[工學(xué)]第8章供電安全技術(shù)應(yīng)用(已修改)
2025-01-27 20:27 本頁(yè)面
【正文】 工礦供電技術(shù) 項(xiàng)目二 項(xiàng)目三 項(xiàng)目一 項(xiàng)目五 項(xiàng)目六 項(xiàng)目四 項(xiàng)目八 項(xiàng)目九 項(xiàng)目七 項(xiàng)目十 概述 煤礦供電安全，是保證煤礦生產(chǎn)的先決條件之一，為此，應(yīng)首先了解井下供電設(shè)備所處的特殊環(huán)境，以便在技術(shù)和管理方面采取相應(yīng)措施，達(dá)到安全供電的目的。 井下供電設(shè)備所處的特殊工作環(huán)境是： (1)巷道、硐室和采掘工作面的空間狹窄，人體觸及電氣設(shè)備的機(jī)會(huì)多； (2)由于煤層和巖石的壓力以及放炮等影響，井下的電氣設(shè)備尤其是電纜可能受到掉矸和片幫的砸壓； (3)井下空氣潮濕，硐室又經(jīng)常有滴水、淋水現(xiàn)象，濕度達(dá)96％，因此電氣設(shè)備極易受潮和發(fā)霉； (4)有些巷道及機(jī)電硐室內(nèi)空氣流通不暢，溫度高，電氣設(shè)備散熱條件差； (5)井下電氣設(shè)備移動(dòng)次數(shù)多、啟動(dòng)頻繁、負(fù)荷變化大、過(guò)載機(jī)會(huì)多； (6)井下含有瓦斯、煤塵，當(dāng)達(dá)到一定量值時(shí)遇有電弧、電火花及局部高溫時(shí)引起燃燒和爆炸。 小結(jié)： 1） 井下極易發(fā)生人身觸電事故，以及漏電和短路故障； 2） 漏電電流的長(zhǎng)期存在，會(huì)擴(kuò)散為不完全短路或短路故障，接地漏電電流又會(huì)使雷管超前引爆； 3） 電氣設(shè)備的長(zhǎng)期過(guò)載，將使其絕緣老化甚至燃燒，引起火災(zāi)； 4） 短路故障、接地漏電和火災(zāi)，都將引起瓦斯、煤塵爆炸。 煤礦井下供電必須采用可靠的保護(hù)裝置和安全措施，以防止故障的發(fā)生和發(fā)展，確保人身和設(shè)備的安全。 觸電的原因、危險(xiǎn)性和預(yù)防方法 疏忽大意 設(shè)備漏電 ⑴ 使人身不接觸或不接近帶電體 ⑵人身接觸機(jī)會(huì)較多的電氣設(shè)備 采用低電壓 ⑶設(shè)保護(hù)接地裝置 ⑷設(shè)漏電保護(hù)裝置 ⑸井下及向井下供電的變壓器中 性點(diǎn)禁止直接接地 ⑹嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)規(guī)定和制度 觸電、電火災(zāi)及其預(yù)防 引起電火災(zāi)的主要原因有以下幾點(diǎn)： (1)供電線路和電氣設(shè)備的相間短路，設(shè)備長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷使載流導(dǎo)體溫升過(guò)高； (2)開(kāi)關(guān)電弧及電火花外露； (3)導(dǎo)體或設(shè)備連接部分接觸不良，通過(guò)電流時(shí)造成局部溫度升高，電纜接線盒和電纜纜頭封固質(zhì)量不佳留有氣隙，潮氣浸入后因受熱膨脹而爆炸； (4)充油電氣設(shè)備因油質(zhì)下降而形成短路故障，或油分解出的含氫混合氣體因受高溫而爆炸； (5)照明燈覆蓋煤塵而使其溫度升高，導(dǎo)致煤塵點(diǎn)燃等。 為了防止上述事故的發(fā)生，應(yīng)正確選擇和安裝電氣設(shè)備及供電線路，并要加強(qiáng)管理和維護(hù)檢修，以防止短路和過(guò)負(fù)荷的發(fā)生。此外，應(yīng)裝設(shè)必要的繼電保護(hù)裝置，并在可能發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)采取相應(yīng)的防火措施。 瓦斯、煤塵的爆炸條件及防爆途徑 瓦斯、煤塵爆炸的條件 礦井在開(kāi)采過(guò)程中，從煤、巖層中不斷地涌出瓦斯，其中有 甲烷、乙烷、一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫 等氣體，但主要是甲烷(CH4)，又名沼氣。 1）壓力、溫度正常，瓦斯?jié)舛群窟_(dá) 5％～ 15％時(shí)； 2）遇到點(diǎn)燃熱源就會(huì)爆炸。 實(shí)驗(yàn)表明，當(dāng)電火花或灼熱導(dǎo)體的溫度達(dá)到 6500C～ 7500C或以上時(shí)，就有引起瓦斯爆炸的可能。 3）電火花最容易引起瓦斯爆炸的濃度是 ％，而爆炸力最大的瓦斯?jié)舛仁?％。 煤塵粒度在 1μm ～ 1 mm范圍內(nèi)，揮發(fā)指數(shù) (即煤塵中所含揮發(fā)物的相對(duì)比例 )超過(guò) 10％， 4）飛揚(yáng)在空氣中的含量達(dá) 30～ 2022g/m3時(shí)，遇有 7000C一 8000C點(diǎn)燃溫度時(shí)便會(huì)爆炸； 爆炸后還生成大量一氧化碳，它比瓦斯爆炸具有更大的危害性。爆炸最猛烈的煤塵含量是 112g／ m3。 5） 引起瓦斯、煤塵爆炸的點(diǎn)火源不僅是電弧和電火花，還有金屬撞擊和摩擦火花、炮焰、煤自然發(fā)火及明火等，在工作中應(yīng)特別注意。 6）瓦斯及煤層爆炸的危害： 瓦斯、煤塵爆炸時(shí)產(chǎn)生很大的沖擊力，具有極強(qiáng)的破壞性，人將受到傷害，設(shè)備、巷道將遭到破壞，是井下最大的惡性事故。 7）預(yù)防的方法： 防止瓦斯、煤塵爆炸，從兩方面采取措施：一是限制它們?cè)诳諝庵械暮浚缂訌?qiáng)通風(fēng)以降低瓦斯?jié)舛?；?duì)煤塵可用灑水和撒巖粉的方法，迫使其降落；二是控制井下各種引爆的火源和熱源，使之不外露或低于點(diǎn)燃溫度。 電氣設(shè)備的防爆途徑 為了不使電氣設(shè)備成為引起瓦斯爆炸的起因，一般采用下列方法加以預(yù)防。 ⑴采用隔爆外殼 對(duì)于開(kāi)關(guān)電器和電動(dòng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備，采用隔爆外殼進(jìn)行防爆。 隔爆外殼具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，即使在殼內(nèi)發(fā)生瓦斯爆炸，外殼也不致于變形，并且從間隙逸出殼外的火焰已受到足夠的冷卻，不足以點(diǎn)燃?xì)ね獾耐咚购兔簤m，即把爆炸限制在殼內(nèi)，故稱(chēng)隔爆外殼。因此， 要求隔爆外殼既要有耐爆性，又要有隔爆性。 1）隔爆外殼耐爆性： 耐爆性是指隔爆外殼的機(jī)械強(qiáng)度。當(dāng)在殼內(nèi)發(fā)生最嚴(yán)重的瓦斯爆炸，或因高溫引起管內(nèi)有機(jī)絕緣物分解而生成可燃性高壓氣體時(shí)，其壓力不致使外殼變形和損壞，其高溫不致使外殼損傷。 2）隔爆外殼隔爆性： 隔爆性就是要求外殼各部件的接合面符合一定的要求，使殼內(nèi)發(fā)生爆炸時(shí)，向外傳出的火焰或灼熱的物質(zhì)不會(huì)引起殼外的可燃性氣體爆炸。這是由外殼裝配接合面的結(jié)構(gòu)參數(shù)，如寬度、間隙和表面粗糙度來(lái)保證的。 2采用本質(zhì)安全型電路和設(shè)備 本安型電路一般采取如下措施： 1)降低供電電壓： 對(duì)電源而言，應(yīng)保證在電源端子短路時(shí)短路電流不超過(guò)安全值。 2)采用分流元件： 采取并聯(lián)分流元件的辦法，可有效地減小斷路點(diǎn)的火花能量 3)使用安全柵： 在本安型和非本安型電路之間，由保護(hù)性元件組成的能量限制器 — 安全柵。防止非本安型電路的能量竄人危險(xiǎn)場(chǎng)所的本安型電路中。 ⑶ 采用超前切斷電源 用瓦斯、煤塵具有點(diǎn)火遲延的特性，在電氣設(shè)備正常和故障狀態(tài)下產(chǎn)生的熱源或電火花尚未引起瓦斯爆炸之前，自行切斷電源達(dá)到防爆的目的，此作用稱(chēng)為超前切斷電源。這種防爆原理，目前在防爆白熾燈、放炮器及屏蔽電纜保護(hù)系統(tǒng)中得到應(yīng)用。 礦用電氣設(shè)備的類(lèi)型 根據(jù)礦用電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及不同的要求，分類(lèi)： 一類(lèi)是礦用一般型電氣設(shè)備；二是礦用防爆型電氣設(shè)備。 礦用一般型電氣設(shè)備 礦用一般型電氣設(shè)備，是一些專(zhuān)為煤礦井下條件而生產(chǎn)的不防爆電氣設(shè)備。它們與地面普通型電氣設(shè)備相比較， 1） 外殼堅(jiān)固、封閉，能防塵、防滴、防濺；絕緣更加耐潮； 2） 與電纜連接采用專(zhuān)門(mén)的電纜接線盒或插銷(xiāo)裝置，沒(méi)有裸露接頭； 3） 接線端子相互之間以及和外殼之間，有增大的漏電距離和電氣間隙；4） 有防止從外部直接接觸及殼內(nèi)帶電部分的機(jī)械閉鎖裝置，因而更適合用于煤礦井下。礦用一般型電氣設(shè)備的外殼上，標(biāo)有“ KY”字樣。 礦用防爆型電氣設(shè)備 礦用防爆型電氣設(shè)備，是指按 — 83《 爆炸性環(huán)境用防爆型電氣設(shè)備 》 的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的專(zhuān)供煤礦井下使用的電氣設(shè)備。按防爆結(jié)構(gòu)的不同，礦用防爆型電氣設(shè)備又分為 7種形式，見(jiàn)表 82。 表 82 礦用防爆型電氣設(shè)備的形式 名 稱(chēng) 總標(biāo)志 附加 標(biāo)志
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