矿山安全用电知识讲座精.ppt
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1、矿山安全用电知识讲座第1页,本讲稿共85页 欢欢 迎迎 共共 同同 学学 习习 煤矿供电安全知识煤矿供电安全知识!第2页,本讲稿共85页 前言前言 矿井供电的特殊性和重要性矿井供电的特殊性和重要性第一节、电的基础知识第一节、电的基础知识第二节、井下电气设备的隔爆与失爆第二节、井下电气设备的隔爆与失爆第三节、井下电网的三大保护第三节、井下电网的三大保护第四节、预防电气事故的一般方法和措施第四节、预防电气事故的一般方法和措施 学习要点学习要点第3页,本讲稿共85页前前 言言 煤矿的生产最突出的特点就是井下作业,由于井下自然存在的环境不适于人的生存和工作,因此需要向井下作业场所通风,这就要通风机;由
2、于井下有涌水,甚至有的井下涌水量还很大,很短的时间停泵就会造成淹井淹人,所以要有排水设备;在井筒升降人员就要提升机。这些扇风机、排水泵、提升机等在运行中都要消耗电能,如果突然停电,就会导致井下有毒有害气体大量聚集,以至人员窒息死亡或发生瓦斯事故。在涌水量大的矿井中,由于停泵就给矿井和人员造成重大危险。提升机也由于突然停电可能坠罐等造成严重的人生身事故。由此可见,矿井和矿井的主要机电设备是不能中断供电的。这就要我们采取可靠措施来保证安全用电。第4页,本讲稿共85页 在供电行业中规定用电负荷分为三类:第一类负荷是凡因突然中断供电会造成人身伤亡或设备损坏且难以修复,或给国民经济带来重大损失的用户称为
3、第一类用户,煤矿用电就属于第一类用户。所以掌握和学好安全用电知识是从事煤矿机电作业的基本安全常识。第5页,本讲稿共85页(一)电流、电压和电阻(一)电流、电压和电阻 1 1、电、电 流流 电电电电荷荷荷荷有有有有规规规规则则则则的的的的定定定定向向向向运运运运动动动动称称称称为为为为电电电电流流流流。电电流流有有时时也也作作为为“电电流流强强度度”的的简简称称。习习惯惯上上把把电电荷荷流流动动的的方方向向规规定定为为电电流流的的方方向向。电电流流有有两两种种,一一种种叫叫直直流流电电,即即电电流流的的方方向向不不随随时时间间改改变变,如如矿矿灯灯,架架线线电电机机车车用用电电等等。另另一一种种
4、叫叫交交流流电电,即即电电流流的的大大小小和和方方向向随随着着时时间间作作周周期期性性变变化化,如如家家庭庭照照明用电等等。明用电等等。电电流流用用符符号号 I I 表表示示,单单位位为为安安培培,简简称称安安,用用符符号号A A表表示示。常常用用的的单单位位还还有有千千安安(KAKA)、毫毫安安(mAmA)和和微微安安(A A)。它它们们之间的关系是:之间的关系是:1KA 1KA(千安)(千安)=1000A=1000A(安)(安)1A 1A(安)(安)=1000mA=1000mA(毫安)(毫安)1mA 1mA(毫安)(毫安)=1000=1000 A A(微安)(微安)第一节 电的基础知识第6
5、页,本讲稿共85页 2、电压 在在电电路路中中,由由于于电电源源中中电电动动势势的的作作用用,使使电电源源的的一一端端聚聚集集正正电电荷荷,另另一一端端聚聚集集负负电电荷荷,形形成成电电源源的的正正极极和和负负极极。电源正极和负极之间的电位差,称为电压。电源正极和负极之间的电位差,称为电压。电源正极和负极之间的电位差,称为电压。电源正极和负极之间的电位差,称为电压。电电压压用用符符号号U U表表示示,单单位位为为伏伏特特,用用符符号号V V表表示示。常常用用的的单单位有千伏(位有千伏(KVKV)、毫伏()、毫伏(mVmV)等。它们之间的关系是:)等。它们之间的关系是:1KV 1KV(千伏)(千
6、伏)=1000V=1000V 1V 1V(伏)(伏)=1000mV=1000mV(毫伏)(毫伏)第7页,本讲稿共85页3、电阻 物物体体对对电电流流通通过过所所呈呈现现的的阻阻力力称称为为电电阻阻。电电阻阻与与导导体体的的长度、断面和材料等有关系。长度、断面和材料等有关系。电电阻阻用用符符号号R R或或用用r r表表示示,单单位位为为欧欧姆姆,简简称称欧欧,用用符符号号 表表示示。常常用用的的单单位位有有千千欧欧(KK)和和兆兆欧欧(MM)。他他们们之之间的关系是:间的关系是:1K 1K(千欧)(千欧)=1000=1000(欧)(欧)1M 1M(兆欧)(兆欧)=1000000=1000000(
7、欧)(欧)第8页,本讲稿共85页(二)导体、绝缘体和半导体1、导体 电荷容易流过的物体称为导体。常见的金属如银、铜、电荷容易流过的物体称为导体。常见的金属如银、铜、铝等都是良好的导体,所以矿用电缆的导电芯线,都是用铜铝等都是良好的导体,所以矿用电缆的导电芯线,都是用铜和铝作为导体。除银、铜、铝外,还有其他金属及各种水溶和铝作为导体。除银、铜、铝外,还有其他金属及各种水溶液等都是导体,大地也可作为导体。液等都是导体,大地也可作为导体。第9页,本讲稿共85页2、绝缘体 除导体之外,电荷难以流过的物体称为绝缘体。常除导体之外,电荷难以流过的物体称为绝缘体。常见的如橡胶、塑料、陶瓷、空气等。习惯上把绝
8、缘体的电见的如橡胶、塑料、陶瓷、空气等。习惯上把绝缘体的电阻专门叫做绝缘电阻,用兆欧作单位,它是衡量绝缘性能阻专门叫做绝缘电阻,用兆欧作单位,它是衡量绝缘性能好坏的依据。好坏的依据。绝缘体的绝缘性能是随条件而变化的,一切绝缘受到绝缘体的绝缘性能是随条件而变化的,一切绝缘受到损伤、过热、受潮或加压超过规定时,都能时绝缘性能急损伤、过热、受潮或加压超过规定时,都能时绝缘性能急剧下降,甚至失去绝缘性能,可能引起严重的后果。剧下降,甚至失去绝缘性能,可能引起严重的后果。第10页,本讲稿共85页3、半导体 导电性能介于导体于半导体之间的物质,称为半导体。导电性能介于导体于半导体之间的物质,称为半导体。常
9、见的半导体有锗、硅、硒和半导体橡胶等。半导体经过常见的半导体有锗、硅、硒和半导体橡胶等。半导体经过加工后可以制成各种晶体管、半导体器件、集成电路等,加工后可以制成各种晶体管、半导体器件、集成电路等,广泛应用于各种电子电路中,如煤矿生产中使用的硅整流、广泛应用于各种电子电路中,如煤矿生产中使用的硅整流、可控硅、综合保护器等。可控硅、综合保护器等。第11页,本讲稿共85页(三)欧姆定律 一段电阻内流过的电流大小与加在它两端的电压成正比,与电阻本身的电阻值成反比,这就是欧姆定律。可用下式表示:I=U/R I-电流(A)U-电压(V)R-电阻()第12页,本讲稿共85页(四)电功率 在单位时间,即一秒
10、种内所做的电功,称为电功率,或简称功率。电功率用符号P表示,单位为瓦特,简称瓦,用符号W表示。功率和电压与电流之间都保持着正比关系,可用下式表示:P=UxI式中 P-电功率.单位:W。经常用千瓦作单位,即1KW=1000W。有时也把功率叫容量。第13页,本讲稿共85页 第二节 矿井电气设备的隔爆与失爆(一)、什么是隔爆和失爆1、隔爆:就是当电气设备外壳内部的爆炸性气体发生爆炸时,不会引起外壳周围的爆炸性气体发生爆炸。2、失爆:电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性 第14页,本讲稿共85页(二)、失爆现象与检查方法(二)、失爆现象与检查方法 井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有以下几种井下隔爆型
11、电气设备常见的失爆现象有以下几种:1 1、用螺栓固定的隔爆结合面的失爆现象、用螺栓固定的隔爆结合面的失爆现象 缺缺螺螺栓栓、弹弹簧簧垫垫圈圈或或螺螺母母,螺螺栓栓或或螺螺孔孔滑滑扣扣,螺螺栓栓折折断断在螺孔中,未上满扣。在螺孔中,未上满扣。弹簧垫圈未压平或螺栓松动,弹簧垫圈断裂或无弹性弹簧垫圈未压平或螺栓松动,弹簧垫圈断裂或无弹性第15页,本讲稿共85页2 2、电缆引出入装置的失爆现象、电缆引出入装置的失爆现象 密密封封圈圈老老化化、失失去去弹弹性性、变变质质、变变形形,有有效效尺尺寸配合间隙达不到要求,起不到密封作用。寸配合间隙达不到要求,起不到密封作用。密封圈外径与进线装置内径差值超过表密
12、封圈外径与进线装置内径差值超过表6-56-5的规定。的规定。密封圈外径与引入电缆外径差大于密封圈外径与引入电缆外径差大于1mm1mm以上。以上。密封圈的单孔内穿进多根电缆。密封圈的单孔内穿进多根电缆。把密封圈割开套在电缆上。把密封圈割开套在电缆上。密密封封圈圈刀刀削削后后凸凸凹凹不不整整齐齐圆圆滑滑,锯锯齿齿直直径径差差大大于于2mm2mm以上。以上。密封圈没有完全套在电缆护套上。密封圈没有完全套在电缆护套上。第16页,本讲稿共85页 线线嘴嘴压压紧紧没没有有余余量量,线线嘴嘴在在密密封封圈圈之之间间没没有有加装金属垫圈。加装金属垫圈。进进线线嘴嘴压压紧紧后后没没有有余余量量或或进进线线嘴嘴内
13、内缘缘压压不不紧紧密密封封圈圈,或或密密封封圈圈端端面面与与器器壁壁接接入入不不严严,或或密密封封圈圈能活动。能活动。引引入入引引出出电电缆缆压压线线板板未未压压紧紧电电缆缆,用用单单手手扳扳动动喇叭嘴上下左右晃动时有明显晃动。喇叭嘴上下左右晃动时有明显晃动。在引入装置处能轻易来回抽动电缆。在引入装置处能轻易来回抽动电缆。高高压压铠铠装装电电缆缆终终端端接接线线盒盒没没有有灌灌绝绝缘缘胶胶;绝绝缘缘胶胶没有灌到电缆三叉以上;绝缘胶有裂纹而能相对活动没有灌到电缆三叉以上;绝缘胶有裂纹而能相对活动.第17页,本讲稿共85页 3 3、隔爆型插接装置的失爆现象、隔爆型插接装置的失爆现象 煤煤电电钻钻插
14、插销销的的电电源源侧侧应应接接插插座座,负负荷荷侧侧应应接接插插销,如接反即为失爆。销,如接反即为失爆。电电源源电电压压低低于于1140V1140V的的插插接接装装置置,缺缺少少防防止止突突然然拔脱的联动装置。拔脱的联动装置。电压在电压在1140V1140V以上的插接装置没有电气联锁装置。以上的插接装置没有电气联锁装置。插插销销在在触触头头断断开开的的断断电电瞬瞬间间,外外壳壳隔隔爆爆接接合合面面的最大直径差的最大直径差W W和最小有效长度和最小有效长度L L不符合表不符合表6-56-5规定规定 表表6-56-5外壳隔爆结合面的最大直径差外壳隔爆结合面的最大直径差W W和最小有效长度和最小有效
15、长度L L外壳净容积/LL/mmW/mmV0.5150.5V0.5250.6第18页,本讲稿共85页4、煤矿井下常见的电气失爆现象有:(1 1).由于隔爆结合面严重锈蚀,有较大的机械伤由于隔爆结合面严重锈蚀,有较大的机械伤痕,连接螺栓没有压紧而使隔爆间隙超过规定要求痕,连接螺栓没有压紧而使隔爆间隙超过规定要求而造成失爆。而造成失爆。(2 2).由于外力作用,如砸、压、挤等原因,使隔由于外力作用,如砸、压、挤等原因,使隔爆外壳变形或损坏:隔爆外壳上的盖板、接线嘴、爆外壳变形或损坏:隔爆外壳上的盖板、接线嘴、接线盒的连接螺栓折断、螺纹损坏;连接螺栓不齐接线盒的连接螺栓折断、螺纹损坏;连接螺栓不齐全
16、,使机械强度达不到规定要求而失爆。全,使机械强度达不到规定要求而失爆。(3 3).连接电缆没有使用合格的密封圈或没有密封连接电缆没有使用合格的密封圈或没有密封圈,不用的电缆接线孔没有使用合格的封堵挡板或圈,不用的电缆接线孔没有使用合格的封堵挡板或没有挡板而失爆。没有挡板而失爆。(4 4).接线柱、绝缘套管烧毁,使两个空腔连通,接线柱、绝缘套管烧毁,使两个空腔连通,外壳内部爆炸时产生高压使外壳损坏,产生失爆。外壳内部爆炸时产生高压使外壳损坏,产生失爆。(5 5)隔爆外壳焊缝开焊、有裂缝而失爆。)隔爆外壳焊缝开焊、有裂缝而失爆。第19页,本讲稿共85页 (三)、隔爆型电气设备的失爆原因及危害(三)
17、、隔爆型电气设备的失爆原因及危害失爆原因:失爆原因:造成失爆的原因是复杂多样的,常见的主要原因有:造成失爆的原因是复杂多样的,常见的主要原因有:1 1、由于维护和定期检修不妥,使隔爆面间隙增大。、由于维护和定期检修不妥,使隔爆面间隙增大。2 2、井下电气设备由于移动或搬运不当面发生磕碰,使外壳变形、井下电气设备由于移动或搬运不当面发生磕碰,使外壳变形或产生严重的机械伤痕,或在使用中亦很可能发生撞击现象,或产生严重的机械伤痕,或在使用中亦很可能发生撞击现象,严重时可能增加接合面间隙。严重时可能增加接合面间隙。3 3、装配时产生严重的机械划痕。这是由于杂质没有清除干、装配时产生严重的机械划痕。这是
18、由于杂质没有清除干净造成划伤隔爆面,在转盖式结构的接合面上特别容易净造成划伤隔爆面,在转盖式结构的接合面上特别容易发生这种现象。发生这种现象。第20页,本讲稿共85页4 4、隔爆面上产生锈蚀现象,增大粗糙度。、隔爆面上产生锈蚀现象,增大粗糙度。5 5、由于不熟悉设备性能,在装卸过程中没有采用专、由于不熟悉设备性能,在装卸过程中没有采用专用工具或发生误操作。用工具或发生误操作。6 6、螺栓紧固的隔爆面,由于螺孔深度过浅或螺栓太、螺栓紧固的隔爆面,由于螺孔深度过浅或螺栓太长,而不能很好的紧固零件。长,而不能很好的紧固零件。7 7、由于工作人员对防爆理论知识掌握不够,对各种、由于工作人员对防爆理论知
19、识掌握不够,对各种规程不能正确贯彻执行,以及对设备的隔爆要求粗心规程不能正确贯彻执行,以及对设备的隔爆要求粗心大意,均可能造成失爆。大意,均可能造成失爆。第21页,本讲稿共85页失爆的危害:井下防爆设备具有隔爆性和耐爆性,就是说在井下防爆设备具有隔爆性和耐爆性,就是说在设备的壳内产生电火花引起混合气体爆炸时其火焰设备的壳内产生电火花引起混合气体爆炸时其火焰传不到壳外,而设备失爆后就起不到隔爆和耐爆的传不到壳外,而设备失爆后就起不到隔爆和耐爆的作用。内部发生爆炸的火焰会传到壳外,并且与井作用。内部发生爆炸的火焰会传到壳外,并且与井下可燃、可爆性混合气体直接接触,会引起矿井火下可燃、可爆性混合气体
20、直接接触,会引起矿井火灾及煤尘瓦斯爆炸,造成重大恶性事故。灾及煤尘瓦斯爆炸,造成重大恶性事故。第22页,本讲稿共85页 为保证井下低压供电安全,必须装置漏电、接地、过流等三大保护。第三节 井下电网三大保护第23页,本讲稿共85页 (一)、漏电保护(一)、漏电保护 漏漏漏漏电电电电保保保保护护护护是是指指低低压压电电网网电电源源中中检检查查漏漏电电的的保保护护装装置置。其其主主要要作作用用有有二二:一一是是监监视视电电网网的的绝绝缘缘程程度度,以以便便进进行行预预防防性性检检修修;二二是是当当电电网网发发生生漏漏电电或或人人身身触触电电事事故故时时,能能允允许许的的时时间间内内将将总总馈馈电电开
21、开关关自自动动切切断断,以以保保证证安安全全。实实践践证证明明,这这是是保保证证井井下下安安全全生生产产行行之之有有效效的的措措施施。如如图图1-11-1所示所示图图1-11-1第24页,本讲稿共85页1、漏电的危害:人接触漏电设备会造成触电伤亡事故。人接触漏电设备会造成触电伤亡事故。漏电回路上碰地碰壳能产生电火花,引起瓦斯煤尘漏电回路上碰地碰壳能产生电火花,引起瓦斯煤尘爆炸。爆炸。若电雷管引线两端接触不同电位的两点,可能使雷若电雷管引线两端接触不同电位的两点,可能使雷管爆炸。管爆炸。电气设备漏电时不及时切断电源会扩大短路故障,烧电气设备漏电时不及时切断电源会扩大短路故障,烧毁设备,造成火灾。
22、毁设备,造成火灾。第25页,本讲稿共85页2、漏电的原因:电缆和设备长期过负荷,绝缘老化造成漏电。电缆和设备长期过负荷,绝缘老化造成漏电。运行中的电气设备受潮或进水,造成绝缘电阻下降而漏运行中的电气设备受潮或进水,造成绝缘电阻下降而漏电。电。橡套电缆受挤压、碰撞造成相线和地线破皮或护套破坏,橡套电缆受挤压、碰撞造成相线和地线破皮或护套破坏,芯线裸露而发生漏电。芯线裸露而发生漏电。电气设备内遗留导电物体,接线错误会造成漏电电气设备内遗留导电物体,接线错误会造成漏电 设备维修时,因停送电操作错误,带电作业或工作不设备维修时,因停送电操作错误,带电作业或工作不慎,造成人身触及一相而漏电。慎,造成人身
23、触及一相而漏电。第26页,本讲稿共85页3、漏电保护装置的维护及检修 值班电钳工每天应对漏电继电器进行一次试验。值班电钳工每天应对漏电继电器进行一次试验。局部接地极和辅助接地极安装是否良好,观察欧姆表指局部接地极和辅助接地极安装是否良好,观察欧姆表指示数值是否正常,如果示数值是否正常,如果660V660V网络的绝缘水平下降到网络的绝缘水平下降到3030时,时,则设法提高网络的绝缘电阻值,预防跳闸。则设法提高网络的绝缘电阻值,预防跳闸。每月至少要对漏电继电器进行一次详细的检查好修理,每月至少要对漏电继电器进行一次详细的检查好修理,处了每天检查时的内容外,还要检查各处的线头是否良好。处了每天检查时
24、的内容外,还要检查各处的线头是否良好。第27页,本讲稿共85页(二)、接地保护 把把电电气气设设备备中中所所有有正正常常情情况况下下不不带带电电的的金金属属外外壳壳和和构构架架,用用导导线线与与埋埋在在地地下下的的接接地地极极连连接接起起来来,称称为为保保护护接接地。地。接接地地保保护护和和漏漏电电保保护护相相辅辅相相成成,缺缺一一不不可可。两两种种保保护是井下低压电网的安全运行具有重要作用。护是井下低压电网的安全运行具有重要作用。第28页,本讲稿共85页1 1、井下保护接地网的作用、井下保护接地网的作用 保护接地对保证人身触保护接地对保证人身触电安全是非常重要的,通电安全是非常重要的,通过接
25、地装置的有效分流作过接地装置的有效分流作用,就可能把流经人身的用,就可能把流经人身的触电电流降低到安全值以触电电流降低到安全值以内,确保人身安全。当带内,确保人身安全。当带电导体碰壳处的漏电电流电导体碰壳处的漏电电流经接地装置流入大地,即经接地装置流入大地,即使设备外壳与大地接触不使设备外壳与大地接触不良而产生电火花,但由于良而产生电火花,但由于接地装置的分流作用,可接地装置的分流作用,可以使电火花减少能量大大以使电火花减少能量大大减小,从而避免引爆瓦斯、减小,从而避免引爆瓦斯、煤尘的危险。保护接地如煤尘的危险。保护接地如图图1-21-2所示。所示。图图1-21-2第29页,本讲稿共85页(三
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