【正文】 度和較好的防潮、防銹性能。 (4) 井下電氣設(shè)備工作任務(wù)繁重,起動(dòng)頻繁,負(fù)載變化較大,設(shè)備易過載,因此要求礦用電氣設(shè)備應(yīng)有較大的過載能力。(5) 井下空氣潮濕,易觸電,故礦用電氣設(shè)備外殼應(yīng)封閉良好,有機(jī)械、電氣閉鎖及專用接地螺絲。對(duì)煤電鉆、照明信號(hào)及控制電器采用127V及36V低壓,以防觸電。二、防爆原理為了滿足礦用電氣設(shè)備的防爆性能,常采用如下三種措施。(一) 隔爆外殼隔爆型電氣設(shè)備必須具有隔爆外殼,即當(dāng)殼內(nèi)發(fā)生爆炸時(shí),絕不會(huì)引起殼外的可燃性混合物燃燒和爆炸,同時(shí)外殼也不會(huì)破裂或變形,即外殼必須具有耐爆和隔爆性能。( 二 ) 本質(zhì)安全型電路本質(zhì)安全型電路簡(jiǎn)稱本安型電路 (亦稱安全火花型電路)。它是指電路系統(tǒng)或設(shè)備在正常工作或在規(guī)定的故障狀態(tài)下,產(chǎn)生的火花和火花效應(yīng)均不能點(diǎn)燃瓦斯和煤塵。實(shí)驗(yàn)證明,當(dāng)瓦斯在空氣中的濃度為 %~%時(shí),最容易發(fā)生爆炸, mJ以下。因此恰當(dāng)選擇電路參數(shù)或采取一定的保護(hù)措施,它就不會(huì)引起瓦斯爆炸。電火花分為電阻性、電容性和電感性三種。電路開關(guān)在開、合過程中或發(fā)生短路時(shí),均能產(chǎn)生電火花, 其能量大小取決于電源電壓和回路阻抗。對(duì)純電阻電路,火花的能量取決于電壓和電流。對(duì)電感電路主要取決于電流和電感。對(duì)電容電路主要取決于電壓和電容。電火花能量是決定能否點(diǎn)燃瓦斯的主要參數(shù),因此在設(shè)計(jì)本質(zhì)安全型電路時(shí),必須限制電火花能量。其方法主要有:(1) 合理選擇電氣元件,盡量降低電源電壓。(2) 增大電路中的電阻或利用導(dǎo)線電阻來限制電路中的故障電流。(3) 采取消能措施,消耗或衰減電感元件或電容元件中的能量。(三) 超前切斷電源和采用快速斷電系統(tǒng) 當(dāng)電氣設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí),在可能點(diǎn)燃瓦斯之前, 利用自動(dòng)斷電裝置將電源切斷。這種方法已用于礦用照明燈、礦用屏蔽電纜和放炮器?，F(xiàn)以屏蔽電纜為例說明其工作原理。礦用屏蔽電纜與檢漏繼電器配合使用,可做到超前切斷電源。當(dāng)屏蔽電纜受到機(jī)械損傷時(shí),相間絕緣被破壞,電纜芯線首先與屏蔽層接觸造成漏電,檢漏繼電器動(dòng)作使饋電開關(guān)跳閘。這樣,在電纜內(nèi)部還未形成短路故障之前即可切斷電源?？焖贁嚯娤到y(tǒng)的工作原理是,電火花點(diǎn)燃瓦斯和煤塵需要一定的時(shí)間,其時(shí)間的長(zhǎng)短因電路參數(shù)和故障原因不同而異,但最短不少于5ms 。如果故障切斷時(shí)間少于5ms,則無論電纜受何損傷,其電火花均不能點(diǎn)燃瓦斯和煤塵。一般快速斷電系統(tǒng)的切斷時(shí)間為 ~3s。三、礦用電氣設(shè)備的類型防爆電氣設(shè)備分為兩類。I類:煤礦井下用電氣設(shè)備,即礦用防爆型。Ⅱ類:除礦井以外的場(chǎng)合使用的電氣設(shè)備,即礦用一般型。(一) 礦用一般型礦用一般型電氣設(shè)備的標(biāo)志符號(hào)為“KY”,它與普通的設(shè)備相比有以下特點(diǎn):(1) 外殼機(jī)械強(qiáng)度較高,防滴防濺。(2) 絕緣材料耐潮性好。(3) 引人電纜的接線端子有一定的空氣間隙和漏電距離的要求。(4) 接線盒的內(nèi)壁和可能產(chǎn)生火花的金屬外殼內(nèi)壁應(yīng)均勻地涂上一層耐弧漆。礦用一般型電氣設(shè)備是非防爆設(shè)備,只能用于無瓦斯和煤塵爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所。(二) 礦用防爆型礦用防爆型電氣設(shè)備的外殼上和銘牌上都標(biāo)有 “Ex”標(biāo)志。它分以下幾種 :(1) 增安型電氣設(shè)備(ExeI)。增安型設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生電弧、火花或可能點(diǎn)吁爆炸性混合物的高溫,它不采用隔爆外殼,只是采取適當(dāng)措施(包括加強(qiáng)絕緣、增大電氣間隙和漏電距離),以提高安全程度。其標(biāo)志符號(hào)為“e”。(2) 防爆型電氣設(shè)備(Exd I)。防爆型電氣設(shè)備是具有防爆外殼的電氣設(shè)備,標(biāo)志符號(hào)為“d”。這種設(shè)備將可能產(chǎn)生電火花和電弧的元件放在外殼中,使其與外界環(huán)境隔離。(3) 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備(ExiaI或ExibI)。本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的全部電路均為本質(zhì)安全電路,即在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,正常工作或在規(guī)定的故障條件下,所產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)均不能點(diǎn)燃規(guī)定的爆炸性混合物的電路。其標(biāo)志符號(hào)為“i”(本安型又分a和 b 兩個(gè)等級(jí),a等級(jí)的安全程度高于b級(jí))。(4) 隔爆兼本質(zhì)安全型電氣設(shè)備(ExdiaI或xdibI)。這種設(shè)備是隔爆型與本安型的組合,它的非本安電路部分置于隔爆外殼中。其標(biāo)志符號(hào)為“di” 。(5) 充砂型電氣設(shè)備(ExqI)。充砂型電氣設(shè)備的外殼內(nèi)充填砂粒材料,使其在規(guī)定的使用條件下,殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧使外殼壁或砂粒材料的表面過熱,但均不能點(diǎn)燃周圍的爆炸性混合物,其標(biāo)志符號(hào)為“q”。(6) 正壓型電氣設(shè)備(ExpI)。這是一種具有正壓外殼的電氣設(shè)備,即將新鮮的空氣或惰性氣體充入密封的電氣設(shè)備的外殼內(nèi)部,保持一定的正壓力,以阻止電氣設(shè)備外部爆炸性混合物侵入外殼內(nèi)部,使點(diǎn)火源與周圍的爆炸性混合物相隔離,以達(dá)到防爆的目的。其標(biāo)志符號(hào)為“p” 。此外,礦用防爆設(shè)備的類型還包括礦用充油型電氣設(shè)備(ExoI)、礦用無火花型電氣設(shè)備(ExnI)、礦用澆封型電氣設(shè)備(ExmI)等。四、礦用電器設(shè)備的選用 在井下選用電氣設(shè)備的類型時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定選擇，各類礦用電氣設(shè)備的使用場(chǎng)所見表15。第二章 變壓器變壓器是電力系統(tǒng)中的一種靜止電器,它可以將一種等級(jí)電壓變換為同頻率的另一種等級(jí)電壓,此外,它還具有耦合電路、傳遞信號(hào)、實(shí)現(xiàn)阻抗匹配等作用,它是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備。第一節(jié) 變壓器的分類和型號(hào)編制一、變壓器的分類及用途變壓器應(yīng)用廣泛,種類繁多,從技術(shù)管理和物資管理的角度,一般可將變壓器分為電力變壓器和特種變壓器兩大類。 (一) 電力變壓器1. 電力變壓器的用途電力變壓器有升壓和降壓兩種,在電力系統(tǒng)中 , 它的主要用途如下:(1) 在電力系統(tǒng)遠(yuǎn)距離輸電時(shí),當(dāng)輸送的功率和負(fù)載的功率因數(shù)一定時(shí),電壓越高,線路的電流越小,這不但可以減小輸電線的截面積,節(jié)省材料,而且還可以減少線路上的功率損耗。因此,在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)必須利用變壓器將電壓升高。(2) 當(dāng)電能輸送到用電區(qū)后,為了合理地分配及安全地使用電能,又必須用降壓變壓器將電壓降低后分配給各用戶,使用戶得到他們所需要的額定電壓。(3) 電力變壓器還可以作為聯(lián)絡(luò)變壓器用,即將兩個(gè)或多個(gè)電壓不同的電網(wǎng)連接在一 起。2. 電力變壓器的分類(1) 按變壓器的用途分,有升壓變壓器、降壓變壓器、配電變壓器、聯(lián)絡(luò)變壓器、發(fā)電廠 自用變壓器等。(2) 按變壓器的結(jié)構(gòu)分,有自藕變壓器、雙繞組變壓器和三繞組變壓器。 (3) 按變壓器額定容量的大小分,有額定容量小于或等于630kVA的小型變壓器,額定容量在 80OKVA~6300kVA的中型變壓器,額定容量在 800OKVA~6300OKVA的大型變壓器,額定容量在 9000OKVA以上的特大型變壓器。 此外,變壓器還可以按其相數(shù)、冷卻方式、繞組使用的導(dǎo)線材料及變壓器的調(diào)壓方式等進(jìn)行分類。(二) 特種變壓器 特種變壓器是具有專門用途、用于特殊場(chǎng)合或與其他產(chǎn)品配套的變壓器。其產(chǎn)品有礦用變壓器、整流變壓器、試驗(yàn)變壓器、電爐變壓器、船用變壓器、中頻變壓器和大電流變壓器等。煤礦常用的特種變壓器主要有礦用變壓器和整流變壓器兩種。礦用變壓器是專供礦井降壓用的變壓器。我國(guó)生產(chǎn)的礦用變壓器分為礦用一般型和礦用隔爆型兩種。礦用一般型變壓器主要用于礦井低壓動(dòng)力供電,所以也稱為礦用動(dòng)力變壓器。礦用隔爆型變壓器專供綜采、綜掘、井下照明、信號(hào)及工作面電鉆用電。二、變壓器的型號(hào)編制根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB109485規(guī)定 ,變壓器型號(hào)的基本組成分為四部分。第二節(jié) 變壓器的額定技術(shù)參數(shù)及煤礦常用變壓器一、變壓器的銘牌數(shù)據(jù)為使變壓器能正常安全地運(yùn)行,制造廠家將它的額定值標(biāo)明在銘牌上。用戶必須清楚地了解銘牌上各項(xiàng)內(nèi)容的含義,才能正確地選擇和使用變壓器。(一) 額定電壓(U1N/U2N)變壓器在額定運(yùn)行情況下,根據(jù)變壓器的絕緣強(qiáng)度和允許溫升所規(guī)定的原繞組上應(yīng)加電源電壓值叫原邊的額定電壓,用UlN表示。當(dāng)原邊加額定電壓而副邊開路時(shí)的副邊電壓叫做副邊的額定電壓,用U2N表示。對(duì)于三相變壓器U1N、U2N是指線電壓,單位為伏(V) 。(二) 額定電流(IlN/I2N)變壓器在額定運(yùn)行條件下,原、副繞組允許長(zhǎng)時(shí)間通過的工作電流叫做額定電流。對(duì)于三相變壓器指的是線電流,分別用I1N 、I2N 表示,單位為安(A) 。(三) 額定容量(SN)因?yàn)樽儔浩鬟\(yùn)行時(shí),功率因數(shù)由負(fù)載決定,因此變壓器用額定視在功率表示其額定容量,單位為kVA 。SN單= U1N I1N/1000(kVA)SN三=√3 U1N I1N/1000(kVA)(四) 阻抗電壓(U15)阻抗電壓又稱短路電壓,它是反映變壓器內(nèi)部阻抗大小的一個(gè)量。將變壓器的副繞組短接后,在變壓器的原繞組加電壓,當(dāng)原繞組中的電流達(dá)到額定電流時(shí),在原繞組上所加的電壓值稱為短路電壓,用Uls表示,一般都用它與額定電壓U1N之比的百分?jǐn)?shù)表示,U1S％= Uls/U1N Ⅹ100％。(五) 變壓器的連接組變壓器連接組是表示變壓器各相繞組的連接方法和電動(dòng)勢(shì)相量關(guān)系的符號(hào)。根據(jù)國(guó)標(biāo)GB109485《電力變壓器》規(guī)定,當(dāng)三相繞組或三個(gè)相同電壓?jiǎn)蜗嘧儔浩鞯睦@組可連接成星形、三角形、曲折形時(shí) , 高壓繞組分別用大寫字母Y、D、Z表示,低壓繞組分別用y、d、z表示，有中性點(diǎn)引出時(shí)則用YN、ZN和y及zn表示。自藕變壓器有公共部分的兩繞組中額定電壓較低的一個(gè)用a表示。不同側(cè)繞組間線電壓相量有相位差,用時(shí)鐘序數(shù)表示。高壓繞組的線電壓相量應(yīng)取指定分針零點(diǎn)位置,中、低壓繞組對(duì)應(yīng)線電壓相量所指的小時(shí)數(shù)就是連接組標(biāo)號(hào)。連接組標(biāo)號(hào)乘以30176。就是高壓繞組線電壓相量超前低壓繞組線電壓相量的相位。對(duì)于單相變壓器,其連接組標(biāo)號(hào)只有兩種:(I,I O),O為其時(shí)鐘序數(shù),即一次、二次電壓同相。(I,I6),6為其時(shí)鐘序數(shù),即一次、二次電壓相量反向。(六) 溫升變壓器在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),指定部位的溫度與周圍環(huán)境溫度之差叫做溫升。我國(guó)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境溫度為40℃。溫升由絕緣材料的絕緣等級(jí)決定。三、煤礦常用變壓器(一) 電力變壓器目前煤礦地面使用的電力變壓器均為低損耗電力變壓器,型號(hào)有SSLSSS11。這類變壓器的繞組有銅線和鋁線兩種,由于其節(jié)能效果好,故得到了普遍使用