煤礦安全用電知識主講教師：賀凱自動化工程系一、安全用電基本常識1、電流對人體的危害（1）電擊電擊是由于較小的電流通過人體體內而造成的內部器官在生理上的反應和病變。如針痛感、灼痛感、痙攣、嚴重時可以出現昏迷、心室顫動或停跳、呼吸困難或停止等現象。上述情況一般是由于低壓觸電造成的。（2）電灼傷電灼傷是較大電流對人體造成的外傷，這種觸電多數發生在人體尚未解除到帶電體時肌體就收到高溫電弧的灼傷。如人體組織燒焦、碳化、壞死等現象。上述情況一般由于高壓觸電造成的。人體觸電事故往往會伴隨著高空墜落或摔跌等機械性創傷，這類創傷屬于因觸電引起的二次傷害。2、電流對人體的危害程度（1）電流強度通過人體的電流越大，人體的生理反應越激烈，對人體的傷害也就越嚴重。按照人體對電流的反應程度和電流對人體的傷害程度，電流可分為：感知電流、擺脫電流和致命電流三級。對健康成年人來說，感知電流為1mA，擺脫電流為10mA，致命電流為50mA（電流持續時間在1s以上）。我國取30mA（工頻交流）為安全電流。（2）觸電時間觸電致死在生理的現象是心室顫動。電流通過人體的時間越長，越容易引起心室顫動，觸電的后果也越嚴重。（3）電流的性質人體對不同頻率電流在生理上的敏感性是不同的，也就是說，直流、工頻交流和高頻交流電流通過人體時對人體的危害程度不同。直流電流對人體的傷害較輕；工頻交流對人體的危害最為嚴重。特別是40---100赫茲的交流電對人體最危險。（4）電流路徑

電流對人體的危害，隨著電流路徑的不同，其傷害程度也不同。電流流經心臟、中樞神經（腦部和脊髓）和呼吸系統時對人的危害最大。所以電流從手到腳，特別是從一只手到另一只手是最危險的。（5）人體狀況觸電危險性與人體的狀況有關。觸電者的年齡、精神狀態和人體電阻等都會使電流對人體的危害程度有所差異。3、觸電原因

常見的觸電原因有4、觸電方式

單相觸電

是指人體站在地面或其他接地體上，人體的某一部位觸及電氣裝置的任一相所引起的觸電。違章冒險

缺乏安全用電知識意外觸電

兩相觸電是指人體同時觸及任意兩相帶電體的的觸電方式。跨步電壓觸電當人體兩腳跨入觸地點附近時，在前后兩腳之間便存在電位差，此即跨步電壓，由此造成的觸電稱之為跨步電壓觸電。

單相觸電（電網中性點接地）單相觸電（電網中性點不接地）兩相觸電高壓線距著地點20m外視為安全區二、煤礦井下供電的重要性和特殊性

煤礦是一個特殊的企業，電是煤礦生產所用的主要動力源，用電安全關系到煤礦的安全生產，一旦發生電事故，輕者影響了礦井生產，嚴重的會對礦井安全和工人生命夠成嚴重威脅。實行煤礦井下安全可靠地供電是關系到設備安全運行，生產任務順利完成，礦井安全和職工人身安全的一項十分重要的工作。因此，堅持做好井下供電工作，達到安全用電的目的，是衡量礦井總體質量和安全生產水平的主要指標之一。２、設備線路布置分散，分布面廣，不便管理和控制。３、采掘設備及線路移動頻繁，條件多變，不利于安全運行。４、采掘線路均采用電纜，排列集中，懸掛困難，故障查找不易。５、井下電氣設備多采用隔爆型。其突出特點是笨重、搬運困難、開閉不便、直觀性差、維修復雜。總之，井下供電的環境是惡劣的，條件是復雜多變的，設備是特別的，運行是困難的，我們必須正視這些情況，進而采取對策和措施，才能實現井下供電安全運行。三、井下供電有關規定和要求１、井下供電的有關規定《煤礦安全規程（1992年版）》第九章“電氣”對井下供電、用電、管理作了具體規定（第417—470條）。①電力負荷分級根據用戶對供電可靠性的要求，用電負荷一般分為三級。Ａ、一級負荷凡突然停電后可能會造成人身傷亡或設備嚴重損壞，長期不能生產或給國民經濟帶來重大損失的用戶，為一級負荷。如煤礦的中央變電所、通風機、井下主排水泵、豎井載人提升機和瓦斯抽放機及礦井醫院等。這類用戶必須具備兩個獨立電源，以保證不間斷供電。Ｂ、二級負荷凡突然停電后會造成大量產品和原材料報廢，產量顯著下降，在經濟上造成較大損失的用戶，為二級負荷。如井下采區變電所、選煤廠等。這類用戶要設專用供電線路。Ｃ、三級負荷不屬于一、二級負荷的用戶為三級負荷，如修配輔助車間、電車庫以及與生產無直接關系的設備等。這類用戶可以不設專用供電線路，只采用一回路供電。對煤礦企業用電負荷進行分級管理，便于合理的進行供電，以確保重要負荷供電的可靠性和安全性。當供電系統發生故障或檢修需限制用電時，限用的次序為先停三級，在停二級，以確保一級負荷用戶的供電。三、煤礦對供電的基本要求1、可靠性

供電的可靠性是指不間斷供電的可靠程度。煤礦供電一旦中斷，不僅會直接影響生產，而且會使安全要害設備（主排水泵、主通風機、瓦斯抽放泵、主提升機等機電設備）停止運轉，可能會造成礦井被淹、瓦斯積聚、設備損壞或人身事故，甚至可毀掉礦井。為了保證供電的高度可靠性，應采用兩條獨立的電源線路。正常時，采用一回路運行，另一回路應帶電備用。四、礦井供電電壓等級交流電壓等級35KV10KV6KV3300V1140V660V127V36V直流電壓等級250V500V電壓/

kV應用范圍35礦井地面變電所受電電壓10井上、下高壓電機及配電電壓6井上、下高壓電機及配電電壓3.3井下綜合機械化采區動力1.14井下綜合機械化采區動力0.66井下低壓動力0.38地面和小型礦井井下低壓動力0.22地面照明0.127井下照明及手持式煤電鉆0.036井下設備控制及局部照明0.25直流架線電機車0.55直流架線電機車《煤礦安全規程》規定井下供電電壓應符合下列要求井下各級配電電壓和各種電氣設備的額定電壓等級，應符合下列要求：

(一)高壓，不超過10000V。

(二)低壓，不超過1140V。

(三)照明、信號、電話和手持式電氣設備的供電額定電壓，不超過127V。

(四)遠距離控制線路的額定電壓，不超過36V。

采區電氣設備使用3300V供電時，必須制定專門的安全措施。隨著井下機械化程度的提高，采掘工作面機組容量的加大，6KV供電電壓在某些礦井己不能滿足要求，特別是一些大型礦甚至特大型礦井的出現，開始采用10KV電壓直接下井。五、礦井供電系統根據礦井井田的范圍、煤層深度和地質條件，礦井供電系統分為深井供電系統和淺井供電系統。煤層深度大于150m時應采用深井供電系統，小于150m時應采用淺井供電。（1）深井供電系統。深井供電系統采用三級供電方式，即地面變電站、井下變電所和采區變電所。從井下中央變電所用高壓電纜將6KV電能送到采區變電所，采區變電所變壓器降到1140V、660V（380V）用低壓電纜分別送到各個工作面附近的配電點，再分別送給各動力設備。如果是采工作面，6KV高壓經采區變電所配電裝置送到工作面附近的移動變電站，移動變電站將6KV電壓降低到1140V，再分配給各用電負荷，采區巷道中的照明、信號綜合保護裝置供電。地面變電所井下中央變電所采區變電所工作面配電點（2）淺井供電系統。當煤層埋藏深度小于150m時應采用淺井供電系統。淺井供電系統不是將6KV電能送至井下中央變電所進行電能分配和輸送，而是由地面變電所直接參與將6KV電能送到與采區變電所位置相對應的地面變電亭，變電亭再將6KV降低到660V（或380V），經鉆孔向井下變電所供電。采區距地表100~200m六、接地與接零工作接地

為了保證電器設備在正常及事故情況下可靠工作而進行的接地，如三相四線制電源中性點的接地。保護接地為了防止電器設備正常運行時，不帶電的金屬外殼或框架因漏電使人體接觸時發生觸電事故而進行的接地。適用于中性點不接地的三相三線制低壓電網。工作接地保護接地如果不采用保護接地，當發生人身觸電時，由于觸電電流不足以使熔斷器或者自動開關動作，因此危險電壓一直存在，如果電網絕緣下降，則存在生命危險。采用保護接地之后，當發生人身觸電時，由于保護接地電阻的并聯，人身觸電電壓下降。假設人體電阻假設為1000，接地電阻為4，電網對地絕緣電阻為19k

保護接地的關鍵和實質通過接地電阻與人身電阻的并聯，使整體電阻下降。當發生漏電時，降低人體觸電電流。接地電阻越小越好。保護接地的局限性在電源中性點直接接地的系統中，保護接地有一定的局限性。這是因為在該系統中，當設備發生碰殼故障時，便形成單相接地短路，短路電流流經相線和保護接地線、電源中性點接地裝置。如果接地短路電流不能使熔絲可靠熔斷或自動開關可靠跳閘時，漏電設備金屬外殼上就會長期帶電，也是很危險的。《煤礦安全規程》第四百四十三條

嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地。

嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器或發電機直接向井下供電。保護接零保護接零又叫保護接中線，在三相四線制系統中，電源中性線是接地的，將電氣設備的金屬外殼或構架用導線與電源零線(即中性線)直接連接，就叫保護接零。對三相四線制，如果采用保護接零，當設備漏電時，將變成單相短路，造成熔斷器熔斷或者開關跳閘，切除電源，就消除了人的觸電危險。因此采用保護接零是防止人身觸電的有效手段。保護接零的實質保護接零的基本作用是當某相帶電部分碰連設備外殼時，通過設備外殼形成該相對零線的單相短路，短路電流促使線路上過電流保護裝置迅速動作，把故障部分斷開電流，消除觸電危險。保護接零的實質是提高動作電流，而保護接地的實質是降低人身觸電電壓。保護接零注意事項同一電網中不宜同時用保護接地和接零：電機1漏電，形成單相接地短路時，如果短路電流不足以使其動作，則電機2的外殼將長期帶電。如果電機1的接地電阻和電網中心點電阻相同，則外殼電壓為110V。即所有采用保護接零的設備外殼都有危險電壓。因此不允許。(4)線路結構不同。保護接地系統除相線外，只有保護地線。保護接零系統除相線外，必須有零線和接零保護線；必要時，保護零線要與工作零線分開；其重要裝置也應有地線。發生漏電時，保護接地允許不斷電運行，因此存在觸電危險，但由于接地電阻的作用，人體接觸電壓大大降低；保護接零要求必須斷電，因此觸電危險消除，但必須可靠動作。七、礦用電氣設備的類型煤礦井下使用的電氣設備可分為兩大類，即礦用一般型電氣設備和礦用防爆型電氣設備。

1．礦用一般型電氣設備礦用一般型電氣設備是專為煤礦井下生產的不防爆的電氣設備。對礦用一般型電氣設備的基本要求是：外殼封閉、堅固，防滴、防濺、防潮性能好，能防止從外部直接觸及帶電部分，有專門接線盒，有防止帶電打開的機械閉鎖裝置。由于礦用一般型電氣設備不防爆，所以只能用于沒有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井。在有瓦斯、煤塵爆炸危險的礦井，只能用于井底車場、總進風道等通風良好、瓦斯煤塵爆炸危險性很小的場所。

礦用一般型電氣設備外殼上均有清晰的標志“KY”。八、井下電氣保護1）過電流保護。包括短路保護、過流（過負荷）保護。2）漏電保護。包括選擇性和非選擇性漏電保護、漏電閉鎖。3）接地保護。包括局部接地保護、保護接地系統。4）電壓保護。包括欠電壓保護、過電壓保護。5）單相斷線（斷相）保護。6）風電閉鎖、瓦斯電閉鎖。7）綜合保護。電動機綜保和煤電鉆（照明）綜保等。“三大保護”為防止漏電故障造成嚴重危害，井下必須裝設并堅持使用漏電保護裝置。《煤礦安全規程》規定，井下低壓饋電線上，必須裝設檢漏保護裝置或有選擇性的漏電保護裝置，保證自動切斷漏電的饋電線路。每天必須對低壓檢漏裝置的運行情況進行兩次跳閘試驗。保護接地保護接地就是用導線把電氣設備正常情況下不帶電，但當絕緣損壞時可能帶電的金屬外殼與埋在地下的接地極連接起來的一種保護裝置。各處的接地極、接地線。電纜的接地芯線等都是保護接地裝置。保護接地的作用主要是防止因設備漏電使外殼帶電而發生的人身觸電事故。為使保護接地真正發揮作用，《煤礦安全規程》規定：電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、構架、銷裝電纜的鋼帶，鉛皮或屏蔽護套等都必須有保護接地。接地網上任一保護接地點的接地電阻值不得超過2Ω。每一移動式和手持式電氣設備至局部接地極之間的保護用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值，不得超過1Ω。九、觸電的一般預防方法1、供電系統結構及保護要合理①井下配電變壓器及向井下供電的變壓器或發電機，中性點禁止直接接地。②井下電氣設備必須有保護接地。③井下變電所的高壓饋電線及井下低壓饋電線，應裝設漏電保護裝置。④供電系統應有完善的過電流保護裝置。

2、防止人身接觸或接近帶電導體①將電氣設備的裸露帶電部分安裝在一定高度，或圍以遮攔。如電機車架空導線的高度從軌道平面算起，井下不得低于2米，井底車場不得低于2.2米。②井下各種電氣設備的導電部分都必須封閉在堅固的外殼中，并在操作手柄和蓋子之間設置機械閉鎖裝置，保證電氣設備接通電源后不能打開蓋子，蓋子打開后，不能接通電源。井下電纜敷設應符合《規程》規定，電纜破損必須及時更換或進行冷、熱補。電纜連接須經隔爆接線盒，堅決消滅“雞爪子”、“羊尾巴”、明接頭。

③各變（配）電所的入口或門口都懸掛“非工作人員，禁止入內”警示牌；無人值班的變（配）電所，必須關門加鎖，井下硐室內有高壓電氣設備時，入口處和室內都應在明顯地點加掛“高壓危險”警示牌。

3、降低使用電壓對人員經常接觸的電氣設備，采用降低的工作電壓。例如井下照明、手持式電氣設備的額定電壓和電話、信號裝置的額定供電電壓，都不應超過127V，控制回路電壓不應超過36V等。4、嚴格遵守各項安全用電作業制度①井下不得帶電檢修、搬遷電氣設備。檢修或搬遷前，必須切斷電源，并用同電源電壓相適應的驗電筆檢驗；檢驗無電并對地放電后，才允許檢修或搬遷。放電前必須先檢查周圍環境的瓦斯，只有當其巷道風流中的瓦斯濃度在1％以下時，方可將導體對地完全放電。②在切斷電源后，應將開