矿山电工复习要点终极版.doc

电力系统：电力由各种形式的发电厂生产，经过输送、变换和分配，到达分散的电能用户，这些生产—传输—分配—消费的环节，组成了一个有机的整体，叫做电力系统。
电力系统组成：发电机，电力线路，变压器，负荷。
发电厂:把其他形式的能量转换成电能的场所。
变电所：汇集电能、变换电压的中间环节，由各种变压器和配电设备组成。不含电力变压器的变电所成为配电所。
变电所分类——按用途：升压或降压变电所、联络变电所、工矿企业变电所、农村变电所、整流变电所和电车变电所；按在电力系统中的地位：枢纽变电所、穿越变电所、终端变电所；按供电范围：区域变电所、地区变电所。
电力网：主要由各种变电所及各种电压等级的电力线路组成，是电力系统的重要组成部分，担负着输送、变换和分配电能的任务。
电力网根据电压等级的高低分为：低压电网——电压在1kV以下的电力网；高压电网——电压为3~330kV；超高压电网——电压为330~1000kV；特高压电网——电压在1000kV以上。
额定电压：能使受电器、发电机、变压器等正常工作的电压，称为它们的额定电压。
额定电压等级：国家统一规定电压等级，（作用）使电力设备的生产实现标准化和系列化，有利于电网的建设和运行。
电气设备额定电压的一般规律——发电机：额定电压VGN=1.05*系统额定电压VN；变压器：受电侧额定电压VTN1（1.与发电机相连时，VTN1=VGN;2.与线路相连时，VTN1=VN）输出侧额定电压VTN2（1.与35kV及以上线路相连VTN2=1.1*VN;2.与35kV以下线路相连，但变压器的短路电压百分比VS%>7.5%,或连接长线路时VTN2=1.1*VN;3.其他情况VTN2=1.05*VN）系统额定电压与设备额定电压：系统VN=通电设备VN。
一般规定，在同一电压等级中，受电器和系统的额定电压正好与等级电压相同，发电机额定电压比同级受电器额定电压高5%；变电器二次侧，规定其额定电压比系统电网的电压高5%—10%。
为使变压器二次侧实际电压比电力网额定电压高出5%，其二次侧额定电压应较受电器和电力网额定电压高20%。
电力负荷分级：一级负荷（为使其可靠运行，采用两个独立电源供电，双回路供电，且不会同时丢失）、二级负荷（应由两回线路供电，但若在取得两回线路困难时，亦可由一回专用线路供电）、三级负荷（对供电无特殊要求，可设单一回路供电）
电力负荷对供电的基本要求：保证供电的安全可靠；保证电能的良好质量；保证供电系统运行的经济性；安全性。
煤矿常用电压等级及应用范围：36V:井下电气设备的控制及局部照明；127V:井下照明及手持式电钻；220V:矿井地面照明；250V:电机车；380V:地面及井下低压动力；500V:电机车；660V:井下低压动力；1140V:井下综合机械化采取动力。
系统或网络结构的基本方式：放射式（单回放射式、双回路放射式）、干线式（直接连接、贯穿连接）、环状式。
矿山各级变电所常用的接线方式：单母线、桥式、双母线、线路—变压器组、3/2个断路器结线。
矿山供电方式取决于矿区范围、矿层埋藏深浅、井下涌水量大小、井型大小、采煤方法、机械化程度典型的矿井供电系统主要有深井、浅井、平硐三种。
深井供电系统：高压电能用电缆送到井下，并直接送到采区。在井下，由于一、二级负荷一般占大部分，故依《煤矿安全规定》，井下中央变电所的电源引入线至少要用两条电缆，它们应分接于地面变电所的不同母线段上；为便于在井筒中安装和敷设，一般要求下井电缆的截面直径不超过120mm。
浅井和深井的主要区别：前者中的井底车场配电所代替后者的井下中央变电所，并由井底车场变电所直接向附近的用电设备供电。
采用钻孔敷设电缆的优点是：将由矿井地面变电所至采区变电所的电缆线路换成可靠的架空线路，节约了有色金属和投资；井下巷道中没有高压电缆，使人员和设备更加安全；减少了井下变电所硐室的开拓量；在有瓦斯、煤尘爆炸危险的采区中，由于将变电亭设在地面，就是防爆高压配电箱和矿用变压器的用量达到了最低限度。缺点：需要进行钻孔、下套管工作，且套管不能回收；需要架设高压架空线、修建变电亭；冬季施工和维护困难。
井下中央变电所—位置选择原则：应尽量靠近负荷中心，并根据通风良好、交通方便、进出线易于敷设、顶底板条件及保安煤柱的位置等因素，综合加以考虑。 一般设在靠近副井的井底车场范围内。
硐室要求：硐室用非燃性材料支护，尺寸取决于硐室内的电气设备的数量、大小及它们之间的通道，并考虑留有20％的余地。（采区变电所硐室不考虑扩充余地）
井下中央变电所可与主排水泵房、牵引变流所组成联合硐室，也可单独建立硐室。为联合硐室时，应有单独的通道通向井底车场或大巷，井下中央变电所的硐室不应与空气压缩机站硐室连用或毗邻。
采区变电所位置确定原则：位于负荷中心，并保证向采区内最远距离、最大容量负荷供电；一个采区尽量采用一个采区变电所；尽量设在顶底板稳定，无淋水地点；通风、运输方便。
高压开关电器：在电力系统中，将能接通、断开或转换高压电路的电器统称为高压开关电器。
分立使用的高压开关电器有熔断器、隔离开关、负荷开关、和断路器四类。
熔断器按结构和动作原理分限流式、跌落式。
断路器按灭弧介质划分：多油、少油、真空和六氟化硫（SF6）等断路器。
隔离开关用途：隔离电源；电路转换；闭合与分断小电流的电路。
高压开关柜的组成：母线、高压开关、电流及电压互感器、计量仪表和保护装置、信号及操动机构等。根据结构不同分为：普通型、矿用一般型、隔爆型。
普通型高压开关柜“五防”措施：防止误分、合断路器；防止带负荷分、合隔离开关；防止带点挂接底线；防止带接地线合隔离开关；防止人员误入带点间隔。
矿用一般型电气设备结构要求：全封闭外壳，具有防机械损伤，防潮构造；能在温度35°C、相对湿度97%的空气中有良好的绝缘，绝缘材料具有耐油性和耐弧性；引入电缆接线端子有一定的漏电距离和气隙；高压油断路器的使用额定断流容量应为实际最大值的一半；应有防误操作的机械连锁装置；电缆引出线应由接线盒，或用插销连接电缆。种类：我国露天煤矿及无瓦斯、煤尘突出的矿井井底车场、进风大巷或井下中央变电所常用的有GKW-1型、GKFC-1型、GFW-1型。
矿用隔爆型用途：适用于有瓦斯和煤尘爆炸危险的矿井井下忠言变电所、采取变电所和其他场所向变压器、高压电动机和高压分支线路供电。GKFC-1型手车开关柜可在煤矿井底车场或井下大巷，通风良好且无瓦斯、煤尘突出的井下中央变电所作配电用。
井下使用的低压配电开关包括隔爆自动馈电开关和隔爆手动启动两大类。前者容量较大，主要用来作低压总开关和分路总开关；后者容量较小，主要用于小负荷线路、照明变压器的控制保护。
配电开关当然也可用来控制保护相应容量的鼠笼式电动机。
低压隔爆手动开关（QS81系列隔爆手动开关）用途：主要用于有瓦斯煤尘爆炸危险的矿井中，用以控制不需要频繁启动和停止交流380V、660V的三相鼠笼型异步电动机。
低耗电力变压器特点：改进了铁心结构，降低了空载损耗；改进了绝缘结构，降低了负载损耗；改进了其他方面结构，以降低另外一些损耗。
KS7系列变压器应用于无瓦斯、煤尘突出的煤矿井底车场及主要进风巷道，其外形结构上与普通变压器不同点为：①油箱采用低碳钢板，构造坚固，能承受0.1MPa的内压力；②不设贮油柜，以防在矿井内碰撞而发生事故；③油箱两侧装有密封式高、低压电缆接线瓷套盒，盒下设有供电缆进出线用的喇叭口；④油箱盖上设有注油用的注油塞，塞上有通气孔排出热空气及油中分解的甲烷产物用；⑤油箱下有托撬及带边缘的滚轮，允许在与垂直面成35º角的倾斜巷道内运输。
矿用隔爆干式变压器与油浸变压器相比具有的优点：没有火灾和爆炸危险；不存在变压器油的老化问题，因而维护检修工作量大为减少；附属部件简单，没有贮油柜、安全气道和油门等部件及密封问题，且体积小、质量轻。用于易燃或有爆炸危险的矿井中。
移动变电站的组成结构：隔爆高压负荷开关箱，隔爆干式变压器和隔爆低压馈电开关箱。
煤矿井下常用的动力电缆主要有铠装电缆和橡套电缆等类。铠装电缆主要在井筒和巷道中作井下输电干线向固定设备供电用；橡套电缆主要在采掘工作面供移动机械使用。
电缆敷设地点的限制——在采用机械提升的进风井的倾斜井巷（不包括输送机上、下山）和使用木支架的立井井筒中，不应敷设电缆；在溜放煤矸、材料的溜道中，由于电缆易受损伤，规定不应敷设。
电缆故障的种类：漏电、接地、短路、断线、闪络性故障。
电缆故障的原因：机械损伤、绝缘老化、施工不当。
故障的性质：开路，低阻，高阻，闪络等四类。
电缆故障探测方法：电桥法、低压脉冲反射法、脉冲电压法、脉冲电流法（行波法）。
煤矿井下三大保护：漏电保护、保护接地、过流保护。
瓦斯：通常是指沼气，沼气是一种无色、无臭、无味、无毒的气体，比空气轻，当其含量达到一定值时，遇到火源就会燃烧或发生爆炸。
矿井瓦斯爆炸的必须同时具备的两个条件：瓦斯浓度达到5%～16%；存在温度达650～750℃的点火源。
最容易引爆的瓦斯浓度是8.5%，爆炸压力最大的瓦斯浓度是9.5%，当瓦斯浓度低于5%时可以被点燃，但不会爆炸。
煤尘在空气中的悬浮含量达到60～2000g/m3时，便具有爆炸性。煤尘的引爆温度为700～800℃。
当瓦斯中含有煤尘时，会使爆炸浓度的下限降低。当矿井空气中同时存在瓦斯和煤尘时，危险程度将显著增加。
防止瓦斯、煤尘爆炸的预防措施：将瓦斯和煤尘的含量严格控制在非爆炸的范围内；控制井下各种可能引爆的热源、火源和电源，使之不能外露或低于引爆温度；完善井下供电系统的保护装置，当供电系统或设备发生可能引爆瓦斯、煤尘的故障时，及时地切断电源；建立和健全各种有效的安全制度和操作制度，保证井下供电系统与设备的正常运行。
对矿用一般型电气设备的基本要求是：外壳有一定的防水、防外物的要求；引入电缆的接线端子有一定的空气间隙和漏电距离的要求；有良好的耐潮性能；进线装置应符合国家标准GB 3836--2000（爆炸性环境用防爆电气设备）的要求；应有内、外接地螺栓；接线盒的内壁和可能产生火花的金属外壳内壁应均匀地涂上一层耐弧漆。

防爆型电气设备按结构的不同分为：矿用防爆型电气设备（增安型、隔爆型、油浸型、本质安全型、正压型、特殊型）、充砂型、气密型、浇封型、无火花型等。
矿用增安型电气设备：对于正常运行时不产生电弧、火花或危险高温的电器设备或部件，采取适当措施，以进一步提高安全程度，防止内部发生短路及接地故障，并严格控制外壳的表面温度，以达到防爆的目的。
隔爆型：隔爆外壳具有足够的机械强度，能耐受内部爆炸性混合物可能产生的最大压力，并严格控制接合面的间隙、宽度及加工光洁度，使电气设备外壳内部发生的电火花及爆炸不致引燃外部爆炸性混合物。
油浸型：将可能产生火花、电弧或危险高温的带电部件浸在油中，使之不与油面上爆炸性混合物相接触，电弧或电火花在油中被熄灭冷却，不能点燃油面上的爆炸性混合物，以达到防爆的目的。
本质安全型：在规定的试验条件下，正常工作或规定的故障条件下，所产生电火花和热效应，均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路，叫做本质安全电路，全部电路为本质安全电路的电气设备，叫做~。
防爆正压型：将新鲜空气或惰性气体送入密封的电器设备外壳内部，并保持一定的正压，以阻止电器设备外部爆炸性混合物侵入外壳内部，使点火源与周围的爆炸性混合物相隔离，以达到防爆目的。
隔爆外壳的隔爆性能主要靠隔爆面长度、间隙厚度和隔爆面光洁度等参数来保证，这三个参数通常称为隔爆三要素。
漏电：是电网对地发生电能泄漏的电气故障，特征是电网对地的绝缘阻抗降低，泄漏入地电流增大。
漏电故障可分为集中性漏电和分散性漏电。
集中性漏电又分为长期集中性漏电、间歇集中性漏电和瞬间集中性漏电。
产生漏电的原因：电缆或电气设备本身的原因；因施工安装不当引起漏电；因管理不当引起漏电；因操作不当引起漏电；因意外事故引起漏电。
井下低压电网发生漏电的危害：人身触电；引起瓦斯及煤尘爆炸；使电雷管无准备引爆；烧损电气设备，引起火灾；引起短路事故；严重影响生产。
井下工作的人员和人体电阻为800～1500Ω，通常取1000
触电：人体触及带电导体或因绝缘损坏而带电的电气设备外壳，甚至接近高压带电体而成为电流通路的现象。
触电对人体的危害分为电击和电伤。
电击是触电后人体成为电路的一部分，电流流经人体引起热化学反应、电解血液并影响人的呼吸、心脏及神经系统，造成人体内部组织的损伤和破坏，导致残废和死亡。电击也称内伤。
电伤是人体触及高压时，强电弧对人体表面的烧伤，当烧伤面积不大时，一般没有生命危险。对低压电网，大部分为电击事故。显然，一般情况，电击对人体的伤害强于电伤。
影响触电程度的因素：①触电电流 ②人体阻抗 ③接触电压 ④接触持续时间 ⑤其他
人体对电流的感受程度——感知电流：平均值1.1mA，女子约为0.7mA。反应电流：约为1.5~5mA。摆脱电流：国际上规定极限值正常男性9 mA、正常女性6 mA。极限电流：采用30 mA安全电流和mA*s安秒值相结合的规定。
触电电流四个阶段——感知电流，反应电流，摆脱电流，极限电流。
安全电流：发生触电时不会致死、致伤的通过人体的最大触电电流。我国规定为30mA。
允许安秒值：30mA电流作用于人体1s及以内，对人体无伤害作用；假如电流超出30mA，则时间就应小于1s，反过来也一样，总之是二者的乘积不允许超过30mA*s。
安全电压：安全电流与人体阻抗的乘积。通过安全电流推算出，规定：在没有高度危险的条件下(干燥洁净)65V，在高度危险的条件下（潮湿）为36V，在特别危险条件下（潮湿酸性），采用12V。
国家标准GB 3805规定：交流安全电压等级为42、36、24、12、6V；直流安全电压等级为72、60、48、36、12、6V。
预防漏电、触电的措施：加强井下电气设备的管理和维护，定期对电气设备进行检查和试验，性能指标达不到要求的，应立即更换；将带电导体、电气元件和电缆接头等，都封闭在坚固的外壳内；对于那些不能封闭的在外壳内的带电裸导体，应将其安装在一定高度，以避免人身接触的可能；加强手持式电动工具把手的绝缘；对人员接触机会较多的电气设备，采用较低的额定电压；井下配电变压器的中性点禁止直接接地，以减小漏电或触电电流，
井下低压供电系统的基本特点：① 采用变压器中性点不接地或高阻接地运行方式。优点：漏电电流小，比较安全 缺点：对漏电保护装置灵敏度要求高。 ② 以一台动力变压器为一个相对独立的供电单元。③ 动力电压等级为380V、660V、1140V、3300V四种。④ 低压线路全部由电缆组成。
井下低压电网的漏电分析：理论分析的要求：求出发生漏电后各相对地电压、入地电流、零序电流和中性点的对地电压或零序电压的数学表达式，并讨论其随电网参数、漏电程度的变化规律。
节点电压法的定义：联到节点的各支路电动势和该支路阻抗之商的相量和，等于该节点电压与联到该节点各支路阻抗并联值之商。
漏电保护的主要目的：通过切断电源的操作来防止人身触电伤亡和漏电电流引爆瓦斯煤尘。

漏电保护要求：全面、安全、可靠、动作灵敏、选择性① 全面：指保护范围应覆盖整个供电单元，没有动作死区，无论供电单元内何处发生何种类型的漏电故障（对称或不对称的），都能起到保护跳闸作用。另一个要求是，无论设备或电网处于什么状态（合闸前、合闸后、合闸过程中），当发生漏电故障应能起相应的保护作用，或切断电源，或闭锁送电开关，禁止对故障设备或线路送电。② 安全：要求满足30mA·s安秒值的规定。③ 可靠：一指保护装置本身有较高的可靠性，二指保护性能要可靠，当本供电单元发生漏电故障时，它一定动作，而本单元以外的任何故障，它一定不动作。 ④ 灵敏：指保护装置对故障的反应能力，在发生最轻漏电故障时也能可靠动作，即灵敏度高⑤ 选择性：是保护系统的一个重要参数，要求在供电单元中只切除故障部分的电源，而不切除非故障部分的电源。确保在发生故障时停电的范围尽可能小。
漏电保护原理：① 附加直流电源检测式漏电保护 ② 利用三个整流管的漏电保护③ 零序电压式漏电保护④ 零序电流式漏电保护⑤ 零序功率方向式漏电保护⑥ 旁路接地式漏电保护
附加直流电源检测式漏电保护：在三相电网中附加一独立的直流电源，使之作用于三相电网与大地之间，这样，在三相对地的绝缘电阻上将有一直流电流流通，该电流大小的变化就直接地反应了电网对地绝缘电阻的变化。有效地检测和利用该电流，就可以构成附加电源直流检测室漏电保护。
电容电流的补偿：当电容电流与电感电流完全相等时，即电容电流被全部补偿时，漏电电流最小。即L=1/3ω2C.或 XL=X3C；当XL>X3C时漏电电流呈容性即欠补偿状态；当XL<X3C时漏电电流呈感性即过补偿状态；当XL=X3C时即（完）全补偿或最佳补偿状态。
附加直流电源检测式漏电保护的优点：保护全面；对整个供电单元具有电容电流补偿，漏电电流和人身触电电流较小，等于人为地减轻了故障程度；动作值整定简单，数值固定而且还能直接反应电网对地的绝缘状况；可以构成一个简单易行、可靠性高、成本低廉且易于查找故障支路的漏电保护系统。缺点：保护无选择性；电容电流的补偿是静态补偿，降低了保护的安全性；保护装置的动作时间较长，使人触电的时间较长。
对于660V电网，各相对地实际绝缘水平必须保持在35千欧以上，如果低于此值，则发生人身触电时就非常危险。
JY82型矿用隔爆检漏继电器：这种检漏继电器用于煤矿井下中性点绝缘的，电压为380V或660v，频率为50赫兹的三相交流电网中，能在井下任何有爆炸性危险的场所正常工作。主要功能：通过内装的欧姆表时刻监视电网的绝缘电阻，以便及时另行预防性检修；当运行中的电网对地绝缘电阻降低到危险值、人触及及一相导体或电网一相接地时，能迅速动作，使自动馈电开关跳闸，切断电源，防止触电、漏电事故；当人触及电网一相时，可以补偿通过人身的电容电流，从而减少通过人身的总电流，降低触电的程度。
按照《煤矿安全规程》第四百五十七条规定：每天必须对低压检漏装置的运行情况进行一次跳闸试验。
直流检测电流I必须大于5mA。
井下电网的对地电容值是随生产工艺而变化的，所以补偿效果较差，一般为50%左右。
漏电保护的侧重点是故障发生后的跳闸时间，一旦发生漏电或人身触电，应尽快切断电源，将故障存在的时间减少到最短。井下保护接地的侧重点，在于限制裸露电电流和人身触电电流的大小，最大限度地降低故障的严重程度。两种保护在井下电网中相辅相成，缺一不可，对井下电网的安全运行有重要作用。
接地电阻R越小，则流经人体的电流I就越小。
20m以外的土壤，几乎没有电压降，认为该处电位为零，这就是通常所说的电气上的‘地’。
井下保护接地系统组成：主接地极、局部接地极、接地母线、辅助接地母线、接地导线和连接导线等组成。
为加强接地系统的可靠性，在装有电气设备的地点独立埋设的接地极称为局部接地极。
禁止采用铝导线作为接地极、接地母线、辅助接地母线、接地导线、连接导线。
接地母线与主接地极、局部接地极的连接要用焊接。
在供电系统中，应尽量避免零线断线事故的发生，在三相四线制供电系统的零线上，一般不允许装设熔断器。
接地网上任意保护接地点的接地电阻不得超过2欧；每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值不超过1欧。
过电流：凡是流过电气设备或线路的电流，如果超过其额定值或允许值就叫做过电流。
过电流危害——长时间的过电流运行，将导致电气设备与井下电缆的迅速破坏，甚至引发严重的安全事故。
过流保护的原则要求——动作迅速；动作有选择性；可靠性；动作灵敏。
灵敏系数：衡量短路保护装置这一能力的参数叫灵敏度。对于主保护，kr≥1.5；对于后备保护，kr≥1.2；对于熔断器保护kr≥4～7。
熔断器是短路保护，不宜作电动机的过负荷保护。热继电器是专作电动机过负荷保护的电器。采用熔断器保护不需后备保护。
热继电器：是专作电动机过负荷保护的电器。
井下过流保护整定要求：确保可靠性和快速性，兼顾选择性；各级保护应有一级后备保护；采用熔断器保护时，熔体必须与所保护的电缆截面相配合。

煤电综合保护系统：用于井下127V低压系统。具有对煤电钻的远方停，送电控制和短路、漏电、过负荷保护，质量约100Kg（125Kg）。
控制电器：用来实现电动机的启动、停止、反转和调速等控制过程的电器称为控制电器。矿山常用的控制电器有控制器、主令电器、继电器和接触器等。
接触器是一个由电磁铁带动的开关。在控制电路中，它起着接通和切断电动机的主电路作用。接触器有直流和交流两种，直流接触器一般做出单极的，交流接触器则一般做成三极的。
继电器：是一种灵敏的小型自动控制电器。它能反应某些机电参数的变化（如电流，电压，时间，压力等），并用其接点断开或接通电气回路，达到控制目的。
在控制电路中，起着发号施令作用的电器称为主令电器，按钮、万能转换开关、终端开关、和主令控制器等均属主令电器。
控制器是一种具有很多接点的转换开关。用来直接控制电流电动机或绕线式感应器电动机的主电路，使电动机进行起动、制动、反向和调速等。目前广泛应用的有鼓形控制器和凸轮控制器。
隔爆磁力起动器：是一种组合电器，它主要由隔离开关、接触器、熔断器、过热过流继电器、按钮等组成装在隔爆外壳中，用来控制和保护电动机。
QC83系列隔爆磁力起动器：本系列隔爆磁力启动器，用于有瓦斯或煤尘爆炸危险的矿井中，控制保护低压电动机。N—可逆（正反转）
QC83—80N型可逆磁力起动器：这种起动器是用来控制需要经常正、反转的机械，如井下小绞车等。
QCKB30型千伏级磁力起动器：它使用于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中作为交流电压在1140V以下的三相鼠笼型电动机启动、停止、换向用。起动器具有失压、过载、断相、短路等保护，并具有漏电闭锁功能。其控制电路为本质安全型，根据需要可实现就地、远距离和远程控制。
第四章 矿井照明
良好的矿井照明，从量的方面来说要求照度水平合适，并能根据要求进行方便的控制与调节；从质的方面来说要求照明的均匀性好，空间亮度分布合理，视看目标与背景的亮度比要合适，能避免眩光，有良好的光色。
光是能引起视觉的辐射能，以电磁波的形式在空间传播。波长一般在380～780nm范围内。
当波长为555nm时，人眼具有最大的相对灵敏度。
在明亮的环境下的视觉称为明视觉；在微光环境下的视觉称为暗视觉。
V（λ）曲线指明视觉相对光谱光效率，V'（λ）曲线就是指暗视觉相对光谱光效率。
光源是发射器，人眼是接收器。
被照面每单位面积反射到人眼的光通量越大，视觉越清楚。
光通量：光源在单位时间内向周围空间辐射出的，使人眼产生光感觉的能量称为光通量。
发光强度（光强）：光源在某一特定方向上单位立体角内辐射的光通量称为光源在该方向上的发光强度（又称光通量的空间密度）。
照度：单位面积上接受到的光通量称为照度。
发光效率：照明灯的发光效率是指光源所发出的全部光通量Φ与其全部输入功率P之比。
一般白帜灯，η=6.5～19lm/w，荧光灯25～55
色温：当光源的发光颜色与黑体加热到某一个温度所发出的光的颜色相同时，称该温度为光源的颜色温度，简称色温。
显色性：光源对被照物体颜色显现的性质称为光源的显色性。
显色指数：指在待测光源照射下物体的颜色与在另一相近色温的黑体或日光参照光源照射下相比，物体颜色相符合的程度。
用于照明的电光源，按发光原理可分为：热辐射光源、气体放电光源。
白炽灯优缺点：靠钨丝白炽体的高温热辐射发光，故构造简单、使用方便、显色性好。热辐射中只有2%～3%为可见光，故发光效率低，一般为7～19lm/W，平均寿命为1000h，经不起震动。
白炽灯电压每升高5%，寿命将缩短50%。故电源电压波动不宜超过±2.5%。
荧光灯适于煤矿使用，易于制成防爆型。
热阴极荧光灯的寿命受启动次数的影响，故在使用时不要频繁启动。
电光源主要性能指标：光效，寿命，色温，显色指数，启动，再启动等。
这些性能指标之间，有时是互相矛盾的。在实际选用时，一般应先考虑光效高，寿命长，其次才是显色指数、启动性能等。
气体放电电源优点：一般比热辐射电光源光效高，寿命长，能制成各种不同的光色，在矿井照明中应用日益广泛。白炽灯由于结构简单，使用方便、显色性好，故在一般场所仍被普遍采用。
照明器：是灯具本身加上与它配套的光源的总称。
灯具的作用是固定光源，把光源发出的光能量分配到需要的方向，防止光源引起的眩光和保证安全。
《煤矿安全规程》第四百四十四条规定，在不同矿井条件和不同的地点可分别采用三种类型照明灯具，即矿用一般型（KY）、矿用增安型（Exe I）和矿用隔爆型（Exd I）。
矿用一般型照明灯具是专为矿井使用条件设计和制造的照明灯具。其外壳结实，有很好的防潮性，在井下运行中能保持良好的绝缘。
矿井照明灯的选择，《煤矿安全规程》第四百七十三条规定，井下下列地点必须有足够的照明：井底车场及其附近；机电设备硐室、调度室、机车库、爆破材料库、候车室、信号站、瓦斯抽放泵站等；使用机车的主要运输巷道、兼作人行道的集中带式输送机巷道、升降人员的绞车道以及升降物料和人行交替使用的绞车道，其照明灯的间距不得大于30m；主要进风巷的交岔点和采区车场（不包括回风巷）；从地面到井下的专用人行道；综合机械化采煤工作面，照明灯间距不大于15m。地面的通风机房、绞车房、压风机房、变电所、矿调度室等必须有应急照明设施。
井底车场的照明供电电源，一般来自中央变电所；工作面照明的电源来自移动变电站或采区变电所。
根据《煤矿安全规程》第四百四十八条的规定井下照明额定供电电压不得超过127V。因此井下照明网络中，必须采用专用的或与电煤钻合用的KSG型矿用隔爆干式变压器。
照明网络用设备——矿井照明除照明灯外，还包括照明变压器、隔爆插销开关、隔爆三通接线盒、隔爆插销和照明电缆等。
照明电缆芯线截面选择：①应具有足够的机械强度。②导线上的负荷电流不能超过导线的长时允许负荷电流。③导线上的电压损失不应超过规定值。
井底车场、硐室及地面生产系统工作照明的允许电压损失：白炽灯为额定电压的2.5%；放电灯为额定电压的5%。
井下一般巷道、工作面及其他一般工作地点照明的允许电压损失，为额定电压的白炽灯所承受的最高电压，不得超过其额定电压的5%。
第五章 节电及电气化指标
节约用电的意义：在煤炭生产中节约用电，补补只是减少了煤矿的电费开支，降低煤炭的生产成本，为国家积累更多的资金，更重要的是由于人们使用电能可创造出比它本身价值高几十倍甚至上百倍的工业产值。因此，每节约一度电，就等于为国家多创造了若干财富，对国民经济的发展起了重要的促进作用。
负荷曲线：是表示电力负荷随时间变化的图形，它绘在直角坐标上，纵坐标表示电力负荷，横坐标表示对应于负荷变动的时间。
分类：日负荷曲线，月，年负荷曲线。
节电的一般措施：1、加强技术管理，实行计划用电——建立日用电量分析制度；实行负荷调整，降低负荷高峰；实行经济运行方式；加强运行维护和检修；提高职工的技术素质，养成节约用电的良好习惯，形成人人重视节电、处处注意节电的风气。2、积极推广节电新技术——采用高效低耗的节能型供用电设备；改造现有电耗大的生产工艺与设备；改造供电系统，降低线路损耗；合理使用现有设备，人工提高功率因数。3、设置无功功率补偿装置，人工提高功率因数。
矿山四大系统：提升系统、通风系统、排水系统、采运系统。
功率因数：在交流电路中，有功功率与视在功率的比值称为功率因数。
功率因数过低的危害——①使电气设备的容量不能充分利用。②将增加电源线路和矿内配电线路的功率损失。③增加电源线路和矿内配电线路的电压损失。
功率因数的要求：要求高压供电的工业及装有带负荷调整电压设备的用户，功率因数应为0.95以上；其他电力用户的功率因数应为0.90以上；农业用户要求为0.80以上。煤矿企业应采取各种措施，使地面总变、配电所6～10kV母线上的功率因数达到0.95以上。
提高功率因数的方法：1.提高用电设备本身的功率因数——尽量采用鼠笼式异步电动机；避免电动机与变压器的轻载运行；对不需要调速的大型设备，尽量采用同步电动机；绕线式异步电动机同步化运行；尽量采用高压（6～10kV）电动机，这样可以省掉降压变压器，从而消除了该变压器产生的无功损耗。2.人工补偿提高功率因数——并联移相电容器组；采用同步调相机；采用可控硅静止无功补偿器；采用进相机改善功率因数。
煤矿企业的主要电气化指标：全矿功率因数、吨煤电耗、吨煤电费、劳动力电气装备程度。