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安全工程師安全生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)：井下電網(wǎng)電壓等級(jí)
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在滿足電力用戶對(duì)供電可靠性要求的同時(shí)，又照顧供電的經(jīng)濟(jì)性，這是合理的供電原則之一。無論在國民經(jīng)濟(jì)中還是煤礦企業(yè)中，不同的用電戶對(duì)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(fù)荷、二類負(fù)荷、三類負(fù)荷。
由于煤礦生產(chǎn)是井下作業(yè)，生產(chǎn)場(chǎng)所空間狹小，空氣潮濕，頂板有壓力，井下有涌水而且還有瓦斯和煤塵。特別是采掘工作面，電氣設(shè)備移動(dòng)頻繁，負(fù)荷變化大;大型采掘設(shè)備直接啟動(dòng)，強(qiáng)大的電流沖擊著電網(wǎng)，因此，礦井供電必須保證安全、可靠、經(jīng)濟(jì)，且有良好的供電質(zhì)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(duì)煤礦的供電一旦中斷，不僅會(huì)造成全礦停產(chǎn)，而且會(huì)導(dǎo)致保證礦井安全生產(chǎn)的一些重要設(shè)備(如水泵、通風(fēng)機(jī))停止運(yùn)轉(zhuǎn)，危及礦井及井下工人的安全。因此，為保證礦井安全生產(chǎn)，要求煤礦實(shí)行連續(xù)供電。
2、供電安全。電能有它的特殊性，使用中稍有疏忽，就會(huì)導(dǎo)致人身觸電、電火災(zāi)等事故的發(fā)生。煤礦主要是地下作業(yè)，工作環(huán)境和地面有很大的差別，特別是存在有爆炸危險(xiǎn)的瓦斯和煤塵，因而不僅發(fā)生人身觸電和電火災(zāi)的可能性比地面大，而且會(huì)導(dǎo)致瓦斯、煤塵爆炸嚴(yán)重后果。因此，煤礦供電必須保證安全，嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
3、有良好的供電質(zhì)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范圍。否則，電氣設(shè)備的遠(yuǎn)行情況將會(huì)顯著惡化，甚至損壞電氣設(shè)備。
我國規(guī)定一般電力設(shè)備使用的交流供電標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)或發(fā)電廠能供給煤礦充足的電量，而且要求礦井供電系統(tǒng)的各項(xiàng)供電設(shè)施，具有足夠的供電能力。
5、供電經(jīng)濟(jì)。在以上四項(xiàng)基本要求的基礎(chǔ)上，盡量做到供電系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便、基本建設(shè)投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。
二、礦井供電系統(tǒng)的分類和等級(jí)劃分
1、供電系統(tǒng)的分類。一類負(fù)荷：凡因突然中斷供電會(huì)導(dǎo)致人身傷亡事故，或損壞重要設(shè)備且難以修復(fù)，或給國民經(jīng)濟(jì)帶來很大損失者，均屬于這一類。顯然煤礦屬于一類負(fù)荷。煤礦中的通風(fēng)、排水、升降人員、抽放瓦斯、醫(yī)院等也都屬于一類負(fù)荷，又稱保安負(fù)荷。因此是煤礦中最重要的用戶，要求供電絕對(duì)可靠。為此，對(duì)這類用戶的供電，必須設(shè)有備用電源和備用供電線路。二類負(fù)荷：凡因突然中斷供電會(huì)造成大量減產(chǎn)者。如煤礦中專門用于提升煤和物料的提升設(shè)備、壓風(fēng)機(jī)、井底車場(chǎng)、采區(qū)變電所等。三類負(fù)荷：凡因突然中斷供電對(duì)生產(chǎn)沒有直接影響者。
2、供電電壓等級(jí)的劃分。目前，煤礦井下采用交流電電壓等級(jí)有：6000V、1140V、660V、380V、127V、36V。
6000V—為礦區(qū)內(nèi)高壓配電電壓或動(dòng)力電壓。
660V—為井下低壓配電電壓或動(dòng)力電壓。
1140V—為采煤機(jī)的專用電壓。
127V—為井下照明、手持式電鉆的電壓。
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(jī)車的電壓
三、井下電氣設(shè)備的三大保護(hù)
1、過電流保護(hù)。過電流簡(jiǎn)稱過流。凡是流過電氣設(shè)備和電纜的電流超過了它們的額定電流。
電氣設(shè)備和電纜出現(xiàn)過流后，一般會(huì)引起它們過流，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將它燒毀，甚至引起電火災(zāi)和井下瓦斯、煤塵的爆炸。由此可見，電氣設(shè)備和電纜的過流是一種不正常狀態(tài)。井下常見的過流故障為短路、過負(fù)荷、斷相三種。
(1)、短路。短路是指電流不經(jīng)過負(fù)載，而是經(jīng)過電阻很小的導(dǎo)體直接形成回路，其特點(diǎn)是電流很大，可達(dá)到額定電流的幾倍、十幾倍、幾十倍，甚至更大。因?yàn)殡娏骱艽螅l(fā)熱劇烈，如不及時(shí)切除，不僅會(huì)迅速燒毀電氣設(shè)備和電纜，甚至引起絕緣油和電纜著火釀成火災(zāi)，還會(huì)引起瓦斯、煤塵爆炸。
(2)、過負(fù)荷(過載)。過負(fù)荷不僅是指它們的電流超過了額定數(shù)值，而且過電流的延續(xù)時(shí)間也超過了允許的時(shí)間。
電氣設(shè)備和電纜過流后，絕緣繞組和絕緣導(dǎo)體的電流密度增加，發(fā)熱加劇。如果過流的延續(xù)時(shí)間很短，不超過允許的時(shí)間，電氣設(shè)備和電纜的溫度不會(huì)超過它們所用絕緣材料的最高允許溫度，因而不會(huì)被燒毀，允許繼續(xù)運(yùn)行，這種情況稱為允許的過載。但是，如果延續(xù)時(shí)間超過了允許的時(shí)間，電氣設(shè)備和電纜的溫度將升高到足以損壞它們的絕緣，如不及時(shí)切斷電源，將會(huì)發(fā)展成漏電和短路故障，因此也要加以預(yù)防和保護(hù)。
引起電纜和電氣設(shè)備過負(fù)荷的原因，主要有兩個(gè)方面：一是電氣設(shè)備和電纜的容量選擇過小。另一個(gè)是對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的錯(cuò)誤操作，此外，電機(jī)的端電壓過低或電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，將長(zhǎng)期通過電機(jī)的啟動(dòng)電流，因而是最嚴(yán)重的過負(fù)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(shù)較低時(shí)，引起電氣設(shè)備和電纜的溫升超限，縮短設(shè)備使用壽命。b、過流倍數(shù)較高時(shí)，將導(dǎo)致電氣設(shè)備燒毀，甚至引起火災(zāi)和瓦斯、煤塵爆炸事故。過流倍數(shù)很高時(shí)，會(huì)在電網(wǎng)上造成很大的壓降，影響電網(wǎng)的正常運(yùn)行。
過流保護(hù)的要求：必須有選擇性、可靠性、動(dòng)作迅速、經(jīng)濟(jì)合理。
2、漏電保護(hù)。電網(wǎng)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(diǎn)不接地的電網(wǎng)中，由于某處(或某點(diǎn))的絕緣損傷而發(fā)生的漏電。分散性漏電則是由于整個(gè)電網(wǎng)或整條線路的絕緣水平降低，而沿整條線路或整個(gè)電網(wǎng)發(fā)生的漏電。
漏電保護(hù)的類型有漏電閉鎖和漏電跳閘兩種。
所謂漏電閉鎖，是指在開關(guān)合閘之前對(duì)電網(wǎng)的絕緣電阻進(jìn)行檢測(cè)，如果電網(wǎng)的對(duì)地絕緣電阻值低于規(guī)定的漏電閉鎖動(dòng)作電阻值，則使開關(guān)不能合閘，起閉鎖作用。其多裝在用于直接控制和保護(hù)電機(jī)的磁力起動(dòng)器上。
漏電跳閘保護(hù)，則是指在電網(wǎng)的對(duì)地絕緣電阻值降低到規(guī)定的跳閘動(dòng)作電阻值，或人觸及一相線路時(shí)，能使線路開關(guān)跳閘，切斷電源。
漏電跳閘保護(hù)通常是由檢漏保護(hù)裝置配合自動(dòng)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。
3、保護(hù)接地。保護(hù)接地就是把電氣設(shè)備的金屬外殼和框架，用導(dǎo)線與埋在地下的接地極連接起來的一種保護(hù)措施。
(1)、保護(hù)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(chǎn)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(fā)生。
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