【正文】 傳統(tǒng)的采區(qū)供電方式,既不經(jīng)濟(jì),又不易保證供電質(zhì)量。目前我國高產(chǎn)高效工作面使用的設(shè)備,其額定電壓已達(dá)3300V。第三節(jié) 礦用電氣設(shè)備概述礦用電氣設(shè)備是指煤礦井下所使用的電氣設(shè)備。根據(jù)其結(jié)構(gòu)與使用場所的不同,對(duì)礦用電氣設(shè)備進(jìn)行分類。 (2) 井下巷道、硐室和工作面空間狹小,為節(jié)省硐室建筑費(fèi)用且搬遷設(shè)備方便,要求礦用電氣設(shè)備體積小, 重量輕。 (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。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。(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。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。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)電感電路主要取決于電流和電感。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。(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。(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。現(xiàn)以屏蔽電纜為例說明其工作原理。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?？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)間的長短因電路參數(shù)和故障原因不同而異,但最短不少于5ms 。一般快速斷電系統(tǒng)的切斷時(shí)間為 ~3s。I類:煤礦井下用電氣設(shè)備,即礦用防爆型。(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。(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。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)的場所。它分以下幾種 :(1) 增安型電氣設(shè)備(ExeI)。其標(biāo)志符號(hào)為“e”。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”。(3) 本質(zhì)安全型電氣設(shè)備(ExiaI或ExibI)。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))。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。(5) 充砂型電氣設(shè)備(ExqI)。(6) 正壓型電氣設(shè)備(ExpI)。其標(biāo)志符號(hào)為“p” 。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)備的使用場所見表15。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。因此,在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)必須利用變壓器將電壓升高。(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) 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。 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。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。礦用變壓器是專供礦井降壓用的變壓器。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。二、變壓器的型號(hào)編制根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB109485規(guī)定 ,變壓器型號(hào)的基本組成分為四部分。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。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。(二) 額定電流(IlN/I2N)變壓器在額定運(yùn)行條件下,原、副繞組允許長時(shí)間通過的工作電流叫做額定電流。(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 。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％。根據(jù)國標(biāo)GB109485《電力變壓器》規(guī)定,當(dāng)三相繞組或三個(gè)相同電壓單相變壓器的繞組可連接成星形、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。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。連接組標(biāo)號(hào)乘以30176。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。(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。溫升由絕緣材料的絕緣等級(jí)決定。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。其結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的電力變壓器基本相同,但有如下特點(diǎn):(1) 鐵心：鐵心選用高導(dǎo)磁晶粒取向冷軋硅鋼片。(2) 繞組：采用瓦楞油道,不浸漆工藝,環(huán)氧帶綁扎。根據(jù)容量結(jié)構(gòu)的需要,高、低壓繞組可用圓筒式線圈、螺旋式線圈或連續(xù)式線圈結(jié)構(gòu)。(3) 安全保護(hù)裝置。(4) 油保護(hù)裝置。變壓器(帶充氮保護(hù)的除外)儲(chǔ)油柜上應(yīng)加裝帶油封的吸濕器。變壓器裝有玻璃溫度計(jì)的管座 , 管座設(shè)在油箱的頂部,伸入油內(nèi)120177。一千到一千六KVA的變壓器裝有戶外式信號(hào)溫度計(jì)。變壓器一般不供給小車。套管接線端子連接處,在空氣中對(duì)空氣的溫升不大于50℃,在油中對(duì)油的溫升不大于15℃。( 二) 礦用隔爆型千式變壓器 干式變壓器具有下述明顯特點(diǎn):沒有火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)。附屬部件簡單,沒有儲(chǔ)油柜、安全氣道和油門等部件及密封問題,且體積小、重量輕。KSG 型礦用隔爆干式照明變壓器 這種變壓器用于易燃或有爆炸危險(xiǎn)的礦井中, 使用B級(jí)絕緣,可長期在各部分溫升為80℃以下的條件下運(yùn)行。 KBSG型礦用防爆干式變壓器KBSG30~1250/6型變壓器用于有瓦斯、煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井中,作為煤礦井下綜合機(jī)械化采掘設(shè)備的變配電設(shè)備。其型號(hào)含義為 :K 礦用。S三相。Z組合。 移動(dòng)變電站由三部分組成:(1) 隔爆型高壓負(fù)荷開關(guān)箱。(2) 隔爆型低壓饋電開關(guān)箱。(3) 隔爆型干式變壓器。3兩種礦用干式變壓器可跟據(jù)需要接成星型或三角型以適應(yīng)兩種電壓。在選擇變壓器容量之前,必須首先統(tǒng)計(jì)出變壓器總的供電功率。一、變電所變壓器容量的計(jì)算(一)、地面變電所主要變壓器容量的計(jì)算 ST=KC（KdC1∑PN1/cosφWm1+KdC2∑PN2/cosφWm2+…+ KdCi∑PNi/cosφWmi）KVA KC重和系數(shù)，∽ KdCi∑PNi/cosφWmi一組用電設(shè)備的計(jì)算容量∑PN一組用電設(shè)備額定功率之和（不算備用）KdC各組用電設(shè)備的需用系數(shù)變壓器的計(jì)算容量也可根據(jù)下式近似估算 :（二）、采區(qū)變電所變壓器的計(jì)算ST=（kckde∑PN）/cosφWm KVA或 ：ST= ∑PN KVA（）二、變壓器的選擇(一) 變壓器額定容量和臺(tái)數(shù)選擇的原則(1) 變壓器額定容量選擇。SN為變壓器的額定容量,ST為變電所變壓器的計(jì)算容量。對(duì)小型地面變電所,應(yīng)大于變壓器額定容量的60%。(3) 地面變電所一般選取兩臺(tái)變壓器。采區(qū)變電所通常選用一臺(tái)變壓器,若總?cè)萘枯^大時(shí),可選用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。對(duì)地面供、配電用的電力變壓器,由于均安置在室外,一般選取油浸式變壓器 ,油浸式變壓器規(guī)格齊全、適用面廣、價(jià)格低廉、冷卻與絕緣性能好,可選用SLSFLSS9型等低損耗電力變壓器。 供采區(qū)照明和煤電鉆用的必須選用隔爆干式變壓器 , 如 KBSG型。特大容量的變壓器, 宜選用三臺(tái)單相變壓器組成三相變壓器組來供電。三、采區(qū)變壓器選擇舉例某采區(qū)變電所供電負(fù)荷見統(tǒng)計(jì)表 211 。cosφWm =。 礦用變壓器的型號(hào)可查產(chǎn)品樣本。第四節(jié) 變壓器的訂貨、驗(yàn)收與管理一、訂貨訂購變壓器除需提出型號(hào)外,還需寫明額定容量、高低壓側(cè)的額定電壓、高低壓繞組接線方式、阻抗電壓百分比、使用環(huán)境 (戶內(nèi)或戶外)、是否要小車及其輪距是多少等。電力變壓器的計(jì)量單位是 kVA/臺(tái)。目前物資部門的驗(yàn)收有以下幾方面 :(1) 按裝箱清單進(jìn)行核點(diǎn)驗(yàn)收,不得短缺。(3) 變壓器不應(yīng)有機(jī)械損傷,箱蓋螺栓應(yīng)完整無缺, 密封襯墊要良好,無滲油現(xiàn)象,油管不應(yīng)有壓扁跡象。不應(yīng)存在油漆流痕、氣泡、脫皮、銹蝕等現(xiàn)象。(6) 對(duì)變壓器的絕緣性能檢查,可用兆歐表測量高低壓線圈之間及線圈與外殼之間的絕緣電阻,絕緣電阻一般不作具體規(guī)定,可和出廠時(shí)測定的數(shù)據(jù)相比較, 如有明顯下降時(shí),就需要對(duì)其他試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行全部檢查,最后方能判斷絕緣的好壞。戶內(nèi)使用的變壓器則必須存放在干燥通風(fēng)的庫房內(nèi),庫房溫度在35℃以下,相對(duì)濕度在80%以下。(3) 油浸變壓器遇火易燃,應(yīng)遠(yuǎn)離火源,并須加強(qiáng)消防安全。在保管期間,檢查所有悶頭襯墊,并擰緊螺栓,防止漏油。冷油器及油泵內(nèi)的油應(yīng)全部放盡,冷油器及油泵的全部進(jìn)、出口法蘭均應(yīng)用悶頭堵好。裝有大型變壓器油的鐵桶應(yīng)貯存在專用危險(xiǎn)品庫房內(nèi), 并應(yīng)防止漏油。(5) 為防止金屬件生銹,在保管期間可在金屬件上涂上工業(yè)凡士林。一般變壓器的鐵心硅鋼片如有銹斑,可用砂紙或鋼刷將銹斑除盡,重新涂上絕緣漆。如有含油質(zhì)的灰塵,可用四氯化碳濃劑去擦,嚴(yán)禁用汽油、煤油、柴油擦洗,因它們能溶解變壓器的絕緣材料。(8) 長期儲(chǔ)存的變壓器 , 應(yīng)每季檢查一次。質(zhì)量在lt以上的變壓器宜平放,如露天存放,~。第三章 高壓電器第一節(jié) 概述一、 高壓電器的分類高壓電器根據(jù)其在電力系統(tǒng)中的作用可分為高壓開關(guān)電器、高壓保