井下电气作业
-----矿用电气设备
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第三十七学时 矿用电气设备的一般规定
煤矿井下使用的电气设备，按使用场所、设备类型可分为矿用一般型和矿用防
爆型。
矿用一般型电气设备是指专为煤矿井下生产的非防爆的电气设备，使用在无瓦
斯、煤尘爆炸的场所。在其外壳的明显处有“KY”标志。在煤矿井下有爆炸危险的
场所必须使用防爆电气设备。
《煤矿安全规程》对井下电气设备一般规定如下：
(1)操作井下电气设备时，应遵守下列规定：
① 非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。
② 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。
③ 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。
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(2)井下不得带电检修及搬迁电气设备、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％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。
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(3)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。
(4)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：
① 高压，不超过10 000 V。
② 低压，不超过1 140 V。
③ 照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压，不超过127 V。
④ 远距离控制线路的额定电压，不超过36 V。
采区电气设备使用3 300 V供电时，必须制定专门的安全措施。
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(5)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。图中应注明：
① 电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置等装设地点。
② 每一设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。
③ 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。
④ 线路电缆的用途、型号、电压、截面和长度。
⑤ 保护接地装置的安设地点。
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(6)电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变更额定值使用
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。
(7)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。
(8)硐室外严禁使用油浸式低压电气设备。40 kW及以上的电动机，应采
用真空电磁启动器控制。
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(9)井上、下必须装设防雷电装置，并遵守下列规定：
① 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。
② 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
体进行不少于两处的良好的集中接地。
③ 通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。
(10)电压在36 V以上和由于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。
(11)所有电气设备的保护接地装置(包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线)和局部
接地装置，应与主接地极连接成一个总接地网。
第三十七学时 矿用电气设备的一般规定
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第三十八学时 防爆电气设备的类型及选用
一、防爆电气设备的类型及标志
矿用防爆电气设备是指按GB3836生产的、专供煤矿井下使用的各种电气
设备。按使用环境爆炸性气体不同将防爆电气设备分为两大类，即Ⅰ类和Ⅱ
类。其中Ⅰ类为煤矿井下用，Ⅱ类为工厂用。防爆电气设备根据防爆要求不
同分为10种型式，如表所示。
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第三十七学时 矿用电气设备的一般规定
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(1)隔爆型电气设备
(2)增安型电气设备
(6)充砂型电气设备
(3)本质安全型电气设备
(7)浇封型电气设备
(4)正压型电气设备
(8)无火花型电气设备
(5)充油型电气设备
(9)气密型电气设备
(10)特殊型电气设备
防 爆 电 气 设 备 型 式
第三十八学时 防爆电气设备的类型及选用
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二、矿用防爆电气设备的选用
按照《煤矿安全规程》的要求，
井下电气设备的选用应符合表中的要
求，否则必须制定安全措施，报上级
管理部门批准。
第三十八学时 防爆电气设备的类型及选用
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第三十八学时 防爆电气设备的类型及选用
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第三十九学时 常用矿用隔爆型电气设备（上）
一、真空开关技术
《煤矿安全规程》第454条规定：40 kW及以上的电动机，应采用真
空电磁启动器控制。真空开关以其断流能力大并且开距小为优势，在煤
矿井下获得大量使用。
(一)真空开关的结构特点
真空开关管根据其用途、使用场合及开断容量的不同，分为断路器
用真空开关管、负荷开关用真空开关管、接触器用真空开关管等多种结
构型式。但无论采用哪种结构型式，它们都由外壳，屏蔽罩，波纹管，
动、静触头，动、静触杆及其他零部件组成。如图所示：
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第三十九学时 常用矿用隔爆型电气设备（上）
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第三十九学时 常用矿用隔爆型电气设备（上）
(二)常用真空开关
1．矿用隔爆型真空馈电开关
DKZB—400／1140矿用隔爆型真空
馈电开关，主要用在煤矿井下，额定电
压为1140 V或660 V、频率为50 Hz的配
电系统中作线路总开关或分支开关，所
控制电路的负荷电流为400 A。
(1)组成部分。
(2)技术特征。
(3)保护性能。
常见故障原因及处理方法见表。
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2．矿用隔爆型真空磁力启动器
矿用隔爆型真空磁力启动器是一种新型矿用低压电气产品，真空接触器
把电弧封闭在真空开关管内，具有分断能力高、燃弧时间短、触头磨损小、
电寿命长等优点；介质绝缘强度恢复速度快，适用于频繁操作；开距小、耗
散功率小，而且没有喷弧距离；体积小、质量轻、不飞弧、保护齐全，便于
检修；在煤矿高、低压开关中已得到广泛使用。
(1)BQD7—80矿用隔爆型真空磁力启动器。BQD7—80矿用隔爆型真空磁
力启动器主要用于就地或远距离控制电压为660 V、频率为50 Hz的矿用隔爆
型三相笼式电动机的启动和停止，并在停机时进行换向。
第三十九学时 常用矿用隔爆型电气设备（上）
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第三十九学时 常用矿用隔爆型电气设备（上）
① 组成。
② 技术特性。
③ 保护性能。
④ 故障诊断。常见故障原因及
处理方法见表。
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(2)BQD4—80（120D）矿用隔爆真空电磁启动器。BQD4—80（120D）矿用
隔爆型真空电磁启动器，可作为就地或远距离控制交流电压380 V、660 V的
矿用隔爆型三相异步电动机的启动或停止，在允许变压器一端接地时可实现
程序控制，启动器可在所控制电动机停止时换向。
① 组成。
② 技术特性。
③ 保护性能。
④ 故障诊断。常见故障原因及处理方法见表。
第三十九学时 常用矿用隔爆型电气设备（上）
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第三十九学时 常用矿用隔爆型电气设备（上）
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第三十九学时 常用矿用隔爆型电气设备（上）
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第四十学时 常用矿用隔爆型电气设备（中）
二、变压器
变压器是用来改变交流电路中交流电压和电流大小的电气设备。它根据电磁感
应原理，能把交流电源一种等级电压在同一频率下变换为另一种等级电压，以适应
各种用户的需要。
1．变压器分类与适应范围
变压器分为电力变压器和特种变压器。电力变压器又分为油浸式和干式两种。
而矿用油浸变压器和矿用隔爆干式变压器是为适应煤矿生产对变压器结构提出特殊
要求的特种变压器。矿用油浸变压器是矿用一般型电气设备，它用于低瓦斯矿井或
高瓦斯矿井使用架线电机车运输的巷道中及沿该巷道的机电设备硐室内；对负荷量
较小的乡镇煤矿，一般安装在地面用于向井下供电。而矿用隔爆干式变压器适应于
有瓦斯爆炸危险环境的矿井。
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第四十学时 常用矿用隔爆型电气设备（中）
2．结构特征
变压器由铁芯、绕组、外壳、调压开关、绝缘套管、接线盒、冷却
系统、底托架等组成。矿用油浸变压器的外壳不隔爆，在其外壳与绕组
间有绝缘油，它可通过外壳上的散热管使油循环散热。而这种外壳具有
防潮、防滴溅和防外物破坏的能力；矿用隔爆干式变压器为空气自冷式。
3．常见故障及处理方法
变压器常见故障及处理方法见表。
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第四十学时 常用矿用隔爆型电气设备（中）
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第四十学时 常用矿用隔爆型电气设备（中）
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第四十一学时 常用矿用隔爆型电气设备（下）
三、照明信号及煤电钻综合保护装置
矿用隔爆型照明信号及煤电钻综合保护装置，主要是对127 V巷道
照明及手持式煤电钻等设备进行供电、控制和保护的组合装置。
(一)ZXZ8—(4)Ⅱ型矿用隔爆照明信号综合保护装置
ZXZ8—(4)Ⅱ型矿用隔爆照明信号综合保护装置的电源可取自
660 V或380 V供电系统，其输出的127 V电压可作为照明及信号负载电
压，具有短路、漏电保护和电缆绝缘监视等综合保护功能。
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1．技术特性
(1)主变压器的一次电压为660 V或380 V，二次输出电压为127 V。
(2)在规定的照明信号电缆长度的保护范围内，4() kV·A作为照明
时，其整定电流值为20(12) A；作为信号时，其整定电流值为() A。
(3)漏电动作的电阻值为2 kΩ。
(4)漏电闭锁动作的电阻值为2～4 kΩ。
(5)电缆绝缘监视的危险指示值为13(1±10％) kΩ。
(6)电源电压上下波动的范围为10％。
第四十一学时 常用矿用隔爆型电气设备（下）
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2．电路工作原理
ZXZ8—2 .5(4)Ⅱ型矿用隔爆照明信号综合保护装置的电路原理如图所示。
第四十一学时 常用矿用隔爆型电气设备（下）
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(1)主电路。
(2)控制电路。
(3)保护电路。
(4)试验电路。
① 短路动作试验。
② 漏电动作试验。
第四十一学时 常用矿用隔爆型电气设备（下）
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(二)BZ80—型煤电钻变压器综合保护装置
1．概述
该装置具有容量为 kV·A或4 kV·A、电压为127 V的电源装置；采
用四芯电缆，利用先导回路，可以进行远方操作，做到电钻不运转，电缆
不带电；对煤电钻及其电缆能实现过载和短路保护；还具有127 V系统的漏
电保护装置，并可达到漏电自锁和漏电闭锁。通过对主变压器一次侧接作Y
或接法的改变，即可通用于660 V及380 V电网中。
第四十一学时 常用矿用隔爆型电气设备（下）
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2．工作原理
工作原理如图所示，该电钻变压器综合保护装置包括主回路、先导控制
回路、漏电保护回路和载频短路保护回路等几部分，具有漏电、过载和短路
等保护功能。这里主要介绍漏电保护，其余部分从简。
(1)主回路。
(2)先导控制回路。
(3)漏电保护回路。
(4)载频短路保护回路。
第四十一学时 常用矿用隔爆型电气设备（下）
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第四十一学时 常用矿用隔爆型电气设备（下）
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第四十一学时 常用矿用隔爆型电气设备（下）
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第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
一、隔爆型电气设备常见的失爆现象
电气设备的隔爆外壳失去了耐爆性或隔爆性(即不传爆性)，就是失
爆。井下隔爆型电气设备常见的失爆现象有：
(1)隔爆外壳严重变形或出现裂纹，焊缝开焊以及连接螺丝不齐全、
螺扣损坏或拧入深度少于规定值，致使其机械强度达不到耐爆性的要求
而失爆。
(2)隔爆接合面严重锈蚀，由于机械损伤、间隙超过规定值，有凹
坑、连接螺丝没有压紧等，达不到不传爆的要求而失爆。
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第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
(3)电缆进、出线口没有使用合格的密封胶圈或根本没有密封胶圈；
不用的电缆接线孔没有使用合格的密封挡板或根本没有密封挡板而造成
失爆。
(4)在设备外壳内随意增加电气元、部件，使某些电气距离小于规
定值，或绝缘损坏，消弧装置失效，造成相间经外壳弧光接地短路，使
外壳被短路、电弧烧穿而失爆。
(5)外壳内两个隔爆腔由于接线柱、接线套管烧毁而连通，内部爆
炸时形成压力叠加，导致外壳失爆。
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第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
二、隔爆型电气设备失爆的原因
(1)电气设备维护和检修不当导致防护层脱落，使得防爆面落上矿尘等杂物，
紧固对口接合面时会出现凹坑，有可能使隔爆接合面间隙增大。
(2)井下发生局部冒顶砸伤隔爆型电气设备的外壳，移动和搬迁不当造成外壳
变形及机械损伤，都能使隔爆型电气设备失爆。
(3)由于不熟悉设备的性能，在装卸过程中没有采用专用工具或发生误操作。
(4)螺钉紧固的隔爆面，由于螺孔深度过浅或螺钉太长，而不能很好地紧固零
件，从而使隔爆面产生间隙而失爆。
(5)由于工作人员对防爆理论知识掌握不够，对各种规程不能正确贯彻执行，
以及对设备的隔爆要求马虎大意，均可能造成失爆。
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第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
三、隔爆型电气设备失爆的防治
加强隔爆电气设备的综合管理维护，及时排除故障，是防止隔爆型电
气设备失爆的重要环节。
(一)下井前的检查
设备出厂，除按《煤矿安全规程》规定和质量标准的要求做好绝缘特
性试验检查外，下井前还要进行一般检查。具体检查内容如下：
(1)零部件是否齐全、完整。
(2)隔爆外壳是否涂有防腐油漆。大、中修设备必须重新涂防腐油漆
(铝制外壳例外)。
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第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
(3)隔爆外壳、接线箱、底座等是否变形、走样。轻微凹凸不平不能超过完好
标准的规定值。
(4)要通电试运转，看开、停、吸合动作是否灵敏可靠，运行是否正常，有无
杂音。
(5)各种进出线嘴是否封堵。要有合格的密封胶圈、铁垫圈和挡板，放置顺序
是：最里为密封胶圈，中间为挡板，最外是铁坠圈。线嘴要拧紧。
(6)隔爆面是否有锈蚀和机械伤痕，是否涂有防锈油脂。隔爆面不能有锈，最
好进行磷化处理，光洁度要合乎要求。针孔、划痕等机械伤痕不能超过规定。
(7)隔爆间隙是否符合要求。对每台设备的隔爆面都要逐一测量。
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第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
(二)搬运中应注意的事项
在搬运中，要注意以下事项：
(1)电气设备装车时，要轻装轻放，不要乱扔乱摔。
(2)在主运输巷道内，用电机车等设备运行时，速度不宜过快，防止掉道碰车，
损坏设备。
(3)卸车时，不能“大撒把”，注意不要把线嘴、线盒手把、仪表碰坏。临时存
放地点不能有积水、淋水。
(4)采掘工作面范围内的设备搬运，一般采用绞车、推车等。搬运时要有专人护
送，随时注意刮碰情况。在坡度大的上山、工作面搬运时，要用绳索拴住，防止自
行滑落。
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第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
(三)使用中的管理工作
加强防爆电气设备在使用中的管理工作是十分重要的。
(1)运行中的隔爆电气设备，周围环境要干燥、整洁，避免污染。
(2)备用的隔爆电气设备、零部件要齐全，完好，不许任意拆用。
(3)因急需或倒装需用拆下来未经上井检修的隔爆电气设备时，要在井
下现场进行小修。
(4)设备使用要合理，保护要齐全。
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(5)为了及时排除设备故障，保证隔爆性能良好，井下使用单位必须在
现场准备一定数量的备件和材料，且要做到数量足够、质量合格、及时补
充、专人保管。
(6)井下电工必须配备专用工具。电工必须按操作规程办事，努力提高
技术水平，工作符合质量标准。
(四)设备上井
拆下不用的隔爆电气设备，要及时组织运往井上进行检修，积压久了，
会造成设备锈蚀、损坏，给检修工作带来困难，甚至使某些隔爆部位难以
修复而失爆。
第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
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四、国家题库中相关的试题
参考本教材
第201-207页
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第四十二学时 隔爆型电气设备的失爆及其防治
谢谢大家！
