矿山供电设备使用技术讲座.pptx

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1、第三章矿山供电设备第一节开关电弧开关设备在开断电路时，开关弧隙中的气体由绝缘状态变为导电状态时有电流通过这种现象称为放电。电弧时气体放电的一种形式。电弧，从本质上说，是一种极强烈的电游离现象，其特点是光很强和温度很高一、电弧的产生１、热电发射：触头分断电流时，阴极表面由于大电流收缩集中，出现炽热光斑，触头表面电子吸收热能发射到触头间隙，形成自由电子。２、高电场发射：触头开断初，电场强度大，触头表面电子被强行拉出。３、碰撞游离：高速电子碰撞中性质点，使中性质点变成正离子和自由电子，当离子浓度足够大时，介质击穿产生电弧。４、热电游离：电弧中心温度高达10000摄

2、氏度，电弧中的中性质点游离为正离子和自由电子在中性质点发生游离的同时，还存在着使带电质点不断减少的去游离。去游离的主要形式是复合与扩散。复合是异性带电质点彼此的中和。扩散是指带电质点从弧隙逸出进入周围介质中的现象。扩散的结果将会使弧柱内的带电粒子有部分扩散倒弧柱外，从而降低了弧柱中带电粒子的浓度。二、电弧的熄灭与重燃1、电弧的熄灭交流电弧电流每周自然过零两次。在电流过零时，电弧暂时熄灭。因此熄灭交流电弧，就是让交流电弧过零后电弧不重燃。交流电弧过零时自然熄灭，过零后是否重燃，取决于电源加在弧隙上的恢复电压与弧隙介质强度的耐压能力的恢复情况。交流电弧的熄灭条件

3、是，交流电弧过后，弧隙介质强度恢复过程永远大于弧隙电压恢复过程。2、交流电弧的重燃1.气吹灭弧:多用在高压开关设备中，它利用压缩空气吹弧，也可利用电弧高温使油或固体有机物分解出的气体吹弧。三、灭弧方法(a)(b)吹弧方式(a)横吹；(b)纵吹2.金属栅片灭弧3.狭缝灭弧4.绝缘油灭弧：在绝缘油中开断电路时，电弧将被其他分解成气体，形成电弧的气泡，电弧便在气泡中燃烧。5.真空灭弧6.六氟化硫灭弧一、煤矿井下的环境特点及对矿用电气设备的要求（7）煤矿井下的空气中含有瓦斯和煤尘，在一定的条件下可以被点燃燃烧甚至发生爆炸，所以矿用电气设备必须具有防爆性能。井下巷道、

4、硐室、采掘工作面等需要安装电气设备的空间都比较狭窄，这就要求矿用电气设备体积小、重量轻。第二节电气设备防爆原理井下常会发生冒顶片帮事故，使电气设备(特别是电缆)易受掉矸石的砸压，这就要求矿用电气设备不仅应有坚固的外壳，而且内部元件还应有较强的抗震能力。井下空气潮湿，相对湿度在90～95％以上，有时可达100％，而且机电硐室和巷道常有滴水或淋水，电气设备容易受潮，故对矿用电气设备的防潮性能和绝缘水平有更高的要求。井下散热条件差，有些机电硐室和巷道的温度较高，电气设备容易过热损坏，这就要求矿用电气设备应尽量用耐热性能好的铜材作导电体，并采用较高的绝缘等级。井下电

5、气设备起动频繁，尤其是采掘工作面的电动机，一般为全压直接起动，电网电压波动范围大，负荷变化大，容易过载，所以矿用电动机等拖动设备应有较大的起动力矩和较强的过负荷能力。由于环境恶劣，井下供电系统及设备容易发生漏电、人身触电、短路、过负荷、电火灾、电雷管提前引爆等电气事故，所以必须采用各种预防措施和设置必要的保护装置，以防止各种电气事故的发生。一旦发生电气事故，保护装置应迅速切断故障部分的电源，防止事故的扩大和恶化，这样才能确保人员、矿井和设备的安全。二、矿用电气设备的类型及防爆原理采取一定措施或改进后，能在矿井井下正常使用的电气设备叫矿用电气设备。矿用一般型电

6、气设备矿用防爆型电气设备1.矿用一般型电气设备的基本要求是：(1)外壳有一定的防水、防外物的要求。(2)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。(3)有良好的耐潮性能。(4)进线装置应符合GBl336—77《防爆电气设备制造检验规程》的要求。(5)应有内、外接地螺栓。，(6)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。2.矿用隔爆型电气设备考虑防爆性能而采取了一定的特别措施后，能在具有爆炸危险环境场所正常、安全使用的矿用电气设备，叫矿用防爆型电气设备。它与矿用一般型电气设备相比较，关键是增加了防爆性能，因而能在井下任何有沼气、

7、煤尘爆炸危险的场所使用。防爆电气设备按防爆结构的不同可以分为10种类型。矿用防爆型电气设备一般又6种，见表3－11．矿用增安型电气设备(EXeI)对于正常运行时不产生电弧、火花或危险高温的电气设备或部件，采取适当措施(包括加强绝缘、增大电气间隙和漏电距离)，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，以达防爆的目的，这种类型的设备就叫做矿用增安型电气设备。目前，这种防爆结构主要适用于井下异步电动机、照明灯、接线盒等固定式电气设备。2．矿用隔爆型电气设备(EXdI)具有隔爆外壳的矿用电气设备。隔爆外壳是利用间隙防爆原理设计制造的

8、，它应具有足够的机械强度，能耐受内部爆炸性混合物可能