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第六章 矿井供电系统及供电安全 第 一节 采区供电系统概述 矿井供电系统是指由矿井地面变电所 、井下中央变电所 、采区变电所、工作丽面电点按照一定方式相互连接起来的一个整体。 煤矿井下生产条件非常特殊，为了保证矿工及矿山的生命 、财产安全，要求供电安全 、可靠 、经济和技术合理 。 一、矿井供电电压等级 、、 考虑到经济和技术上的合理性以及统一电气设备的电压定额和发展趋势，特别制订了标准电压等级 。由于煤矿生产条件的特殊性 ，有的应用场合采用了特定的电压等级。煤矿井下常用的电压等级及其用途如表 6-1 所列 。 表 6-1 煤矿井下常用的电压等级及其用途 种类 标准电压/V 用途 交流电 36 井下电气设备的控制回路 127 井下照明、信号、电话和手持式电气设备 380/660 低压动力用电电压 1140 井下综采工作面电气设备用电电压 3300 部分采区电气设备用电电压 6000 高压电机及供电电压 10000 部分矿井向井下供电电压 直流电 250 550 架线式电机车 为了保证煤矿井下供电安全，《煤矿安全规程》对井下各级电压等级进行了具体的规定。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 10000 v. (2）低压不超过 1140 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. (5)采区电气设备使用 3 300 v 供电时，必须制订专门的安全措施。 二 、矿井供电系统的类型 根据矿井的井田范围 、煤层深度和地质条件 ，矿井供电系统分为深井供电系统和浅井供电系统 。煤层深度大于 150 m 时应采用深井供电系统 ，小于 150 m 时应采用浅井供电系统 。 (1）深井供电系统 。深井供电系统采用三级供电方式 ，即地面变电站、井下中央变电所和采区变电所 。井下中央变电所用高压电缆将6 kV 电能送到采区变电所，采区变电所用变压器将电压降到1140V 、660 V（或 380 V ） ，用低压电缆分别送到各个工作面附近的配电点 ，再分别送给各动力设备 。采区巷道中的照明、信号由照明 、信号综合保护装置供电 。 (2）浅井供电系统 。当煤层埋藏深度小于150m 时，应采用浅井供电系统 。浅井供电系统是由地面变电所直接将6kV电能送到与采区变电所位置相对应的地面变电亭，变电亭再将 6kV 降低到 660v（或 380V） ，经钻孔向井下采区变电所供电。 三、变压器中性点的运行方式 变压器中性点的运行方式其实就是变压器中性点与地的连接方式，一般有三种：变压器中性点直接接地 、变压器中性点不接地和变压器中性点采用消弧线圈接地 。 1、 变压器中性点直接接地的危害 (1）人体触及一相带电体。在中性点直接接地时，人触及一相带电体时，通 过 人 身 的触 电 电流 远 远 大 于 通 过 人身的 安 全 电流(30. mA ），是非常危险的。 (2）电网一相接地·在变压器中性点直接接地系统中，相接地即为单相短路，必将产生接地短路电流及电弧，如果接地点周围瓦斯爆炸的浓度范围内，则会引起瓦斯爆炸 造成更为严重的恶性事故。 根据以上两种情况的分析 ，《煤矿安全规程》规定 3 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。 2、变压 器 中性点不接地运行方式 变压器中性点不接地运行比中性点直接接地运行安全得多 ，但存在 一定的危险，因此，还必须采取措施对线路的绝缘进行监视 。随着供电线路的延长 ，电网对地电容也在增大 ，由此产生的危害不容忽视。因此，在变压器中性点不接地系统中，必须同时考虑电网电容和绝缘电阻的共同影响，采取必要的安全措施 。 3 变 压 器 中性点采用消弧线圈接地 在电网对地电容电流较大时，即使线路对地绝缘电阻很高，也不能减 少通过人身的触电电流，反而会增加触电电流 。为此，可用电感电流来补 偿电容电流。变压器中性点采用消弧线圈接地就是通过消弧线圈产生感 性电流来补偿电网电容电流的。《煤矿安全规程》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。 第 二 节 井 下供电安全 一 、《煤矿安全规程》对井下供电的要求 (l )对井下各水平中央变（配）电所［含井下各水平中央变（配）电所和采区变（配）电所 ］ 、主排水泵房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 ，其余回路应担负全部负荷 。两回路电源应来自各自的变压器和母线段，线路上不应分接任何负荷 。 （2）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 。