礦山常用電氣設備及其安全管理

1、第一章 礦山常用電氣設備及其安全管理,第一節(jié) 礦山常用電氣設備一、礦用電氣設備要求二、礦用電氣設備的類型三、礦用防爆電氣設備的類型及特點四、礦用電氣設備防爆標志及選型五、礦山常用電氣設備六、礦用電氣設備運行維修及安全管理第二節(jié) 礦用電纜及安全管理一、礦用電纜的型號和用途二、礦用電纜的選擇三、電纜的連接、敷設、維護和檢查四、電纜故障的原因及判斷,一、礦用電氣設備要求,（一）適應井下空間狹小的要求。礦用電氣設備的尺寸

2、要小，重量要輕。（二）礦用電氣設備要便于移動，應采用橡膠軟電纜和專用的電纜插銷裝置向移動機械供電。設備的底部應裝小輪或撬板以便于移動。（三）井下電氣設備必須有十分堅固的外殼，同時要便于拆裝以便于移置到安全地帶。（四）井下有煤塵、潮氣和淋水，電氣設備應做成密封的并涂以防銹防腐的油漆。電氣設備的絕緣材料應防潮，并設有防觸電的閉鎖裝置。（五）井下有瓦斯、煤塵燃燒和爆炸的危險，電氣設備應做成防爆型或安全火花型。,二、礦用電氣設備的類型,

3、煤礦井下使用的電氣設備分為礦用一般型電氣設備和礦用防爆型電氣設備。1.礦用一般型電氣設備礦用一般型電氣設備是指專為煤礦井下條件的不防爆的電氣設備，具有堅固的外殼，能夠防止任何人員從外部直接接觸帶電體；有良好的封閉性，能防止來自不同方向水滴的飛濺，有防潮、防止外部固型物的性能；有電纜引入裝置，并能防止電纜扭轉，拔脫和損傷；開關手柄和門蓋之間有機械聯(lián)鎖，同時在設備外殼的明顯處有接地裝置，并標有接地符號。這種電氣設備，在其外殼的明顯處，均

4、有清晰的永久性金屬凸紋紅色標志“KY” ，這種設備按照BG12173《礦用一般型電氣設備》制造。,2.礦用防爆型電氣設備 按照國標GB 3836《爆炸性環(huán)境用防爆電氣設備》制造。該類型電氣設備適用于煤礦低瓦斯、高瓦斯和有煤塵與瓦斯突出、噴出的區(qū)域，根據(jù)其原理又分為10種設備類型。,二、礦用電氣設備的類型,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,1）隔爆型電氣設備（1）隔爆型電氣設備的結構特征隔爆型電氣設備具有一個堅固的隔爆外殼，這種

5、外殼可將其內(nèi)部的火花、電弧與隔爆外殼環(huán)境中的混合爆炸物隔開，還有一定的機械強度。隔爆外殼不可能是一個完整的整體，而是由許多個零部件構成的。殼內(nèi)的爆炸產(chǎn)物會穿過零部件間的連接縫隙，擴散到殼外環(huán)境，這些縫隙叫做隔爆接合面間隙。,（2）隔爆原理①隔爆性隔爆就是電氣設備外殼內(nèi)發(fā)生爆炸，其產(chǎn)物通過間隙不會引起設備外爆炸物的爆炸。隔爆性是由外殼的接合面寬度、間隙和表面粗糙度來實現(xiàn)隔爆的一種性能。②耐爆性耐爆性是指外殼的結構強度，即隔爆外殼

6、為了承受住爆炸引起的壓力波的作用，所必須具有的結構強度。,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,2）增安型電氣設備（1）增安型電氣設備結構特征增安型防爆結構只能應用于在正常運行條件下不會產(chǎn)生電弧、火花或不可能點燃爆炸性混合物的高溫熱源的設備上。該型設備只是在其結構上采取了一定措施提高其安全程度，以避免在正常和認可的過載條件下出現(xiàn)上述現(xiàn)象。（2）增安型電氣設備采取的安全措施增安型電氣設備采取了一系列的安全保護措施達到其安全性能：有效

7、的外殼保護；電路的可靠連接；增大電氣間隙與爬電距離；加強與提高絕緣水平；加強溫度的限制。,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,3）本質安全型電氣設備（1）本質安全型電氣設備的類型由本質安全型電路組成的電氣設備稱為本質安全型電氣設備。全部電路都是本質安全電路的電氣設備為單一式本質安全型電氣設備；局部電路為本質安全電路的電氣設備為復合式本質安全型電氣設備。,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,（2）本質安全電路原理本質安全電路是根

8、據(jù)安全火花原理，通過合理選擇電氣參數(shù)，使系統(tǒng)在正?；蚬收蠣顟B(tài)下，產(chǎn)生電火花能量相當小，不能點燃爆炸混合物的爆炸。電火花有電阻性、電容性和電感性三種。只要在電路的設計上合理選擇元件，限制電路中的電流、電壓等參數(shù)，就能達到限制火花能量的要求。方法有：①合理選擇電氣元件，降低供電電壓。②通過增大電路電阻或利用導線電阻來限制電路的短路故障電流。③采取消能措施來消耗能量元件的能量。,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,（3）本質安全型電氣

9、設備的特點本質安全型電氣設備結構簡單、體積小、重量輕；制造、維修方便、投資少；安全性能可靠。本安型是一種比較理想的防爆設備，在滿足技術要求的情況下，應優(yōu)先選用。,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,4）正壓型電氣設備它具有正壓外殼，可以保持殼內(nèi)新鮮空氣或惰性氣體的壓力高于周圍爆炸性環(huán)境的壓力，并能阻止外部混合物進入殼內(nèi)。5）充油型電氣設備全部或部分部件浸在油內(nèi)，使設備不能點燃油面以上的或殼外的爆炸性混合物的電氣設備。,三、礦用

10、防爆型電氣設備的類型和特點,6）充砂型電氣設備外殼內(nèi)充填砂粒材料，使之在規(guī)定的使用條件下殼內(nèi)產(chǎn)生的電弧、傳播的火焰、外殼壁或砂粒材料表面的過熱，均不能點燃周圍爆炸性混合物的電氣設備。7）無火花型電氣設備在正常運行條件下，不會點燃周圍爆炸性混合物，且一般不會發(fā)生有點燃作用的故障的電氣設備。,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,8）澆封型電氣設備整臺設備或其中部分澆封在澆封劑中，在正常運行和認可的過載或認可的故障下，不能點燃周圍的爆

11、炸性混合物的電氣設備。9）氣密型電氣設備凡具有氣密封外殼的電氣設備。氣密封外殼是用熔化擠壓或膠粘的方法進行密封的外殼。這種外殼能防止殼外氣體進入殼內(nèi)。,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,10）特殊型電氣設備指采用的防爆措施不為上述9種基本防爆類型所包括，經(jīng)過防爆檢驗證明確實具有防爆性能的電氣設備。這種特殊的防爆電氣設備，是使點火源與爆炸性氣體混合物進行了隔離，即正常或故障時產(chǎn)生的危險因素，不與爆炸性混合物直接接觸。按國外的要求

12、，特殊型電氣設備的防爆水平應達到本質安全型。,三、礦用防爆型電氣設備的類型和特點,四、礦用電氣設備防爆標志及選型,1.礦用電氣設備防爆標志,（三）礦用電氣設備選型的規(guī)定,四、礦用電氣設備防爆標志及選型,,,,,,,類 別,五、礦山常用電氣設備,（一）變壓器變壓器是用來改變交流電路中電壓和電流大小的電氣設備。根據(jù)電磁感應原理，把交流電源由一種等級電壓在同一頻率下變換為另一等級電壓，以適應各種用戶的需要。1.變壓器分類與適應范圍變壓

13、器分為電力變壓器和特種變壓器。電力變壓器又分為油浸式和干式兩種。礦用油浸變壓器是礦用一般型電氣設備，它用于低瓦斯礦井或高瓦斯礦井使用架線電機車運輸?shù)南锏乐屑把卦撓锏赖臋C電設備硐室內(nèi)；對負荷量較小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦，一般安裝于地面向井下供電。礦用隔爆干式變壓器適應于有瓦斯爆炸危險環(huán)境的礦井。,（一）變壓器,2.結構特征變壓器由鐵芯、繞組、外殼、調壓開關、絕緣套管、接線盒、冷卻系統(tǒng)、底托架等組成。礦用油浸變壓器的外殼不隔爆，在其外殼與繞組間

14、有絕緣油，它可通過外殼上的散熱管使油循環(huán)散熱。而這種外殼具有防潮、防滴濺和防外物的能力；礦用隔爆干式變壓器為空氣自冷式。,3.常見故障及處理方法,（二）高壓開關,目前，煤礦井下使用的高壓開關主要有：PB型、BGP型。新型的BGP系列已達30多個品種，其保護功能有失壓、過電壓、過載、短路、選擇性漏電及絕緣監(jiān)視等；其斷路器絕大部分采用真空斷路器，其通過的極限峰值電流、最大閉合峰值電流、額定斷開電流等參數(shù)均明顯提高，是煤礦普遍選用、性能優(yōu)良的

15、高壓配電裝置。,1.BPG2－6型高壓開關的特點隔爆兼安全火花型配電裝置，適用于有瓦斯煤塵爆炸危險的場所，可作高壓、配電、控制使用。其斷路器采用真空管，不必維修，更換簡單，整體體積小和重量輕，是一種理想的新型開關。,（二）高壓開關,BPG2－6型高壓開關的主要技術多數(shù),2. BPG2－6型高壓開關的安全閉鎖裝置,BPG2－6型高壓開關，在斷路器、隔離開關和外殼門之間設有安全閉鎖，其作用是：（1）隔離開關分閘時，外殼門拆下螺釘后也不能

16、打開。外殼門打開后，隔離開關不能分閘。只有當外殼門關閉好后，隔離開關才能分閘。（2）斷路器合閘后，隔離開關不能分斷負荷電流，只有當斷路器斷開后，隔離開關才能分斷；反之，只有先合上隔離開關，斷路器才能分閘。,3.BPG2－6型高壓開關的真空斷路器,真空斷路器是一種手動儲能彈簧分閘機構。分閘操作時，將操作手柄按順時針方向旋轉，壓縮儲能彈簧。當接近分閘位置時，分閘彈簧能量釋放，使斷路器快速分閘。,斷路器的人工分閘與保護分閘形式：①人工分閘

17、。將操作手柄按逆時針方向旋轉約20º～30º，操作機構脫扣分閘。②過電流保護動作分閘。過流或短路時，過流繼電器輸出動作信號，使機構下部的電磁鐵斷電，實現(xiàn)斷路器分閘。③欠電壓保護動作分閘。當線路電壓降低到額定值的35％～65％時，裝在機構下部的欠電壓脫扣器動作，使斷路器分閘。④漏電及監(jiān)視保護動作分閘。在線路出現(xiàn)漏電及監(jiān)視回路斷線或地線短路時，漏電及監(jiān)視保護裝置的動作信號切斷分閘電磁鐵的電源，使斷路器分閘。,3.B

18、PG2－6型高壓開關的真空斷路器,4.BPG2－6型高壓開關真空斷路器的特點,①斷路器在密封的容器中熄弧，電弧和高溫的金屬蒸氣不會泄漏，觸頭部分也不會因潮氣、灰塵和有害氣體的影響而降低其性能。②斷路器熄弧時間短、弧壓低、電弧能量小、觸頭損耗小，在規(guī)定開斷次數(shù)內(nèi)，基本不需要維修和更換。③分合閘操作動作聲音小，無噪聲。④斷路器斷流能力強。但在分斷小電感電流時易產(chǎn)生較高的過電壓。因此，為提高BPG2－6型高壓配電裝置的適應性，在其裝置內(nèi)

19、加有阻容吸收或壓敏電阻保護裝置，以防止過電壓。,4.BPG2－6型高壓開關的電氣保護裝置,BPG2－6型高壓開關的保護功能有：（1）過電壓保護，由過電壓保護裝置實現(xiàn)。（2）漏電保護和絕緣監(jiān)視保護，采用BLD—2型電子線路實現(xiàn)漏電及監(jiān)視。（3）欠電壓保護，由T1-4型欠電壓脫扣器實現(xiàn)。（4）反時限過電流保護和短路速斷保護，由BL－140型電子過流繼電器實現(xiàn)。,（三）低壓開關,礦用低壓饋電開關是一種手動合閘供電開關。當線路出現(xiàn)過電流

20、和漏電故障時，能自動跳閘切斷電源。主要用于煤礦井下低壓配電線路中，設置于變壓器出口一側，作為低壓電網(wǎng)總配電開關，因此有“饋電”開關之稱。目前，煤礦井下普遍采用的低壓饋電開關主要有DW系列和DWKB30系列。,1.DW系列饋電開關,DW系列饋電開關主要供采區(qū)變電所和JY82檢漏繼電器配合使用，也可作為掘進工作面的總電源開關。在其內(nèi)部裝有電磁式過流脫扣器。目前已部分使用了真空饋電開關，保護有選擇性漏電保護與過流、失壓等組成一體的綜合保護器

21、。1)組成部分DW80、DW81系列饋電開關主要由防爆外殼、電纜接線腔、三相空氣斷路器或三相真空斷路器、過流瞬時脫扣器、脫扣機構、分勵脫扣器、滅弧罩（無真空化）和手柄等組成。,1.DW系列饋電開關,2)技術特征DW系列饋電開關額定電壓為380V、660V，額定電流有200A、350A，瞬時過電流脫扣器的整定電流為200A～1200A，動作電流與整定電流的偏差不大于10％。操作方式為手動合閘、手動或自動跳閘。具有斷電后才可打開前門的

22、機械閉鎖裝置。,1.DW系列饋電開關,3) DW系列饋電開關常見故障及處理方法,2.DWKB30系列饋電開關,DWKB30系列饋電開關用于1140V、660 V或380 V供電網(wǎng)路中，可作為饋電總開關、分路開關和不頻繁起動的大容量電動機的開關。1)組成部分DWKB30系列饋電開關主要由隔爆外殼、框架式自動開關觸頭系統(tǒng)、失壓脫扣線圈、分勵脫扣線圈、晶體管脫扣器、信號顯示器和其他輔助裝置組成。2)技術性能DW系列開關的額定電流有10

23、0A、200A、400A。具有欠壓保護、過載長延時保護、短路瞬時脫扣和過載、過流保護分合顯示與可靠的機械閉鎖功能。,2.DWKB30系列饋電開關,3) DWKB30系列饋電開關常見故障及處理方法,(四)照明信號及煤電鉆綜合保護裝置,1.ZXZ8－2.5（4）Ⅱ型礦用隔爆照明信號綜合保護裝置ZXZ8－2.5（4）Ⅱ型礦用隔爆照明信號綜合保護的電源可取自660V或380V供電系統(tǒng)，其輸出的 127V電壓可作為照明及信號負載電壓，具有短路、

24、漏電保護和電纜絕緣監(jiān)視等綜合保護功能。,1.ZXZ8－2.5（4）Ⅱ型礦用隔爆照明信號綜合保護裝置,1)技術特性（1）主變壓器的一次電壓為660V或380V，二次輸出電壓為127 V。額定容量為4（2.5）kVA；接線方式均為Y－Δ／Δ。（2）在規(guī)定的照明信號電纜長度的保護范圍內(nèi)，4（2.5）kVA作為照明時，其整定電流值為20（12）A；作為信號時，其整定電流值為5（4.5）A。（3）漏電動作的電阻值為2kΩ。（4）漏電閉鎖動

25、作的電阻值為2kΩ～4kΩ。（5）電纜絕緣監(jiān)視的危險指示值為13 kΩ±10％。（6）電源電壓上下波動的范圍為10％。,2)電路工作原理 (1)主電路(2)控制電路(3)保護電路照明保護電路信號短路保護電路電纜絕緣監(jiān)視電路(4)試驗電路短路動作試驗。 漏電動作試驗,1.ZXZ8－2.5（4）Ⅱ型礦用隔爆照明信號綜合保護裝置,2.BZ80－2.5Z型煤電鉆變壓器綜合保護裝置工作原理及整定,1）技術特性該裝

26、置具有容量為2.5kVA或4kVA、電壓為 127V的電源裝置；采用四芯電纜，利用先導回路，可以進行遠方操作，做到電鉆不運轉，127伏側電纜不帶電；對煤電鉆及其電纜能實現(xiàn)過載和短路保護；還具有 127 V系統(tǒng)的漏電保護裝置，并可達到漏電自鎖和漏電閉鎖。通過對主變壓器一次側接作Y或Δ接法的改變，即可通用于660V及380V電網(wǎng)里。,2.BZ80－2.5Z型煤電鉆變壓器綜合保護裝置工作原理及整定,2)工作原理主回路先導控制回路漏電保護

27、回路載頻短路保護回路,六、礦用電氣設備運行維修及安全管理,1. 煤礦主要電氣設備定期檢查和調整的規(guī)定,2.井下防爆電氣設備的完好標準,（1）防爆面① 防爆面應完整，表面粗糙度要達到無銹蝕及機械傷痕。② 防爆面禁止上油漆。為了防止銹蝕，可涂防銹油脂或冷磷化。③ 低壓開關防爆面間隙：靜止面為0.3mm，轉蓋面為0.5mm。（2）接線① 進線口連接堅固，密封良好。② 接線裝置完整、齊全、堅固、導電良好。（3）緊固件螺栓、螺母

28、、墊圈要完整、齊全、緊固。,3．保證安全的組織措施,為了保證安全，必須嚴格采取以下幾項組織措施：（1）工作票制度；（2）工作許可證制度；（3）工作監(jiān)護制度；（4）工作間斷、轉移和終結制度。,4.保證安全的技術措施及注意事項,在全部停電或部分停電的電氣設備上工作時，必須完成停電、驗電、裝設接地線（包括放電）和懸掛標示牌及裝設遮攔這幾項保證安全的技術措施以后，才能開始工作。（1）停電工作地點必須停電的設備為：① 檢修的設備；

29、② 與工作人員在進行工作中正?；顒臃秶木嚯x小于規(guī)定數(shù)值的設備；③ 在44KV以下的設備上進行工作，上述安全距離雖大于規(guī)定的數(shù)值，但是，當電壓為44KV時小于1.20米；電壓為20～35KV時小于1.00米；電壓為10KV及以下時小于0.70米，同時又無安全遮攔的設備，維護或修理時，也須停電后方可工作；④ 帶電部分在工作人員后面或兩側無可靠安全措施的設備。,（2）驗電① 驗電時必須用電壓等級合適，而且合格的驗電器驗電。必須在檢修設

30、備進出線兩側的各相分別驗電。驗電前，應先在帶電的設備上進行試驗，確認驗電器良好后方可在被驗設備上進行驗電。如果在木桿、木梯或木構架上驗電，不接地線不能指示者，可在驗電器上接地線，但必須經(jīng)值班負責人許可。② 高壓驗電必須戴絕緣手套。35KV及以上的電氣設備，在沒有專用驗電器的特殊情況下，可以使用絕緣棒（令克棒）代替驗電器，根據(jù)絕緣棒端有無火花和放電噼啪聲來判斷有無電壓，但是必須注意使用絕緣性能符合要求的絕緣棒。③ 表示設備斷開和允許進

31、入間隔的信號、經(jīng)常接入的電壓表等，不得作為設備無電壓的根據(jù)。但是如果指示有電，則禁止在該設備上工作。,4.保證安全的技術措施及注意事項,（3）裝設接地線① 當驗電設備確已無電壓后，應立即檢修設備的三相導線接地并三相短路。② 對于可能送電至停電設備的各方面或停電設備可能產(chǎn)生感應電壓的都要裝設接地線。③ 檢修母線時，根據(jù)母線的長短和有無感應電壓等實際情況，確定地線數(shù)量。④ 檢修部分若分為幾個在電氣上不相連接的部分（如分段母線以刀閘或

32、開關隔離分成幾段），則各部分應分別驗電、接地、短路。⑤ 在室內(nèi)配電裝置上，接地線應裝在該裝置導電部分的規(guī)定地點。這些地點的油漆應刮去，并劃下黑色記號。所有配電裝置的適當?shù)攸c均應設有接地網(wǎng)的接頭。接地電阻必須合格。⑥ 裝設接地線必須由兩人進行。若為單人值班，只允許使用接地刀閘接地，或使用絕緣棒合接地刀閘。⑦ 裝設接地線必須先接接地端，后接導體端。必須接觸良好。拆接地線的順序與此相反。拆裝接地線均應使用絕緣棒或戴絕緣手套。⑧ 接地線

33、應用多股軟裸銅線，其截面應符合短路電流的要求，但不得小于25平方毫米。⑨高壓回路上的某些工作，需要拆除全部或部分接地線后方能進行工作者（如測量母線或電纜的絕緣電阻、檢查開關觸頭是否同時接觸），需經(jīng)特別許可。⑩ 拆、裝接地線，應做好記錄，交接班時應交待清楚。,4.保證安全的技術措施及注意事項,（4）懸掛標示牌和裝設遮攔① 如果線路上有人工作，應在線路開關和刀閘操作手把上懸掛“禁止合閘，線路有人工作！的標示牌。標示牌的懸掛和拆除，應按

34、調度員的命令執(zhí)行。② 部分停電的工作，安全距離小于表1.9的數(shù)值而未停電的設備，應裝設臨時遮攔。臨時遮攔可用于干燥木材、橡膠或其它堅韌絕緣材料制成。裝設應牢固，并懸掛“止步，高壓危險！”的標示牌。35KV及以下設備的臨時遮攔，如因工作特殊需要，可用絕緣擋板與帶電部分直接接觸。但此種擋板必須具有高度的絕緣性能。③ 在室內(nèi)高壓設備上工作，應在工作地點兩旁間隔,對面間隔的遮攔上,禁止通行的過道上懸掛“止步，高壓危險！”的標示牌。④

35、在室外地面高壓設備上工作，應在工作地點四周用絕緣繩子做好圍欄，圍欄上懸掛適當數(shù)量的“止步，高壓危險！”的標示牌。⑤ 在工作地點懸掛“在此工作！”的標示牌。⑥ 在室外構架上工作，則應在工作地點鄰近帶電部分的橫梁上，懸掛“止步，高壓危險！”的標示牌。此項標示牌在值班人員的監(jiān)護下，由工作人員懸掛。在鄰近其它可能誤登的構架上，應懸掛“禁止攀登，高壓危險！”的標示牌。⑦ 嚴禁工作人員在工作中移動或拆除遮攔、接地線和標示牌。,4.保證安全的技

36、術措施及注意事項,5.煤礦井下電氣維修,（1）井下供電應做到三無：無雞爪子，無羊尾巴，無明接頭；四有：有過流保護和漏電保護，有螺絲和彈簧墊，有密封圈和擋板，有保護接地裝置；兩齊：電纜懸掛整齊，設備硐室清潔整齊；三全：防護裝置全，絕緣用具全，圖紙資料全；三堅持：堅持使用檢漏繼電器,堅持使用煤電鉆、照明、信號綜合保護裝置，堅持使用風電、瓦斯電閉鎖。（2）井下防爆電氣設備的運行、維護和修理工作，其質量必須符合防爆性能的各項技術要求

37、。防爆性能受到破壞的電氣設備，應立即處理或更換，禁止使用失爆電氣設備。,第二節(jié) 礦用電纜及安全管理,一、礦用電纜的型號和用途 1.礦用電纜的型號和用途井下常用電纜分為三大類，即鎧裝電纜、塑料電纜和礦用橡套軟電纜。鎧裝電纜和塑料電纜主要用于井下干線式供電或向固定、半固定設備供電;礦用橡套軟電纜主要用于向移動設備供電。,1）鎧裝電纜,鎧裝電纜的芯線有鋁芯和銅芯兩種，芯線常用多根細鋁絲或細銅絲絞合而成。鋁芯電纜重量輕、價格便宜，但

38、其抗拉強度較低，在受到外力沖擊時，極易傷害芯線，鋁芯線在短路時向周圍噴濺高溫鋁顆粒與空氣中氧化因而劇烈燃燒，極易引燃瓦斯煤塵爆炸和燃燒。因此在井下的使用范圍受到限制。鎧裝電纜一般用于高壓供電，有3根導電芯線，為使3根芯線彼此可靠絕緣，故在每根導電芯線的外面纏包上絕緣紙帶或其他絕緣材料。電纜的額定電壓等級越高，相包的絕緣層就越厚。,1）鎧裝電纜,油浸紙絕緣電纜在對分相芯線進行絕緣后又在三相芯線的外面進行了統(tǒng)一的絕緣包扎，俗稱統(tǒng)包絕緣。

39、絕緣紙帶和麻芯都浸有電纜絕緣油。鉛護套:統(tǒng)包絕緣的外部再包一層無縫的鉛皮。它既可防止油的外漏，又可防止井下水氣的侵入，而保持絕緣強度。鉛包和它外面金屬鎧裝帶一起用作鎧裝電纜的接地線。,1）鎧裝電纜,油浸鎧裝電纜，其內(nèi)浸漬的油在一定條件下可以在護套內(nèi)流動。若這種電纜作長距離垂直或較大傾斜度敷設，電纜中的絕緣油將會逐漸集中到電纜的下部。一旦滴油聚集而且受潮，絕緣性能下降，易使下端接線處發(fā)生短路。所以這種電纜在敷設時要受到垂直落差的限制

40、。干絕緣電纜和不滴流電纜克服了油浸紙絕緣電纜的缺點。干絕緣電纜是在電纜成型前先將絕緣油滴干，加大了敷設的垂直落差。不滴流電纜采用了特殊的浸漬劑，它不會在電纜的護套中流動，因而敷設條件不受限制。,1）鎧裝電纜,鋁包電纜：采用鋁護套的鎧裝電纜。鋁包雖然具有良好的導電性能，它又是鎧裝電纜的接地線，要與其他的接地線進行過渡連接，但是鋁具有較強的易氧化作用，再加上井下水有的呈酸性或堿性，若遇到具有這種性質的水或水氣，鋁包極易發(fā)生化學反應，出

41、現(xiàn)化學腐蝕，增大鋁包的電阻，因而在井下使用鋁包電纜危害性甚大?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：“井下嚴禁使用鋁包電纜”。,1）鎧裝電纜,電纜的鎧裝有鋼帶鎧裝和鋼絲鎧裝兩種，并且對鎧裝材料進行了電鍍防腐。有的電纜還在鎧裝外面覆蓋有黃麻護層，但黃麻是易燃物，一旦電纜著火，火勢將蔓延，擴大著火范圍。所以，井下使用這種電纜必須將黃麻外皮剝?nèi)ァＨ羝滏z裝未進行電鍍防腐，應在鎧裝層上涂防腐漆。具有鎧裝層的電纜，可以提高其承受外力沖擊和拉力的機械強度。但鋼帶鎧

42、裝相對于鋼絲鎧裝所承受的拉力要小。因此，需要在立井筒或鉆孔中敷設的電纜，最好采用鋼絲鎧裝電纜。鎧裝電纜重，敷設和移動不方便，不易彎曲。只適宜固定敷設，用于向固定或半固定電氣設備送電。,礦用鎧裝電纜型號及使用范圍,2.塑料電纜,塑料電纜的芯線絕緣和外護套都是用塑料制成的，這種電纜又分為鎧裝和沒有鎧裝兩種。外部有鎧裝的，使用條件與紙絕緣鎧裝電纜相同，但垂直落差不受限制。外部沒有鎧裝的，與橡套電纜的使用條件相同。塑料電纜具有重量輕、護套耐

43、腐蝕、絕緣性能好、敷設的水平差不受限制等優(yōu)點，所以在條件適合時應首先采用。VV、VLV型電纜，因護套未采用鉛包，所以專門增設一根接地芯線，即四芯電纜。,礦用鎧裝塑料電纜型號及使用范圍,3.橡套電纜,礦用橡套電纜，主要供井下移動電器設備輸配電線路之用?？煞譃榭裳尤枷鹛纂娎|、不延燃橡套電纜和屏蔽電纜三種。該電纜柔軟性好，便于彎曲，運輸和敷設方便。（1）可延燃橡套電纜普通橡套電纜所使用的橡膠為一般橡膠，遇火后可延續(xù)燃燒，而且燃燒時分解出

44、的氣體有助燃作用，井下使用該電纜易造成火災。最普通的橡套電纜由三根動力芯線和一根接地芯線構成，還有五芯、六芯、七芯等多芯電纜，其多出的芯線作為監(jiān)測控制之用。（2）不延燃橡套電纜不延燃橡套電纜的護套摻入了一定量的氯丁橡膠，遇火助燃時可以燃燒，一旦移去火焰，自身不會繼續(xù)延燃，而且會很快地熄滅。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：固定敷設、移動和手持式電氣設備的低壓橡套動力電纜應采用阻燃（不延燃）電纜；照明、通信、信號和控制用的電纜應采用阻燃電纜或礦

45、用其他電纜。（3）屏蔽電纜屏蔽電纜在每根主芯線的相絕緣護套外包有由導電橡膠或導電金屬網(wǎng)制成的屏蔽層；接地芯線的外面沒有絕緣橡膠，其周圍是導電橡膠墊芯；多芯電纜監(jiān)測控制線絕緣外層用導電橡膠屏蔽，有的在電纜護套內(nèi)的同心圓上，設一層加強屏蔽層?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定：移動式電氣設備都應使用專用的分相屏蔽阻燃橡套電纜。,煤礦常用橡套阻燃電纜的型號和用途,二、礦用電纜的選擇,1.電纜型號的選擇(1)電纜實際敷設地點的水平差應與規(guī)定的電纜允許敷

46、設水平差相適應。(2)電纜應帶有供保護接地用的足夠截面的導體。(3)嚴禁采用鋁包電纜。(4)必須選用經(jīng)檢驗合格的并取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標志的阻燃電纜。(5)電纜主線芯的截面應滿足供電線路負荷的要求。(6)對固定敷設的高壓電纜：①在立井井筒或傾角45º其以上的井巷內(nèi)，應采用聚氯乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜。②在水平巷道或傾角45º以下的井巷內(nèi)，應采用

47、聚氯乙烯絕緣鋼帶或細鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜、交聯(lián)乙烯鋼帶或細鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜。③在進風斜井、井底車場及其附近、中央變電所至采區(qū)變電所之間，可以采用鋁芯電纜；其他地點必須采用銅芯電纜。,1.電纜型號的選擇,(7)固定敷設的低壓電纜，應采用MVV鎧裝或非鎧裝電纜或對應電壓等級的移動橡套軟電纜。(8)非固定敷設的高低壓電纜，必須采用符合MT818標準的橡套軟電纜。移動式和手持式電氣設備應使用專用橡套電纜。(9)照明、通

48、信、信號和控制用的電纜，應采用鎧裝通信電纜、橡套電纜或MVV型塑力纜。(10)低壓電纜不應采用鋁芯，采區(qū)低壓電纜嚴禁采用鋁芯?！睹旱V安全規(guī)程》規(guī)定的電纜選擇要求是選擇電纜型號的依據(jù)。在遵守本要求的前提下，應結合采區(qū)的地質條件、巷道長度及負荷情況，進行合理選擇。,2.電纜截面的選擇,(1) 電纜主芯線的選擇為保證電纜和電動機的正常工作，在選擇電纜截面時，應遵守以下四條原則： ①電纜正常運行時，其實際溫升應不超過絕緣所允許的最高溫升

49、。否則，電纜絕緣老化加快，降低電纜的使用壽命。為滿足這一原則，電纜的實際長時負荷電流應小于或等于電纜的長時允許負荷電流。,(1) 電纜主芯線的選擇,②按電纜線路工作時的允許電壓損失進行選擇。一般電纜線路的末端都是電動機，為保證其正常運行，其端電壓不得低于額定電壓的 95％。干線式的低壓供電線路上往往有多臺用電設備，因此，尚需校驗線路末端容量最大的一臺電動機啟動時干線的電壓降。一般應不超過額定電壓的30％，否則將因電壓過低而影響其他設

50、備的正常運轉。,(1) 電纜主芯線的選擇,③電纜截面的選擇要滿足機械強度的要求。電纜的抗拉強度應滿足井下移動設備自拽電纜所需的機械強度。④電纜末端的最小二相短路電流應大于饋電開關整定電流值。,(2)按允許長時負荷電流選擇電纜截面的計算,選擇電纜截面一般采用經(jīng)濟電流法計算，即實際流過電纜的工作電流必須小于或等于所允許的長時負荷電流。其基本公式為 Ig≤IyIg—實際流過電纜的工作電流，A；Iy－空氣溫度為25℃時

51、，電纜長時允許負荷電流，A。,電纜實際工作電流的計算,①向單臺或兩臺電動機供電的電纜的選擇。向單臺電動機供電的電纜:實際工作電流為單臺電動機的額定電流。向兩臺電動機供電的電纜:實際工作電流為兩臺電動機額定電流之和。②向3臺或3臺以上電動機供電的干線電纜的選擇。對于多臺用電設備供電干線上的持續(xù)工作電流可按下式計算：,,,式中 P—干線電纜所供負荷的計算功率，kW； —干線電纜所供多臺負荷的總功率，kW

52、； Kx—需用系數(shù)； —平均功率因數(shù)，一般為0.6～0.8； UN—電網(wǎng)額定電壓，V。,,,(3)按電纜長期允許負荷電流預選電纜截面,為了保證電動機的端電壓不低于額定電壓的95％，按允許電壓損失的大小來校驗所選電纜是否符合要求。 ①供電系統(tǒng)允許的電壓損失在計算低壓電網(wǎng)的允許電壓損失時，一般按采區(qū)變電所中低壓變壓器（或移動變電站）二次側的空載電壓算起。380V供電網(wǎng)線路

53、末端的最低電壓和允許電壓損失分別為361V、39 V；660V供電網(wǎng)線路末端的最低電壓和允許電壓損失分別為627V、63V；1140 V供電網(wǎng)線路末端的最低電壓和允許電壓損失分別為1083V、117 V②供電電網(wǎng)的實際電壓損失供電電網(wǎng)的實際電壓損失由電纜的電壓損失和變壓器的電壓損失兩部分構成。即：ΔU網(wǎng)=ΔUB十ΔUL 如果ΔU網(wǎng)＜ΔUY，認為所選電纜截面合理。否則，要重新選擇電纜的截面。,三、電纜的連接、敷設、維護和檢查,1

54、.電纜的連接井下電纜的連接應符合以下要求：(1)電纜與電氣設備的連接，必須用與電氣設備性能相符的接線盒。一個電纜引入裝置只允許連接一條電纜。當電纜的外徑小于接線喇叭口內(nèi)徑時，必須按規(guī)定套上合格的橡膠密封圈封堵。 電纜芯線與接線盒或設備接線腔內(nèi)接線端子應正確連接。導電芯線必須使用齒形壓線板（卡爪）或線鼻子與接線端子連接；導電芯線應無毛刺；連接線上的墊卡、彈簧墊圈應依次上齊全并壓緊，但不得壓住絕緣材料；連接屏蔽電纜時，屏敝層必須隨

55、同絕緣層一起剝除，剝除長度一般可以和外護套的剝除長度相同；腔內(nèi)的接地芯線要比導電芯線長一些，一旦導電芯線被拉脫時，地線仍能保持連接。,1.電纜的連接,(2)不同型電纜之間嚴禁直接連接，必須經(jīng)過符合要求的接錢盒、連接器或母線盒進行連接。(3)電纜進入引入裝置，必須按接線工藝標準要求整體進入；電纜的一端在接上帶電設備時，其另一端不可以什么也不接，應避免出現(xiàn)“羊尾巴”。,1.電纜的連接,(4)同型電纜之間直接連接時，必須遵守下列規(guī)定：①橡

56、套電纜的修補連接必須采用阻燃材料進行硫化熱補或與熱補有同等效能的冷補。在地面熱補或冷補后的橡套電纜，必須經(jīng)浸水耐壓試驗，合格后方可下井使用。在井下冷補的電纜必須定期升井試驗。②塑料電纜連接處的機械強度以及電氣、防潮密封、老化等性能，應符合該型礦用電纜的技術標準。,1.電纜的連接,(5)對電纜接頭的要求：①芯線連接良好。接觸電阻、接頭處的溫度均不大于電纜的阻值和電纜的最高允許溫度。②接頭處有足夠的抗拉強度，其值應不低于電纜芯線強度的

57、70％。③兩根電纜的鎧裝、鉛包、屏蔽層和接地芯線都應有良好連接。,2.電纜的敷設,為了盡量減少和防止電纜事故（漏電、短路）的發(fā)生，保供電線路的安全運行，敷設電纜應遵循以下要求和注意事項：(1)井下電纜懸掛的要求井下電纜（與手持式或移動式設備連接的電纜除外）必須懸掛。具體懸掛方法（或標準）如下：①電纜必須懸掛在水平巷道或傾角30°以下的井巷中，電纜應用吊鉤懸掛；在立井井筒或傾角30 °及其以上的井巷中，電纜應用

58、夾子、卡箍或其他夾持裝置進行敷設。夾持裝置應能承擔電纜重量，并不得損傷電纜。,(1)井下電纜懸掛的要求,②水平巷道或傾斜井巷中懸掛的電纜應有適當?shù)某诙龋⒛茉谝馔馐芰r自由墜落。③電纜懸掛點的間距，在水平巷道或傾斜井巷內(nèi)不得超過3m，在立井井筒內(nèi)不得超過6m。④沿鉆孔敷設的電纜必須綁緊在鋼絲繩上，鉆孔必須加裝套管。⑤電纜不應懸掛在風管或水管上，不得遭受淋水。電纜上嚴禁懸掛任何物件。電纜與壓風管、供水管在巷道同一側敷設時，必須敷設在

59、管子上方，并保持0.3m以上的距離。在有瓦斯抽放管路的巷道內(nèi)，電纜（包括通信、信號電纜）必須與瓦斯抽放管路分掛在巷道兩側。盤圈或盤“8”字形的電纜不得帶電，但給采、掘機組供電的電纜不受此限。,⑥井筒和巷道內(nèi)的通信和信號電纜，應與電力電纜分掛在井巷的兩側。如果受條件所限，在井筒內(nèi)，應敷設在距電力電纜0.3m以外的地方；在巷道內(nèi)，應敷設在電力電纜上方0.1m以上的地方。⑦高、低壓電力電纜敷設在巷道同一側時，高、低壓電纜之間的距離應大于0.

60、1m；高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小于50mm。⑧井下巷道內(nèi)的電纜，沿線每隔一定距離、拐彎或分支點以及連接不同直徑電纜的接線盒兩端、穿墻電纜的墻的兩邊都應設置注有編號、用途、電壓和截面的標志牌。⑨立井井筒中所用的電纜中間不得有接頭。因井筒太深需設接頭時，應將接頭設在中間水平巷道內(nèi)。運行中因故需要增設接頭而又無中間水平巷道可利用時，可在井筒中設置接線盒，接線盒放置在托架上，不應使接頭承力。⑩在硐室內(nèi)和木支架的井巷中敷設電纜

61、時，必須將電纜的黃麻外皮剝除，并定期在鎧裝層上加涂防銹油漆。電纜穿過墻壁部分應用套管保護，并嚴密封堵管口。,(1)井下電纜懸掛的要求,(2)電纜敷設應注意的問題,①敷設電纜的巷道應支護完好，便于電纜的運輸和敷設。②在設置電纜連接處，不應有淋水，否則，應采取相應措施。③當電纜敷設需要橫過巷道時，應保證電纜橫過巷道后既不影響運輸，也不會危及電纜運行。④為避免電纜運行中受到外力的沖擊，發(fā)生漏電、短路等不安全故障或事故，下列地點不應敷設電

62、纜：用機械提升的進風傾斜井巷（包括運輸機上、下山和使用木支架的立井井筒），在個別情況下，受條件限制執(zhí)行有困難時，對電纜應采取可靠保護措施，經(jīng)礦務局或礦總工程師批準的不受此限。溜放煤、矸石和材料的巷道。⑤敷設的電纜需彎曲時，為防止紙絕緣的撕裂、鉛包的損壞、電纜內(nèi)應力過大，使電纜受傷，電纜和電纜芯線彎曲時，不得小于其最小彎曲半徑。,3.井下電纜的日常維護和檢查,①建立必要的電纜運行維護制度a.定期預防性試驗制度對運行中的高壓電纜進

63、行定期預防性試驗，可以發(fā)現(xiàn)電纜的受潮、臟污、局部缺陷及缺陷的性質等情況，對試驗中不合格的電纜進行及時的更換。b.電纜的防護與裸鎧裝電纜的防腐制度在對井下巷道進行整修、粉刷和沖洗作業(yè)時，必須對電纜線路進行保護，整修結束以后要重新將電纜懸掛好。摘掛帶電電纜時，應制定安全措施，報礦總工程師批準。采煤、掘進工作面放炮時，應有防止崩壞電纜的措施。鎧裝電纜應定期進行涂漆防腐，其周期可根據(jù)實際情況決定。一般采區(qū)、運輸大巷的電纜不超過2年，立井

64、的電纜不得超過2～3年。c.井下供應電纜審批制度井下采掘工作面應預先作出供電設計，經(jīng)程序審批后配給電纜與設備，安裝完畢進行驗收，合格后方可供電。對已拆除或不再使用的電纜要限期出井。,3.井下電纜的日常維護和檢查,（2）電纜的日常維護和定期巡視檢查制度a.定期檢查電纜運行和懸掛情況。日常維護的專責人要每天檢查一次，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。b.線路及線路中的連接器（件）溫度。c.移動設備的電纜，應由移動設備專責人（移動設備的操作者）班班

65、檢查。掘進巷道或工作面附近電纜余下的部分，應呈“S”形懸掛，不準在帶電的情況下盤圈。電纜應嚴防炮崩、其他外力沖擊或用力拖拽。d.礦高、低壓電纜管理專職人員，根據(jù)電纜管理要求實行全面管理，定期檢查出的問題及時書面通知使用單位，并限期處理與復查。e.高壓電纜的鎧裝層，若出現(xiàn)斷裂、松動應及時綁扎，立井井筒的高壓電纜應由兩人同時進行檢查維護。應每月至少檢查一次，如發(fā)現(xiàn)問題應及時組織或更換。,四、電纜故障的原因及判定,1.常見故障的原因及預防

66、措施在井下供電中，常見的電纜故障有相間短路、單相接地和斷相等故障。(1)電纜相間短路故障相間短路故障的原因主要有以下幾點：①制作鎧裝電纜接頭時，工藝不符合要求，三叉口處的絕緣受到損傷，接線盒內(nèi)的絕緣充填物老化、開裂受潮；低壓橡套電纜受到各種嚴重撞擊，接線盒內(nèi)的接線有毛刺、遭遇淋水、接線頭虛接產(chǎn)生高溫或電火花而發(fā)生短路故障。預防措施：嚴格接線工藝，提高連接處的密封與絕緣，防止水氣的浸入。加強巡視，避免任何外力沖擊損傷。②電纜的

67、鎧裝帶裂開，鉛包有裂紋；低壓橡套電纜出現(xiàn)降低相間絕緣性能的破口。此時，潮氣浸入，則會發(fā)生短路故障。預防措施：加強維護，避免機械傷害，敷設和搬移過程中，彎曲半徑不應小于最低允許彎曲半徑值。③銅一鋁、鋁一鋁連接頭，壓接工藝不當，質量不合格，造成接觸不良，阻值加大和溫度過高而出現(xiàn)短路故障。④庫存電纜時間長，兩端鉛封不嚴，絕緣受潮，不作試驗直接投入運行，導致出現(xiàn)短路故障。預防措施：切除受潮部分，先做耐壓試驗，試驗合格后，方可接線投入運行

68、。,(2)單相接地故障,《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：嚴禁井下配電變壓器中性點直接接地；嚴禁由地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機直接向井下供電。因此，井下供電系統(tǒng)是一個中性點不接地的供電系統(tǒng)。單相接地故障也叫做單相漏電接地故障，是井下常見的故障。單相接地故障事故原因主要有：機械損傷破壞絕緣，電纜接線工藝粗糙，有毛刺，接頭脫落碰及外殼，熱補或冷補質量不合格，線路上出現(xiàn)“雞爪子”、“羊尾巴”等。單相接地故障預防措施：加強維護管理，消除隱患；嚴格