煤矿井下电钳工培训资料Word文档下载推荐.docx
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单位时间内通过导体横截面的电量,叫做电流强度。
用I表示,单位是安培(A)。
4、电位:
在电场中,单位正电荷从a点移到参考点时,电场力所做
的功,称为a点对参考点的电位。
单位为伏特(V)
5、电压:
将单位正电荷从a点移到b点时,电场力所做的功,称为a点到b点的电压。
用U表示,单位为伏特(V)。
6、电阻:
导体阻碍电荷移动的能力,称为电阻。
用R表示,单位为欧姆(Q)。
计算公式如下:
R
(Q.mm2/m)
式中:
p——导体的电阻率
L——导体的长度(
S导体的横截面积(mm2)
7、电阻率:
电阻率又称电阻系数,是表示物质导电性能的参数,单位为欧.毫米2/米。
电阻率的数值等于该种物质做成长1米,横截面积为1平方毫米的导线的电阻值(在温度为20C时)。
8、导体:
能导电的物体称为导体。
9、绝缘体:
不导电的物体称为绝缘体。
10、半导体:
导电性能介于导体和绝缘体之间的物体称为半导体。
11、直流:
电流大小和方向不随时间而变化,这种电流称为稳恒电流,又称为直流。
12、交流:
大小和方向随时间作周期性变化的电流,称为交流。
13、电磁感应现象:
当穿过闭合回路所包围的面积的磁通量发生变化时,回路就会产生电流(感应电流),这种现象叫电磁感应现象。
或者说当闭合回路中的一段导线在磁场中运动,并切割磁力线时,导体中会
产生电流(感应电流)。
14、右手螺旋定则:
用右手握着导线,姆指指向电流方向,其余四指指向为磁力线方向。
15、线圈右手定则:
用右手握着螺旋管线圈,使四指指向螺旋管线圈中的电流方向,则申直的姆指方向就为磁力线的方向。
二、直流电路的计算
1、电路:
电路是电流所流经的路径,它由电源、负载、控制电器和保护电器、导线组成。
电路的状态分为:
通路、开路和短路。
(1)电源:
将其它形式的能转换为电能的装置。
如发电机,电池。
(2)负载:
即用电器,它是将电能转换为其它形式能的装置。
如电动机,电灯等。
(3)控制电器和保护电器:
在电路中起控制和保护作用。
如开关、熔断器、接触器等。
(4)导线:
用导电材料制成,起连接电源、负载和控制电器和保护电器的作用。
2、欧姆定律:
在纯电阻电路中,通过电阻电流的大小与电阻两端的电压成正比,与电阻的阻值成反比。
其表达式为:
IU
I—电流(A)
U—电压(V)
R—电阻(Q)
3、功率与电能
(1)电功率:
单位时间内电场力所做的功,数值上等于通过电阻中
的电流与加在电阻两端电压的剩积,用P表示,单位为瓦特(W),其计算公式:
2U2
PUII2r-
p—电功率(W)
I—电流(A)
(2)电能:
一段时间内电场力所做的功,数值上等于功率与时间的剩积,用W表示,单位为千瓦.时(kw.h),俗称度。
其计算公式为:
W=P.t
P--功率(kw)
t—时间(h)
4、电阻串联电路:
将两个以上的电阻,依次首尾相联,使各电阻通过同一电流,这种连接方式叫电阻的串联。
串联电阻的等效电阻值(总电阻值)等于各个串联电阻值之和。
即R=3Ri(i=1,2,3,••…)
+—1+
RWU1
UI=UR0
R20U2
两个电阻串联电路等效电路
根据上图所示,由欧姆定律可得:
Ui=IRi;
U2=IR2
由上两式得:
山典&
U2IR2R2
由于上图中R是Ri和R2的等效电阻,即R=Ri+R2
故:
RR1R2
将上式代入Ui=IRi得:
Ui—RiR—U-R^U
RiR2RiR2R
同理可得:
U2
以上两式说明:
串联电阻中每个电阻上分得的电压决定于这个电阻
与总电阻R的比值。
比值「和」^叫做分压比。
R1R2R1R2
5、电阻并联电路:
几个电阻一齐接在两个接点之间,每个电阻两端
所承受的是同一个电压,这种连接方式叫电阻的并联。
并联电阻的等效
RiR2
RR2
电阻(总电阻)的倒数,等于各并联电阻的倒数之和。
即
1Ri(i=1,2,3,……)。
对于两个电阻并联有
I
亠°
UR01R2^I2
两个电阻并联电路
urh
等效电路
由上两式可得:
fR
此式说明两条支路中的电流和支路的电阻成反比
又因:
li
UI
Ri
U丨丨
IiI2
R2
于是得:
IIR2
11
11I
I2I
上两式说明:
在两个电阻并联时,某一支路的电流等于总电流剩上一个分数,这个分数的分母是两个电阻之和,分子是另外一条支路中的电阻。
6、电阻混联电路:
在一个电阻电路中,既有电阻的串联,又有电阻的并联。
计算和分析混联电路,可按以下三个步骤进行:
(1)首先合并单纯的串联与并联部分,算出电路的总电阻;
(2)根据总电阻和总电压算出电路中的总电流;
(3)根据串联中的分压关系和并联电路中的分流关系,逐步推算出各部分的电压和电流。
第二节交流电路
一、交流电的基本概念
1、交流电:
大小和方向都随时间作周期性变化的电动势(电压或电流)。
即交流电是交变电动势、交变电压和交变电流的总称。
交流电可分为正弦交流电和非正弦交流电两大类。
2、正弦交流电的瞬时值:
任意时刻交流电的数值称为瞬时值。
分别用e、u、i表示正弦交流电的瞬时电动势、电压和电流。
3、正弦交流电的最大值:
最大的瞬时值称为最大值(或峰值、幅值或振幅)。
分别用组合字母Em、Um、Im表示正弦交流电的最大电势、电压和电流。
4、正弦交流电的有效值:
让交流电和直流分别通过电阻值完全相同的电阻,如果在相同的时间中这两种电流产生的热量相等,我们就把此直流电的数值定义为该交流电的有效值。
换言之,把热效应相同的直流
电流(或电压、电动势)定义为交流电流(或电压、电动势)的有效值。
分别用E、U和I表示正弦交流的电势、电压和电流。
5、周期:
交流电每重复一次所需的时间称为周期,用字母T表示,单位是秒(S)。
6、频率:
交流电1秒钟内重复变化的次数称为频率,用字母f表示,单位是赫兹(Hz),简称赫。
周期与频率互为倒数,即T1或f—°
fT
7、角频率:
即电角速度,是指交流电在1秒钟内变化的电角度,用字母3表示,单位是弧度/秒(rad/s)。
角频率与频率的关系式为:
3=2f
8、初相角:
当转子开始旋转的瞬间(即t=0时)时的相位称为初相角,也称初相位或初相。
9、相位差:
两个同频率的正弦量相位之差称为相位差。
10、正弦交流电的三要素:
最大值、角频率、初相位称为交流电三要素。
二、交流电路
1、单相交流电路功率计算公式
(1)视在功率:
电压有效值与电流有效值的剩积,称为电路的视在功率。
用字母S表示,单位为伏安(VA),其计算式为:
S=UI(VA)
(2)有功功率:
视在功率与功率因素(cos)的剩积,用字母P表
示,单位为瓦特(W),其计算式为:
P=UIcos二Seos(W)
(3)无功功率:
电路的无功功率是电源与电路负载间能量交换的功率,用字母Q表示,单位为乏(vaj,其计算式为:
Q=UIsin二Ssin(var)
2、三相交流电路
(1)三相交流电:
三个频率相同、最大值相等、相位互差120°
的
三相交流电势(电压或电流)称为三相交流电。
三相电势达到最大值的先后秩序称为相序。
(2)三相电源的接法
仔形连接又称Y连接:
将电源三相绕组的末端连成一节点,始端分别用导线引出接负载,这种连接方式叫星形连接,也叫丫连接,三相
绕组末端所联成的共公点称为电源的中性点,用字母0表示,如图2-1
所示。
相电压:
每相绕组两端的电压。
线电压:
线路上任意两根火线之间的电压。
对称三相电源星形连接时线电压与相电压的关系:
U线二3U相
U‘
;
卩1
0jv'
“,O:
;
、|UWu
「厂UZ:
WV
|UVw
J
图2-1电源的星形连接(Y)
(2三角形接法:
将三相电源的绕组,依次首尾相连构成闭合回路,再自首端引出导线接负载,这种连接方式称为三角形连接,也叫△接法,如图2-2所示。
电源三角形连接时,线电压与相电压的关系:
U线二U相
图2-2电源的三角形连接(△)
(3)三相负载的连接
2星形连接:
将三相负载的末端边成一个节点,负载的首端分别接
到三相电源上,如图2-3
与图2-4所示。
U
Iu
[
-Zu
Uw_.。
IO
(O'
W
Uw^A
J"
>
$
Uv
V・
1丄
丿2Zw
J
1
■
IW
图2-3三相四线制电路(Y
、■
UV
V
「V
Zw
Zv、
b
Iw
Zu
uu
图2-4三相三线制电路(Y)
uWkO*
2
线电流:
在线路上通过的电流。
相电流:
每相负载中流过的电流。
对称三相负载星形连接时,线电压与相电压、线电流与相电流的关
系:
I线=1相
罗角形连接:
三相负载依次首尾相连,构成一个闭合回路,再把
三个接点分别与三相电源线相连,如图2-5所示。
■■
IUV
UUv
ZwuZjv
图2-5负载的三角形连接(△)
对称三相负载三角形连接时,线电压与相电压、线电流与相电流的
关系:
u线=u相
(4)三相交流电路的功率计算
对称三相电路的有功功率计算公式如下:
P=3U相I相cos或者P=3U线I线cos
第三章电气安全技术
第一节电击
一、电击概述
电流通过人体,造成对人体的伤害称为电击。
电流对人体的伤害可
以分为两种类型,即电伤和电击。
1、电伤:
电伤是指由于电流的热效应、化学效应和机械效应对人体
的外表造成的局部伤害,如灼伤、电烙印、皮肤金属化等。
2、电击:
电击是指电流通过人体内部,造成人体内部器官的伤害。
二、电击方式
电击方式有直接接触电击和间接接触电击。
1、人体与带电体的直接接触电击
(1)单相电击:
单相电击是指人体在地面或其他接地导体上,人体
某一部分触及一相带电体的电击事故。
(2)两相电击:
两相电击是指人体两处同时触及两相带电体的电击
事故。
2、人体与带电体的间接接触电击
(1)跨步电压电击:
人在接地点周围,两脚之间出现的电压即为跨步电压。
由跨步电压引起的电击事故称为跨步电压电击。
(2)接触电压电击:
接触电压是指人触及漏电设备的外壳,加于人手脚之间的电位差,由接触电压引起的电击称为接触电压电击。
第二节防止电击事故的措施
防止人身电击,必须严格执行有关安全用电和安全工作规程。
防止人身电击的技术措施包括:
绝缘和屏护措施,在容易电击的场合采用安全电压,电气设备进行安全接地等。
1、绝缘和屏护:
将带电体进行绝缘,为保证人身安全,一方面要选用合格的电器设备或导线,另一方面要加强设备检查,掌握设备绝缘性能,发现问题及时处理,防止发生电击事故。
屏护是用遮拦、护罩、护盖等将带电体隔离,防止人员无意识地触及或过分接近带电体。
在屏护上还要有醒目的带电标识。
2、采用安全电压等级:
安全电压是指不会使人发生电击危险的电压。
我国规定的安全电压是交流42V、36V、24V、12V、6V,直流安全电
压上限是72V。
3、接地保护:
接地保护包括电气设备保护接地、工作接地。
(1)保护接地保护接地是将电气设备的金属外壳、配电装置的金属构架等外露可接近导体与接地装置相连。
(2)工作接地在中性点直接接地的低压供电系统,将电气设备(如发电机或变压器)的中性线(N)与接地装置相连,这种接地方式称为工作接地。
4、安全接地注意事项
(1)将接地电阻控制在允许范围内。
低压电气设备及变压器的接地电阻不大于4Q;
当变压器总容量不大于100kVA时,接地电阻不大于10Q。
(2)N线主干线不允许装设开关和熔断器。
(3)各设备的N线不允许串接,应各自与线N的干线直接相连。
第三节触电急救
触电急救主要是安全、动作迅速和救护得法。
当发现有人触电时,首先应尽快使触电者脱离电源,然后再根据触电者的具体情况进行抢救。
一、脱离电源
1、对于低压触电事故可以采用下列方法脱离电源
如果触电者的附近有电源开关应立及把开关拉下,断开电源。
◎口果触电者的地点没有电源开关,可以用带绝缘柄的钳子或带有干燥木柄的斧子把电线砍断,切断电源。
◎口果是电线塌落压在触电者的身上,或触电者把电线压在身下,可用干燥的木棒或木板等绝缘物,把电线挑开,或用干燥的衣服手套等,拉开触电者,使其脱离电源。
0口果触电者的衣服是干燥的,抢救者也可以用一只手直接去拉触电者的衣服,使其脱离电源。
但抢救不得触及触电者的皮肤和鞋等,防止触电。
2、对于高压触电事故可采用下列方法使触电者脱离电源
(1立即通知有关部门对该处进行停电。
◎口果方便而且有条件可以立即穿上绝缘鞋,戴上绝缘手套,用相
应等级的绝缘工具把触电者拉开。
或把电线切断使触电者脱离电源。
13如果上述条件都不方便,在现场也可以抛掷裸金属线或金属材料,使线路短路,迫使其继电保护装置自动动作,切断电源。
但抛掷金属材料时,要注意投掷位置,并注意触电者和投掷者的人身安全。
在抛掷前,应先将金属线的一端可靠接地。
3、在架空线路上,使触电者脱离电源的方法
11按照高压触电脱离电源的方法对触电者进行抢救。
12抢救者一定要确认线路已经停电,才能触及触电者。
13对触电者应做好防摔措施,以免脱离电源后可能摔伤。
即使在平地上也要注意触电者倒下的方向。
二、人工呼吸
人工呼吸有口吹法、仰卧压胸法、俯卧压背法。
第四章工作中的实际应用
第一节矿用电缆
一、矿用电缆的分类
1、铠装电缆
用钢丝或钢带把电缆铠装起来,其最大的优点纸的绝缘强度高,适用作高压电缆,在井下多用于固定设备和半固定设备供电。
2、橡套电缆
(1)普通橡套电缆;
(2)阻燃橡套电缆;
(3)屏蔽型电缆。
3、塑料电缆。
二、矿用电缆选型的规定
1、必须选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。
2、严禁采用铝包电缆。
3、低压电缆不应采用铝芯,采区低压电缆严禁采用铝芯。
三、电缆的悬挂
1、在水平巷道或倾井巷中悬挂的电缆应有适当的弛度,并能在意外受力时能自由坠落。
其悬挂高度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击,在电缆坠落时不落在轨道上输送机上。
2、电缆悬挂点间距,在水平巷道或倾斜井巷内不得超过3m。
3、电缆不应悬挂在风筒或水管上,不得遭受淋水。
电缆上严禁悬挂任何异物。
电缆与风水管在巷道同侧敷设时,必须敷设在管子上方,并保持0.3m以上的距离。
4、高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时,高、低压电缆之间的距离应大于0.1m。
高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50mm
5、通信和信号电缆应与电力电缆分挂在巷道两侧,如果受条件所限,必须敷设在巷道同一侧时,通信和信号电缆应敷设在电力电缆上方0.1m以上的地方。
四、电缆的连接:
电缆芯线严禁绑接,必须压接或焊接。
第二节接线
一、进线嘴连接紧固,密封良好,并应符合下列规定:
1、密封圈材质须用邵尔硬度为45〜55度的橡胶制造,并按规定进行老化处理。
2、接线后紧固件的紧固程度以抽拉电线不窜动为合格。
线嘴压紧应有余量,线嘴与密封圈之间应加金属垫圈。
压叠式线嘴压紧电缆后的压偏量不超过电缆直径的10%。
3、密封圈内径与电缆外径差应不小于下表规定(单位:
mm)
密封圈(钢垫板)外径D
密封圈外径与进线装置内径间隙
D>
20
<
1.0
20vDV60
1.5
60
2.0
密封圈宽度应大于电缆外径的0.7倍,但必须大于10mm;
厚度应大于电缆外径的0.3倍,但必须大于4mm(70mm2的橡套电缆除外)。
密封圈无破损、不得割开使用。
电缆与密封圈间不得包扎其它物体。
4、低压隔爆开关空闲的接线嘴应用密封圈、用厚度不小于2mm钢
垫板封堵压紧。
其紧固程度:
螺旋线嘴用手拧紧为合格;
压叠式线嘴用手摇不动为合格。
钢垫板应置于密封圈外面,其直径与进线装置内径差应符合上表之规定。
二、接线装置齐全、完整、紧固,导电良好,并符合下列规定:
1、绝缘座完好无裂纹。
2、接线螺栓与螺母的螺纹无损伤,无放电痕迹,接线零件齐全,有卡爪、弹簧垫圈、背帽等。
3、接线整齐无毛刺,卡爪不压绝缘胶皮或其它绝缘物,也不得压或接触屏蔽层。
4、隔爆开关的电源、负荷引入装置,不得颠倒使用。
三、固定设备接线应符合下列要求:
1、设备引出(入)线的终端线头,应用线鼻子或过度接头接线。
2、导线连接牢固可靠,接头温度不得超过导线温度。
第三节低压隔爆开关
一、QBD84-60型隔爆磁力起动器
1、电气原理图
2、工作原理
(1)起动:
按下起动按钮QA-ZJ通电工作-ZJ-1接通(同时ZJ-2接通自锁)—KM通电工作—D1、D2、D3通电—电机工作。
(2)停止:
按下停止按钮TA-ZJ失电释放-ZJ-1断开-KM失电释放—D1、D2、D3断电—电机停止工作。
二、QBZ-120、200D型隔爆磁力起动器
HGK合闸t(对地绝缘电阻检测)绝缘电阻值正常tJ吸合-控制电路准备接通-按QAtKM线圈通电tKM主触头接通tD1、D2、D3通电t电机运行tKM2自锁。
(2)停止:
按TA-ZJ断电tZJ1断开tKM线圈断电tKM主触头断开tD1、D2、D3断电t电动机停止工作。
(3)故障状态
O动机运转前,HGK合闸t漏电检测t绝缘电阻值降低(660V时低于22kQ,380V时低于7kQ)tJ分断t控制电路断电t按QA,拒绝起动(漏电闭锁)。
€电动机运转中,若发生短路、过载、断相tJ分断t控制电路断开tkm主触头断开tD1、D2、D3断电t电动机停止工作。
三、QBZ-80、120ND型隔爆磁力起动器
|]|L]区口
u(120ND型越动器电气阪理图
按下ZQA(FQA)-ZJ(FJ)线圈工作-ZJ2(FJ2)闭合(ZJ1或FJ1分断,避免两接触器同时吸合,实现电气联锁)-KM1
(KM2)线圈工作-KM1-3(KM2-3)在主触头闭合前分开,以避免主电压对JDB保护器的冲击-KM1(KM2)主触头闭合-主电路接通-电机工作。
按TA-ZJ(FJ)线圈断电释放—KM1(KM2)线圈断电释放-KM1(KM2)主触头断开-电动机停止工作。
(3)故障状态:
(1电动机运转前,HGK合闸-漏电检测-绝缘电阻值降低(660V时低于22kQ,380V时低于7kQ)-J分断-控制电路断电-按ZQA(FQA),拒绝起动(漏电闭锁)。
四、QC810-60型隔爆磁力起动器
(1)近控:
将钮子开关搬到“近控”位置,此时16与22、14与
24接通。
注意此时要将13与16号端子连接板拆下一端。
1起动:
按下QA-控制变压器9-ZJ-TA-二极管-KK(16与22闭合、14与24闭合)-外壳-控制变压器12-ZJ工作-3与5闭合-KM工作-电动机运行。
当手离开QA时,由于KM1自锁,使ZJ、KM保持吸合,电动机继续工作。
(2停止:
按下TA-ZJ失电释放-KM断开-电动机停止工作
(2)远控:
远控时将13与16号端子连接板连接好,与近控
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