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电 气 部 分 第一节 一般规定 第四百四十条 煤矿地面、井下各种上电气设备、电力和通信系统的设计、安装、验收、运行、检修、试验以及安全等工作，可参照有关部门的规程执行；遇有与本规程相抵触的，应按本规程执行。 【解读】本条是关于煤矿各种电气设备、电力和通信系统的规定。 本条要求坚持安全第一的标准。煤矿地面、井下种种电气设备、电力和通信系统的设计、安装、验收、运行、检修、试验以及安全等工作，在执行有关部门的规程时，遇有与本规程相抵触的，应按本规程执行。《规程》是随着煤炭行业的技术进步和体制改革而不断完善的，是生产实践中成功的经验和失败教训的总结，尤其是失败教训，是用煤矿工人的生命和鲜血换来的。煤炭生产的实践证明，只有贯彻和执行《煤矿安全规程》煤炭生产才能持续稳定发展。所以在煤炭生产的各项工作中，要坚持安全第一，认真贯彻、执行本规程，遇有与本规程相抵触的，一定要按本规程执行。 第四百四十一条 矿井应有两回路电源线路。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应能担负矿井全部负荷。年产60000t以下的矿井采用单回路供电时，必须有备用电源；备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。 矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。 正常情况下，矿井电源应采用分列运行方式，一回路运行时另一回路必须带电备用，以保证供电的连续性。 10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。 矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。 【解读】本条是关于矿井电源线路的要求。 矿井用电负荷因突然停电，可能造成人身伤亡或者重要设备损坏，造成重大经济损失者均属于第一类负荷。第一类负荷应采用来自不同电源母线的两回路进行供电，以确保供电的可靠。矿井的主通风机、主排水泵、升降人员的立井提升机和瓦斯抽放泵站等设备均属第一类负荷。因此，每一矿井应有两个或两个以上电源，也不得少于两回线路。 两回路电源线路供电，应符合下列条件之一： 1．两个电源之间相互独立、无联系 2.若两个电源之间有联系时应符合《规程》的规定 (1)在发生任何一种故障时，两个或两个以上的电源、线路不得同时受到损坏； (2)在发生任何一种故障且保护动作正常时，至少应有一个电源不中断供电，并能担负矿井全部负荷； (3)在发生任何一种故障且主保护失灵，以至所有电源都中断供电时，应能有人在值班的处所，经过必要的操作，迅速恢复一个电源的供电，并能担负矿井的全部负荷。 矿井的两回路电源线路，应分别来自电力网中两个不同区域的变电所或发电厂。如实现这一要求确有困难时，则必须分别引自同一区域变电所或发电厂的不同母线段。 年产60000t以下的矿井多为地方煤矿，受条件限制，往往不具备两回路供电电源线路。为了保证矿井在供电电源因故障或其他原因停止供电时，仍能担负矿井保安负荷的需要以保障人员、通风、排水等安全用电，必须设置备用电源。备用电源的容量必须满足矿井通风、排水等保安负荷的运行要求。在矿井电源线路停止供电时，通过倒闸操作，迅速恢复对上述一类保安负荷的供电，避免或减少由于停电而造成的经济损失，确保矿井安全。 矿井两回电源线路上都不得分接任何负荷，是为了保证矿井供电的安全性和可靠性而规定的。 矿井供电线路上分接其他负荷，必然使干线和电源的故障增加，造成矿井供电故障停电率增加。矿井两回路供电电源线路任一回路有分接负荷，一回路停电时，另一回路则不能担负起矿井的全部负荷，从而影响矿井供电的连续运行。 矿井电源采用分列运行方式是在正常工作时，矿井两回电源线路都应同时运行。这种运行方式可以减少线路的电压损失和能量损失。当某一回路出现故障而导致某一段停电时，可以通过倒闸操作，迅速恢复重要负荷的供电，从而保证了矿井供电的可靠性与连续性。 对于采用一回路运行，另一回路带电备用运行方式的矿井，当运行线路发生故障时，只需合上线路受电端的开关，就能迅速恢复矿井供电。采用带电备用还能连续监测备用线路的运行状态，及时发现备用线路的故障，提高矿井供电的可靠性。 10kV及其以下的矿井架空电源线路共杆架设存在以下问题： (1)电杆遭到破坏，两回路电源线路同时中断供电； (2)两回路线路共杆架设因线路距离较近，当一线路遭受破坏断线时，极易搭接到另一回路上，造成短路故障，使两回路电源线路同时中断供电； (3)一回路检修时，由于两线路之间安全距离被破坏，不得不也中断另一回路供电，使两回路同时中断供电。 由此可见，两回路架空电源线路共杆架设时，矿井供电的可靠性、连续性都没有保障，因而，10kV及其以下的矿井架空线路不允许共杆架设。 规定'矿井电源线路上严禁装设负荷定量器'的目的是为了提高矿井供电的可靠性水平，避免煤矿生产中无计划停电对矿井安全和矿工生命的威胁。 负荷定量器的作用是当用电最高负荷超过线路或电力部门限定的负荷量时，就自动使电源停止供电。非常明显，这将增加矿井突然中断供电的几率。矿井突然停电，势必造成通风、排水、提升等系统的瘫痪，造成各种各样的事故。
第四百四十二条 对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵和下山开采的采区排水泵房供电的线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。 主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房，应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路；受条件限制时，其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。 本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷。 本条上述设备的控制回路和辅助设备，必须有与主要设备同等可靠的备用电源。 【解读】本条是对主要设备房(第一类负荷)供电线路的有关规定。 井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房要求有可靠的供电和充足的供电能力。上述设备停电，如果不能及时排水，将会造成水患事故，所以，要求供电线路不少于两回路，当任一回路停止供电时，其余回路应能担负全部负荷。 主要通风机、提升人员的主井绞车、抽放瓦斯泵等设备如果仅采用一回路供电线路，一旦该线路发生故障停电后，主要通风机停运，矿井通风中断，势必造成瓦斯积聚，乃至引起瓦斯、煤尘爆炸事故。提升人员的主井绞车一旦停电，如果此时发生人员伤亡或其他事故，抢险人员无法人井，井下受伤人员无法升井，事故必须会进一步扩大或加重。为此，要保障上述第一类负荷设备及其控制回路和辅助设备供电绝对安全可靠，应有两回路直接来自各自的变压器和母线段的供电线路。线路上不应分接任何负荷，以免因分接负荷故障，引起线路供电中断。 第四百四十三条 严禁井下配电变压器中性点直接接地。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。 【解读】本条是关于变压器或发电机中性点不得直接接地的规定。 变压器三相绕组相连接的公共点称为中性点。由中性点引出的导线称为中性线(零线)。变压器三相绕组输出端之间的电压称为线电压；三相输出任一端与中性点之间的电压称为相电压。线电压是相电压的倍。 变压器中性点接地，将中性线引出的三相四线制供电系统有如下优点： (1)一台变压器可以输出两种电压，即线电压和相电压； (2)三相对地电压不大于相电压； (3)不能存在短路接地故障； (4)限制了三相对地分布电容。 变压器中性点接地供电方式虽然有以上优点，但也存在以下问题： (1)人身触电电流太大。因为变压器中性点接地的供电系统，三相对地电压即为相电压，人身触电电流为相电压与人身电阻的比值，井下空气潮湿，人身电阻Rr取1000Ω，380V的供电系统，人身触电电流。30mA·s为人身触电安全电流通过人身50mA电流就能致人死亡，可见，变压器中性点直接接地供电方式对人身触电构成威胁太大。 (2)单相接地短路电流太大，容易引起供电设备和电缆损坏或爆炸着火事故；同时，接地点产生很大电弧，容易引起瓦斯和煤尘爆炸事故； (3)容易引起电雷管先期引爆。 以上问题对煤矿构成威胁太大。采用变压器中性点不接地供电方式，安装漏电保护装置和使用屏蔽电缆，可以避免漏电和相间短路故障。我国从1955年起即采用变压器中性点不直接接地供电系统，实践证明可以实现安全运行。 严禁变压器中性点直接接地，当井下供电网路容量较大，单相接地电容电流超过20A以上时，可采用经消弧线圈接地方式，并必须采用调整补偿措施，以防网路出现补偿谐振现象。 第四百四十四条 选用的井下电气设备，必须符合表10的要求。普通型携带式电气测量仪表，必须在瓦斯浓度1.0%以下的地点使用，并实时监测使用环境的瓦斯浓度。 表10 井下电气设备选用规定
【解读】本条是关于电气设备的选用和井下使用电气测量仪表的规定。 不同瓦斯等级的矿井或一个矿井的不同地点，爆炸性混合气体的爆炸危险程度差异很大。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，才能防止因电气设备产生的电火花或电弧引起的瓦斯或煤尘事故。同时从经济效益与使用方便的角度考虑也应该根据实际情况选用不同形式的防爆设备。 矿用一般型电气设备不是防爆设备，因此只能用于低瓦斯矿井的井底车场、总进风巷和主要进风巷。 矿用增安型电气设备，虽然在温升、绝缘等方面采取了一定的安全措施，但设备内部一旦出现事故时，其防爆性能完全丧失，因此，在煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井和瓦斯喷出区域、瓦斯矿井的总回风巷、主要回风巷、采区回风巷、工作面和工作面进回风巷不能使用，以防其防爆性能丧失引起瓦斯和煤尘事故。 使用普通型携带式电气测量仪表测量某些电气参数时，必须带电作业。在测量操作过程中要产生表笔接触火花，也可能因误操作造成短路等故障，引起瓦斯和煤尘事故。使用兆欧表测量设备绝缘时，兆欧表自身产生的电压也会因测试表笔接触不良产生电火花，引起瓦斯或煤尘事故。 将瓦斯浓度定为1.0%以下是考虑瓦斯测量仪表和测量人员操作的测量误差和瓦斯浓度在时间和空间的变化，同时也防止在含有瓦斯的空气中一旦混有其他可燃气体降低瓦斯爆炸下限。 第四百四十五条 井下不得带电检修、搬迁电气设备、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低于1.0%时，再用与电源电压相适应的验电笔检验；检验无电后，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。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂'有人工作，不准送电'字样的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。 【解读】本条是关于检修、搬迁、开关闭锁功能和停送电的规定。 带电检修电气设备极易发生人身触电和弧光短路事故，造成人身触电伤亡和引起瓦斯煤尘爆炸事故。 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触电；也可能造成设备失爆、短路产生高温电弧引起供电中断或引爆瓦斯或煤尘，造成重大事故。对于贮存电容电量较多的设备经过导体对地放电时，将会产生很大的电火花，其能量远远超过引起瓦斯爆炸的能量(0.28MJ)，足以引起瓦斯爆炸事故。 开关闭锁装置是防止误操作和违章操作的有效措施之一，也是保证防爆设备的防爆性能之一，所以防爆设备的闭锁装置必须齐全完好。 停电挂牌是防止人身触电有效的停、送电措施。 第四百四十六条 操作井下电气设备应遵守下列规定： (一)非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。 (二)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。 (三)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。 【解读】本条是关于操作高压电气设备的规定。 非专职人员或非值班电气人员擅自操作电气设备极易误送电、误操作、错送电、错停电，造成人身触电伤亡或瓦斯超限区域送电等故障。 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，是为了防止高压电气设备主回路，发生孤光短路引起接地或漏电等故障，危及操作人员。 手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分是极易发生触电的部位，所以，要求要有良好的绝缘，并和电缆的接地心线相连。 第四百四十七条 容易碰到的、裸露的带电体及机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或遮栏等防护设施。 【解读】本条是关于裸露带电体和外露传动部分的规定。 裸露的带电体加装护罩或遮栏是为了防止人身触电和短路飞孤等故障；外露的传动部分极易发生绞伤人员事故，连接装置松脱甩出伤人事故，进入外物造成机械或其他引发事故，所以必须加装护罩或护栏加以防护。 第四百四十八条 井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级，应符合下列要求： (一)高压，不超过10000V。 (二)低压，不超过1140V。 (三)照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127V。 (四)远距离控制线路的额定电压，不超过36V。 采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。 【解读】本条是关于井下各级供电电压的规定。 井下高压不超过10000v规定主要有以下原因： (1)井下高压10000v可由电力部门城市工矿企业及农村排灌10kV直接下井供电，取消了地面10/6kV变电环节，节约了大量投资与电力消耗，也提高了矿井供电的可靠性。 (2)随着煤矿自动化和机械化的发展，井下电气设备容量增加i供电距离也增加，6kV供电已受到了限制。将井下供电电压增高到10kV，电网输送能力可增加3倍，节约了投资、电力，提高了供电可靠性。 (3)自1971年起在焦作焦东矿实施10kV直接下井供电试验，1992年2月整套用于大型矿井的10kV矿用成套电气设备通过了能源部的技术鉴定。经过长期运行考核证明，10kV直接下井供电技术是成功的，是安全、可靠和经济的。但井下供电电压越高，电网对地电容电流越大，接地电火花能量越大，人身触电伤亡的危险性及瓦斯煤尘爆炸的可能性也越大。因此，使用10kV直接下井供电，应遵循以下规定： (1)采用的10kV矿用电气设备，必须通过部级技术鉴定： (2)10kV系统投入前，必须按有关规定进行验收、检查、试验； (3)10kV系统投入运行后，必须按有关规定进行各项试验及整定工作： (4)必须装设10kV单相接地保护，保护接地，并按有关规定进行各项试验； (5)纸绝缘的10kV电缆的连接，应用环氧树脂浇注的接线盒； (6)10/6kV矿用监视屏蔽型橡套电缆的相互间连接及与设备连接，必须采用10kV专用的电缆终端。 远距离控制线路的额定电压，不超过36V是为了保障远方操作人员的安全而制定的。(GB5590矿用隔爆型电磁起动器》标准中规定：控制先导电路电压不高于36V。 防止触电事故而采用的由特定电源供电的电压系列为安全电压。这个电压的上限值，在正常和故障情况下，任何两导体间或任一导体与地之间均不超过交流有效值5V。为适应不同条件，在交流有效值50V这个上限值之下，安全电压分为42V、36V、24V、12V和6V5个等级。煤矿井下安全电压等级为36V。 目前我国煤矿综采工作面大部分都采用1140V等级电压供电，随着综采高产高效工作面电气设备容量大幅度增加，114V配电压已经不能满足生产的要求，因此将114V提高到上面等级3300V。供配电电压等级升高后，电路电容电流、接地电流也随之增大，人体触电的危险和引发火灾或瓦斯、煤尘爆炸事故的几率也增大，因而要求采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。 第四百四十九条 井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时，低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。 【解读】本条是关于低压配电系统电气设备标示的规定。 井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压，电气设备上明显标出其电压额定值，是为了防止检修或停、送电时误接线、误操作和错停送电。 第四百五十条 矿井必须备有井上、下配电系统图，井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图，并随着情况变化定期填绘。圈中应注明： (一)电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置等装设地点。 (二)每一设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。 (三)馈出线的短路、过负荷保护的整定值，熔断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线最远点两相短路电流值。 (四)线路电缆的用途、型号、电压、截面和长度。 (五)保护接地装置的安设地点。 【解读】本条是关于矿井电气、通信及运输等系统图的规定。 各系统的图纸资料是科学指挥生产的重要工具，是检验各种设备选型是否合理，安全保护装置是否齐全、灵敏可靠，系统是否完善的基础，也是指挥抢救灾变，帮助决策的重要依据，所以，每一矿井图纸、资料必须齐全、准确。 第四百五十一条 电气设备不应超过额定值运行。 井下防爆电气设备变灵额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。 【解读】本条是关于电气设备额定值的规定。 电气设备超过额定值运行，必然会造成电气设备过热，加剧绝缘老化，直至电气设备烧毁，引起电气火灾，供电中断，甚至引发矿井瓦斯或煤尘爆炸事故。 防爆电气设备是在各参数额定值的条件下设计、制造和检验的。如变更其额定值或进行技术改造则无法保证其防爆性能。因此，防爆电气设备变更额定值使用或进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。 第四百五十二条 防爆电气设备入井前，应检查其'产品合格证'、'煤矿矿用产品安全标志'及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。 【解读】本条是防爆电气设备人井的有关规定。 防爆电气设备入井前的检查，是确保井下防爆电气设备的防爆性能、设备完好和保障安全运行的重要前提。'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。只有把住'三证'关，才能防止存在防爆缺陷的电气设备入井。只有人井前的严格检查才能防止'失爆'和适用场所不对的电气设备人井。 防爆电气设备(包括矿用一般型)入井前安全性能检查的内容： (1)通过外观检查确定设备的型式与铭牌的标志是否相符； (2)是否有设备管理编号；经过检查或检修的设备必须有检查检修和验收试验的记录，并有检查、检修施工人员和验收人员的签名或盖章； (3)零部件齐全完整； (4)联锁装置齐全、功能完善； (5)电缆引人装置有合格的密封圈、垫圈和封堵用的金属垫片； (6)非携带式和移动式电气设备的金属外壳和铠装电缆的接线盒，应有外接地螺栓，并标志有接地符号'〨'；电气设备的接线盒内部有规定的内接地螺栓，并标志接地符号“〨”。 (7)隔爆型电气设备，必须检查隔爆接合面的宽度、表面光洁度和间隙是否符合规定；对圆筒式结构还必须检查径向间隙是否符合规定。  第二节 电气设备和保护 第四百五十三条 井下电力网的短路电流不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力，并应校验电缆的热稳定性。 【解读】本要是井下断路器和非煤矿用断路器用于井下时，其开断能力的规定。 电力网的短路电流，是指在断路器的出口处三相金属性短路电流。 断路器在制造上要有足够有电气、机械强度和熄弧能力，它不但用于分断或接通负荷电路，同时，还要有分断最大三相短路电流的能力。如果电力网发生三相短路故障，短路电流大于断路器的最大分断电流，断路器将不能分断故障电流，在极短的时间内将造成供电工断或电力电缆和变压器等电气设备着火事故。因而，电力网短路电流冲击值ich不得超过其控制用的断路器最大分断电流峰值igf，即 式中 igf——断路器最大分断电流峰值； ich——电网短路电流冲击值，ich=2.55I∞；（I∞为电网短路电流的有效值）。 短路电流流过载流导体时，要产生大量的热，使载流导体的温度升高，为使载流导体的绝缘不遭受损坏，应校验电缆的热稳定性，即 S>Amin 式中 S——电缆的截面，mm2， Amin——短路热校验所允许的最小截面，mm2。 煤矿井下环境空气温度大，空气中浮游杂质（如煤尘）和腐蚀性气体（如CO2、NO、NO2、SO2等）含量高，非煤矿用高压断路器用于井下时受上述因素的影响，使其绝缘等级、机械强度等指标都有所降低。如果其分断电流等于或超过其额定值时，有可能产生弧光短路，以至造成高压油路器爆炸着火事故，甚至引发瓦斯、煤尘爆炸事故，直接威胁矿井安全和井下作业人员的人身安全。为了保证安全，规定非煤矿用高压油断路器用于井下时，其使用的开断电注不应超过额定值的1/2。 第四百五十四条 硐室外严禁使用油浸式低压电气设备。 40kW及以上的电动机，应采用真空电磁起动器控制。 【解读】油浸式低压电气设备较易发生漏油、溢油等故障，如电气设备工作电流较大，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。而硐室外无防火铁门，周围巷道可燃物较多，一旦发生火灾，灭火困难，火势难以控制，级矿井安全生产带来很大危险。 电动机功率愈大，启动和分断时产生的电弧也愈大。一般电磁启动器不但极易烧损触头，还容易发生弧光短路事故。真空电磁启动器触头在真空管内，不但触头不用维修表演赛我电弧产生，所以本条要求40kW及以上电动机应采用真空电磁启动器控制。 第四百五十五条 井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所、移动变电站或配电点引的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。 【解读】本条是关于高压电动机、动力变压器的高压控制设备和采区变电所、移动变电站引出馈电线上安装各种保护装置的规定。 短路是具有电位差的两点，通过电阻很小的异体，直接短接。在三相供电系统中二根火线短接为二相短路，三相火线短接为三相短路。在同一点三根短路电流与二相短路电流的关系为。短路电流比额定电流大几倍，几十部，甚至上百倍，在极短的时间内能造成电缆和电气设备烧毁、供电中断和着火事故。所以，要求短路保护装置必须动作迅速，必须在设造成危险之前切断故障电源。 过负荷是掼工作电流超过了额定电流，过电流的时间也超过了规定时间。过负荷保护动作时间是反时限的，即过负荷的倍数越大，保护装置动作时间越短。 单相断线是三相供电系统中有一相断线。电动机在运行中发生一相短路故障还能保持运行，但是功率减小，只有三相运行时的1/2～1/3。随着负荷力矩的下降，电动机转速也相应减低，电动机电流增加，一般比正常电流增大30%～40%，使电动机绕组烧毁。 煤矿供电系统中除地面的低压供电系统外，中性点是不接地或经消弧电抗接地的。在这种供电系统中，一相绝缘破坏发生接地故障时，接地故障电流往往比负荷电流小的多，所以称为小电流接地系统，这种供电系统发生单相接地故障时，虽然不破坏系统电压的对称性，不影响负荷的供电运行。但电气设备绝缘对地电压增高。漏电流增加，使电气设备绝缘易于损坏，漏电流也可能引起火灾和瓦斯、煤尘爆炸事故。因此，高压供电系统中必须装设绝缘监视装置，在系统发生接地故障时，发生信号和接地保护装置。 欠压保护主要有两个保护作用，一是电源电压下降到额定电压的65%时，欠压保护动作切断负荷电源，防止因为电压过低损坏电气设备。二是当电源停电时，欠压保护分断电源开关，当电力系统恢复正常时，必须人工合闸，防止电源恢复时，开关合闸，电动机自动超支或其他事故，从而保证安全。 为保证井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备的安全运行，避免电气故障事故的发生，应具有短路、负荷、接地和欠压释放保护。 井下采区变电所、移动变电站或配电点引出馈电线的供电电气设备环境条件差、温度大，又有瓦斯和煤尘，在运行中极易发生短路、过负荷、断相和漏电等故障，如不能将故障及时排除，则会造成设备损坏、供电中断、着火和瓦斯、煤尘爆炸等故障，危害人身和矿井的安全。因此，要求井下应由采区变电所、移动变电站和配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。 为减少漏电故障的断电，缩小漏电故障的断电范围和方便及时的控制电动机，低压电动机的控制设备应具有短路、过负荷、单相断线保护外，还应有漏电闭锁及远程控制装置。 电动机的短路、过负荷、单相断线保护装置要定期校验，其保护特性应符合表2-9-1。
表2-9-1 电动机的短路、过负荷、单相断线保护装置的保特征
因此，要求高、低压控制设备必须装备有上述保护的综合保护，使其有完善的保护功能，发生故障时，能及时切除故障电源，保证安全供电。 第四百五十六条 井下配电网路（变压器馈出线路、电动机等）均应装设过流、短路保护装置；必须用该配电网路的最大三相短路电流校验开关设备的分断能力和动、热稳定性以及电缆的热稳定性。必须正确选择熔断器的熔体。 必须用最小两相短路电流校验保护装置的可靠动作系数。保护装置必须保证配电网路中最大容量的电气设备或同时工作成组的电气设备能够启动。 【解读】本条是关于开关设备分断能力和短路保护可靠动作系数校验的规定。 最大三相短路电流是在断路器或接触器出口发出三相金属性短路而产生的电流。当电网发生短路故障时，不仅要求装在故障线路上的开关能及时跳闸，还要求开关有能力将跳闸时产生的电弧烧穿，对于带有绝缘油的电气设备，还会使油着火燃烧，以致引起火灾和开关爆炸事故，威胁矿井供电和人身的安全，因引，在选择开关设备时必须验算它们切断短路电流的能力。为了避免高压电网短路时将高压开关、电缆、母线损坏，还须验算高压电气设备的短路热稳定性和动稳定性。 对于矿井井下配电网路的短路保护装置要求动作灵敏可靠。动作灵敏可靠是指线路电气设备中通过最大的正常电流时，保护装置不动作，即不发生误动作。当线路或电气设备出现最小两相短路电流时，短路保护装置能可靠动作。短路保护装置动作灵敏性，通常用灵敏度或灵敏系数这一指标来衡量，即 式中 K——短路保护装置动作灵敏系数； ——保护范围末端的最小两相短路电流，kA； ——短路保护装置整定动作电流值，kA； 有关整定细则规定：对于电磁式过电流继电器，Kr≥1.5； 对于熔断器保护，Kr≥4～7；电压为380V、600V，熔体额定电流100A及以下时，Kr取7；熔体额定电流125A时，Kr取6.4时；熔体额定电流160A时，Kr取5；熔体额定电流200A及以上时，Kr取4；电压为127V时，Kr一律取4。 假若短路电流校验不能满足要求时，可根据具体情况，分别采取以下措施； ⑴加大干线或支线电缆截面； ⑵设法减少电缆线路长度； ⑶换用大容量变压器； ⑷对有分支的供电线路可增设分段保护开关。 煤矿常用的低压熔断器有RM、RM10、RTO和RL等系列，其熔体由熔点较低的（200℃～400℃）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被保护电气设备的正常工作电流，将使熔体迅速熔断。如果选用熔体规格过大时，短路故障不能被迅速切断或长时存在，短路电流将烧毁电气设备或引起电缆关火故事。 熔体严禁使用铝、铜、铁等金属丝代替，因为上述金属熔点很高（铜的熔点1083℃），即使发生短路故障，短路电流也不能将其熔断，使短路保护失去作用，烧毁电气设备，酿成火灾，或引起上一级保护动作，造成大面积停电等更为严重的恶性事故，因此，必须正确选择熔断器的熔体。
第四百五十七条 矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。 地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站和高压馈电线上，必须装设有选择性的动作于跳闸的单相接地保护装置。 井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置或有选择性的漏电保护装置，保护自动切断漏电的馈电线路。 每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验。 煤电钻必须使用设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行1次跳闸试验。
【解读】本条是关于限制高压电网单相接地电容电流和高、低压馈电线上装设漏电保护装置的规定。 矿井高压电网中的变压器都采用中性点不接地的运行方式，此种运行方式当变电容量过大进将产生较大的单相接地电容电流。单相接地电流过大可能引起电气火灾和电雷管超前引爆等故障。《规程》规定，接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2Ω。而单相接地电流应限制在42V/2Ω=21A以下。《规程》规定：矿井高压电网，必须采取措施限制单相接地电容电流不超过20A。对于大中型矿井，当高压电网的单相接地电容电流超过20A时，可采取变压器中性点经消弧电抗线圈接地或缩短供电网络距离等补偿措施。 井下配电变压器中性点不接地的供电系统；如果三相电压对称（相电压值相等，相们相差120°），三相对地绝缘电阻相等，忽略三相对地分布电容，则人身触电电流为： 式中 Ir——人身触电时通过人体的触电电流，A； UΦ——电源的相电压，V； r——人身电阻，由于井下空气潮湿，计算时可取1000Ω。 从上式可以看出，漏电电流只与电网对地的绝缘电阻有关，绝缘电阻越高，漏电电流越小。我国规定通过人体的极限安全电流为30mA·s。根据电火花引爆瓦斯的实验功率，计算出井下电网各种电压等级的极限安全电流值见表2-9-2。
表2-9-2 极限安全火花电流值
若使煤尘爆炸，其所需电火花功率则比引爆瓦斯所需功能高得多。通过上述分析对比，防止人体触电的极限电流值30mA·s远远小于引爆瓦斯、煤尘的极限安全电流。因此，只要将煤矿井下低压电网的实际电流限制在30mA以下，即可防止人身触电伤亡和漏电火花引爆瓦斯煤尘爆炸事故。因为上述结论是在电网三相对绝缘电阻箱等，忽略电网对地分布电容的条件下成立的，所以要求漏电保护装置必须具有以下功能： ⑴连续监视电网对地的绝缘电阻； ⑵补偿电网对地分布电容的电容电流； ⑶当电网对地绝缘电阻小于表2-9-3数值时，自动切断电网电源。 井下低压网各等级电压的漏电跳动作电阻值、动作时间及补偿效率见表2-9-3。 漏电闭锁是开关分闸断电情况下，负载侧网络绝缘电阻降低到整定定及以下时，检出其故障并闭锁开关使其不能合闸送电。
表2-9-3 漏电保护基本参数
漏电闭锁电阻整定值可取供电系统检漏继电器动作整定值的2～3倍。解锁电阻值应不大于整定的漏定闭锁电阻值的150%。 漏电保护装置是采用附加直流的工作原理，电网对地绝缘电阻越小，附加检测电流越大，当绝缘电阻下降到漏电保护装置动作电阻值时，漏电保护装置动作，切断由变压器供电的全部设备电源。这种保护没有选择性，停电范围大。设置漏电闭锁装置后，可以检测并闭锁不送电线路和设备的漏电故障，减少了漏电保护的动作次数，缩小了漏电故障的停电范围。 煤电钻是直接工作在环境恶劣，瓦斯、煤尘最大最容易积聚的采煤工作面或掘进工作面。煤电钻是手持式电气设备，振动大、移动频繁，最容易发生触电、短路和引起瓦斯和煤尘爆炸事故的电气设备。煤电钻综合保护有适应煤电钻短时工作的自动停送电功能，即不工作时自动断电，这就使煤电钻大部分时间处于停电安全状态。煤电钻综合保护还有短路、过负荷、漏电等保护功能，所以《规程》规定，煤电钻必须使用煤电钻综合保护装置。 根据大量的煤矿事故分析，由电火花引起井下瓦斯、煤尘爆炸事故占有很大比重，为了确保作业人员和矿井的安全，防止人体触电伤亡和因漏电流引起瓦斯、煤尘爆炸事故，规程要求： (1)每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验。 (2)每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行1次跳闸试验。 第四百五十八条 直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。手动合闸时，必须事先同井下联系。井下低压馈电线上有可靠的漏电、短路检测闭锁装置时，可采用瞬间1次自动复电系统。 【解读】本条是关于井下供电高、低压馈电线上严禁装设自动重合闸的规定。 自动重合闸装置是指装在线路上的开关因线路故障自动跳闸后，能使开关重新合闸迅速恢复送电的一种自动装置。 在线路上装有自动重合闸装置，当线路发生短暂性故障使开关跳闸，中断供电后能再次自动合闸，迅速恢复送电，减少停电时间。但是直接向井下供电的高压馈电线上，由于绝缘破坏等原因造成短路故障并没有排除，自动重合闸后使故障进一步扩大，造成电气火灾，损坏电气设备，更有可能引发矿井瓦斯、煤尘爆炸，严重威胁矿井供电安全和矿井安全。因此，《规程》规定：直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。 第四百五十九条 井上、下必须装设防雷电装置，并遵守下列规定： (一)经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，必须在入井处装设防雷电装置。 (二)由地面直接入井的轨道及露天架空引入(出)的管路，必须在井口附近将金属体进行不少于2处的良好的集中接地。 (三)通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。 【解读】本条是关于井上、下必须装设防雷电装置的规定。 经由地面架空线路引人井下的供电线路、直接入井的轨道、管路及通信线路都是雷电电磁波行波传导的良好路径。为了防止地面雷电波及井下引起瓦斯、煤尘以及着火的灾害，必须遵守下列规定： (1)经由地面架空线路引入井下的供电线路(包括电机车架线)，必须在入井处装设避雷器，其接地电阻不得大于5Ω； (2)由地面直接人井的轨道，露天架空引人(出)的管路，都必须在井口附近将金属体进行不少于两处的可靠接地，接地极的电阻不得大于5Ω；两接地极的距离应大于20m； (3)通讯线路必须在人井处装设熔断器和避雷器，接地极电阻不得大于1Ω。 第三节 井下机电设备硐室 第四百六十条 永久性井下中央变电所和井底车场内的其他机电设备踊室，应砌碹或用其他可靠的方式支护。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，应砌碹或用其他不燃性材料支护。后硐室内必须设置足够数量的扑灭电气火灾的灭火器材。 井下中央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。 【解读】本条是关于永久性井下中央变电所和其他机电设备硐室的规定。 采区变电所采用不燃性材料支护的目的，是为了防止采区变电所内一旦发生电气火灾，会引起支护材料甚至是煤层着火，并沿确室巷道向外蔓延，形成大面积火灾，甚至引发矿井瓦斯、煤尘爆炸等重大恶性事故。同样，巷道外部发生火灾时，其火势将被不燃性支护阻隔在外部巷道，不致蔓延到变电所内，再去引起变电所内电气设备着火、爆炸。 井下机电设备硐室必须装设向外开的防火铁门，其目的是一旦硐室内部发生电气火灾时便于人员撤离，并防止人员拥挤在门口处而打不开防火门，延误人员撤离火区。在设置防火铁门时，铁门上应装设便于关严的通风孔，在正常情况下便于控制硐室通风量，而在意外火灾情况时便于隔绝通风。 井下中央变电所和主要排水泵房的地面标高，比其出口与井底车场或大巷连接处的底板标高高出0.5m，是为了防止由井底车场或大巷等处向中央变电所和主要排水泵房内倒灌水。如经常发生倒灌水后，加剧电气设备锈蚀，降低电气设备绝缘，容易引起电气设备失爆、接地、短路故障，造成全矿井井下停电。 另外，一旦矿井发生意外水灾，大巷、井底车场出现水险后，由于中央变电所和主要排水泵房的标高较大巷高出0.5m，它们仍能维持继续运行，保持排水不间断，为火灾抢险争取时间。 第四百六十一条 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。 【解读】本条是关于采掘工作面配电点位置和空间的规定。 采掘配电点的电气设备负载变动频繁，故障率较高，经常需要维修和排除故障，所以必须留有满足检修的空间。另外采掘配电点环境都较为恶劣，巷道容易来压变形，底板容易膨胀，如果不留有空间，设备容易被挤压，造成电气设备故障。 为避免发生火灾，支护材料着火使火势蔓延，应用不燃性材料支护。 有的采掘工作面配电点设置在运输轨道的旁侧，则必须留有矿车通过的空间及满足安装和检修的要求，以免被矿车碰撞和挤压，造成电缆短路和设备失爆引发着火等事故。 第四百六十二条 变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设1个出口。 【解读】本条是关于变电硐室两端设出口的规定。 《规程》第二章通风和瓦斯、粉尘防治中规定，井下机电设备硐室应设在进风风流中，如果硐室深度不超过6m、人口宽度不小于1.5m，而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。 本条规定变电硐室长度超过6m时，必须在硐室的两端各设1个出口有以下原因： 1．变电喇室长度超过6m，靠扩散通风已不能完全有效的排放和稀释硐室内释放出来的瓦斯和其他有毒有害气体，在硐室两端各设1个出口，以构成完整的通风系统，连续地补充新鲜空气，保证变电硐室内瓦斯和其他有毒有害气体不致积聚和超限。 2.保证变电硐室内温度不超过30℃。井下变电硐室中各类电气设备长期运行，释放出较大的热量，如果环境温度较高，设备散热条件不好，势必加剧电气设备热量的增加，缩短电气设备的使用寿命和影响安全运行。 环境温度高于30℃，人体产生的热量不能得到及时的扩散，人体的体温就会上升，影响工作人员的身体健康。在硐室两端各设1个出口构成通风回路，可以使硐室中的空气流通，连续排除电气设备运行中释放出来的热量，降低电气设备和硐室内的环境温度，保障工作人员的身体健康和电气设备的安全运行。 3.变电硐室两端各设一个出口也是为了一旦发生意外灾变时有一个安全出口，便于尽快撤离险区，确保工作人员的人身安全。 第四百六十三条 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。 【解读】本条是关于硐室内各种设备留有检修通道的规定。 为了方便硐室内各种设备的检修和检修时不影响其他设备，检修人员在检修时必须有一定的检修空间。另外，在检修时为便于运放工具和设备，必须留有一定宽度的通道。因此，本条规定，硐室内各种设备与墙壁之间应留有0.5m以上通道，各种设备相互之间，应留有0.8m以上通道。 第四百六十四条 带油的电气设备必须设在机电设备硐室内，严禁设集油坑。 硐室不应有滴水。硐室的过适应保持畅通，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。 【解读】本条是关于带油电气设备安装环境的有关规定。 带油的电气设备设在机电设备硐室外存在以下危险： (1)硐室外风速较高，一旦带油的电气设备着火，火势容易蔓延，不易控制火势和抢救； (2)硐室外杂物较多，容易造成着火事故和火情扩大； (3)硐室外过往人员和闲杂人员较多，容易碰撞电气设备引起触电、误停电或其他电气故障。 带油的电气设备必须设在机电设备硐室内。 机电硐室内设集油坑集油，一旦集油引燃后势必会引起电气设备着火，使设备内的变压器油受热、受压喷出酿成全硐室火灾。因此，规定严禁设集油坑，带油的电气设备溢油或漏油时，必须立即处理。 硐室内有滴水容易使电气设备锈蚀、降低绝缘强度，造成设备失爆和漏电。 硐室内存放无关的设备和物件，可影响硐室通风，不利于电气设备散热，因此，规定硐室不应有滴水。硐室的过道应保持畅通，严禁存放无关的设备和物件。 第四百六十五条 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。 采区变电所应设专人值班。无人值班的变电踊室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。 硐室内的设备，必须分别编号，标明用途，并有停送电的标志。 【解读】本条是关于机电硐室警示牌和硐室内悬挂供电系统图、硐室内机电设备要编号、要有铭牌，以及采区变电所设值班人员的规定。 机电硐室内各种电气设备用于给各种负载配电和供电，非工作人员入内不但有触电危险，还可能因为碰撞等原因造成误停电或误送电，发生事故。 机电硐室的电气设备经常需要检查或检修，非工作人员入内可能影响值班电工、检修电工的正常工作。 机电硐室内悬挂与实际相符的供电系统图有如下用途： (1)可以根据供电系统图帮助检查检修人员确定停、送电开关和影响范围； (2)当生产需要供电系统发生变化时，可以帮助值班电工和电气工作人员确定供电系统变化的方式； (3)可以根据供电系统图了解上级供电和配出线路的供电范围和负载容量； (4)通过供电系统图可以了解到各保护装置的整定值和短路保护装置的可靠系数是否符合规定。 为了加强设备的管理，掌握设备的运行状态，必须对设备进行编号、建卡和建帐。 采区变电所是采区供电的核心，设专人值班可以及时了解采区的供电状态，及时发现故障处理故障，及时地和有关人员联系和向上级汇报。如果无专人值班，为避免非 |
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