一、煤礦企業(yè)對供電的基本要求
1、供電可靠：井下不間斷供電；全部負荷；雙回路電源。
2、供電安全：人身安全，設(shè)備安全。
3、供電經(jīng)濟：保證供電質(zhì)量，經(jīng)濟、合理。
二、礦井供電電壓等級
1、35KV：礦井地面變電所電源電壓。
2、10KV或6KV：井下高壓配電電壓和高壓電動機的額定電壓，井下高壓不得超過10KV。
3、3.3KV或1140V：綜合機構(gòu)化采煤工作面電氣設(shè)備的額定電壓。
4、660V：井下低壓電網(wǎng)的配電電壓。
5、380V：地面或井下小型設(shè)備配電電壓。
6、220V：地面或井下新鮮風(fēng)流大巷的照明電壓。
7、127V：井下照明、信號、手持式電氣設(shè)備及電話的最高限額電壓。
8、36V：煤礦井下電氣設(shè)備的遠距離控制電壓。
9、直流250V、550V：井下直流架線電機車常用的額定電壓。
三、礦井供電系統(tǒng)
由煤礦地面變電所的變壓器、配電裝置、供電線路將電源輸送給中央變電所，采區(qū)變電所再經(jīng)過變配電及供電線路送至電氣設(shè)備（負荷），便組成了礦井供電系統(tǒng)。
四、煤礦常用的電氣設(shè)備
1、分類：煤礦電氣設(shè)備分為兩大類：
1）煤礦一般型電氣設(shè)備：標(biāo)志KY
有防護功能，但不防爆，僅適用于煤礦地面及低瓦斯礦井中的井底車場及總進風(fēng)大巷。
（2）礦用防爆電氣設(shè)備：
按GB3836.1—2000標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設(shè)備。采掘工作面必須使用防爆電氣設(shè)備。
防爆總標(biāo)志：Ex Ⅰ:煤礦用； Ⅱ：除煤礦以外行業(yè)
(一)、基本概念與通用要求
1、防爆設(shè)備：這種按規(guī)定的條件設(shè)計制造的，不會引起周圍爆炸性混合物爆炸的電氣設(shè)備。
如：防爆電機、開關(guān)、燈具、儀器儀表、電話等。
2、防爆設(shè)備類型：共有十種類型。
充砂型q ；正壓型p ；充油型o ；
無火花型n ； 特殊型s ； 隔爆型d ；
本質(zhì)安全型i ； 增安型e ；澆封型m ；
氣密型h ；
另有用于井下非防爆的一般型KY
防爆設(shè)備的國家標(biāo)準(zhǔn)
防爆設(shè)備的國家標(biāo)準(zhǔn)是GB3836—2000
礦用一般型的國家標(biāo)準(zhǔn)為GB12173
設(shè)備的設(shè)計、制造、檢驗均應(yīng)以該標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)。
3、類別、級別和組別
類別：按使用環(huán)境的不同分兩大類。
Ⅰ類：用于煤礦井下，可在CH4混合物爆炸性混合物環(huán)境。
Ⅱ類：用于工廠，除CH4以外爆炸性混合物環(huán)境。
組別：按電氣設(shè)備的允許最高表面溫度分組，T1～T6。
1、分類：煤礦電氣設(shè)備分為兩大類：
（1）煤礦一般型電氣設(shè)備：標(biāo)志KY
有防護功能，但不防爆，僅適用于煤礦地面及低瓦斯礦井中的井底車場及總進風(fēng)大巷。
（2）礦用防爆電氣設(shè)備：
按GB3836.1—2000標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的專供煤礦井下使用的防爆電氣設(shè)備。采掘工作面必須使用防爆電氣設(shè)備。
防爆總標(biāo)志：Ex Ⅰ:煤礦用； Ⅱ：除煤礦以外行業(yè)
4、電氣間隙與爬電距離
a.電氣間隙：指兩個裸露的導(dǎo)體之間的最短距離，即電氣設(shè)備中有電位差的金屬導(dǎo)體之間通過空氣的最短距離。
b.爬電距離：兩個導(dǎo)體之間沿其固定絕緣材料表面的最短距離，也就是在電氣設(shè)備中有電位差的相鄰金屬零件之間，沿絕緣表面的最短距離。
5、防護等級
防護等級：指防外物和防水能力。
如 IP43 IP外殼防護等級標(biāo)志。
第一個數(shù)表示防外物，第二位數(shù)表示防水
數(shù)字越大，等級越高。防外物共 7級，防水共 9級。
6、通用要求：
（1）環(huán)境溫度為-20℃～40℃，氣壓為（0.8～ 1.1）×105Pa
（2）外殼如采用塑料外殼，應(yīng)有不燃性或難燃性，防靜電，承受沖擊試驗和熱穩(wěn)定試驗。
（3）限制使用鋁合金外殼。
（4）緊固件是防爆設(shè)備的主要零件。
組成：螺栓、螺母、彈簧墊組成。
隔爆型應(yīng)采用護圈式緊固件。
（5）應(yīng)設(shè)置連鎖裝置。
（6）固定在設(shè)備外殼隔板上，絕緣套管不易 吸濕。
（7）功率在250w，電流在5A以上Ⅰ類設(shè)備，連接要用接線盒和連接件。
（8）接線端子符合要求。
（9）引入裝置的密封圈應(yīng)起到密封和防松作用，具有防松和防止拔脫裝置。
（10）設(shè)備要良好接地。
（11）應(yīng)有明顯的防爆標(biāo)志。
總標(biāo)志 Ex Ⅰ 類別 制作在設(shè)備的最明顯
礦用設(shè)備通用要求
①外殼應(yīng)具有一定的防護能力。
②具有良好的防潮性能，保證絕緣性能。
③在保證技術(shù)要求前提下，盡量減小體積、重量。
④要有良好的防爆性能。
(二)、礦用電氣設(shè)備的防爆技術(shù)
1、間隙隔爆技術(shù)
2、本質(zhì)安全技術(shù)
3、超前切斷電源和快速斷電技術(shù)
①屏蔽電纜和漏電繼電器配合，超前切斷電源。
②快速斷電技術(shù)：故障形成最小時間不少于5ms 安全斷電時間為2.5～3ms
4、增加安全措施（程度）
(三)、防爆電氣設(shè)備的使用要求：
1、電氣設(shè)備的選用符合《規(guī)程》444條的要求。
2、普通攜帶式測量儀表，必須在瓦斯?jié)舛?.0%以下的地點使用，并實時監(jiān)測。
3、井下不得帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備、電纜和電線，檢修或搬遷前應(yīng)制定安全措施。
措施：切斷電源→檢查瓦斯→在其巷道通風(fēng)流中瓦斯?jié)舛鹊陀?.0%時→驗電→無電后放電→開關(guān)手把閉鎖→懸掛“有人工作，不準(zhǔn)送電”警示牌→檢修工作完畢，方可摘牌送電，中途不得換人。
(四)、煤礦常用的防爆電氣設(shè)備
1、隔爆型電氣設(shè)備
隔爆型電氣設(shè)備，具有良好的隔爆和耐爆性能，既耐爆又不傳爆。
（1）防爆原理：“隔爆外殼”（解釋）
（2）防爆措施：對隔爆外殼的形狀、材質(zhì)、容積、結(jié)構(gòu)等有特殊要求。
a.長方形外殼爆炸壓力最小，球形外殼爆炸壓力最大。
b.其他條件一定時，容積對壓力的影響不大。
c.盡量避免采用多空腔結(jié)構(gòu)，壓力重疊，長、寬、高之比也不要過大。
d.隔爆結(jié)合面及隔爆結(jié)合面間隙（安全間隙）。
（3）技術(shù)要求：
a.隔爆面結(jié)構(gòu)參數(shù)
b.法蘭的變形
c.防腐蝕
d.緊固件的防銹、防松
e.引入裝置、接線盒、透明件、襯墊等。
2、本質(zhì)安全型電氣設(shè)備
（1）“本質(zhì)安全”
從根本上解決安全問題；本質(zhì)安全電路是指在正常工作或規(guī)定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路。全部采用本質(zhì)安全電路的設(shè)備稱為本質(zhì)安全型電氣設(shè)備。
通風(fēng)、信號和控制等裝置，應(yīng)優(yōu)先選用本質(zhì)安全型設(shè)備
（2）火花放電：火花放電、弧光放電、輝光放電、低壓大電流、高壓擊穿、高壓小電流
(五)、失爆及常見失爆現(xiàn)象
失爆：
隔爆設(shè)備失去耐爆性或著隔爆性。
常見失爆現(xiàn)象：
1、外殼嚴(yán)重變形或出現(xiàn)裂縫
2、缺緊固螺絲或有螺絲但未擰緊
3、無電纜接線嘴、缺密封圈和金屬檔板
4、隔爆面有銹斑，或有油漆
5、聯(lián)鎖裝置失效
6、隔爆間隙超過安全間隙
(六)、真空開關(guān)技術(shù)
1、結(jié)構(gòu)特點及滅弧原理
真空開關(guān)中的陶瓷管殼中密封一對盤狀動、靜觸頭，動觸頭的導(dǎo)桿穿過波汶管伸出真空開關(guān)外與電磁操作機構(gòu)相連，開關(guān)管內(nèi)部抽成高真空，動觸頭在外部大氣壓力下與靜觸頭自然閉合，只有在電磁操作機構(gòu)斷路彈簧的作用下才能將動、靜觸頭分斷。
2、真空開關(guān)的優(yōu)點
（1）真空介質(zhì)強度高，恢復(fù)快，熄弧能力強，分斷電流能力大。
（2）真空電弧產(chǎn)生在密閉的真空開關(guān)管內(nèi)，不向外飛弧，使用特別安全，防爆性能特別好。
（3）真空電弧小，燃弧時間短，觸頭磨損小，電壽命長。
（4）真空觸頭開距小（1～2mm）（5）體積小，重量輕。
《煤礦安全規(guī)程》454條規(guī)定：
40KW及以上的電動機，應(yīng)采用真空電磁起動器控制。
( 七)、井下電氣設(shè)備的檢查、維 護、修理和調(diào)整
1、《規(guī)程》488條規(guī)定：
（1）電氣設(shè)備的檢查、維護和調(diào)整，必須由電氣維修工進行，高壓電氣設(shè)備的修理和調(diào)整工作，應(yīng)有工作票和施工措施。
（2）高壓停、送電的操作，可根據(jù)書面申請或其他可靠的聯(lián)系方式，得到批準(zhǔn)后，由專責(zé)電工執(zhí)行。
（3）采區(qū)電工在特殊情況下，可對采區(qū)變電所內(nèi)高壓電氣設(shè)備進行停、送電的操作，但不得擅自打開電氣設(shè)備進行修理。
1、《規(guī)程》488條規(guī)定：
（1）電氣設(shè)備的檢查、維護和調(diào)整，必須由電氣維修工進行，高壓電氣設(shè)備的修理和調(diào)整工作，應(yīng)有工作票和施工措施。
（2）高壓停、送電的操作，可根據(jù)書面申請或其他可靠的聯(lián)系方式，得到批準(zhǔn)后，由專責(zé)電工執(zhí)行。
（3）采區(qū)電工在特殊情況下，可對采區(qū)變電所內(nèi)高壓電氣設(shè)備進行停、送電的操作，但不得擅自打開電氣設(shè)備進行修理。
《規(guī)程》490條規(guī)定：
應(yīng)按規(guī)定的檢查周期對電氣設(shè)備和電纜進行檢查和調(diào)整 （P262 表11）
①防爆性能：每月1次
②繼電保護檢查整定：每6個月1次
③高壓電纜的泄漏和耐壓試驗：每年1次
④絕緣電阻的檢查：每6個月不少于1次
⑤固定電纜的絕緣和外觀部檢查：每季1次
⑥橡套電纜絕緣檢查：每月1次
⑦接地電阻值測定：每季1次
(八)、《規(guī)程》對電氣設(shè)備使用的絕緣油的有關(guān)規(guī)定
電氣設(shè)備使用的絕緣油的物理、化學(xué)性能檢測和電氣耐壓試驗，每年應(yīng)進行1次，但對操作頻繁的電氣設(shè)備使用的絕緣油，應(yīng)每6個月進行1次耐壓試驗。
油斷路器經(jīng)3次切斷短路故障后，其絕緣油應(yīng)加試1次耐壓試驗，并檢查有無游離碳。
不符合標(biāo)準(zhǔn)的絕緣油必須及時處理或更換，油浸電氣設(shè)備的絕緣油應(yīng)定期檢查，并保持規(guī)定油量。
更換和試驗礦用設(shè)備絕緣油應(yīng)有記錄。
五、礦井電網(wǎng)的保護
1、過流保護
（1）過流：I實>I額。過流是指電氣設(shè)備發(fā)生短路、過載、斷線故障時，流過電氣設(shè)備和供電線路的電流超過它們的額定電流。
（2）過流危害：過電流不及時得到控制，不僅燒壞電氣設(shè)備，還可能引起電氣火災(zāi)及瓦斯、煤塵爆炸事故。
（3）過流保護的作用
當(dāng)電氣設(shè)備及電纜中電流超過規(guī)定額定電流時（出現(xiàn)短路、過載時），保護裝置能在規(guī)定時間內(nèi)快速切斷故障處電源，防止事故擴大，避免造成災(zāi)害。 ：
（4）過流保護裝置
a、熔斷器 b、電磁式過流繼電器
c、感應(yīng)式過熱繼電器 d、電子保護器
（5）過流保護裝置的整定值：
a、對保護電纜干線的饋電開關(guān)：I2≥IQe＋Kx∑Ie
Kx — 需用系數(shù) 取 0.5～1
IQe — 容量最大一臺電機啟動電流
b、對保護一個負載的電纜支線：I2≥IQ
IQe = （1.5～1.8） Ie（繞線型電動機） IQe = 6 Ie（鼠籠型電動機）
Id(2)
c、校驗靈敏度：—— ≥1.5
I2
Id(2)：被保護電纜干線或支線距電源變壓器最遠點的兩相短路電流值。
d、如靈敏度不滿足要求，可采?。?
①加大電纜截面；
②減少 Id(2)：被保護電纜干線或支線距電源變化器最遠點線路長度；
③換大容量變壓器或變壓器并聯(lián)使用；
④增設(shè)分段保護開關(guān)。
e、由Id(3)max校驗開關(guān)設(shè)備的分斷能力。
（6）熔體額定電流的選擇：
IQe
①對保護電纜干線的熔體：IR = ———— ＋ ∑Ie
1.8～2.5
1.8～2.5 ：容量最大的電動機起動時保證熔體不熔化的系數(shù)。
IQe
②對保護電纜支線的熔體：；IR = ————
1.8～2.5
③對保護照明負荷的熔體：IR ≈ Ie 。
④選用的熔體按兩相短路電流最小允許值、最小允許電纜芯線斷面、最小允許的長時負荷進行校驗，合格后方可使用。
Id(2)
⑤按兩相短路電流進行校驗：—— ≥4～7
IR
如不滿足，同樣按上述四種辦法改進。
（1）漏電的種類：
①集中性漏電：漏電發(fā)生在電網(wǎng)的某一處或某一點，其余部分的對地絕緣水平正常。
②分散性漏電：指某條線路或整個網(wǎng)絡(luò)對地絕緣水平均勻下降或低于允許絕緣水平。
（2）漏電的危害：
① 產(chǎn)生電火花，能引起瓦斯、煤塵爆炸。
② 有可能造成人身觸電。
③ 提前引爆電雷管，I漏≥50mA。
④ 漏電長期存在，引起相間短路。
（3）漏電保護裝置的功能：
① 能夠連續(xù)監(jiān)視電網(wǎng)的絕緣水平。
② 當(dāng)電網(wǎng)絕緣水平下降到危險值或發(fā)生人身觸電時，能迅速自動切斷供電電源
③ 發(fā)生人身觸電時，補償通過人體的電容電流，減輕觸電危險，發(fā)生單相接地，能減少接地電容電流.防止瓦斯、煤塵爆炸事故發(fā)生。
（4）對漏電保護裝置的要求：
① 每天值班電工必須對低壓檢漏裝置進行一次跳閘試驗，并做記錄。
② 不準(zhǔn)甩掉檢漏裝置不用。
（5）事故案例：
案例一：檢漏繼電器送不上電，電工墊上檢漏繼電器后繼續(xù)生產(chǎn)，工人碰到電纜破口處觸電死亡。
案例二：某礦輸送機道，供工作面電的電纜先是放在人行道一側(cè)，行人來回踩、壓，內(nèi)有內(nèi)傷，檢漏繼電器長期甩掉不用，電纜漏電不能及時發(fā)現(xiàn)，最后造成電纜短路著火，釀成火災(zāi)，死亡35人，直接經(jīng)濟損失近40萬元
3、保護接地
（1）保護接地：把電氣設(shè)備的金屬外殼和構(gòu)架用導(dǎo)線與埋在地下的接地極連接起來，稱為保護接地。
（2）保護接地的作用：
電氣設(shè)備絕緣破壞，使外殼帶電時，人身即使接觸了這個帶電外殼，因接地裝置和人體構(gòu)成并聯(lián)電路，對人體起分流作用，大大減少了通過人體的電流，可減少人體觸電的危險，
3U相＋R人
Ud = ————
3R人＋R相
4、“三專”、“兩閉鎖”：
《煤礦安全規(guī)程》明確規(guī)定：
要求使用局部通風(fēng)機通風(fēng)的掘進工作面，必須嚴(yán)格執(zhí)行風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖和采用“三專”供電方式。
（1）“三專”：專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路
目的：保證供電可靠
（2）“風(fēng)電閉鎖”
①意義：指掘進工作面的局部通風(fēng)機停止工作時，能立即切斷該巷道中的一切電源，并且在局部通風(fēng)機未開動時，也不能接通該巷道中的一切電源。
②作用：主要是防止停風(fēng)或瓦斯超限的掘進工作面在送電后，由于設(shè)備絕緣不良或漏電產(chǎn)生的電火花，造成瓦斯燃燒或爆炸事故。
（3）“瓦斯電閉鎖”
① 瓦斯電閉鎖是指掘進工作面正常供風(fēng)或停風(fēng)狀態(tài)下，瓦斯?jié)舛瘸^了規(guī)定值或整定值而切斷掘進工作面動力電源，此種瓦斯監(jiān)控裝置與動力電源開關(guān)之間進行聯(lián)鎖。
② 作用：主要是防止正常通風(fēng)產(chǎn)生局部瓦斯積聚時，造成事故。
5、煤電鉆綜合保護裝置
（1）意義：煤電鉆電纜由于受環(huán)境潮濕、移動頻繁、電纜落地磨損、物件碰撞、擠壓的可能，極容易發(fā)生漏電故障，危及操作人員及井下安全，為此采取降低的工作電壓（127V）及煤電鉆綜合保護裝置。
（2）作用：煤電鉆必須設(shè)有檢漏、短路、過負荷、斷相、遠距離起動和停止煤電鉆的綜合保護裝置，煤電鉆綜合保護裝置在每班使用前必須進行一次跳閘試驗。
六、電纜的使用和管理
1、電纜的選用
（1）根據(jù)使用地點的不同選用滿足要求的電纜。
（2）采區(qū)低壓電纜禁止使用鋁芯電纜。
（3）采掘工作面設(shè)備必須用分相屏蔽不延燃橡套電纜。
2、電纜的敷設(shè)
（1）電纜必須懸掛：
a、在立井井筒或傾角在30°以上的井巷中，電纜應(yīng)用夾子、卡箍或其它夾持裝置進行敷設(shè)。
b、電纜懸掛點的間距，在水平巷道或傾斜井巷內(nèi)不得超過3m；在立井井筒內(nèi)不得超過6m。
（2）電纜不應(yīng)懸掛在壓風(fēng)管或水管上，不得遭受淋水或滴水，盤圈或盤“∞”型電纜不得帶電，電纜必須懸掛在管子上方0.3m以上的距離處。
（3）高、低壓電纜之間的間距在0.1m以上，同等級電纜間的間距不得小于50mm，通訊電纜敷設(shè)在電力電纜上方0.1m以上的地方。
3、電纜的連接
井下電纜的連接應(yīng)無明接頭、無雞爪子、無羊尾巴，并保證連接處絕緣良好，電纜同電氣設(shè)備的連接，必須用同電氣性能相符的接線盒，電纜芯線必須使用齒形壓線板或線鼻子與電氣設(shè)備連接；不同類型的電纜之間不得直接連接；紙絕緣電纜必須使用符合要求的電纜接線盒連接；橡套電纜連接可采用熱補（井上）冷補（井下）連接后，必須經(jīng)浸水、耐壓試驗，合格后使用。
七、觸電及其防治
1、觸電：人身觸及帶電體或接近帶電設(shè)備，有電流通過人身的事故。
2、觸電對人體的傷害：
（1）電擊：致人死亡； （2）電傷：致人肢體傷殘
3、傷害程度影響因素：電流、電壓、觸電時間長短、電流頻率、人的身體狀況。
交流電：1mA有感覺（麻木感）；50mA以上有生命危 險。
煤礦規(guī)定：安全電壓36v，安全電流30mA。
（1）井下帶電檢修、接線和搬遷電氣設(shè)備及電纜。
（2）沒有執(zhí)行停、送電制度，停電后電源開關(guān)無專人看管，沒上鎖，不掛停電標(biāo)志牌。
（3）人身觸及已經(jīng)破皮漏電的導(dǎo)線或由于漏電而帶電的電氣設(shè)備金屬外殼，造成觸電傷亡。
（4）井下因環(huán)境窄小，電機車架線較低，人員上、下礦車或攜帶較長的鋼纖等導(dǎo)電物體觸及架線而發(fā)生觸電傷亡。
（5）觸及已停電但未放電的高壓電纜而觸電傷亡。
5、預(yù)防觸電的一般方法
（1）防止人身接觸或接近帶電導(dǎo)體。
①將電氣設(shè)備的裸露導(dǎo)體安裝在一定高度。
②對高壓電氣設(shè)備設(shè)遮欄。
③電氣設(shè)備的導(dǎo)電部件和電纜接頭，封閉在外殼內(nèi)，外殼上設(shè)機械閉鎖。
④變（配）電所的入口或門口，懸掛禁止牌或警示牌。
（2）降低使用電壓。
① 對人員經(jīng)常接觸的電氣設(shè)備采用較低的工作電壓。如煤電鉆照明采用127V。
② 遠距離控制線路的額定電壓不超過36V。。
（3）嚴(yán)格遵守各項安全用電作業(yè)制度。
① 井下嚴(yán)禁帶電檢修、搬遷電氣設(shè)備、電纜和電線。
② 所有開關(guān)把手，在切斷電源后都要及時閉鎖或上鎖，并懸掛“有人工作、不準(zhǔn)送電”牌，并且誰停電誰摘牌送電。
③ 非專職或值班電氣人員，不得擅自操作電氣設(shè)備。
④ 井下操作電氣設(shè)備，必須遵守操作規(guī)程和有關(guān)安全規(guī)定。
⑤ 127V手持式電氣設(shè)備的操作手柄和工作中，必須接觸的部分，應(yīng)有良好絕緣。
⑥ 電氣設(shè)備的檢查、維護和調(diào)整，必須由電氣維修工進行，高壓電氣設(shè)備的修理和調(diào)整工作，應(yīng)有工作面和施工措施。
⑦ 井下采取變壓器中性點禁止直接接地，電氣設(shè)備設(shè)置保護接地裝置和漏電保護等技術(shù)措施。
6、人體觸電后怎樣處理：
（1）使觸電者迅速切斷、脫離電源。
a、斷開電源開關(guān)或截斷導(dǎo)體；
b、用絕緣物使觸電者脫離電源。
（2）立即進行現(xiàn)場搶救：人工呼吸法，胸外按壓法。
