘而产生漏电。2 .电缆接线违反有关规定，采用了鸡爪子、羊尾巴和明接头。这些接线方 法都破坏了橡套电缆的绝缘，在井下遭受淋水、滴水与潮湿气体的浸蚀下易发生 漏电。3 .有的橡套电缆吊挂方法违反规定，采用铁丝或铜丝吊挂，当受到外力作 用时，橡套电缆易受剪切作用，使铁丝或铜丝嵌入绝缘层内，从而产生漏电。4 .电缆接头在外力作用下从线柱上

5、拔脱，使接头碰壳造成漏电。5 .开关设备检修后，残留在线箱或腔体中的线头与金属碎片等未能清扫干 净，或将小零件与工具忘在内部，如果这些东西碰到电源线，产生漏电。属于管理方面的问题有：1 .由于其它工作造成电缆失挂后被埋压或浸泡于水中。电缆被埋压后，运 行中电流产生的热量不易散出，时间过长将使绝缘老化而漏电；电缆浸泡水中， 由于井下的酸性侵蚀及渗透作用，使电缆受潮而漏电。2 .井下电缆在运行中没保护好，放炮时将电缆的外皮崩坏破坏了绝缘而漏 电或产生微小裂口，潮湿空气浸入后，绝缘降低而漏电。3 .井下巷道狭窄，光线较暗，工人工作时，劳动工具易将电缆割伤或碰伤, 造成漏电。另外，由于采掘机械设备移动

6、时，相关人员照顾不到，使电缆受到拉、 挤、压造成漏电。4 .井下工作的电动机，因长期过负荷，使绝缘老化，产生漏电。采掘电网漏电可能导致的危险性有：1 .人身触电当电气设备绝缘损坏时，使外壳带电，若人体接触此外壳，则导致触电事故。2 .使井下瓦斯爆炸井下有瓦斯，煤尘，在一定条件下可以燃烧与爆炸。漏电有可能导致瓦斯煤 尘爆炸事故，其原因如图5TT所示。ACBA O nu *0图5TT电网一相绝缘损坏时漏电电流的途径当电网一相绝缘损坏发生漏电时，漏电电流经绝缘损坏处入地，并经电网其 它两相对地绝缘电阻回到电源，如箭头所示。如果一旦断开此漏电回路（如设备 运转振动与地面离开瞬间），则在断开处（A点）产

7、生电火花，就有可能点燃或 引爆瓦斯，导致火灾或瓦斯煤尘爆炸。3 .使雷管超前引爆漏电电流在其通过的路径上将产生电位差，漏电电流越大，电位差也越大， 如果雷管两端引线不慎与漏电电路上具有一定电位差的两点相接触，则可能发生 雷管超前爆炸的事故。4 .烧毁电气设备当井下电网中电气设备或电缆绝缘损坏时，便可造成相间短路或接地故障。 如相间直接接触，则短路电流较大，可以使短路保护动作，切断电源。如果相间 不是直接接触，而是经过漏电电阻相接的，则电流有可能不使保护装置动作，这 种漏电状态将长期存在下去。由于漏电电流长期通过绝缘损坏处，产生大量的热 能，将使电气设备烧毁。（三）短路与过载的危害“短路”是一种

8、故障状态。短路一般是由于线路或用电设备的绝缘损坏而 造成的。在交流供电系统中，任何电设备或供电电缆，由于绝缘损坏等原因造成 电网相与相、相与地之间短接起来的现象，都叫做短路。在煤矿井下，特别是采掘区域里，由于其特殊的工作环境，电气设备或电缆 的绝缘容易遭破坏（如水分和潮湿空气的浸入、物件对电缆的损伤，长期过负荷 运行以及使用年久绝缘老化等），都容易发生短路故障。由于短路电流很大（通常可达到正常工作电流的几倍，甚至几十倍），可能 产生很大的机械应力使电气设备破坏；短路电流如不及时切除，可使电缆着火， 引起井下火灾；短路电流产生的电弧或热效应可以点燃瓦斯或引起瓦斯煤尘爆 炸，造成严重的后果；此外短

9、路故障的存在，将使供电电压下降，还会影响电网 其它电气设备的正常工作。所谓过载，是指电动机不仅负荷电流超过了允许值，而且过载的时间也超过 了允许值。煤矿井下，特别是井下采掘工作面的任务重，时间紧，由于机械方 面的原因，或超负荷运行以及频繁起动和网路电压降过大等原因，都容易造成电 动机的过载故障。电动机过载后，绕组中电流密度大大增加，发热急剧增高，当温升超过绝缘 材料所允许的限度，在一定的时间内就将导致绕组烧毁而损坏电机。由于电动机 绝缘烧毁，还会造成单相漏电、两相或三相短路，如果不迅速消除故障，还可能 引起其它重大事故的发生。（四）采掘电网的保护类型有哪些采掘电网的保护有过流保护（包括过负荷保

10、护和短路保护）；漏电保护（包 括漏电闭锁、漏电保护和选择性漏电保护）；接地保护；此外还有电压保护（包 括欠电压保护和过电压保护）；断相保护以及风电、瓦斯电、温度闭锁等保护。其保护分类、保护范围、保 护方法与手段见表5-1-1所示。表511采掘电网保护分类表保护种 类保护分 类保护范围方法和手段漏电保护漏电保 护电网绝缘降低到某一数值时动作漏电继电器选择性 漏将漏电的回路选择出来动作选择性漏电继电器漏电闭 锁送电前进行监测，漏电回路不消除漏电不 能送电有漏电闭锁的漏电继 电器接地保 护保护接地防止人员触电，防止电火花引燃爆炸性气 体保护接地系统过(电 流)负荷 保护(1)设备出现连续的过负荷时动

11、作(2)设备由于过负荷而出现异常时动作(1)过(电流)负荷继电 器(2)过热继电器短路保 护对电气系统或设备出现短路时动作(1)短路继电器(2)熔断器电压”欠压保 护当电压消失或低于某一数值时而动作(1) 防止设备自起动(2)防止电压过低时电气 设备过热(1)欠压继电器(2)无电压继电器(3)磁力起动器的电 磁铁禾 护过电压 保护(1)保护大气过电压引入井下(2)保护 操作过电压(1)避雷器(2)压敏电 阻(3)熔断器(4)阻 容吸收装置断相保 护保护范 围电机一相断线时动作断相保护装置风电、温 度、瓦斯 电闭锁 护风电、温 度、瓦斯 电闭锁必须有风，无风断电；超过规定温度断电； 瓦斯超过规定浓度断电风、温度、瓦斯保护闭 锁装置