第八章防爆电气设备维护与管理.docx

第八章 防爆电气安全管理与事故案例第一节 井下防爆电气设备管理一、 通用部分紧固件（1） 隔爆接合面紧固用的螺栓、螺母、垫圈等必须齐全、紧固、无锈蚀。（2） 隔爆接合面同一部件的螺母、螺栓规格一致。平垫、弹簧垫圈的规格应与螺栓直径相符合。紧固用的螺栓、螺母应有防松装置。螺栓或螺孔不得出现滑扣现象。（3） 隔爆接合面用螺栓紧固不透眼螺孔的部件，紧固后螺孔须留有大于2倍防松垫圈厚度的螺纹余量。螺栓拧入螺孔长度应不小于螺栓直径，但铸铁、铜、铝件不应小于螺栓直径的1.5倍。（4） 隔爆接合面螺母紧固后，螺栓螺纹应露出螺母13个螺距，紧固后，螺纹凹入螺孔为失爆；不得在螺母下面加多余垫圈减少螺栓的伸出长度。（5） 防爆面紧固在护圈内的螺栓或螺母，其上端平面不得超出护圈高度，并需用专用工具才能松、紧。（6） 隔爆接合面的表面粗糙度不大于6.3；螺纹的最少啮合扣数6扣。2 隔爆接合面（1） 隔爆接合面上对局部出现的直径不大于1mm、深度不大于2mm的砂眼，在40、25、15mm宽度的隔爆接合面上，每1cm2不得超过5个；10mm宽的隔爆接合面上，不得超过2个；（2） 产生的机械伤痕，宽度与深度不大于0.5mm；其长度应保证剩余无伤隔爆接合面有效长度不小于规定长度的2/3；（3） 隔爆接合面不得有锈蚀及油漆，必须涂凡士林、防锈油或磷化处理。如有锈迹，用棉纱擦净后，留有呈青褐色氧化亚铁云状痕迹，用手摸无感觉者仍算合格（4） 用螺栓固定的隔爆接合面，其紧固程度应以压平弹簧垫圈不松动为合格。（5） 观察窗孔胶封及透明度良好，无破损、无裂纹3 密封圈(1) 密封圈内径与电缆外径差应小于1mm；密封圈外径与进线装置内径差应符合：密封圈外径 密封圈外径与进线装置内径间隙 D 20 1.0 20 D 60 1.5 D 60 2.0（2） 密封圈宽度应大于电缆外径的0.7倍，但必须大于10mm，厚度应大于电缆外径的0.3倍，但必须大于4mm（70mm2电缆例外）；密封圈无破损、不得割开使用。严禁在电缆与密封圈之间包扎其它物体；使用分层密封圈时，分层侧必须朝接线腔方向，不得倒置使用；（3） 低压隔爆开关引入铠装电缆时，密封圈应全部套在电缆铅皮上；（4） 密封圈不得老化、龟裂，橡胶材质必须达到邵尔硬度45-55度。4 挡 板（1） 低压隔爆开关空间的接线嘴应用密封圈及厚度不小于2mm的钢垫板封堵压紧。其紧固程度以拧紧为合格；压叠式线嘴用手晃不动为合格。钢垫应置于密封圈的外面，其直径与进线装置内径差应符合下列规定：密封圈外径 密封圈外径与进线装置内径间隙 D 20 1.0 20 D 60 1.5 D 60 2.0（2 ）闲置的高压开关接线咀必须用原厂配备或加工厚度不得小于10mm的钢挡板进行封堵，挡板的接合面按隔爆面的要求加工。5 接 线（1） 高压隔爆开关接线盒引入铠装电缆后，应用绝缘胶灌至电缆三叉以上。（2） 不得任意改变隔爆接合面、进线嘴、操纵杆等紧固方式。（3） 电缆护套穿入接线腔长度一般为5-15mm。如电缆粗穿不进时，可将穿入部分锉细（但护套与密封圈结合部位不得锉细）。（4） 电缆接线以抽拉电缆不窜动为合格。线嘴压紧应有余量，线嘴与密封圈之间应加金属垫圈。压叠式线嘴压紧电缆后的压扁量不超过电缆直径的10%。（5） 用冷补胶连接电缆，必须使用质量合格的冷补胶，严格按煤矿井下电缆安装、运行、维修、管理工作细则冷补工艺进行，严禁使用不规范的方式冷补电缆，严禁出现鸡爪子、羊尾马、明接头。（6） 严禁使用接线柱、绝缘座烧毁，导致隔爆腔内部两个腔室连通的设备。6 其 它（1） 防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。（2） 电气设备和小型电器必须具有“产品合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”，严禁使用不合格的防爆产品。（3） 防爆电气设备和小型电器入井前，必须经过机电科防爆组检查，并贴防爆合格证。（4） 隔爆外壳不得出现开焊、裂纹等现象； （5） 严禁在隔爆腔内随意增加元器件或零部件,不得随意修改防爆设备内部控制电路和插件内部的电子线路。（6） 设备严重变形长度超过50mm，同时凹凸深度超过5mm的设备，必须更换。（7） 运行的电气设备和小型电器防爆性能检验周期：a. 变电所每6个月检验一次；b. 大巷和岩集运每季检验一次；c. 采掘工作面顺槽每月检验一次。二、电气设备1 开关（1） 外壳无变形，无开焊，托架无严重变形；（2） 熔断管完整无损伤，固定牢靠，无严重烧焦痕迹，无裂纹。熔体（保险丝）必须按容量选用合适，严禁用铜丝或铁丝代替熔体。（3） 仪表、指示灯显示正常，显示窗完好表面清洁。（4） 磁力启动器的按钮与手柄及壳盖的闭锁关系正确、安全、可靠。（5） 操作手柄位置正确，扳动灵活，与操作轴连接牢固，无虚动作。（6） 按负荷容量计算、设定保护整定值，标志牌上整定值与实际整定值必须一致。2 电机（1） 螺栓、接线盒、吊环、风翅、通风网、护罩及散热片等零部件齐全、完整、紧固。（2） 运行温度不超过生产厂规定，如无规定按下列规定：（3） A级 绝缘不超过95 ； E级 绝缘不超过105 ； B级 绝缘不超过110 ；（4） F级 绝缘不超过125； H级 绝缘不超过135（5） 高压电机必须设置“高压危险，注意安全”警示标志；尺寸250200，白底红边，黑字，有红色箭头。3 综 保（1） 指示灯色别清晰，指示正常并符合规定要求。（2） 消弧装置齐全完整。接触器吸合无噪音（3） 过载、短路、漏电保护装置齐全，整定合格，动作灵敏可靠。严禁脱掉不用或随意调整。4 变压器（1） 机械、电气闭锁齐全可靠。（2） 按接地保护标准安设局部接地极和辅助接地极。（3） 箱体及散热器无变形，无锈蚀，无异响。（4） 箱体内、外无明显的积尘，无积水，无水珠（5） 瓷瓶牢固无松动现象，无裂纹、损伤，无放电痕迹。（6） 运行声音正常。温度不超过下列规定： 级绝缘不超过110； 级绝缘不超过125； 级绝缘不超过135。（7） 开关操作机构动作灵活可靠，各传动轴不松旷，分、合闸指示正确。（8） 接地标志明显，高压、低压、变压器之间必须按接地保护标准进行连接。（9） 保护装置齐全、完好，操作按钮灵敏可靠；高、低侧开关严格按负荷容量计算整定值，并且标志牌上的整定数值与实际整定值一致，严禁随意调整。5 设备标志牌（1） 标志牌用上的内容用电脑打印或使用油性笔（极细端）填写，填写内容占每格的70-80%左右，居中布置，字迹清晰、工整，内容填写完整，不得出现漏填和涂改现象。（2） 标志牌必须确保平整、清洁、美观，不得出现皱摺。（3） 填写内容说明：a. 名称：与设备铭牌的设备名称一致。如：高压柜、低防开关等。b. 编号：本设备矿编号，必须相对应。c. 型号：和设备铭牌上的规格型号一致，且表明电压等级。d. 地点：该设备安装的地点。e. 定值：按设备的定值单内容填写，如备用开关无定值可填写“无”。f. 单位：指该设备的使用维护单位。g. 用途：填写负荷名称或控制对象名称。h. 维护人：填写维护该设备的责任人。 （4） 标志牌吊挂要求：a. 设备标志牌应吊挂在水平张贴在醒目位置，要求同一规格的设备张贴位置一致，同一场所的设备张贴高度保持一致;b. 安装在机电硐室内的大型设备和开关柜等，标志牌采用粘贴的形式，粘贴在设备铭牌的下面，同一种设备的标志牌粘贴位置保持整齐、统一。c. 各种防爆开关的标志牌采用尼龙匝带悬挂的形式，悬挂在前面、右侧嗽叭嘴紧固螺栓上，标志牌正面向外，不得反置；同类设备位置必须保持一致。d. 各种绞车、喷浆机、扒装机、水泵、电机等，标志牌采用尼龙匝带悬挂在电机的起吊环上，标志牌必须正面朝向设备操作者方向，不得反置。e. 变压器、移动变电站等，标志牌采用粘贴的形式，粘贴在设备铭牌的右侧，移动变电站的高、低压侧和变压器本体必须单独粘贴标志牌。四、 小电1 防爆小型电器（包括组合电铃、单按、电铃、双按、三按、二通、三通、四通、多通、防爆插销、插销开关），简称为“小电”。严格按铭牌上标明的工作电压、电流使用，严禁超容量、超电压等级使用，如出现过热现象，应及时处理。2 使用小型电器必须到机电科办理领用手续，不使用的小电及时回收或办理转交手续，不得私自转移到其它地点使用。回收上交的小电不得带尾巴线。3 所有小电必须经机电科防爆组检查合格后方可下井使用。4 妥善使用、维护好小电，不得出现丢失现象。5 对回收上井的上电，必须及时交机电科小电组，办理消账手续，不得乱扔乱放。6 小电使用单位必须认真、细致、完全整改机电科下发的整改单中存在的问题。7 井下使用的信号装置必须做到声光俱全；8 绞车峒室内的信号与控制按扭应统一固定在绞车旁边的支撑架上。9 严禁使用无号的小电，如使用中出现掉号现象必须及时进行更换。10 严格执行完好标准，加强防爆管理，严禁失爆的“小电”。11 小电表面无明显的积尘、无油垢，清洁。脱漆的部位应及时处理。12 小电操作灵活，动作可靠，声、光讯号清晰。13 每个小电必须挂牌管理，并按标牌中内容填写：维护人、使用地点、编号等内容。标志牌中的内容应使用电脑打印或专用油性笔极细端填写，填写规范、全面，字迹工整、清晰，不得随意涂改，否则，按无牌处理。14 箱体内部清洁，螺栓紧固。压接线紧固，无毛刺，不压胶皮。箱体外表无锈蚀，标志齐全，标牌内容清晰、准确。15 有淋水的地方，应采取防水措施加以保护。16 妥善管护好各种小电，不得私自私存放，不得私自拆卸零部件。不得出现丢失或报废现象。严禁使用未经机电科小电组检验、登记备案的小电。2 其 它（1） 绞车的操作按钮、电铃必须牢固的固定在支撑架上。（2） 凡3个月内不使用的小电，应及时回收上井，特殊情况时，使用单位到机电科小电组办理延期使用手续。（3） 小电距地面的安装高度不得低于1.6m，不得随意吊挂。（4） 各采掘工作安装、撤除临时使用的小电（使用期30天内），不得在井下长期存放。五、接地保护标准1 设置（1） 严格执行煤矿井下保护接地装置的安装、检查、测定工作细则。主接地极厚度不小于5mm，面积不小于0.75m2；局部接地极的厚度不小于3mm，面积不小于0.6m2。（2） 电压在36V以上和由绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。（3） 下列地点应装设局部接地极： 采区变压所（包括移动变电站和移动变电压器）装有电气设备的硐室和单独装设高压电气设备。低压配电点或装有3台以上电气设备的地点.无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷（胶带运输巷）以及由变电所单独供电的掘进工作面，至少应分别设置个局部接地极。连接高压动力电缆的金属连接装置。2 局部接地埋设（1） 局部接地极可设置于巷道水沟内或其他就近的潮湿处。（2） 埋设在水沟：设置在水沟中的局部接接地极应用面积不小于0.6m2、厚度不小于3mm的钢板或具有同等有效面积的钢管制成，并应平放于水沟深处。（直径4寸钢管长）（3） 埋设在其它地点：a. 设备在其他地点的局部接地极，可用直径不小于35mm、长度不小于1.5m的钢管制成，管上应至少钻20个直径不小于5mm 透孔，并垂直全部埋入底板（偏差不大于15），并必须埋设在潮湿的地方。b. 也可用直径不小于22mm、长度为的根钢管制成，每根管上应钻10个直径不小于5mm的透孔，2根钢管相距不得小于5，且与接地网连接前，必须实测由两根铁管经连接导线和接地导线连接后组成的局部接地极的接地电阻，接地电阻值不得大于80。并联后垂直埋入底板，垂直埋深不得小于0.75m（偏差不大于15），并必须埋设在潮湿的地方。c. 若埋设地点干噪，应在铁管周围应用砂子、木炭和食盐混合物或长效降剂填满；砂子和食盐的比例，按体积比约6：1。3 联 接（1） 接地母线及变电所的辅助接地母线，采用50mm2或70mm2铜裸线或450mm的镀锌扁钢。（2） 镀锌扁钢之间的连接，必须采用两条M12的镀锌螺栓连接，具体要求详见附图。（3） 电气设备外壳与局部接地母线的连接a. 变电所内：采用截面为25mm2或35mm2独立的铜线连接，两端必须压铜线鼻子，微留余量，连接点应垂直。b. 岩集运、皮带机道和顺槽：采用340 mm镀锌扁钢垂直连接，折弯部分应90o弯曲，必须保证镀锌扁钢平直，压接牢固。（4） 接地母线与局部接地级之间的连接采用340 mm镀锌扁钢连接或用25mm2或35mm2独立铜线连接。（5） 额定电压低于或等于127V的电气设备的接地导线、连接导线，采用断面6mm2或10mm2的裸铜线。（6） 变电所的辅助接地母线、采区配点及其它机电硐室的辅助接地母线，采用440 mm的优质镀锌扁钢。（7） 严禁采用铝导体作为接地极、接地母线、辅助接地母线、连接导线和接地导线。（8） 接地芯线和接地端子相连时，务使接地芯线比主芯线长一些，以免使接地芯线受到机械力。（9） 移动变电站的接地：a. 将高、低压侧橡套电缆的接地芯线分别接到进线装置的内接地端子上，用连接导线将高压侧电缆引入装置上的外接地端子与高压开关箱的外接地端子连接牢固；b. 将高、低压侧开关箱和干式变电器上的外接地螺钉分别用25mm2或35mm2独立的连接铜线连接到接地母线或辅助接地母线上。（10） 高压配电装置的接地：a. 将各进、出口的电缆头接地部分（铠装、铅皮层或接地芯线头）分别用25mm2或35mm2独立的连接铜线连接到接地母线或辅助接地母线上。b. 用连接导线将进口电缆头接地螺钉与底架接地螺钉连接，最后连接到接地母线上或辅助接地母线上。（11） 电机的接地：直接将其外壳的接地螺钉接到接地母线或辅助接地母线上。橡套电缆将专用接地芯线与接线箱（盒）内接地螺钉连接。禁止把电动机的底脚螺栓当作外壳的接地螺钉使用。（12） 变压器的接地：将高、低压侧电缆（橡套电缆）的接地芯线接到进出线装置的内接地端子上，然后将变压器外壳的接地螺钉用连接导线接到接地母线或辅助接地母线上。4 紧固件(1) 外接地螺栓直径：容量小于或等于kW的不小于M容量大于kW的不小于M10容量大于10kW的不小于M12通讯、信号、按钮、照明灯等小型设备不小于M(2) 接地螺栓采用电镀螺栓。5 其 它（1） 橡套电缆的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作他用。（2） 从任意一个局部接地装置处所测得的总接地网的接地电阻，不得超过2。每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地网的接地电阻，不得超过1。（3） 每一移动式和手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线（或其它相当接地导线）的电阻值，都不得超过1。（4） 新安装的接地装置，在投入运行前，应测其接地电阻值，并必须将测定参数、测量结论和测量人员等情等登记备查。（5） 局部接地极装置与辅助接地装置相距必须大于5m（6） 使用单位每季测定一次接地电阻，并将测定结果报机电科电管组。（7） 新安装的电气设备，使用前测定一次接地电阻，并做好检测记录备查。六、电缆吊挂标准1 通用部分（1） 4mm2以上的橡套动力电缆（综采专用电缆除外）由机电科统一编号，低压电缆采取硫化压号，高压电缆采取挂牌管理。不得出现无号、无牌的电缆。低压电缆两端2000mm处必须有电缆硫化编号。（2） 1.2电缆上部无淋水，有淋水处须采取防护措施。（3） 电缆钩下井前，必须先喷涂防锈漆，再喷涂黑色油漆进行防腐处理。（4） 电缆吊挂必须使用机电科统一设计的电缆钩； （5） 电缆吊挂要求：a. 吊挂整齐，不交叉，不落地。 b. 电缆不应悬挂在风管或水管上，电缆上严禁悬挂任何物件。c. 电缆与压风管、供电管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持0.3m以上的距离。d. 高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电缆之间的距离应大于0.1m。高压电缆之间，低压电缆之间的距离不得小于50mm，且低压在上，高压在下。e. 电缆悬挂垂度一致，弯曲直径不小于电缆外径的10倍。f. 电缆连接装置或母线盒应沿电缆方向另行打眼固定好，不得吊挂在电缆钩上。g. 电缆必须根据不同规格，不同地点，使用不同的电缆钩进行吊挂，爬坡段、过巷道顶分别使用专用电缆钩进行吊挂。h. 电缆绑扎必须用使用塑料匝带，严禁用铁丝绑扎。i. 电缆钩必须统一设计，吊挂规范，不得使用随意自制电缆钩。j. 电缆穿过墙壁部分应用套管（钢管）保护，并用黄泥或水泥严密堵堵管口。k. 所有小电缆必须沿帮固定牢固，不得悬空摆动l. 使用单位妥善保护好所使用的电缆，不得出现电缆丢失现象。m. 岩集运、岩集轨和顺槽内的电缆，凡5个月内不使用的电缆必须回收上井。n. 电缆表面清洁，无泥浆皮、杂物和尘垢，保持电缆表面原有光泽，所属的使用管理单位应定期清理浮尘。o. 加强对电缆的保护，不得出现砸损、炮崩、剥皮、喷浆、截号等现象。. p. 电缆敷设前，应现场相对准确测量电缆的敷设长度，电缆敷设余量不得超过20m。盘圈或盘“8”字形的电缆不得带电，但给采、掘供电的电缆不受此限。2 大巷部分（1） 大巷电缆钩应根据具体情况进行设计，统一使用同一规格的专用电缆钩。（2） 吊挂要求：最低处的电缆钩下缘距巷道轨面一般不得低于1.6m，特殊情况不得低于1.4m，上下偏差15mm。（3） 电缆钩固定：用两根20500锚杆固定，锚杆上下成一条直线，锚杆外露端成一平面，电缆钩固定后，锚杆螺纹不得超过螺母5扣。（4） 电缆钩间距为1.5m，偏差不大于15mm。3 顺槽部分（1） 电缆钩采用机电科统一设计的电缆钩；（2） 吊挂标准：电缆钩下缘距巷道轨面为1.8m，特殊情况可控制在不得低于1.6m，上下偏差15mm。（3） 电缆钩用两根锚杆（20500）固定，要求上下锚杆各成一条直线，锚杆外露端成一平面。电缆钩间距为2m，偏差不大于20mm。4 使 用（1） 电缆不得超负荷运行，接头温度不得超过60。（2） 橡套电缆接头温度不得超过电缆温度。（3） 电缆接线盒的额定电压应与电缆使用电压相符。（4） 绝缘电阻：6KV 100M/km 1140V 50M/km 660V 10M/km（5） 橡套电缆护套无明显损伤。不露出芯线绝缘或屏蔽层，护套损伤伤痕深度不超过厚度1/2，长度不超过20mm（或沿周长1/3），无老化现象。（6） 低电橡套电缆四通接线盒必须安装固定架，用锚杆固定，回收时，必须将固定架一起交机电科小电组，不得丢失或损坏。5 电缆选择（1） 固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。（2） 非固定敷设的高低电缆，必须采用符合MT818标准的橡套软电缆。移动式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。（3） 照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型塑力缆。6 电缆连接（1） 电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接，压接线时，芯线不得出现交叉，不得出现压胶皮现象。（2） 不同型号电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。（3） 同型电缆之间直接连接时必须遵守下列规定： 橡套电缆的修补（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化或与热补有同等效能的冷补。 塑料电缆连接处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能，应符合该型号矿用电缆的技术标准。（4） 2.5mm2电缆连接可采用冷补胶严格按冷补工艺进行，并按规定进行试验。（5） 截面为4mm2及以上的电缆100m以内电缆冷补头不得超过4个，接头间距不得小于15m； （6） 截面为2.5mm2及以下的电缆之间连接采用冷补连接，100m以内电缆冷补接头不得超过6个，接头间距不得小于10m。采用冷补连接时，必须严格按照冷补连接工艺进行。 第二节 防爆电气安全技术知识1为什么普通型携带式电气测量仪表必须在瓦斯浓度10以下的地点使用?答：在使用某些普通型携带式电气测量仪表测量电气参数时，必须带电作业。如使用万用表测量电压时、使用钳型电流表测量电流时等。，在测量过程中可能会因操作人员的误操作造成仪表内部绝缘击穿、元件损坏等而形成短路事故，也可能因测量仪表本身质量问题造成短路事故，这类事故产生的电弧能量足以引起瓦斯、煤尘爆炸。在使用某些普通型携带式电气测量仪表测量电气参数时，可能因测试表笔的接触产生电火花，也可能是仪表内部虚焊、脱焊等原因产生电火花。如在使用兆欧表遥测设备绝缘时，就会因测试表笔与被测体的接触不良而产生电火花，这类电火花的能量也足以引起瓦斯、煤尘爆炸。瓦斯的爆炸浓度极限值为516，所以绝不能把瓦斯浓度的允许值定为5，定为1是根据瓦斯爆炸浓度的下限、取5倍的安全系数而确定的。采取5倍安全系数的原因有以下几点：(1)瓦斯测量仪表有一定的允许误差。(2)瓦斯测量人员在测量时有一定的读数误差。(3)瓦斯浓度存在时间上和空间上的变化性。测量人员在测量时间与空间上也存在着一定的漏检性或缺陷。(4)不同瓦斯浓度的引爆温度不同，较高的温度也可引燃较低浓度的瓦斯。如665oC的火源可以引燃浓度为3.4的瓦斯，而8100C的火源则可以引燃浓度为2.0的瓦斯。(5)爆炸性煤尘的加入可以降低瓦斯爆炸浓度的下限。如空气中煤尘浓度达到8gm3时，可使瓦斯爆炸浓度的下限降为2.5。(6)在含有瓦斯的空气中，可能还会混有一部分其他可燃性气体(如乙烷、丙烷等)，也会使爆炸下限下降。如混合气体中含有1的乙烷和05的正丁烷时，混合气体爆炸下限为 3.78。事故案例：1990年11月21日，某矿务局某矿在二石门机道中，因敞开风门，风流短路，致使二石门机道瓦斯积聚，由于在使用兆欧表测量电气绝缘电阻值前，没有按规程规定，对测试地点空间的瓦斯浓度进行测量、确认是否在10以下，就盲目进行遥测，接触火花引起瓦斯爆炸，造成9人死亡的重大事故。2对于不同瓦斯等级的矿井或不同地点，在选用井下电气设备时为什么要选用不同的防爆型式?答：不同瓦斯等级的矿井或一个矿井的不同地点，爆炸性混合气体出现的方式、波及的范围、出现的几率、持续的时间不尽相同，其爆炸危险程度的差异也很大，根据爆炸危险场所危险程度的不同，应该使用不同防爆性能的防爆设备，这样才能防止电气设备在正常运行或事故状态下产生的电火花或电弧点燃井下的可燃性混合气体，从而引发瓦斯煤尘爆炸。同时从经济效益与使用方便的角度考虑，也应根据实际情况选用不同型式的防爆设备。例如隔爆型电气设备重量大、造价高、维修不便，故只有在必须采用防爆型的场所才选用这类电气设备。3为什么井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线?答：带电检修电气设备时，发生人身触电事故的几率很高，而由于工具与设备内部某一带电部分相互接触碰撞，或通过工具用具使之与设备外壳接触碰撞，都会产生具有高温、高热的弧光短路，伤害作业人员，损坏设备，影响生产，在瓦斯积聚时还可能引起瓦斯和煤尘爆炸，给矿井安全和人身安全造成严重损失。而在带电搬迁电气设备、电缆和电线时，可能因电气设备绝缘破坏造成作业人员的触电；也可能因螺丝松动而使接线喇叭嘴脱落造成失爆；可能因空间狭小、起吊、搬运条件差，在搬运过程中损坏电气设备；也可能因带电电缆突然受力而使芯线折断、绝缘层破坏，造成芯线脱落而引起一相接地、两相短路或三相短路，产生上千摄氏度的高温电弧，造成电气设备损坏和大面积停电，在瓦斯积聚地点还可能引发瓦斯、煤尘爆炸。典型案例：(1)1972年1月30日，某矿1462上段三分层回风巷，作业人员带电移动开关和干式变压器，由于干式变压器电源电缆芯线外绝缘磨破，芯线接触外壳，而采区变电所内漏电继电器触点烧坏，系统在无漏电保护状态下运行，使干式变压器外壳一直带电，2名工人手扶外壳触电死亡。(2)1990年5月31日，山西某矿某掘进工作面因风筒脱节，工作面30m长度范围内无风，瓦斯积聚超限，而此时当班 电工违章带电处理电源三通，引起瓦斯爆炸，造成死亡15人的重大恶性事故。4为什么必须检查巷道风流中的瓦斯浓度且低于10以下时，并用验电笔检验无电后，方可进行导体对地放电?答：由于被放电导体存在着容量、结构、材质等方面的差异，其贮存的电容电量不尽相同，对于存贮电容电量较多的设备经过导体对地放电时，将会产生能量很大的电火花，其能量远远超过引起瓦斯爆炸的能量(0.28mJ)，足以引起瓦斯煤尘爆炸。5为什么操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上?答：操作高压电气设备的主回路时，由于下列原因可能出现接触电压的危险，导致操作人员触电：(1)设备通电瞬间短路弧光引起的接地。 (2)设备在漏电或接地状态下接通电源。为了防止操作高压电气设备主回路时出现上述异常状态危及操作人员，操作人员在操作时必须戴绝缘手套，而且必须双手都戴。这是因为在操作过程中，双手都有许多触及不同位置的机会；而仅仅戴手套时，如果在操作过程中身体的某一部位触及已带有危险接触电压的设备部分时，仍然会造成操作人员的触电。6为什么井下配电高压不应超过10000V?答：随着井下采、掘、运机械化的发展，对于一个年产300600万t的大型煤矿，其井下电气设备的容量高达1600032000kW，井下供电距离平均已达到2.53km，部分改扩建矿井的供电距离则更长，已达到5km以上，如仍用6kW供电确 已受到许多限制。而把下井供电电压提高到l0kV，电网输送能力可比6kV增加3倍，有时还可减少设置在风井的356kV变电站，节省大量投资和电力消耗，提高了矿井供电能力和供电可靠性。我国经过长时间运行试验证明，l0kV直接下井供电技术是成功的。1991年2月，整套用于大型矿井的l0kV矿用成套电气设备已通过了能源部的技术鉴定。 但目前下井电压也不能提得太高，例如35kV等级电压，这是因为：目前尚无成套的35kV矿井用电气设备，更没有35kV直接下井供电的实践经验；电压等级越高，电网的对地电容电流越大，电网接地电流越大，接地电火花的能量越大，引发人身触电伤亡的危险性及瓦斯煤尘爆炸的可能性也越高。7为什么采区电气设备使用3300V供电时，必须制订专门的安全措施?答：目前我国煤矿综采工作面大部分都采用1140V等级电压供电，随着高产高效综采工作面的需要，电气设备容量大幅度增加，1140V配电电压已经不能满足生产的要求，因此对采区电气设备的额定供电电压，主要是双高综采工作面的配电技术是成功的。1991年2月，整套用于大型矿井的l0kV矿用成套电气设备已通过了能源部的技术鉴定。但目前下井电压也不能提得太高，例如35kV等级电压，这是因为：目前尚无成套的35kV矿井用电气设备，更没有35kV直接下井供电的实践经验；电压等级越高，电网的对地电容电流越大，电网接地电流越大，接地电火花的能量越大，引发人身触电伤亡的危险性及瓦斯煤尘爆炸的可能性也越高。 8为什么电气设备不应超过额定值运行?答：电气设备的额定值包括额定电压、额定电流、额定功率(容量)以及运行方式等几个方面。电气设备超过额定电压值运行，必然造成绝缘老化、击穿；电气设备超过额定电流、功率或容量运行时，必然会造成电气设备过热，加剧绝缘老化，直至破坏；而间断运行方式的电气设备如果让它连接运行，也同样会使设备过热，绝缘老化加剧、直至破坏。上述超过额定值运行的直接结果就是电网及电气设备被破坏，造成设备烧毁、电气火灾、供电中断事故，这在煤矿这个特殊的生产环境中是不允许的。一是煤矿作为一类用户(负荷)，其供电不允许中断；二是煤矿井下生产伴生瓦斯等可燃性危害气体，发生上述事故可直接导致矿井瓦斯煤尘爆炸。9为什么防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能? 答：多年来的实践经验证明，防爆电气设备人井前的检查，是确保井下防爆电气设备安全运行和设备完好、杜绝井下电气设备失爆的重要前提，“产品合格证”是对设备质量的承诺与保证，“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”是对设备防爆性能的承诺与保证。井下发生的电气设备失爆往往有2种形式，一是适用场所不对；二是设备本身存在防爆缺陷，多由在人井使用前未作上述检查或者是检查不严所造成。而井下防爆电气设备在失爆状态下的运行是十分危险的，可能引起瓦斯煤尘爆炸这类灾难性的事故，严重威胁矿井安全和井下作业人员的人身安全。10为什么硐室外严禁使用油浸式低压电气设备?答：油浸式低压电气设备较易发生漏油、溢油故障，当低压电气设备所带负荷较大时，其工作电流较大，油温升高快，油压增大，有造成设备喷油或爆炸着火的可能性。而硐室外一般巷道不像机电设备硐室那样具有防火铁门、不燃性材料支护等防火措施，周围巷道内可燃物较多(木支架、煤层等)，一旦发生火灾，势必造成火势蔓延、难以控制、灭火困难，给矿井安全生产带来很大危害。11为什么40kW及以上的频繁起动的电动机应采用真空电磁起动器控制?答：对于660V电压、40kW功率的电动机，其额定电流按经验公式计算，INl.15X40=46A，其起动电流按额定电流的57倍计算，高达200300A。如此40kW及以上的电动机，加上频繁起动，若使用普通的空气绝缘的磁力开关，将会产生很大的接触电弧，接点极易烧坏粘连，维护工作量较大，开关故障率高。而采用真空电磁起动器控制，利用真空作为绝缘和灭弧介质，具有以下优点：(1)触头开合时无电弧产生，也就消除了引燃、引爆瓦斯等可燃性气体的可能。(2)真空电磁起动器容量大，开断能力强。(3)真空绝缘等级高。(4)真空管触头冲程冲，结构紧凑。 因此，真空电磁起动器在使用过程中维护量相对较小，而开关的故障率也相对较低。12熔断器的熔体为什么必须正确选择?答：煤矿常用的低压熔断器有RM1、RM10、RTO和RL等系列，其熔体由熔点较低的(200-400oC)铝、锡、锌合金制成。熔断器串接在被保护电气设备的电路中，正常情况下流过熔体的电流是保护电气设备的正常工作电流，熔体不会熔断。当被保护的电气设备发生短路时，流过熔体的数值很大的短路电流，将使熔体迅速升温并熔断，从而切断故障电气设备的供电电源，实现短路保护作用。因此，如果选用熔体规格过大时，电气设备的短路故障将不能被迅速切断或长时存在，短路电流将会烧毁电气设备，使电缆遭受破坏。如果使用铝、铜、铁等金属丝代替合金熔体时，由于上述金属熔点很高(上千摄氏度)，即使在电器设备发生短路故障、电路中流过短路电流时也不会将其熔断，这就完全失去了短路保护作用，电气设备被烧毁，酿成电气火灾；或由于短路电流的存在，引起上一级保护动作，形成大面积停电等更为严重的恶性事故。如果熔丝选用过小，一是熔丝在起动过程中经常被熔断，设备起动运行不正常；二是熔体每熔断一次，纤维管外壳的管壁将分解一次，机械强度随之降低。一般来说，当熔断器出现3次短路电流后，必须更换纤维管，否则会发生熔断器爆炸事故，甚至再引发其他更为严重的事故。典型案例：徐州某矿-140m大巷泵房停电，水泵停运。水泵司机在去变电所送电时，见硐室内有烟，经维护工检查，发现6号电板铁壳刀闸接线头处烧焦约100mm，2根熔丝烧断，1根熔断器的外壳烧毁。维护工在整理线头时，用16号铜丝代替熔丝接好，合闸送电，水泵运转正常。10时40分，2号绞车下车场挂钩工见变电所内连续喷射出两股白色强光雾，即向经过此地的副矿长等3人汇报。副矿长等3人发现硐室内电板着火，当维护工冲人硐室内要将总闸拉下时，在场的副矿长指示不让拉总闸，原因是下边有水泵要排水，只让把着火的闸拉掉。维护员随即合上总闸，拉掉3个分闸，但因着火的6号变压器电源线直接接在总闸母线上，故其电源并没有切断，火势迅速蔓延增大，再想去拉总闸已不可能了。这次事故共造成15人死亡、28人受伤。而造成这次事故的主要原因之一就是维护工严重违章作业，使用16号铜丝代替熔丝，出现过负荷及短路时不能起到保护作用，引起导线燃烧使硐室内易燃材料着火，引起变压器爆炸，油燃烧，酿成大火。 13为什么采区低压电缆不应采用铝芯?答：（1）试验资料证明，在其他条件相同的情况下，电极的材质对防爆设备的安全间隙有很大影响：铜为043mm，铝则为005mm。对于采用法兰间隙的防爆结构，都是按照铜芯材料设计的，一旦接人铝芯线后，这种结构也就失去了防爆性能。这在采区供电线路及其电气设备的要求中是绝对不允许的。 (2)铝与氧气发生化合反应并将释放大量热量，铝的氧化热远远大于铜的氧化热，对于同样尺寸的试验材料，铝的氧化热比铜大55倍。而采区多存在一定的瓦斯和煤尘，因而当铝芯电缆故障放炮时比铜芯电缆引发瓦斯、煤尘爆炸事故的几率必然要高得多。(3)铝的线性膨胀系数是铜的141倍，铜铝接头发热后伸缩量不会一致，在使用中必然会产生位移和松动；同时由于铜铝接触面之间存在着接触电阻，导致产生168V的电位差，铝材料极易发生电化学腐蚀，所以铜铝接头的故障较多，即使是铝铝接头的故障率也远比铜铜接头的故障率高得多，因此使用铝芯电缆必然增加了采区电缆接头处放炮的机会。(4)铝的机械强度和柔韧性均比铜差，而采区低压电缆随着生产的进行需要经常移动、弯曲或伸缩，还有遭受煤块、岩石、材料挤压、撞击的危险。14为什么在井下使用矿灯的人员严禁拆开、敲打、撞击矿灯?答：矿灯是特殊型的电气防爆产品，在井下拆开矿灯或敲打、撞击矿灯，会造成矿灯壳体、灯头、灯线破损，矿灯就失去了防爆性能；同时，拆开、敲打、撞击矿灯的过程中又容易产生电气火花，一旦所在之处瓦斯、煤尘达到了爆炸浓度，就会酿成瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，井下使用矿灯的人员，绝对严禁拆开、敲打、撞击矿灯。典型事故案例：1988年8月4日夜班，甘肃某矿一号井2号掘进上山与采空区打通，瓦斯浓度达10。通风员和瓦检员向上山加接了一节风筒，排放上山的高浓度瓦斯。此时工人们正在回风平巷中休息，等待瓦斯降低后再进行工作。此时，一名掘进工人拆卸矿灯进行修理，矿灯产生火花引起瓦斯爆炸。事故造成45人死亡，4人受伤。15为什么井下照明和信号装置应采用具有短路、过载和漏电保护的照明信号综合保护装置配电?答：原使用的干