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安全工程師安全生產技術指導:井下電網電壓等級

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安全工程師安全生產技術指導:井下電網電壓等級

在滿足電力使用者對供電可靠性要求的同時,又照顧供電的經濟性,這是合理的供電原則之一。無論在國民經濟中還是煤礦企業中,不同的用電戶對供電的可靠性要求不完全相同,因此通常將它們分為三類:一類負荷、二類負荷、三類負荷。

由於煤礦生產是井下作業,生產場所空間狹小,空氣潮溼,頂板有壓力,井下有湧水而且還有瓦斯和煤塵。特別是採掘工作面,電氣裝置移動頻繁,負荷變化大;大型採掘裝置直接啟動,強大的電流衝擊著電網,因此,礦井供電必須保證安全、可靠、經濟,且有良好的供電質量和供電能力。

一、礦井供電的基本要求

1、供電可靠。即要求供電不中斷。對煤礦的供電一旦中斷,不僅會造成全礦停產,而且會導致保證礦井安全生產的一些重要裝置(如水泵、通風機)停止運轉,危及礦井及井下工人的安全。因此,為保證礦井安全生產,要求煤礦實行連續供電。

2、供電安全。電能有它的特殊性,使用中稍有疏忽,就會導致人身觸電、電火災等事故的發生。煤礦主要是地下作業,工作環境和地面有很大的差別,特別是存在有爆炸危險的瓦斯和煤塵,因而不僅發生人身觸電和電火災的可能性比地面大,而且會導致瓦斯、煤塵爆炸嚴重後果。因此,煤礦供電必須保證安全,嚴格遵守《煤礦安全規程》的有關規定。

3、有良好的供電質量。這主要是指供電頻率和供電電壓偏離額定值的幅度不超過允許的範圍。否則,電氣裝置的遠行情況將會顯著惡化,甚至損壞電氣裝置。

我國規定一般電力裝置使用的交流供電標準頻率為50赫茲。偏差不超過±0.2~±0.5。電壓不超過±7%。

4、有足夠的供電能力。這不僅要求電力系統或發電廠能供給煤礦充足的電量,而且要求礦井供電系統的各項供電設施,具有足夠的供電能力。

5、供電經濟。在以上四項基本要求的基礎上,儘量做到供電系統簡單、操作方便、基本建設投資和執行維護費用低。

二、礦井供電系統的分類和等級劃分

1、供電系統的分類。一類負荷:凡因突然中斷供電會導致人身傷亡事故,或損壞重要裝置且難以修復,或給國民經濟帶來很大損失者,均屬於這一類。顯然煤礦屬於一類負荷。煤礦中的通風、排水、升降人員、抽放瓦斯、醫院等也都屬於一類負荷,又稱保安負荷。因此是煤礦中最重要的.使用者,要求供電絕對可靠。為此,對這類使用者的供電,必須設有備用電源和備用供電線路。二類負荷:凡因突然中斷供電會造成大量減產者。如煤礦中專門用於提升煤和物料的提升裝置、壓風機、井底車場、採區變電所等。三類負荷:凡因突然中斷供電對生產沒有直接影響者。

2、供電電壓等級的劃分。目前,煤礦井下采用交流電電壓等級有:6000V、1140V、660V、380V、127V、36V。

6000V—為礦區內高壓配電電壓或動力電壓。

660V—為井下低壓配電電壓或動力電壓。

1140V—為採煤機的專用電壓。

127V—為井下照明、手持式電鑽的電壓。

36V—為控制電壓,也叫安全電壓。

直流電壓有:250V或550V為井下架線電機車的電壓

三、井下電氣裝置的三大保護

1、過電流保護。過電流簡稱過流。凡是流過電氣裝置和電纜的電流超過了它們的額定電流。

電氣裝置和電纜出現過流後,一般會引起它們過流,嚴重時會將它燒燬,甚至引起電火災和井下瓦斯、煤塵的爆炸。由此可見,電氣裝置和電纜的過流是一種不正常狀態。井下常見的過流故障為短路、過負荷、斷相三種。

(1)、短路。短路是指電流不經過負載,而是經過電阻很小的導體直接形成迴路,其特點是電流很大,可達到額定電流的幾倍、十幾倍、幾十倍,甚至更大。因為電流很大,發熱劇烈,如不及時切除,不僅會迅速燒燬電氣裝置和電纜,甚至引起絕緣油和電纜著火釀成火災,還會引起瓦斯、煤塵爆炸。

(2)、過負荷(過載)。過負荷不僅是指它們的電流超過了額定數值,而且過電流的延續時間也超過了允許的時間。

電氣裝置和電纜過流後,絕緣繞組和絕緣導體的電流密度增加,發熱加劇。如果過流的延續時間很短,不超過允許的時間,電氣裝置和電纜的溫度不會超過它們所用絕緣材料的最高允許溫度,因而不會被燒燬,允許繼續執行,這種情況稱為允許的過載。但是,如果延續時間超過了允許的時間,電氣裝置和電纜的溫度將升高到足以損壞它們的絕緣,如不及時切斷電源,將會發展成漏電和短路故障,因此也要加以預防和保護。

引起電纜和電氣裝置過負荷的原因,主要有兩個方面:一是電氣裝置和電纜的容量選擇過小。另一個是對生產機械的錯誤操作,此外,電機的端電壓過低或電機堵轉時,將長期通過電機的啟動電流,因而是最嚴重的過負荷。

(3)、斷相。三相電源斷一相或三相繞組斷一相,稱為斷相或缺相、跑單相。

過流故障有如下的危害:a、過流倍數較低時,引起電氣裝置和電纜的溫升超限,縮短裝置使用壽命。b、過流倍數較高時,將導致電氣裝置燒燬,甚至引起火災和瓦斯、煤塵爆炸事故。過流倍數很高時,會在電網上造成很大的壓降,影響電網的正常執行。

過流保護的要求:必須有選擇性、可靠性、動作迅速、經濟合理。

2、漏電保護。電網的漏電又分為集中性和分散性漏電。集中性漏電是指在變壓器中性點不接地的電網中,由於某處(或某點)的絕緣損傷而發生的漏電。分散性漏電則是由於整個電網或整條線路的絕緣水平降低,而沿整條線路或整個電網發生的漏電。

漏電保護的型別有漏電閉鎖和漏電跳閘兩種。

所謂漏電閉鎖,是指在開關合閘之前對電網的絕緣電阻進行檢測,如果電網的對地絕緣電阻值低於規定的漏電閉鎖動作電阻值,則使開關不能合閘,起閉鎖作用。其多裝在用於直接控制和保護電機的磁力起動器上。

漏電跳閘保護,則是指在電網的對地絕緣電阻值降低到規定的跳閘動作電阻值,或人觸及一相線路時,能使線路開關跳閘,切斷電源。

漏電跳閘保護通常是由檢漏保護裝置配合自動開關來實現。

3、保護接地。保護接地就是把電氣裝置的金屬外殼和框架,用導線與埋在地下的接地極連線起來的一種保護措施。

(1)、保護接地的作用:主要起著分流的作用,可以減少通過人體的電流和產生電火花的能量,從而避免人身觸電事故和瓦斯、煤塵爆炸事故的發生。