煤矿井下电钳工.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,煤矿电气安全技术,（培训提纲）,第一节 防爆电气设备及原理,第二节 漏电保护,第三节,井下保护接地,第四节,过流保护,第五节,快速断电技术,-1-,2,第一节防爆电气设备及原理,一、瓦斯的爆炸特点,1.,瓦斯爆炸的两个必要条件,浓度：,5,16%,；存在,650,750,的点火源,2.,点火源的类型,灼热导体，电火花，机械火花，雷击电弧,3.,煤尘影响,瓦斯与煤尘同存，爆炸浓度下限明显降低,二、防爆电气设备的类型与原理,1.,类型及原理,-2-,3,隔爆型（标志“,d”,）具有隔爆外壳，外壳具,有耐爆性和隔爆性。,增安型（标志“,e”,）正常无危险点火源，再,加强绝缘、使之更加安全的设备。,本安型（标志“,i”,ia,，,ib,）即使产生电火花,也弱得点燃不了瓦斯的设备。,正压型（标志“,p”,）具有正压外壳，壳内气,体压力高于壳外，瓦斯不能进入。,油浸型（标志“,o”,）导电部件浸在油中，与,危险气体隔离。,-3-,4,充砂型（标志“,q”,）外壳内部充填砂粒,材料，具有泄压散热作用。,无火花型（标志“,n”,）正常运行条件没,有电火花和危险温度产生。,浇封型（标志“,m”,）导电部件浇封在浇,封剂中，与危险气体隔离。,气密型（标志“,h”,）完全密封的金属外,壳，与危险气体隔离。,特殊型（标志“,s”,）其它经试验证明具,有防爆性能的类型。,2.,防爆电气设备的标志,总标志：,Ex,-4-,5,防爆型式：,d,，,e,，,i,（,ia,，,ib,），,p,，,o,，,q,，,n,，,m,，,h,，,s,类别：,I,类（煤矿用），,II,类（工厂用）,危险级别：,A,，,B,，,C,（仅,II,类分三级）,温度组别：,T1,T6,（,450,，,300,，,200,，,135,，,100,，,85,）,防爆标志举例：,Exd,类隔爆型电气设备,ExdBT3,类,B,级,T3,组隔爆型电气设备,ExepBT4,类,B,级,T4,组主体增安，并,有正压部件的电气设备,-5-,6,三、选用原则,1.,选用,严格按,煤矿安全规程,2005,年版,444,条所,规定的表选用。,2.,执行验证采购制度,要求“三证齐全”：,防爆合格证，安全标志准用证（,MA,），产,品合格证。,-6-,7,第二节 漏电保护,一、漏电概论,1.,漏电故障的概念,漏电是一种电网对地发生电能泄漏的电气,故障，流入大地的电流叫漏电电流。,特征：电网对大地的绝缘阻抗降低，入地,电流增大。,2.,漏电故障的种类,集中性（长期、间歇、瞬间）漏电；分散,性漏电,-7-,8,3.,发生原因与危害,原因：绝缘受潮、老化、外力、接线操作,不当、过电压侵入等。,危害：人身触电，引爆瓦斯、引起电火灾，,发展为短路等。,4.,基本漏电电流回路,由漏电相,A,经过渡电阻,R,tr,入地，经其它两,相的对地绝缘阻抗回到电网，再经变压器二次,绕组到中性点,N,。,-8-,9,图,2-1,漏电电流回路示意图,-9-,10,5.,人身触电,概念 触电是人接触了带电导体而成为,电流通路的现象，人通过大地而构成回路的触,电是电网漏电的特殊形式。,触电电流的计算公式,（,2-1,）,电网绝缘良好时，,r,（,2-2,）,-10-,11,电网对地电容小时，,C0,（,2-3,）,二、两种常用的漏电保护原理,1.,附加电源直流检测式漏电保护,在三相电网与大地之间附加一直流电源，,监测电流流经电网对地总绝缘电阻,r,，并近,似与,r,成反比。,保护无选择性，动作电阻值稳定。,-11-,12,图,2-2,附加直流电源的保护原理图,-12-,13,2.,零序功率方向式漏电保护,同时检测、比较零序电流、电压的大小和,相位，确认漏电支路。,用于高、低压电网，动作电阻值不固定，,具有选择性。对称漏电不动作。,-13-,14,图,2-3,零序功率方向式漏电保护,-14-,15,第三节 井下保护接地,一、保护接地的作用原理分流作用,保护接地是用导体把电气设备中所有正常,不带电的外露金属部分与埋在地下的金属接地,装置连接起来。,1.,无保护接地（参阅图,3-1,）,漏电电流基本上全部经人体入地。（低压电,网，,Ima,30mA,）,-15-,16,图,3-1,装有保护接地的井下电网,-16-,17,2.,有保护接地,漏电电流经,R,E,和,Rma,并联支路入地，,Ima,降为,1mA,。,二、井下接地网的必要性,1.,消除分流死区。（当两设备分别发生,异相碰壳时，每台设备外壳的对地电压为,1/2,线电压，危及人身安全）,2.,因并联支路多使总的接地电阻降低。,-17-,18,图,3-2,接成接地网后形成两相对地短路,-18-,19,第 四 节 过 流 保 护,一、过流保护概论,1,、过流故障,电网及设备中的实际电流超过容许的工作电,流时的故障，短路是其中最严重的一种。,2,、对过流保护的要求,（,1,）选择性。只切除故障部分的保护特性。,（,2,）快速性。从故障发生到完全断电的时间,越短越好。,（,3,）灵敏性。对故障的反应能力，越大动作,越可靠。,-19-,20,（,4,）可靠性。发生故障时不拒动，值班期,间不误动的能力。,二、过流保护原理,1.,两种简单的保护元件,熔断器,原理：串接于电路中，短路时熔断而断电。,特点：熔断时间与通过电流的关系，反时限,特性。,电磁式过流继电器,-20-,21,原理：线圈串接于电路中，短路时产生电磁 力使接点转换，导致开关跳闸。,特点：单一性，瞬时动作。,2.,电子式过流保护,原理：电流互感器信号变换幅值鉴别跳闸指令。,特点：综合性，有短路瞬动，过载反时限，断相保护和漏电闭锁等齐全的功能。,3.,相敏过流保护,原理：据电动机起动时功率因数低，线路短路时功率因数高的特点，采用同时检测电流的幅值和相位而构成的保护。,-21-,22,图,4-1,相敏过流保护原理,-22-,23,特点：适用于井下长距离、重负荷低压电网，保护灵敏度高，但电路较复杂。,4.,低电压式过流保护,原理：基于短路点后对应的相间电压为零的特点，由终端检测电路鉴别低电压确认短路故障，传至首端保护装置动作于跳闸。,特点：电路简单、灵敏度高且与线路长短、短路点位置、导线截面无关，保护距离长至线路供电能力所及。,-23-,24,图,4-2,低电压式过流保护原理,-24-,25,思考题及参考答案,1,、煤矿常用三种防爆电气设备是：隔爆型、,增安型、本安型。,2,、对过流保护的四个基本要求是：,选择性、快速性、灵敏性、可靠性。,3,、中点不接地电网发生单相漏电时，漏电,电流如何构成回路？,答：,由漏电相经过渡电阻入地，经其它两相,的对地绝缘阻抗回到电网，再经变压器绕组到,中性点,。,-25-,26,4,、井下 为什么有保护接地还要设置漏电,保护？,答：保护接地无断电功能，而发生漏电故,障必须断电。,电网发生单相直接接地时，保护接地,无分流作用。,人触及刺穿电缆而外露的带电芯线或,触及设备内带电导体时，保护接地无分流作用。,-26-,27,第五节快速断电技术,一、快速断电概论,1,、瓦斯爆炸的感应期,瓦斯、煤尘从接触点火源起到发生爆炸所需时间。瓦斯爆炸感应期：,10ms,；,煤尘爆炸感应期：,40,250ms,。,2,、快速断电保护,能在发生电气故障后,5,8ms,内切断供电电源的装置。,-27-,28,-28-,3,、实现快速断电的技术关键与途径,（,1,）利用电网载频保护实现快速检测,振荡器输出高频检测信号耦合到三相电网上，利用电网短路时 高频阻抗的突变取得检测信号，时间,1ms,。,（,2,）半导体快速中性点开关,利用三相整流桥的导通和截止来闭合或打开,供电变压器二次中性点，实现供电和快速断电,的功能，断电时间,2ms,。,29,（,3,）其他,利用电流变化率实现快速检测；,电动直线驱动快速水银开关。,二、快速断电在煤电钻综合装置中的应用,载频快速检测与半导体中性点开关配合，,可在煤电钻综合装置中实现,5ms,的快速断电,保护。,-29-,30,寰宇浏览器,