电能是煤炭生产的主要动力来源，保证对煤矿进行安全、可靠、经济、合理的供电，对保证安全生产，提高经济效益有着十分重要的意义。

第一节  矿井供电系统

一、变电所的运行方式

1、运行方式的有关规定

变配电所的运行值班人员就熟悉本供电系统电气设备调度范围的划分，凡属供电处调度部门所调度的设备，根据调度协议和管理制度的规定，一切操作均应得到调度员的操作命令，严禁私自操作电气设备，以防止发生事故。

用电单位严禁两路电源并列停闸操作，以防止发生事故，造成系统停电。

变配电所改变运行方式的倒闸操作，必须填写执行工作票制度，不使用倒闸操作票进行倒闸操作是违章作业行为。

2、变电所的运行方式有以下二种状态（图4-1）：

分列运行方式：1＃电源供电带1＃主变压器带Ⅰ段10kV(6kV) 母线，2＃电源供电带2＃主变压器带Ⅱ段10kV(6kV) 母线。此运行方式为现在各矿井必须采用的运行方式。本运行方式是高压一回路发生停电时所供电的双回路负荷不会造成全部停电事故，但变压器的负荷率较低。

并列运行方式：1＃电源供电带1＃主变压器带Ⅰ、Ⅱ段10kV(6kV) 母线，1＃电源热备用状态；2＃电源供电带2＃主变压器带Ⅰ、Ⅱ段10kV(6kV) 母线，1＃电源热备用状态。此运行方式为现在各矿井已不采用的运行方式。本运行方式为运行高压回路发生停电事故时，全部负荷均停电，倒到备用电源时需要有一定时间才能完成，容易造成全矿井停电。

图4-1 变电所接线示意图

二、变电所主接线方式

外桥接线

它由主变压器一次侧两断路器和外桥上的联络断路器组成，进线由隔离开关受电。这种接线在外部系统和受电线路保护对变电所受电侧无要求时和变电所内主变压器要求经常切换时使用（图4-2）。

优点：高压断路器数量最少；

缺点：变压器的投入和切除较复杂，需动作两台断路器，影响一回线路的暂时停运；桥联络断路器检修时，两个回路需解烈运行；变压器侧的断路器检修时，变压器需较长时间停运。

使用范围：适用于较小容量的变电所，并且变压器的切换较频繁或线路较短、故障率较少的情况。此外，线路有穿越功率时，也宜采用外桥接线。

图4-2 外桥接线图

内桥接线：

它有两台受电线路的断路器和内桥上的母联断路器组成，主变压器与一次母线由隔离开关连接。受电线路较长，有条件装设平行线横联差动电力方向保护以提高供电质量与可靠性或是环形系统中母线需要通过功率的变电所，经常采用这种接线方式（图4-3）。

优点：高压断路器数量最少；

缺点：变压器的切除和投入较复杂，需两台断路器动作，影响一回线路的暂时停运；桥联络断路器检修时，两个回路需解烈运行；出线断路器检修时，线路需较长时间停运。

使用范围：适用于较小容量的变电所，并且变压器不经常切换或线路较长、故障率较高的情况。

图4-3 内桥接线图

全桥接线

主变压器一次侧由隔离开关与母线连接，环形系统中的变电所在操作时常被迫用隔离开关切合空载变压器。主变压器容量：35kV在7500kVA及以上；60kV在10000kVA及以上；110kV在31500kVA及以上时，超过了隔离开关切合空载变压器的能力，此时必须改由五个断路器组成的全桥接线方式（图4-4）。

图4-4 全桥接线图

一、矿井供电系统

1、对供电的要求

（1）电力用户分级

一级：凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重大设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷。例：矿井通风机、主排水泵、副井提升机等，应用双回供电线路供电。

二级：凡因突然停电造成大量减产或大重大经济损失。例：矿井主井提升机、压风机，应用双回路供电。

三级：达不到一、二级要求者，可用单回路供电。

（2）煤矿电力负荷对供电的要求

可靠性：保证不间断供电（要求双回路）；

安全性：不发生触电、引爆瓦斯煤尘等事故；

高质量：电压、频率稳定，谐波含量不超允许值（频率50Hz，要求偏差小于±0.5Hz，即额定频率的1%，一般工作情况下电动机允许电压偏差±5%）；

经济性：在保证前三项的前提下力求低成本（尽量降低基本建设投资，尽可能降低设备、材料、有色金属的消耗，尽量降低电能消耗和维修费用等）。

2、电压等级与电压偏移

（1）煤矿井下用的额定电压等级

  高    压     6kV； 10kV 

  低    压     380V；660V；1140V；

  照明、电钻等 ：  127V ；

  控制线路     ≤36V 。

（2）电压偏移允许值

  一般不超过±10％UN ；

 井下大电机起动不超过±30％UN 。

3、矿井供电系统（图4－5、4－6）

由井下变电所、采区变电所、工作面配电点按照一定的方式相互连接起来的一个整体，称为矿井供电系统。大型矿井供电系统一般采用三级供电方式，即地面变电所、井下变电所、采区变电所。而小型矿井一般采用二级供电方式，即地面变电所、采区变电所。

根据矿井的井田范围、煤层开采深度、地质条件、开采方法、年产量、涌水量、负荷大小等综合因素，矿井供电系统分为深井供电系统和浅井供电系统。埋藏深度大于150m的应采用深井供电系统，小于150m的应采用浅井供电系统。

（1） 深井供电系统

图4－5是典型的深井供电系统。电源从矿区35kV变电站母线经两回路架空线直接将高压引到矿井的负荷中心－地面变电所，用两台35kV/6（10）kV主变压器配电给地面的主要高压设备，如主、副井提升机、空压机、主通风机等。地面总变电所另设两台6（10）/0.38kV配电变压器构成三相四线制系统向地面低压动力及照明设备供电。

（2）浅井供电系统

图4－6是典型的浅井供电系统，该系统的供电方式是将井下各用电设备分区，分别由地面变电所通过井筒或钻眼供电。这种供电系统的特点是井下不设变电所，而是直接把地面0.38kV或0.66kV低压直接通过电缆经井筒送到井底车场配电所，供井下动力及照明使用。这种供电系统的优点是：减少了硐室的开拓量；减少了电缆、高压设备；减少了高压触电危险，即简便又经济。

图4-1  典型的深井供电系统

图4-2  浅井供电系统

1-矿井地面变电所；        2-架空输电线；            3-采区地面变电所；

3′-采区地面高压配电所；  4-采区变电所；            4′-采区变电所；

5-工作面配电点；          6-井底车场低压配电所；    7-井筒；   8-钻孔

4、供电系统的结线方式

（1） 放射式（图4－3）

图4-3   放射式电网

（a）单回路放射式   （b）双回路放射式

分类：单回路、双回路。

主要优点：

优点：线路、可靠性高、继电保护整定简单。

缺点：总线路长、不经济。

适用：负荷容量大或孤立的重要用户

（2）干线式电网（4—4）

分类：单回路、双回路和环式电网。

优、缺点；（相对于放射式的优缺点）。

优点：总线路短、节资。

缺点：用户相互影响、可靠性低、保护整定误差大。

使用对象：单回路干线式一般使用三类负荷供电，如教学楼、宿舍楼，双回路干线式一般使用二、三类负荷供电。

图4-4   放射式电网                     图4-5   放射式电网

（a）单回路干线式   （b）双回路干线式

（３） 环式电网(图4—5)

分类：开环、闭环。

优缺点：

优点：总设备少，投资小，可靠性高；

缺点：负荷容量相差太大时不经济，继电保护整定复杂。

适用对象：负荷容量相差不太大，彼此之间相距较近，而离电源都较近，且对供电可靠性要求较高的重要用户。

5、变压器中性点的运行方式

变压器中性点运行方式决定了单相接地后的运行情况，供电可靠性、保护方法及人身安全等问题。

（1）中性点直接接地系统（图4－6）

优缺点：（对应中性点不接地）

优点：单相接地时，其他两相对地电压不会升高。接地电流大，提高了保护装置的可靠性。

缺点：单相接地时，构成短路，电流大（称为大接地电流系统）。

图4-6   中性点直接接地系统

（a）三相三线制   （b）三相四线制

适用：

A．110kV及以上电压等级的电网上（绝缘只按相电压考虑）。在高压电网中，为提高系统的可靠性，广泛采用自动重合闸装置。一次重合成功率60%～90%左右，二次成功率15%左右，三次成功率３%左右。

B．地面380/220V三相四线制供电系统，获得两种电压等级。

（2）中性点不接地系统（图4―7）

图4-7   中性点不接地（对地绝缘）系统

（a）电路图   （b）相量图

优缺点：

优点：单相接地时，线电压仍对称，不影响供电，提高供电的可靠性；且接地电流小；

缺点：单相接地时，非接地相对地电压升高倍，易击穿绝缘薄弱处，造成两相接地短路。

适用范围：

A、煤矿井下。

B、35kV及以下高压电网：线电压仍对称（不影响供电）。

单相接地电容电流：

架空线路：      电缆线路：

当单相接地电容电流：3～10kV电网约为30A，2～63kV（35kV）电网约为10A时，易产生断续电弧。断续电弧将在电网产生L、C震荡，在系统中产生（３～４）Ｕe的过电压，可能使绝缘薄弱处击穿，造成短路故障。

应对措施：

A．限时：单相接地时间不应超过２h ，井下要求立即断电！

B．装设绝缘监视、接地保护装置。　

C．转换线路。

（3） 中性点经消弧线圈接地系统（图4－8）

中性点接地电容电流超过限度时，可采用中性点经消弧线圈接地系统。

接法。

图4-8   中性点经消弧线圈接地系统

（a）电路图   （b）相量图

消弧线圈的结构、工作状态。

结构 ：消弧线圈是一个有铁心的可调电感线圈，有5～9个插头，可调节匝数，减小间隙。线圈电阻很小，感抗很大，可看成纯电感元件。

工作状态：工作在补偿状态。若消弧线圈的感抗调节合适，将使接地电流降到很小，达到不起弧的程度。

优缺点：

优点：单相接地时，线电压仍对称，不影响供电，单相接地时，运行不允许超过２h，提高供电的可靠性。

缺点：单相接地时，非接地相对地电压升高倍，易击穿绝缘薄弱处，造成两相接地短路。

二、采区供电系统

采区变电所是采区用电的中心。它的电源由变电所提供，其主要任务是将高电压变为低电压，并将此电压分配到本采区所有采掘工作面及其他用电设备。

采区变电所的位置取决于低压供电电压、供电距离、采煤方法及其巷道布置方式、煤岩地质条件和机械化程度等因素。因此，一般情况下采区变电所设在采区用电负荷的中心，以保证采区所有用电设备（特别是大容量设备如大功率采煤机等）的端电压不低于设备额定电压的95%。对于较大的采区，考虑到供电电缆上的电压损失不能超过允许值，而影响供电质量，可在该采区设置两个以上的变电所。

采区变电所内要求通风良好，硐室围岩坚硬，无淋水。易维修。硐室的其他安全措施基本与变电所相同。

1、综采工作面的供电

综采工作面的用电设备多，电机容量大，工作面走向长度长，采用移动变电站进行供电。移动变电站由高压开关室、变压器室、低压开关室三部分组成，安装在平板车上，在巷道的轨道上移动。移动变电站将通过高压电缆由采区变电所送来的6kV(10kV)电压降为1140V电压，通过防爆真空磁力起动器（或软起动装置、或组合开关）和千伏级电缆把电能分配给综采工作面的电气设备。移动变电站的低压馈电开关对所馈出的电缆和电动机进行控制和保护；防爆真空磁力起动器（或软起动装置、或组合开关）对所带的电缆和电动机进行控制和保护。

图：综采工作面供电系统图

2.掘进工作面的供电

掘进工作面供电系统一般为采区变电所高压配电开关→干式变压器→低压馈电开关→采区截路开关→真空电磁起动器。

由于现在我集团公司大部分矿井采用掘进机掘进，并且掘进距离远、运输设备多，掘进距离远时，短路保护可能不动作，为解决这一问题，当当掘进到一定距离时，需要增加临时移动变压器向掘进头供电，必要时采用并电缆和分级保护的方法实施保护。

掘进工作面供电必须在合适的位置设置瓦斯电闭锁、风电闭锁，并要求监测分站具有故障闭锁功能。

 图：综掘工作面供电系统图

五、《煤矿安全规程》对供电的相关规定  

1、对电源与供电系统的规定（《煤矿安全规程》06年版）

（1）应采用双回路供电，一回路发生故障停止供电时另一回路能担负矿井全部负荷；两回路电源上不得分接任何负荷；10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设；严禁装设负荷定量器；两路电源线应分列运行，若一用一备则必须带电备用，以保证供电的连续性。（441条）

（2）主要通风机、提升人员绞车、抽放瓦斯泵、排水泵等主要设备房应各有两回路直接由变（配）电所馈出的供电线路，两条回路来自不同的母线段。（442条）

（3）严禁井下配电变压器中性点接地，严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。（443条）

（4）高压电网单相接地电流应＜20A。 （457条）

（5）高压下井电缆严禁装设自动重合闸。（45）

（6）井上下必须装设防雷电装置（459条） 

六、用电安全作业制度

用电安全作业制度，是保证安全供电、职工人身安全和减少或杜绝电气事故、促进安全生产、提高经济效益的重要保证。

安全作业制度主要有：工作票制度；工作许可制度；倒闸、试验操作票制度和工作监护制度；停送电制度；井下十不准制度。

1、工作票制度

在地面电气设备和线路上作业时，以及对井下高压电气设备进行检修及对重要线路和重要工作场所进行停送电时，都必须使用操作票，并按操作票规定的内容进行工作。

工作票的内容有：地点、任务、起止时间、工作负责人、工作许可人和工作人员的姓名，注意事项和安全措施等。

工作票的签发应由矿熟悉《电业安全工作规程》和《煤矿安全规程》的局、矿主管供电的负责人签发，用钢笔或圆珠笔填写，填写内容应正确清楚，不得任意涂改。其中一份留存在工作地点，谨工作负责人执存另一份由值班员收执，按值移交。值班员应将工作票号码、工作任务、许可工作时间及完成工作时间记入操作记录簿中。

工作票应在工作前一天交给值班员，临时工作可在工作开始以前直接交给值班员，若工作内容、工作人员或工作时间有变更，应提前修改或重新填写工作票。

工作票签发人不得兼任该项工作的工作负责人;。工作负责人可以填写工作票。工作许可人不得签发工作票。 

2、高压操作工作许可制度

对地面变电所的电源进线及与进线有关的电气设备进行操作、检修时，都必须得到系统主管部门调度的批准。对地面和井下高压电气设备，必须经矿生产调度的许可方能进行检修操作。对采区内的机电设备进行检修时，一般由采区自行决定，但影响较大的，应征得矿调度的同意。在特殊情况下，采区电钳工可对采区变电所内高压电气设备进行停、送电操作，但不得擅自打开电气设备进行修理。经维修单位机电主管人员授权者，不受此限。

在井下搬迁或增减电气设备，必须经过电气管理部门审查批准。在具体进行各项检修、操作时，还必须得到工作现场值班人员的许可。

3、高压倒闸、试验操作票制度

为了保证人身安全，防止因误操作而引起设备损坏事故，在进行高压电气设备和线路的倒闸操作和试验操作时，必须执行操作票制度和工作监护制度。

在进行倒闸操作时，应由操作人填写操作票，操作票中应写明被操作线路编号及操作顺序，停电拉闸必须按断路器、负荷侧隔离开关、母线（电源）侧隔离开关的顺序依次操作；送电合闸操作顺序与此相反，严禁带负荷拉开隔离开关。操作票内还应填入：检查断路器和隔离开关的位置；检查接地线的装拆和负荷分配情况；装拆控制回路和电压互感器回路的熔断器，切换保护回路和检验是否正确、无电压等项目。

4、工作监护制度

倒闸操作和井下电气设备的检修，必须由两人执行，其中一人监护，一人操作。某中对操作现场和设备比较熟悉，级别较高的一人做监护人，全部操作结束后，应进行复查。特别重要和复杂的倒闸操作，应由熟练的值班员操作，由值班班长或值班负责人监护。除故障情况外，交时一般不进行倒闸操作。在进行高压试验时，同样应由两人执行，其中一人监护，一人操作。试验前应检查试验设备的完好情况和接线正确与否，确认完好无误后，才能正式进行试验，试验中应有监护。试验结束后，必须先断开试验电源，然后对被试验设备进行放电，并将试验设备的高压部分接地短路。在井下试验时，必须有瓦斯检查员在场检查，只有瓦斯依度在1％以下时，才允许试验和放电。试验现场应设遮拦，并悬挂“止步”、“高压危险”的标示牌，同时派专人看管;若被试设备的两端不在同一地点。两端均需派人看管。在倒闸、试验操作中，操作人员应使用经过试验合格的专用绝缘工具，并按规定戴绝缘手套，穿绝缘靴或站在绝缘台（垫）上。在整个工作过程中，监护人必须始终在工作现场，对工作人员的安全认真进行监护，及时纠正违反安全的操作，原则上监护人不参加具体操作，专职监护人不得兼做其他工作。

5、停、送电制度

为规范停、送电操作，杜绝误操作造成停错电或送错电以及操作不符合操作规程要求的现象，特制定停送电管理制度：

1、高、低压电气设备的操作必须由专职电工执行，高压电气设备的操作严格执行工作票制度，工作票签发人必须由机电副队长或机电科主管供电的人员担任，其它任何人都无权签发工作票。

2、操作的专职电工严格执行操作规程。

3、高、低压电气设备停送电时，必须首先检查设备的运行状态.

4、高、低压电气设备停送电联系，必须由专人进行。

5、专职电工接到停送电命令后，必须仔细核对开关编号，确认无误后，方可操作。

6、专职电工进行停送电操作时，对于高压电气设备必须戴好绝缘手套，穿上绝缘靴，站在绝缘台上进行，操作完毕后挂上标示牌。

7、送电时依次送高压总开关、高压分开关；低压总开关、低压分开关。

8、若某一开关一送电即跳闸，不得再送，并立即报告机电科、调度室。查明原因，故障排除后方可送电。

9、停电顺序与送电顺序相反。

10、外线路有人工作要求停电时，必须有专人联系，停电后检测周围瓦斯浓度低于0.5%时，方可打开设备，然后用电压等级相符并合格的验电器验电，无电后方可用导线对地放电，打上短路接地线，挂上标示牌，工作完毕后，经有关负责人通知，方可拆除临时安全设施，认真检查确认无误后，方可送电。

6、井下十不准制度

不准带电检修和搬迁电气设备。

不准甩掉过流保护装置及高压开关的无压释放器（联络、总进线开关和向下级变电所馈出线开关例外）。

不准甩掉检漏保护装置、局扇风电闭锁、煤电钻综合保护及保护插件。

不准用铜、铝、铁丝等代替保险丝。

不准用明火操作、明火打点、明火放炮。

不准在井下拆卸矿灯。

停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯浓度不准送电。

电气设备保护装置失灵的不准继续使用。

失爆的电气设备、小型电器和严重损坏的电缆不准使用。

不符合《郑煤集团公司关于井下使用摄像机照相机的暂行规定》的摄像和照相设施不准下井。

第二节  采区供电安全

一、机电硐室的规定与要求

（1） 永久性井下变电所和井底车场内的其他机电设备硐室，应砌碹或用其他可靠方式支护，采区变电所应用不燃性材料支护。硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍运输。铁门上应装设便于关严的通风孔。装有铁门时，门内可加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。

从硐室出口防火铁门起5m内的巷道，应砌喧或用其他不燃性材料支护。硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。

井下变电所和主要排水泵房的地面标高，应分别比其出口与井底车场或大巷连接处的底板标高高出0.5m。

（2）采掘工作面配电点的位置和空间必须能满足设备检修和巷道运输、矿车通过及其他设备安装的要求，并用不燃性材料支护。

（3）变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设1个出口。

（4）硐室内各种设备与墙壁之间应留出0.5m以上的通道，各种设备相互之间应留出0.8m以上的通道。对不需从两侧或后面进行检修的设备，可不留通道。

（5） 带油的电气设备必须设在机电设备硐室内，严禁设集油坑。

（6） 硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。

（7） 硐室入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。硐室内必须悬挂与实际相符的供电系统图。硐室内有高压电气设备时，入口处和硐室内必须在明显地点悬挂“高压危险”字样的警示牌。

(8)、井下采区变电所必须有的通风系统。

（9） 采区变电所应设专人值班。无人值班的变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。

（10） 硐室内的设备，必须分别编号，表明用途，并有停送电的标志。

二、工作面配电点的设置

工作面配电点是将采区变电所送来的电能再分配给采掘工作面的机电设备和照明信号装置如图4-9所示。

4-9   采煤工作面配电点布置及配电示意图

1-采煤机；  2-输送机；  3-真空磁力起动器；  4-自动馈电开关

5-电钻综合保护装置；   6-回柱绞车；    7-煤电钻

工作面配电点设在低压开关设备集中的地方，其特点是需要经常随工作面移动，所以一般不需要开设专门的硐室，大都直接设在工作面附近的运输平巷或回风巷的一侧，位置一般距工作面70－1O0m处。

对于掘进工作面的配电点，大都设在掘进巷的一侧或掘进巷道的贯通巷内，一般距工作面80－1OOm处。

由于采掘工作面的电气设备随工作面的推进而经常移动，并且它们的负荷大、变化大、起动频繁，加之工作的自然环境又差，为了保证安全用电和正常生产，并适应电气设备经常移动和日常维修的需要，一般每一个配电点都需设置一台电源进线总开关。而且总开关必须与其他开关放置在一起，以便于停、送电操作。

三 触电的危害及防治措施

      1 触电的危害

人身接触带电导体或因绝缘损坏而带电的设备外壳时，都可能造成触电事故，由于井下的特殊工作条件，发生触电的可能性较大。

    触电对人体组织的破坏性是很复杂的。一般对人体的伤害大致可分为电击和电伤两种情况。电击是指触电后电流通过人体，在热化学和电解作用下使呼吸器官、心脏和神经系统受到损伤和破坏。多数情况下电击可以使人致死，所以是最危险的。电伤是指由于强电流瞬时通过人身某一局部，或电弧烧伤人体，造成对人体外表器官的破坏，当烧伤面积不大时，不至于有生命危险。

    触电对人身的危害是由许多因素决定的，但流经人身电流的大小是起决定作用的主要因素。

通过人身的电流交流在15－20mA以下，直流在50mA以下时，一般对人体伤害较轻。如果长期通过人体工频交流30－50mA就有生命危险。超过上述电流数值，则对人的生命是绝对危险的。因此，我国规定30mA·S为安全电流。

流经人身电流的大小与人身电阻有关。人身电阻越大，通过人身的电流就越小；反之，人身电阻越小，通过人身电流就越大，也就越危险。人身电阻是一个变动幅度很大的数值，它随的皮肤（有无损伤、潮湿程度等）、触出时间、电压等因素而变动，通常我们取人身电阻为10OOΩ作为计算的依据。

流经人身的电流与作用于人身电压有关。作用于人身电压越高则通过人身的电流越大，也就越危险。

触电对人的伤害程度与电流作用时间有关。即使是安全电流、若流经人体时时间过久，也会造成伤亡事故。这是因为随着电流在人体内持续时间的增加，人体发热出汗人身电阻会逐渐减少，而电流随之逐渐增大的缘故。反之，即使流经人身的电流较大，若能在很短的时间内脱离接触，也不会造成生命危险。

2 触电的防止措施

（1）井下不得带电检修、搬迁电气设备（包括电缆和电线）。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度在1%以下时，再用同电源电压相适应的验电笔检验。校验无电后，方可进行导体对地放电。控制设备内部安有放电装置的不受此限。所有开关把手在切断电源时都应闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”牌，只有执行这项工作的人员，才有权取下此牌送电。

（2）操作井下电气设备，必须遵守下列规定：

非专职或值班电气人员，不得擅自操作电气设备。

操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并 必须穿电工绝缘靴或站在绝缘台。

操作千伏级电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套或穿电工靴。

127V手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分，应有良好绝缘。

普通型携带式电气测量仪表，只准在瓦斯浓度1％以下的地点使用。

井下防爆电气设备，在入井前应由指定的、经公司（矿务局）考试合格的电气设备防爆检查员检查其安全性能，取得合格证后，方准入井。

井下防爆电气设备的运行必须符合防爆性能的技术要求，防爆性能受到破坏的电气设备，应立即处理，不得继续使用。

（3）防止人身触电或接近带电导体。

将电气设备的裸露带电部分安装在一定高度，或围一遮栏。例如《煤矿安全规程》规定，井下电机车架空导线的悬挂高度，自轨面算起不得小于下列数值：在行人的巷道内、车场内以及人行道同运输巷道交叉的地方为2m；在不行人的巷道内为1.9m；在井底车场内，从井底到乘车场为2.2m等。

井下各种电气设备的导电部分和电缆接头都必须封闭在坚固的外壳中，并在操作手柄和盖子之间设置机械闭锁装置，保证电气设备接通电源后不能打开盖子，盖子打开后，便不能接通电源。

各变（配）电所的入口或门口都悬挂“非工作人员，禁止入内”牌；无人值班的变（配）电所，必须关门加锁；井下硐室内有高压电气设备时，入口处和室内都应在明显地点加挂“高压危险”牌。

对人员经常接触的电气设备，采用降低的工作电压。例如井下照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压，都不应超过127V；控制回路电压不应超过36V等。

3、煤矿井下防止触电应注意的事项

（1）非专职电气人员不得擅自摆弄、检修、操作电气设备。

（2）不准自行停电、送电。

（3）谨防触架空线伤人。

携带较长的金属工具用具、金属管材在架空线下行走，严禁扛在肩上；

乘坐平巷人车或专列人车、上车、下车时必须切断该区段架空线。为了安全，仍要特别注意头顶上的架空线，必能让身体的任一部位超高而触到架空线。

（4） 下山行走时，不能手扶电缆，电缆一旦漏电后，后果极其严重。

（5） 严禁在电气设备与电缆上躺坐，以防触电。

第三节  井下电气设备的完好标准及检修质量标准

一、井下电气设备完好标准的作用、意义和实施途径

井下电气设备受恶劣的自然环境，地质条件的制约，设备在使用中起动频繁，负荷变化大、电压波动大，因而过载、短路、漏电、电弧、电火花故障引起的设备烧殷、矿井火灾、瓦斯煤尘爆炸、人员触电伤亡事故随时都有发生的可能。为了避免或减少这些重大恶性事故的发生，要求井下电气设备要有坚固的外壳，有良好的绝缘，有防尘、防潮、防水、防腐蚀的性能，有动作灵敏可靠的过流、漏电、接地、无压释放保护，有机械电气闭锁接置。在设计、制造、安装、使用、维护保养、检修等等方面都要按照国家制定的统一标准执行，井下电气设备完好标准是其中的标准之一。

井下电气设备完好标准是国家为保证煤矿能够安全、可靠、经济、合理组织生产所制定的一项技术标准。主要作用是规范井下工人安全合理地使用、维护、保养电气设备的行为，使设备保持最佳的运行状态，发挥最大的效能，产生最好的经济效益。所以，要求从事煤矿生产的干部、职工特别是井下电钳工都要以井下电气设备完好标准为准则，严格实行包机制，制定岗位责任制，把每台设备落实到个人负责设备完好和设备、环境的卫生工作，做到电气设备干净、整洁、台台完好，完好率达100％。为稳步提高煤炭产量尽心尽责。

 电气设备管理人员（即防爆检查组、电缆管理组、小型电器组，电器管理组）对井下供电系统、防爆设备（包括五小电器），三大保护，煤电钻综合保护，局部通风机的风电、瓦斯电闭锁，通风监控，电缆和其他安全保护设施实行监督检查，认真负责，不玩忽职守，不徇私情，对事故隐患提出处理意见，对不符合要求的有权停止使用。对高瓦斯和瓦斯突出的矿井，要每周检查2次，检查要有记录，并作为奖罚的依据。只有全矿上下密切配合，团结一致，切实落实各项制度，井下电气设备完好标准就能够顺利实施。

电气设备的检修分为井下检修和地面检修两种。井下检修是由井下电钳工对设备进行局部修理，通常更换和修复少量的易损件，更换电缆，调整各种保护装置的整定值，校正精度和排除故障。修理后的设备要接受电气设备检查人员和使用人员的监督，以防出现问题。地面检修：是由专职电气设备检修人员担任，对井下修理不完善和无法修理的部分进行检修，如电机、变压器的电磁系统、开关动作机构、外壳、隔爆面、绝缘材料、电子插件等进行更换和修理。修理后的电气设备要基本达到出厂时的精度和技术性能。无法达到检修质量标准的设备要报废，严禁下井使用。

二 井下电气设备检修质量标准的作用、意义和实时途径

在现代化大机器生产过程中，企业的工作效率和产品质量同生产设备的技术状态有着密切的关系。井下电气设备，因起动频繁，负荷变化大，电网的电压波动大，引起过载、短路、漏电、电弧、电火花故障较多，造成电磁系统损坏、动作机构、触头、绝缘材料、导体各种保护插件等损坏，严重地影响着机电设备的正常运转和采煤时间。

检修质量的优劣与设备的技术状态能否保持正常运转有着直接的关系，为此我国煤炭行业制定了井下电气设备的检修质量标准。其作用是规范井下电气设备检修人员的检修手段、技术标准和保证设备的技术性能。

井下电气设备的检修是非常复杂而细致的工作，检修后的设备能否使用，使用时间的长短，质量的优劣是衡量检修工的技术水平与责任心的唯一标准。为此，每一名检修工都要苦练基本功，熟练掌握检修技能。

井下电气设备检修人员必须是经过培训并取得资格证，具有熟练检修技能的人员担任。对检修后设备性能质量施行监督检查，要认真负责，不徇私情，不玩忽职守，对检查后的隐患和由于井下条件所限无法修复的设备或部件、零件提出处理意见，对不符合要求的有权停止使用。对检修后的设备性能、质量要求有记录。

三 井下电气设备安装与搬迁中的注意事项

井下电气设备主要是变压器、移动变电站、高低压开关、电动机、煤电钻、照明信号综合保护等。在入井前要详细检查设备有无损伤。零部件短缺损坏现象，操作机构是否灵活，并进行必要的性能试验，然后装车。装车时对电机轴头、裸露的防爆面或怕碰、怕水、怕尘的部位要采取防护措施，捆绑牢固。在下井运输过程中要控制车辆速度，防止跑车、装车、掉道等事故。设备运到安装地点后，要准备好麻绳、导链、撬杠、绝缘工具等。安装地点的空间要宽敞、干净、整洁，通风良好，支护牢靠，有防火、防淋水、防腐蚀措施。安装时要将设备操平找正，防止损伤防爆面、零部件、防止挤伤人员或造成触电事故。

电气设备的检修是一项危险的工作。搬迁时必须切断电源，检查瓦斯，在其巷道的风流中瓦斯浓度在1％以下时，再用同电源电压相适应的验电笔检验，确认无电后，方可进行导体对地放电。所有开关手把都达到闭锁位置，严防人身触电和电弧、电火花引起瓦斯、煤尘爆炸事故。

第四节 杂散电流

直流架空线电机车回流的全部或一部分，没有经过钢轨回路的全程而通过大地或其他设备流回变电所所用的电流，叫直流杂散电流，在井下变压器采用中性点不直接接地的供电系统中，当电网三相对地的绝缘电阻、电容不相等时将出现零序电流。零序电流从地线或大地经漏电继电器流回电网叫交流杂散电流。在运输巷道是以直流杂散电流为主，而在采区是以交流杂散电流为主。

一、杂散电流的危害

矿井杂散电流的危害主要表现在以下几个方面：

（1） 矿井杂散电流可能引起电雷管的误爆炸，威胁人身安全。因为雷管中通过电流大于300mA时就可以引爆，或者雷管的两脚线间电压达到1－1.5V时也能引爆。从某些矿井杂散电流的实测数据可知，矿井杂散电流远远超过300mA，有的矿井掘进巷道的杂散电流就达到7A，在杂散电流的影响下，轨道与大地之间的电位差也可能达到1.5V，甚至远远超过这个数值。因此，两根爆破导线，一根与轨道直接或间接接触，另一根与地或管路（远端与地接触），就会引起爆炸。 

（2）矿井杂散电流腐蚀金属管路和铠装电缆金属外皮，缩短金属铠装电缆和金属管路的使用寿命。

（3） 杂散电流可能使漏电保护发生误动作。

（4） 杂散电流可引起电火花，其电火花引起瓦斯、煤尘爆炸。

二、杂散电流的防治措施

1、直流杂散电流的防治措施

（1） 改变两个电阻值。

减少轨道接头电阻值。加强轨道接头的维护，保持良好的电气连接，确保接头电阻符合《煤矿安全规程》的规定。

增大轨道与大地的接触电阻，保持轨道清洁、干燥。

对沿线管路和金属铠装电缆敷设支点增加绝缘，也可增加杂散电流过渡电阻，减少杂散电流。

（2） 缩短供电半径，增设变流所。当供电半径缩短以后，牵引网络上的电压降随之降低，轨道上的电压降也就同时降低，因此杂散电流减少。

（3） 设置轨道绝缘点。设置轨道绝缘点的目的，是把掘进头的轨道，采区中的轨道与架线电机车的轨道隔开。这样可以避免杂散电流流到掘进头或者采区中去。这种办法效果较好。

（4） 减少加在轨道上的负荷电流。

双线供电接正负极法。当运输系统双线供电时，可把一架线接正极，另一架线接负极，而轨道则接在正负极之间，若空重车道上的负荷均等时，则轨道内几乎没有电流通过，只有当空重车车道上的负荷不均等时，轨道内才流有其额差电流。如轨道上无电流通过，杂散电流也就不会产生，所以这种供电方式可以大大减少杂散电流。

敷设回流线法。当轨道内通过的电流很大，压降很大的情况下，可以在轨道适当地点接上回流线。回流线可用废旧电缆接成，截面按负荷大小来计算。电缆应与大地绝缘。这样轨道内的一部分电流通过回流线回引变流所负极，通过轨道内的电流相应减少，因而杂散电流也会相应减少。

2、交流杂散电流防治措施

对交流杂散电流的防治方法：一是提高交流电网的绝缘水平；二是采用屏蔽电缆。

第五节  三专三闭锁

掘进工作面是独头巷道，容易发生瓦斯聚集，其特点是：安装使用局部通风机供风。根据《煤矿安全规程》规定，瓦斯突出区域、高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井中，掘进工作面的局部通风机供电必须设专用变压器、专用开关、专用线路。局部通风机和工作面的电气设备必须装有风电闭锁、瓦斯电闭锁和故障闭锁装置，以保证局部通风机停止运转或掘进巷道内瓦斯超限时，能立即自动切断巷道中电气设备的电源，巷道内瓦斯浓度超限情况下闭锁开关不准送电，防止爆炸事故的发生。

一、构成与工作原理

由于掘进工作是独头巷道，容易产生瓦斯聚积，而机电设备在运转过程中会产生电火花和机械火花，当瓦斯浓度达到5％－16％，火花能量达到0.28m以上时，就会引起瓦斯爆炸。为了防止事故的发生，采取“三专三闭锁”是有效的措施。

（1） “三专”是指在瓦斯突出区域、高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井中，掘进工作面的局部通风机实行专用变压器、专用开关、专用线路供电。

 图“三专两闭锁”供电系统图

（2） 风电闭锁是用两台真空磁力起动器进行联锁控制，其中一台接通风机，另一台接掘进工作面电气设备，实现先通风后送电，风机停转时，掘进工作面电源也同时被切断。

风电闭锁工作原理是把风机QBZ-80起动器中的辅助常开触点通过电缆串接于风电闭锁QBZ-120型开关的控制回路中，只有局部通风机运转后其触点闭合，QBZ-120起动器的控制回路才能接通，并使接触器吸合，给掘进工作面的电气设备供电。若局部通风机停止运转，  常开触点断开，从而切断QBZ-120风电闭锁开关的控制回路，达到切断掘进工作面电气设备电源的目的。

图：QBZ-120型开关与QBZ-80型局部通风机开关闭锁

（3） 瓦斯电闭锁是由瓦斯探头、监控系统（监控分站）、断电仪和低压开关（高压开关）构成。

瓦斯电闭锁工作原理是瓦斯探头测得CH4含量信号送给监控分站，当瓦斯超限时，监控分站显示CH41.5％，其常开触点K1闭合，接通断电仪电路，其常开触点K2闭合，接通高压开关内的脱扣线圈TQ电路使高压开关跳闸，切断了掘进工作面电气设备的电源，实现了瓦斯电闭锁。

（4） 故障闭锁是在瓦斯电闭锁的基础上，利用监测分站增加的一个故障闭锁功能。

该功能的原理是通过修改监测分站内部的传感器故障闭锁有效/无效菜单，当设定为故障闭锁有效时，在A－1为ON（开机、故障、甲烷风电闭锁控制有效时显示）的情况下参数自动为ON且不能修改。在A－1为OFF的情况下，该参数可设置为ON，故障闭锁控制时其控制范围与甲烷超限断电范围一致。

故障闭锁无效，此时甲烷超限断电闭锁功能照常有效。如需改变该参数，可按“修改”键在这两种运行模式中循环切换，进行修改。

二、作用与使用范围

“三专三闭锁”适用于掘进工作面。掘进工作面是独头巷道，甲烷和有害气体易于积聚、而引起爆炸，同时也会给人员造成伤亡，所以工作面人员需要呼吸新鲜空气，有害气体必须即使排出或稀释，主要靠局部通风机。

三专的作用是：对局部通风机实行专用变压器、专用开关、专用线路供电来保证供电的连续性，不间断地向掘进工作面通风。

风电闭锁的作用是：掘进动力设备工作前应先通风吹散瓦斯，当瓦斯浓度降到0.5％以下时，再允许起动掘进动力设备；由于故障原因局部通风机停止通风时，掘进动力设备也同时停电，这样可防止由于电火花或机械火花引起的瓦斯爆炸事故。

瓦斯电闭锁的作用是：由于瓦斯喷出量大时局部通风机不能将其及时吹散或稀释，则由瓦斯监控系统对掘进工作面的动力电源及时闭锁。当瓦斯浓度达到1％时，瓦斯监控器发生警报；当瓦斯浓度达到1.5％时，立即切断掘进工作面的动力电源，防止电火花和机械火花引起瓦斯爆炸。

复习思考题

1、井下常用标准电压有哪些等级？

2、井下变压器运行方式有哪些？

3、井下安全作业制度有哪些？

4、采区变电所的主要作用是什么？

5、工作面配电点一般距工作面多远？

6、三专三闭锁的是什么？

7、触点的防止有哪些措施？

8、杂散电流有哪些危害？下载本文