礦用電纜及電纜連接器

1、 一、礦用電纜的分類及性能 礦用電纜按照結(jié)構(gòu)可分為橡套電纜、鎧裝電纜和塑料電纜3種。 按照用途可分為信號(hào)通訊電纜、控制電纜和動(dòng)力電纜。 按照電壓等級(jí)可分為低壓電纜、高壓電纜和千伏級(jí)電纜。 按照電纜芯線材料可分為銅芯電纜和鋁芯電纜等。2、屏蔽電纜（漏電保護(hù)作用）： 屏蔽橡套電纜是在普通橡套電纜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，經(jīng)改 進(jìn)制成的。首先是在普通橡套電纜三相主芯線的護(hù)套外又包了一層半導(dǎo)體屏蔽層（簡(jiǎn)稱屏蔽層）；其次是將四芯以上電纜的相間襯墊改用導(dǎo)電橡膠制成，再次是將四芯電纜的接地裸芯線做在導(dǎo)電橡膠中間，從而使其外圍的導(dǎo)電橡膠與接地芯線連為一體。 礦用屏蔽橡套電纜的屏蔽層是直接接地的。增加屏蔽層的作用一是當(dāng)電纜

2、受機(jī)械力而造成絕緣損壞時(shí)，導(dǎo)電的芯線必然先接觸屏蔽層，再通過導(dǎo)電的屏蔽層接地芯線使漏電繼電器自行切斷電源，起到超前切斷電源的作用，避免相間發(fā)生短路事故。二是避免了由于電纜電纜損壞使人觸電的危險(xiǎn)，防止人身觸電事故，并且減少因電火花而引起的煤塵和瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。 1 一主芯線； 2 一聚酯薄膜； 3 一絕緣層；4一雙面導(dǎo)電橡膠； 5 一導(dǎo)電橡電墊芯；6接地線；7導(dǎo)電橡膠帶；8外護(hù)套 1 一主芯線； 2 一主芯線絕緣層， 3 一控制或信號(hào)線 4 一半導(dǎo)體布帶 5 一接地芯線； 6 一墊芯(屏蔽材料)； 7 一外護(hù)套 8 一半導(dǎo)體橡膠 1（A、B、C）主芯線；2導(dǎo)電膠布帶；3內(nèi)絕緣層 ；4接地 線 ；

3、5分相絕緣 ；6外屏蔽層；7統(tǒng)包絕緣；8橡膠套 ； 9導(dǎo)電橡膠 ；10監(jiān)視芯線 (二）鎧裝電纜鎧裝電纜的導(dǎo)線芯線有鋁線和銅線兩種。鋁芯價(jià)格便宜，但接頭容易氧化，造成接觸不良而發(fā)熱；特別是在出現(xiàn)短路故障時(shí)，短路電弧產(chǎn)生的灼熱的鋁粉，容易引起礦井瓦斯和煤塵爆炸。注意：井下采區(qū)及工作面嚴(yán)禁使用鋁芯電纜！ 二、電纜的選型 （一）電纜的選型 合理選用電纜的總原則是符合 煤礦安全規(guī)程 的有關(guān)規(guī)定，并能滿足實(shí)際用中設(shè)備的要求。具體選擇方法包括以下幾個(gè)萬面： 1.井下電纜選用應(yīng)遵守的規(guī)定 （1）電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠截面的導(dǎo)體。 （2）嚴(yán)禁采用鋁包電纜。 （3）必須選用經(jīng)檢驗(yàn)合格的并取得煤礦礦用產(chǎn)品安全

4、標(biāo)志的阻燃電纜。 （4）電纜主芯線的截面積應(yīng)滿足供電線路負(fù)荷的要求。（5）對(duì)固定敷設(shè)的高壓電纜應(yīng)采用鎧裝電纜。對(duì)固定敷設(shè)的低壓電纜MVV鎧裝電纜或?qū)?yīng)電壓等級(jí)的移動(dòng)橡套軟電纜。（6）非固定敷設(shè)的高、低壓電纜，應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)采用橡套軟電纜。移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備應(yīng)使用專用橡套電纜。（7）照明、通訊、信號(hào)和控制用的電纜，應(yīng)采用鎧裝或橡套電纜。（8）低壓電纜不應(yīng)采用鋁芯，采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯電纜。2.電壓等級(jí)的確定根據(jù)電纜所在電網(wǎng)的電壓來確定電纜的電壓等級(jí)。向綜采工作面移動(dòng)變電站供電的高壓電纜，一般為6kV電壓。綜采工作面低壓供電系統(tǒng)電壓等級(jí)一般為 1140V 或66OV 。電鉆、照明系統(tǒng)的供電系統(tǒng)電

5、壓等級(jí)一般為127V，排水水泵、運(yùn)輸絞車的供電系統(tǒng)電壓等級(jí)一般為660V。 3.電纜種類的確定 （1）向移動(dòng)變電站供電的高壓電纜，一般選用 UGSP 型礦用高壓雙屏蔽（監(jiān)視型）橡套電纜。 （2）向千伏級(jí)采煤機(jī)等設(shè)備供電的電纜，應(yīng)選用UCPQ或UPQ系列電纜。 （3）向綜采工作面輸送機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、泵站等不經(jīng)常移動(dòng)的用電設(shè)備供電的電纜，均選用 UP系列不延燃橡套電纜。 （4）向煤電鉆供電的電纜，選用 UZ系列電鉆專用電繩。（5）固定敷設(shè)的照明、通訊、信號(hào)和控制用的電纜，應(yīng)選用鎧裝電纜、不延燃橡套或塑料電纜；非固定敷設(shè)的應(yīng)采用不延燃橡套電纜。4.電纜長(zhǎng)度的確定電纜的長(zhǎng)度應(yīng)按敷設(shè)電纜巷道的實(shí)際長(zhǎng)度，再加

6、適當(dāng)?shù)纳炜s量作為實(shí)際選用長(zhǎng)度。 （1）固定敷設(shè)的橡套軟電纜的實(shí)際選用長(zhǎng)度，應(yīng)比敷設(shè)電纜巷道的實(shí)際設(shè)計(jì)長(zhǎng)度增加10%。 （2）移動(dòng)設(shè)備用的橡套電纜，按使用最遠(yuǎn)點(diǎn)的長(zhǎng)度，在增加35m的活動(dòng)長(zhǎng)度。（3）固定敷設(shè)的鎧裝電纜的實(shí)際選用長(zhǎng)度，應(yīng)比敷設(shè)電纜巷道的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度增加5%。 （4）當(dāng)電纜中間有接頭時(shí)，應(yīng)在接線盒的兩端各增加不少于3m長(zhǎng)度。（5）在確定電纜長(zhǎng)度時(shí)，應(yīng)盡可能的以最遠(yuǎn)供電點(diǎn)計(jì)算。5.電纜芯數(shù)的確定（1）動(dòng)力干線電纜，一般選用4芯電纜，三根主芯線，一根接地芯線。（2）向采掘機(jī)械供電的電纜，要根據(jù)具體生產(chǎn)機(jī)械的控制方式、信號(hào)系統(tǒng)的要求相應(yīng)地增加控制芯線數(shù)。（3）專用通訊電纜的芯線，要按照通訊、信

7、號(hào)及控制系統(tǒng)的實(shí)際要求數(shù)選取，同時(shí)要留有一定數(shù)量的備用線數(shù)。 （4）電纜接地芯線除用作監(jiān)測(cè)接地回路外，不得兼作它用。 6.電纜截面的選擇電纜截面（指主芯線截面）的選擇，應(yīng)滿足下列要求： （1）電纜的正常工作負(fù)荷電流應(yīng)等于或小于電纜允許持續(xù)電流。（2）為保證供電距離最遠(yuǎn)、容量最大的電動(dòng)機(jī)在重載下起動(dòng)，要求電機(jī)起動(dòng)時(shí)的端電壓不得低于額定電壓的75。 （3）正常運(yùn)行時(shí)，要求最遠(yuǎn)處端電壓下降值不能超過額定電壓的710。（4）當(dāng)電纜通過最小兩相短路電流時(shí)，必須滿足過電流保護(hù)裝置最小靈敏度的要求。（5）電纜的機(jī)械強(qiáng)度要滿足生產(chǎn)設(shè)備的要求。 經(jīng)常移動(dòng)的電氣設(shè)備使用的橡套電纜的截面積應(yīng)滿足下表規(guī)定的按機(jī)械強(qiáng)度

8、要求的最小截面積。 （三）電纜的敷設(shè)煤礦井下電纜的用量大，就我礦而言井下敷設(shè)電纜就上萬米，如此多的電纜，如不嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程中的有關(guān)規(guī)定，勢(shì)必會(huì)引其非防爆性和受機(jī)械力破壞引起事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)字表明，在井下總電氣事故中，由電纜故障引起的要占50以上。因此，為提高礦井電氣安全水平，除在設(shè)計(jì)中盡可能采取必要措施外，還必須遵循電纜的敷設(shè)、連接規(guī)則，并加強(qiáng)管理。1.電纜敷設(shè)前的檢查電纜在下井敷設(shè)前，應(yīng)認(rèn)真校核規(guī)格型號(hào)及長(zhǎng)度是否與設(shè)計(jì)選型相符，觀察電纜表面是否符合使用要求，有無破損、壓痕等異?，F(xiàn)象，測(cè)量電纜的絕緣電阻，是否符合 煤礦電氣試驗(yàn)規(guī)程 和 煤礦安全規(guī)程 規(guī)定要求。額定電壓在3kV以上的各種電纜

9、，還要進(jìn)行泄漏電流和直流耐壓試驗(yàn)。2.電纜敷設(shè)的有關(guān)規(guī)定除手持式或移動(dòng)式設(shè)備連接的電纜外，電纜的敷設(shè)應(yīng)遵守下列規(guī)定：（1）在總回風(fēng)巷和專用回風(fēng)巷中不應(yīng)敷設(shè)電纜，立井井筒中敷設(shè)電纜時(shí)，必須有可靠的安全技術(shù)措施。溜放煤、矸、材料的溜道內(nèi)嚴(yán)禁敷設(shè)電纜?。?）電纜應(yīng)用吊鉤或夾子、卡箍或其他夾持裝置進(jìn)行敷設(shè)懸掛。（3）水平巷道或傾斜井巷中懸掛的電纜應(yīng)有適當(dāng)?shù)某诙?，并能在意外受力時(shí)自由墜落。（4）電纜懸掛點(diǎn)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。（5）電纜不應(yīng)懸掛在風(fēng)管和水管上，不得遭受淋水。電纜與壓風(fēng)管、供水管在巷道同一側(cè)敷設(shè)時(shí)，必須敷設(shè)在管子上方，并保持0.3m以上的距離。

10、（6）井筒和巷道內(nèi)的通信和信號(hào)電纜應(yīng)與動(dòng)力電纜分掛在井巷的兩側(cè)，如果受條件所限，在井筒內(nèi)應(yīng)敷設(shè)在電力電纜0.3m以外的地方，在巷道內(nèi)應(yīng)敷設(shè)在電力電纜0.1m以上的地方。（7）高低壓電力電纜敷設(shè)在巷道同一側(cè)時(shí)，高低壓電纜的距離應(yīng)大于0.1m，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)電纜，沿線每隔一定的距離，拐彎或分支點(diǎn)以及連接不同直徑電纜的接線盒兩端、穿墻電纜墻的兩邊都應(yīng)設(shè)置注有編號(hào)、用途、電壓和截面的標(biāo)志牌。（9）電纜穿過墻壁部分應(yīng)用套管保護(hù)，并嚴(yán)密封堵管口。(10)電纜敷設(shè)的最小允許彎曲半徑。(11)電纜接線盒的懸掛和固定。應(yīng)設(shè)托架,不得有淋水的地點(diǎn),必須安裝接地線

11、. （四）電纜溫度電纜絕緣材料對(duì)溫度的限制，通常是以芯線允許最高工作溫度表示的。電纜在運(yùn)行時(shí)，往往只能根據(jù)運(yùn)行中電纜表皮溫度作為依據(jù)。下表為各類電纜允許的最高溫度標(biāo)準(zhǔn)。（五）電纜的日常維護(hù)（1）電纜應(yīng)懸掛整齊，不許落地及浸在水中，電纜上不準(zhǔn)有淋水、滴水。（2）電纜在使用中，特別是移動(dòng)電纜，彎曲度要大于本身的彎曲半徑。使用中的電纜不準(zhǔn)堆放或盤圈。（3）工作面上的電纜，要在電纜槽中保護(hù)好，不要出槽、落地、防止被支架擠壓損壞或被石頭砸壞。 （4）采煤機(jī)負(fù)荷電纜在拖拽中要注意檢查維護(hù)，不要被電纜夾板扎壞、卡壞或電纜夾板被電纜槽卡住將電纜拉斷。 （5）工作面電纜在過刮板輸送機(jī)頭處要妥善保護(hù)，不要壓在刮板

12、輸送機(jī)頭下面或埋在浮煤中，避免被煤塊、石頭砸壞。 （6）電纜的絕緣電阻值，運(yùn)行中應(yīng)每月檢查一次，過流保護(hù)動(dòng)作后也應(yīng)進(jìn)行測(cè)定。（四）電纜故障及其查找方法電纜故障及其查找方法 1.電纜故障的性質(zhì)（1）接地故障電纜一相或數(shù)相芯線接地故障，分為低阻接地和高阻接地。芯線對(duì)地絕緣電阻低于500k為低阻故障，500k以上者為高阻故障。（2）短路故障有完全短路、低電阻或高電阻短路；有兩相同時(shí)接地短路或兩相直接短路；有三相短路或接地。（3）漏電故障1）電纜的絕緣水平低，出現(xiàn)漏電現(xiàn)象；2）芯線相間或?qū)Φ亟^緣電阻達(dá)不到要求；3）芯線之間或?qū)Φ匦孤╇娏鬟^大。（4）斷線故障 電纜一相或數(shù)相芯線被故障電流燒斷或受機(jī)械外力

13、損壞，形成完全斷線或部分?jǐn)嗑€。 （5）閃絡(luò)性故障 當(dāng)電纜的電壓達(dá)到某一定值時(shí)，芯線間或芯線對(duì)地發(fā)生閃絡(luò)性擊穿；當(dāng)電壓降低后，擊穿停止。電壓在升高時(shí)，或擊穿，或不再擊穿，這種故障稱為封閉性閃絡(luò)故障。 （6）混合性故障 同時(shí)具有上述兩種及兩種以上故障時(shí)，稱為混合性故障。2.電纜故障點(diǎn)的查找與判斷（1）直接判斷法 如果屬于電纜故障跳閘，應(yīng)首先用搖表測(cè)定電纜芯線之間和對(duì)地的絕緣電阻，初步判斷故障的性質(zhì)。若檢漏繼電器的電阻指示值低于規(guī)定值，或漏電繼電器動(dòng)作，說明是接地故障，也可能是不同的兩點(diǎn)同時(shí)發(fā)生接地的“相間”短路故障。（2）萬用表查找法 首先將電纜兩端的芯線全部開路，如果電纜故障是相間短路，將發(fā)生短

14、路的兩根芯線的端頭與萬用表相連接；如果是接地故障，就將發(fā)生接地的芯線和接地線接到萬用表上。將萬用表的選擇開關(guān)打到歐姆檔，然后由檢修人員對(duì)電纜逐段進(jìn)行彎曲或翻動(dòng)。當(dāng)彎曲到某一點(diǎn)，萬用表指針有較大的擺動(dòng)時(shí)，說明這一點(diǎn)是故障點(diǎn)。也可用干燥的木棒敲打電纜護(hù)套，當(dāng)敲打至某處，萬用表指針有較大的擺動(dòng)時(shí)，也就找到了故障點(diǎn)。這種方法使用于尋找一相或多相芯線低阻接地或短路故障。（3）電測(cè)法 當(dāng)故障點(diǎn)不能用直觀方法尋找時(shí)，必須使用電測(cè)法探測(cè)。一般常用的電測(cè)法有3種：1）電橋法2）電容電流法3）音響法 電橋法和電容電流法缺點(diǎn)是故障點(diǎn)是計(jì)算出來的，電纜長(zhǎng)度和故障點(diǎn)的距離還必須實(shí)測(cè)，誤差較大；音響法優(yōu)點(diǎn)是可以直接找到故

15、障點(diǎn)，不需要計(jì)算、測(cè)量。（4）專用儀器進(jìn)行測(cè)定 目前，測(cè)定電纜故障的儀器較多，而SDC智能型電纜故障測(cè)試儀，是一種新型的專用儀器，它能方便地對(duì)礦用電纜進(jìn)行故障點(diǎn)的測(cè)定，這種儀器由電纜故障閃測(cè)儀、同步接收定點(diǎn)儀、路徑信號(hào)產(chǎn)生器和控制保護(hù)器等四部分組成，其閃測(cè)儀采用脈沖法和閃絡(luò)法測(cè)定故障點(diǎn)。 對(duì)低阻或開路故障用儀器產(chǎn)生脈沖信號(hào)加到被測(cè)電纜，脈沖波勻速入射故障點(diǎn)而反射回到測(cè)試端；對(duì)高阻故障用外電路產(chǎn)生高壓信號(hào)加到被測(cè)電纜，當(dāng)電壓足夠高時(shí)故障點(diǎn)對(duì)地產(chǎn)生閃絡(luò)放電形成瞬間短路并產(chǎn)生多次反射波，經(jīng)計(jì)算可得故障點(diǎn)至測(cè)試端距離。該測(cè)試儀使用交流220V電源，將輸出線直接連接到電纜故障相和接地，使儀器處于“測(cè)阻”

16、狀態(tài)。儀器可自動(dòng)分析故障性質(zhì)，并提示下一步操作步驟。觀察測(cè)試波形，通過功能鍵進(jìn)行波形的位移、擴(kuò)展、壓縮及光標(biāo)移動(dòng)操作，尋找波形拐點(diǎn)進(jìn)行分析。游標(biāo)移到波形拐點(diǎn)，熒屏左下方顯示的數(shù)字就是電纜接頭或故障點(diǎn)到測(cè)試端的距離。然后可攜帶同步接收定點(diǎn)儀順著電纜路徑探測(cè)，進(jìn)行精確定位，在故障點(diǎn)耳機(jī)中發(fā)出的“啪啪”聲最響時(shí)，就是電纜故障點(diǎn)。3.電纜的故障處理 電纜故障的排除方法，應(yīng)根據(jù)具體情況而定，若電纜使用時(shí)間較長(zhǎng)，絕緣已經(jīng)老化、發(fā)脆、變軟，或線路短路電流持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，嚴(yán)重?fù)p壞等，這時(shí)必須換新電纜。若線路較長(zhǎng)，故障點(diǎn)又只有12個(gè)，這時(shí)可將電纜在故障處切斷后，重新連接進(jìn)行冷補(bǔ)或安裝接線盒，亦可將電纜運(yùn)到地面，按

17、“礦用橡膠電纜熱補(bǔ)工藝細(xì)則”進(jìn)行熱補(bǔ)。但屏蔽電纜在熱補(bǔ)時(shí)，需在絕緣層外面統(tǒng)包一層導(dǎo)電橡膠或?qū)щ娔z布帶，恢復(fù)其屏蔽性能。運(yùn)行中或修理后的電纜都應(yīng)進(jìn)行電氣試驗(yàn)。電纜故障的處理的幾條規(guī)定：（1）查找到電纜故障后，首先確定處理方法，必須檢查確認(rèn)停電后才能進(jìn)行處理。（2）需修補(bǔ)的電纜，凡是斷線或芯線銅絲折斷15以上時(shí)必須用冷壓方法重新連接芯線，除掉壓接管的“飛邊”，進(jìn)行絕緣處理和硫化熱補(bǔ)。（3）凡是電纜的破損護(hù)套修補(bǔ)必須用不延燃材料。（4）芯線接頭的電纜修補(bǔ)后，必須做加載試驗(yàn)。（5）在井下冷補(bǔ)過的電纜升井后必須進(jìn)行浸水耐壓試驗(yàn)。如果冷補(bǔ)頭處的溫度超限，必須重新修補(bǔ)或試驗(yàn)。（6）井下采掘工作面使用的電纜回撤升井后，必須進(jìn)行檢查登記、進(jìn)行干燥處理，經(jīng)浸水試驗(yàn)合格后，方可繼續(xù)發(fā)放使用。沒有經(jīng)過檢查、試驗(yàn)的電纜不許入井使用。（7）電纜修補(bǔ)試驗(yàn)合格后，必須進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量，對(duì)長(zhǎng)度有變化的電纜，要重新壓號(hào)，并更改賬卡和管理標(biāo)志板上的數(shù)據(jù)。4.井下電纜發(fā)生故障時(shí)注意事項(xiàng)（1）電纜故障發(fā)生后，首先根據(jù)故障的現(xiàn)象和狀態(tài)，正確判斷故障類型，并及時(shí)向礦調(diào)度室和機(jī)電科匯報(bào)，并及時(shí)進(jìn)行