第四百三十五条煤矿地面、井下各种电气设备和电力系统的设计、选型、安装、验收、运行、检修、试验等必须按本规程执行。
【解读】本条是关于煤矿电气系统在设计选型等方面的规定。
本条是对煤矿电气设备和煤矿电力系统在设计、选型、安装、验收、运行、检修、试验等方面的总体要求。
合理正确的设备选型是保证设备安全使用的必要条件，如果选型不当，所选用的电气设备与现场的环境、运行工况或与防爆保护级别不相符时，可能会造成安全隐患，所以煤矿用的电气设备必须符合煤矿特殊的环境要求。
第四百三十六条矿井应有两回路电源线路(即来自两个不同变电站或来自不同电源进线的同一变电站的两段母线)。当任一回路发生故障停止供电时，另一回路应担负矿井全部用电负荷。区域内不具备两回路供电条件的矿井采用单回路供电时，应报安全生产许可证的发放部门审查。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、提升等要求，并保证主要通风机等在10min内可靠启动和运行。备用电源应有专人负责管理和维护，每10天至少进行一次启动和运行试验，试验期间不得影响矿井通风等，试验记录要存档备查。
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。若一回路运行，另一回路必须带电备用。带电备用电源的变压器可热备用；若冷备用，备用电源必须能及时投入，保证主要通风机在10min内启动和运行。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
【解读】本条是关于矿井供电电源和矿井内一级负荷供电运行方式的规定。
1.关于矿井供电电源的规定
本《规程》规定矿井应有两回电源线路，这两回电源线路来自两个不同方向的变电站，不同方向的变电站应是独立的电网电源(发电厂)。同时规定了不具备来自两个方向变电站，也可来自同一个变电站不同电源进线的两个母线段，上级变电站已具备了双电源供电条件或本地区已组成网络性供电的电源，能担负起矿井的连续供电，矿井的供电电源可取自上级变电站的两个母线段为其矿井供电。
2.矿井两回路电源容量的要求
两回路电源必须同等容量(包含线路和变压器),即一回路故障后，另一回路必须担负起矿井的全部负荷，主要是由煤矿生产的不间断性和安全环境的要求所决定。
3.区域内不具备双回路电源的矿井
区域内指一个矿井不具备从不同方向变电站引入双电源或上级变电站也不具备是双电源线路，但确实需要建设或生产的矿井，应报安全生产许可证的发放部门审查。
4.矿井供电电源线路上不得分接任何负荷的要求
矿井供电电源无论是哪种供电模式，都不得从上一级供电电联接点至矿井的电源线路上有分支和T接负荷。这是因为矿井对供电可靠性的要求非常高，矿井电源线路上分接其他负荷，就会增大此线路故障跳闸的可能性，对矿井安全构成威胁。所有矿井都是一级重要供电用户。矿井停电，会造成通风机停止通风、井下瓦斯积聚、提升机制动、运输系统物料压车等事故隐患。
5.矿井两回电源运行方式
为了保证矿井用电的连续性，矿井两回电源应分列运行，也就是这两个电源分别承担矿井的50%负荷，由于国家电价按基本电价和电度电价收缴，分列运行不经济，矿井可采用一回路电源运行一回路热备用。因此本规程规定，若一回电源线路运行，另一路必须带电备用。带电备用分热备用和冷备用，热备用是指带电备用的开关仅差闭合，只要闭合，矿井供电变电站母线就带电；冷备是指电源进线刀闸和开关均处于断开位置，电源线路处于带电状态。若矿井实现不了热备，运行的电源线路故障后，冷备电源线路必须保证通风机在10min内开起。
6.关于矿井架空电源线路共杆架设的规定
为保障矿井供电的可靠性与连续性，规定10kV及以下的矿井架空线路不允许共杆架设。原因是，矿井架空线路共杆架设存在以下问题：
(1)如果电杆遭到破坏，两回路电源线路会同时中断供电。
(2)由于两回路电源线路架设在同一电杆上，线间距离较近，当一回线路遭受大风、冰雹坠断或人为破坏而断线时，极易搭接到另一回路上，造成短路故障，致使两回路电源线路同时中断供电。
(3)当一回路出现故障需进行检修时，因10kV两回线路电气安全距离较近，出于检修人员安全的考虑，另一回路供电可能被迫中断，使两回路同时中断供电。
7.关于矿井电源线路上装设限电断电装置的规定
负荷定量器等各种限电断电装置的作用，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。在矿井电源线路上装设负荷定量器等各种限电断电装置，将增加矿井突然中断供电的概率，易造成通风、排水、提升等系统的瘫痪，对矿井安全生产造成严重威胁。
随着电力电子技术的不断发展，新型限电断电装置不断出现，最为典型的即为负荷控制终端，其将保护功能、自动断电、报警、复电、最大需量、最高负荷限量等功能集于一体，限制负荷越量使用。为了保证矿井供电的可靠性和连续供电要求，避免人为停电对矿井安全造成威胁，不论何种限制用电或定量用电等相同功能的限电装置，在矿井电源线路上均不得装设。
第四百三十七条矿井供电电能质量应当符合国家有关规定；电力电子设备或者变流设备的电磁兼容性应当符合国家标准、规范要求。
电气设备不应超过额定值运行。
【解读】本条是关于矿井供电电能质量、电力电子设备的电磁兼容性及电气设备额定值的规定。
1.矿井供电电能质量
矿井供电电能质量直接影响煤矿安全生产。衡量电能质量的主要指标有电压、谐波、三相不平衡、频率等。一旦供电电压、频率有效值的变化，电压波动及闪变、电压暂降、短时中断和三相电压不平衡，谐波、暂态和瞬态过电压，以及这些参数变化的幅度超出国家标准规定，将会导致电气设备故障或误操作，从而引发事故。
国家电能质量标准主要有《电能质量供电电压允许偏差》(GB/T12325)、《电能质量公用电网谐波》(GB/T14549)、《电能质量电压波动和闪变》(GB12326)、《电能质量三相电压允许不平衡度》(GB/T15543)、《电能质量电力系统频率允许偏差》(GB/T15945)、《电能质量暂时过电压和瞬态过电压》(GB/T18481)等。
由于煤矿井下电网的建设与煤矿开采设备发展的不配套，在设备使用时特别是大型设备的直接起动等，都会影响井下电网的电能质量，因此煤矿应在设备选型、配套运行等方面合理设计、合理安排，做到均衡用电；采用有载调压变压器；合理选择就地补偿方式和谐波抑制。
2.电子设备符合电磁兼容性
电磁兼容(EMC)是指设备或系统在所处的电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何其他事物构成不能承受的电磁骚扰的能力。它包括两个方面：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值(EMI);另一方面是指器具对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性(EMS)。
增加电磁兼容性的原因；电力电子调速等设备在矿井通风、提升运输、采掘等中得到越来越广泛的应用，如防爆变频器、软启动、各种功率补偿器等，这些电力电子设备或变流设备的大量使用，在提高生产效率、节能环保的同时，也对井下电网质量有一定影响，由于电力电子设备的使用，除对本身造成一定的危害，同时对通信、监控造成干扰，严重时使数据丢失、保护误动，因此要求电力电子设备要符合电磁兼容性。
由于电子设备的多样性，标准也是多样的，每个产品都有各自的适用标准，主要标准有GB/T17626.1-17、GB/T17626.27-29及GB12668.3-10等。解决和降低电磁兼容的办法也是多层次、多样化的。从总体上看，解决电子、电气设备或系统的电磁兼容性所采取措施有两个方面：一是技术措施，二是组织措施。所谓技术措施，包括系统工程方法、电路技术方法、设计和工艺，其目的是改善电子、电气设备的性能，采用这些方法是为了降低干扰源产生的干扰，增加干扰在传播途径上的衰减，降低敏感设备对于干扰的敏感性或提高抗扰度等。
对于电磁兼容性采取的措施一般有接地、屏蔽等方法。接地能使整个电路系统中的所有单元电路都有一个公共的参考零电位，保证电路系统能稳定地工作，防止外界电磁场的干扰。机壳接地，可以使由于静电感应而积累在机壳上的大量电荷通过大地泄放，否则这些电荷形成的高压可能引起设备内部放电，而造成干扰。电路的屏蔽体若选择合适的接地，也可获得良好的屏蔽效果。
屏蔽：屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。对防爆型变频器来说，隔爆外壳具有强大的屏蔽效果，但动力电源线需要采取屏蔽措施，动力线与控制信号线的布置必须隔开一段距离，防止动力线对信号线的辐射骚扰，同时也能防止对周围环境的骚扰。
滤波：滤波是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波器可以显著地减小传导干扰的电平，因为干扰频谱成分不高于有用信号的频率，滤波器对于这些与有用信号频率不同的成分有良好的抑制能力，从而起到其他干扰抑制难以起到的作用。所以采用滤波网络无论是抑制干扰源和消除干扰耦合或是增强接收设备的抗干扰能力都是有力措施。
平衡：有时候采用屏蔽后仍不能满足抑制和防止干扰的要求，可以结合屏蔽采取平衡措施等电路技术。平衡电路是指双线电路中的两根导线与连接到这两根导线的所有电路对地或对其他导线都具有相同的阻抗。其目的在于使两根导线所检拾到的于扰信号相等。进入煤矿的电力电子设备必须具有电磁兼容符合要求才能取得MA认证，多数企业的产品在电力电子设备的输入端有专用的滤波设施，煤矿用户在购买时应包含这些电磁兼容专用设施，使用时必须有效接地，采取屏蔽措施等，减少电磁干扰。
3.电气设备额定值运行
《规程》规定：“电气设备不应超过额定值运行。”主要是严禁低电压等级的电气设备用到高一级电压等级的电气设备上，目的是保证电气设备安全可靠运行，防止因电气设备超过铭牌所标出的标称值运行，造成电气设备过热，进而加剧绝缘老化，损坏设备，引起电气事故。
第四百三十八条对井下各水平中央变(配)电所和采(盘)区变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电线路，不得少于两回路。当任一回路停止供电时，其余回路应当承担全部用电负荷。向局部通风机供电的井下变(配)电所应当采用分列运行方式。
主要通风机、提升人员的提升机、抽采瓦斯泵、地面安全监控中心等主要设备房，应当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设备房的配电装置。
向突出矿并自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽采泵应当各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路。
本条上述供电线路应当来自各自的变压器或者母线段，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。
向采区供电的同一电源线路上，串接的采区变电所数量不得超过3个。
【解读】本条是对矿井主要一级负荷设备供电线路的规定。
1.关于井下变(配)电所、排水泵房、局部通风机供电的规定
井下各水平中央变(配)电所和采(盘)区变(配)电所，担负着为井下采掘工作面、提升运输设备和局部通风机供电的重任；主排水泵房和下山开采的采区排水泵房担负着全矿井或下山采区的排水任务，若其供电中断、排水泵停止运转，将可能发生淹井事故，因此要求对井下各水平中央变(配)电所和采(盘)区变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电线路必须设置双回路供电，以保证其供电的安全、可靠。局部通风机担负着为掘进工作面通风的任务，若其停转，很可能造成甲烷积聚而给安全生产及矿工生命安全造成严重威胁，因此，向局部通风机供电的井下变(配)电所应采用分列运行方式，以保证局部通风机的安全运行。这里分列运行是指变电所的高压部分应分列运行，也就两回路电源线路同时带井下负荷，当任一回路出现问题，都能通过母联使局部通风机得到连续供电。
2.关于主要通风机、提升机等主要设备房双回路供电的规定
矿井主要通风机、提升人员的提升机、抽采瓦斯泵、地面安全监控中心等是煤矿安全生产的一级负荷设备。应采用双回路专线供电，应有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路。当受条件所限，不能保证双回路专线供电时，其中必须有一个回路为专线供电，另一回路可引自其中任一一级负荷设备房配电装置上的另一母线段。根据用电设备容量和经济性，两回路专线可以从变(配)所的高压侧引出，也可以从变电所低压的两个母线段引出。
“地面安全监控中心”担负着矿井安全监控、有线通信、人员位置监测以及调度指挥的功能，是矿井主要信息、指挥中枢神经系统，所以把地面监控中心列为一级负荷。
3.关于突出矿井自救系统压风机、井下移动瓦斯抽采泵供电的规定
突出矿井的地面压风自救系统是在矿井突发煤与瓦斯突出等紧急事故情况下，为遇险矿工输送氧气，保障矿工生命安全的重要设施，必须保证其安全可靠运转。井下移动式瓦斯抽采泵停转，可能造成采掘工作面瓦斯超限甚至灾害事故，也必须安全可靠运行。为此，本条款规定，向突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽采泵应当采用双回路专线供电，各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路。这里专线指的是直接由变(配)电所引出的电源线路。
4.关于重要设备双回路供电线路和不得分接任何负荷的规定
担负着矿井主要一级负荷的用电设备均应当分别来自各自的变压器或母线段。这条主要指若矿井供电电源为直供供电方式，该用电设备供电线路应引自变电站母线段；若是经降压方式供电的用电负荷，两回路应分别引自降压变压二次回路。线路上均不应当分接任何负荷，以保证独立的双电源和供电安全可靠。
5.关于控制回路和辅助设备供电的规定
矿井一级负荷的重要设备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，目的也是保证重要设备安全可靠地运行。矿井主要一级负荷设备控制电源原则上是与主回路同电源，由同一回路电源担任，若是分别引入，要求必须双回线路，并与主回路有电气闭锁关系。
6.关于向采区供电的同一电源线路上串接的采区变电所数量的规定
向采区供电的同一电源线路上串接的采区变电所数量不得超过3个。其目的：一是为了避免在同一电源线路上串接的采区变电所过多，而降低井下供电的安全可靠性；二是为了方便故障状态下的处置，减少处置供电故障时造成井下大面积停电的可能性。各变电所馈出线出口保护应满足本规程第四百五十一条和第四百五十二条的规定。
《煤矿井下供配电设计规范》(GB50417-2007)规定：向采区供电的同一电源线路上，也就是说从中央变电所馈出的高压电源线路分别经各采区馈出总数不超过3个。
采区变电所接线示意图及要求如图3-64所示
图3-64采区变电所串接示意图及要求
第四百三十九条采区变电所应当设专人值班。无人值班的变电所必须关门加锁，并有巡检人员巡回检查。
实现地面集中监控并有图像监视的变电所可以不设专人值班，硐室必须关门加锁，并有巡检人员巡回检查。
【解读】本条是关于煤矿井下采区变电所管理的规定。
采区变电所担负着采区采煤、掘进、采区运输的主要用电负荷，采区变电所内各种高低压配电、变电等设备较多，加之采掘工作面都是移动设备，运行过程中易受到损害，易引起采区变电所电气设备故障。因此，本条款规定采区变电所应设专人值班，其目的是确保在出现供电故障、事故时及时予以排除，恢复正常供电，保障供电安全和采区用电的及时性。但同时也考虑到采区变电所距采面较近，发生停电后采面值班电工容易到采区变电所，所以允许无人值守，但对于无人值守的变电所应关门加锁，安排巡回人员巡查，这样可以有效地防止非岗位人员进入无人值班的采区变电所，避免对设备的误操作，防止事故发生。
随着信息和网络技术的发展，矿井综合自动化、电力监控系统的实施，使在地面监控室对井下变电所实时监控成为现实。为了尽可能减少井下作业人数，实现减人提效，本条款规定：实现地面集中监控的变电所可不设专人值班。
无人值守变电所应满足：
(1)能够实现地面对变电所的集中监测和控制，实时数据上传、运行参数监测、故障自动报警、远程复位及合分。
(2)能够实时监视变电所室内场景，及时通过图像能发现异情(如电气火灾)和非巡视人员入内等。
(3)必须关门加锁。
(4)安排巡检人员巡回检查。
为进一步提高无人值守变电所运行安全可靠性及事故应急处置，建议煤矿企业在执行上述要求的基础上，采取以下措施：
(1)对无人值守的变电所设置自动灭火装置(系统)等应急设备。
(2)在入口处悬挂“非工作人员禁止入内”警示牌；设置门禁系统，有非岗位人员闯入时自动报警。
(3)针对可能发生的供电故障或事故，制定相应的应急预案。
第四百四十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者发电机直接向井下供电。
【解读】本条是对井下变压器中性点不得直接接地的规定。制定本条款的目的是，有效保证井下供电安全和人身安全。1.变压器中性点直接接地的危害
井下配电变压器中性点直接接地的危害主要有3个方面：一是由于井下供电电缆的敷设受井巷条件限制，一般高度均较低，人体可以直接触摸，一旦发生人体触电时其触电电流相对于中性点不接地系统来说大许多倍，对人员生命构成威胁；二是单相接地时形成单相短路，单相短路的电流很大，可引起变压器、供电设备及线路损坏事故或爆炸着火事故，同时接地点产生很大的电弧，有可能引起瓦斯煤尘爆炸事故；三是接地点的高电位、大地中的大电流有可能引发电雷管超前引爆，这些事故的后果极为严重。
图3-65所示为当人体触及一相带电体时，跨接于人体的是电源的相电压，受井下潮湿影响，人身电阻按1000Ω计算。按欧姆定律，当电源电压为127V时，流经人体的电流为73mA;当电源电压为380V时流经人体的电流为220mA;而当电源电压为660V时，流经人体的电流则高达380mA。此时电流路径为：电源c相→人身→大地→接地体→电源中性点。
图3-65变压器中性点直接接地
研究资料表明，当人体通过5mA电流时，就有触电感觉；通过30mA电流时，就有危险；通过50mA可以致死；通过100mA绝对致死。中性点直接接地时，即使是127V电路，通过人体的电流也高达73mA,足以致人死亡。
2.中性点不接地供电系统分析
如图3-66所示，R、R、R。分别为电缆三相芯线的绝缘电阻，Ca、C、C.为三相芯线的对地电容，则人身的触电电流所通过的路径为：电源c相→人身→大地→a相b相绝缘及对地电容→a相b相芯线→电源中性点。
图3-66变压器中性点绝缘系统
设电网每相绝缘电阻在380V是为900000,660V时为350000(实际上常为兆欧级),而人身电阻仍为10000,通过计算，其触电电流分别为7mA和30mA。可见，在中性点不直接接地时，通过人体的电流是安全的。
由于电路的对地分布电容不容忽视，目前普遍采用在漏电继电器中加零序电抗线圈来补偿对地的电容电流。
鉴于上述原因分析，为了确保矿井安全，严禁井下配电变压器中性点直接接地；出于同样原因，也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。