礦井變配電第七章1

礦井變配電工義馬煤炭技工學(xué)校電工教研室

主要內(nèi)容導(dǎo)入新課第七章礦用電纜與電纜連接器第一節(jié)礦用電纜一、礦用電纜的分類及結(jié)構(gòu)三、礦用電纜敷設(shè)與維護(hù)二、礦用電纜的選型四、礦用電纜故障及其判斷第七章礦用電纜與電纜連接器第一節(jié)礦用電纜一、礦用電纜的分類及結(jié)構(gòu)礦用電纜鎧裝電纜橡套電纜塑料電纜油浸紙絕緣鎧裝電纜塑料鎧裝電纜

在煤礦井下，對(duì)油浸紙絕緣鎧裝電纜接頭、修補(bǔ)，存在諸多不便，而且油浸是井下火災(zāi)的隱患，因此，2005年版《煤礦安全規(guī)程》第467條對(duì)固定敷設(shè)的高壓電纜規(guī)定：

①在立井井筒或傾角為45。及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用聚氯乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。②在水平巷道或傾角在45。以下的井巷內(nèi)，應(yīng)采用聚氯乙烯絕緣鋼帶或細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜、交聯(lián)聚乙烯鋼帶或細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。(一)煤礦用移動(dòng)類阻燃軟電纜移動(dòng)類阻燃軟電纜(按其絕緣和護(hù)套材料)彈性體材料橡膠材料移動(dòng)類阻燃軟電纜(按其橡套屏蔽與否)普通橡套阻燃軟電纜屏蔽橡套阻燃軟電纜。

1.普通橡套阻燃軟電纜:

普通移動(dòng)類阻燃軟電纜與普通橡套電纜的結(jié)構(gòu)相同．導(dǎo)電線芯由多根細(xì)銅絲絞合而成。分相絕緣和墊芯都由橡膠制成，外護(hù)套采用氯丁橡膠制成，氯J橡膠燃燒時(shí)生成氯化氫氣體，將火焰包圍起來(lái)，使它與空氣隔離，很快熄滅。因此稱為阻燃電纜。

2．屏蔽橡套阻燃軟電纜

1)、屏蔽橡套阻燃軟電纜與普通橡套軟電纜的結(jié)構(gòu)基本相同，不同點(diǎn)是在每根主線芯的分相絕緣外包有用導(dǎo)電橡膠制成的屏蔽層，接地芯線外沒(méi)有橡膠絕緣，而是直接纏繞導(dǎo)電橡膠帶。電纜中間的墊芯，也是用導(dǎo)電橡膠制成；有的在電纜護(hù)套內(nèi)的同芯圓上，設(shè)一層加強(qiáng)屏蔽層，稱為雙屏蔽電纜。

2)、屏蔽電纜的優(yōu)點(diǎn):通過(guò)屏蔽層直接接地造成接障，使檢漏繼電器動(dòng)作，切除故障電源，既可以防止嚴(yán)重的相間短路發(fā)生，又可有效地防止漏電火花或短路電弧引起的瓦斯、煤塵爆炸。屏蔽電纜特別適用于具有瓦斯、煤塵爆炸的場(chǎng)所和啟動(dòng)頻繁的電氣設(shè)備。

(二)煤礦用額定電壓10kV及以下銅芯固定敷設(shè)阻燃電力電纜

固定敷設(shè)阻燃電力電纜的主線芯由銅線絞制而成，分相絕緣采用聚氯乙烯或交聯(lián)聚乙烯。外護(hù)套采用聚氯乙烯，分為鎧裝和非鎧裝電纜，有屏蔽電纜和普通電纜。

由于塑料電纜的絕緣電阻，介質(zhì)損耗等電氣性能較好，并有耐水、抗腐、制造工藝簡(jiǎn)單、質(zhì)量輕、運(yùn)輸方便、敷設(shè)高差不受限制等優(yōu)點(diǎn)，因而取代了油浸紙絕緣電纜，在煤礦井下固定敷設(shè)電纜中被廣泛應(yīng)用。

煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：井下照明、通信、信號(hào)和控制用的電纜，應(yīng)采用鎧裝或非鎧裝通信電纜、橡套電纜或Mw型塑力纜。(三)煤礦用阻燃通信電纜二、礦用電纜的選型(一)電纜型號(hào)的選擇

(1)煤礦井下電纜，必須選用取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻燃電纜。(2)嚴(yán)禁采用鋁包電纜。

(3)固定敷設(shè)的高壓電纜，按照《煤礦安全規(guī)程》第467條第六款規(guī)定。

(4)固定敷設(shè)的低壓電纜，應(yīng)采用MW鎧裝或非鎧裝電纜或?qū)?yīng)電壓等級(jí)的移動(dòng)橡套軟電纜。

(5)非固定敷設(shè)的高低壓電纜，必須采用符合MT818標(biāo)準(zhǔn)的橡套軟電纜。移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備應(yīng)使用專用橡套電纜。

(6)照明、通信、信號(hào)和控制用的電纜，應(yīng)采用鎧裝或非鎧裝通信電纜、橡套電纜或MW型塑力纜。

(7)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。

(二)電纜長(zhǎng)度的確定

由于電纜有一定的柔性，在敷設(shè)時(shí)要有一定的彎曲和松弛度，因此，電纜的實(shí)際長(zhǎng)度大于敷設(shè)路徑長(zhǎng)度.

當(dāng)電纜中間有接頭時(shí)，應(yīng)在接線盒兩端各增加3米。

(三)電纜主線芯截面積的確定

1．移動(dòng)類阻燃軟電纜

經(jīng)常移動(dòng)的電氣設(shè)備使用的移動(dòng)類阻燃軟電纜的截面積應(yīng)首先滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求，按機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面積選擇截面積，然后滿足允許電流要求。

(2)按電壓損失確定電纜主截面。

由于電氣設(shè)備正常工作時(shí)，其端電壓不低于額定電壓的95％，因此，在選擇電纜時(shí)，一般要求線路上的總電壓損失，不大于所規(guī)定的電壓損失.

(3)按電纜最遠(yuǎn)點(diǎn)的最小短路電流校驗(yàn)所選電纜是否滿足保護(hù)裝置要求的最小截面。

(1)按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流選擇電纜截面。電纜的長(zhǎng)允許通過(guò)的電流值應(yīng)大于或等于實(shí)際流過(guò)電纜的工作電流2．低壓動(dòng)力電纜3．高壓動(dòng)力電纜

高壓動(dòng)力電纜應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度，允許負(fù)荷電流，線路允許電壓損失進(jìn)行選擇，并按短路電流(三相短路電流)校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性，并要求流過(guò)電纜的最小兩相短路電流滿足過(guò)流保護(hù)裝置靈敏度的要求。

三、礦用電纜敷設(shè)與維護(hù)(一)電纜的敷設(shè)

(1)首先檢查電纜的外觀，不應(yīng)有砸傷、壓扁、鎧裝松散、嚴(yán)重銹蝕、外護(hù)套龜裂等現(xiàn)象。對(duì)新出廠的電纜還要檢查出廠合格證，煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志，絕緣試驗(yàn)合格證；檢查電纜的型號(hào)規(guī)格、長(zhǎng)度、電壓等級(jí)、護(hù)套是否符合要求。

(3)檢查敷設(shè)線路，巷道內(nèi)電纜掛鉤應(yīng)齊全，安全距離和高度應(yīng)符合要求，金屬電纜鉤應(yīng)做防銹處理；電纜通過(guò)硐室門、風(fēng)門等隔墻時(shí)，應(yīng)安裝好穿墻管；預(yù)定敷設(shè)電纜接線盒的地點(diǎn)不應(yīng)有淋水。

(2)電纜的敷設(shè)路徑，應(yīng)按長(zhǎng)度最短，易于敷設(shè)，便于維修，巷道支護(hù)良好，有利安全的原則選擇。2．電纜敷設(shè)的有關(guān)規(guī)定

(1)電纜敷設(shè)地點(diǎn)，在總回風(fēng)巷和專用回風(fēng)巷不應(yīng)敷設(shè)電纜，在機(jī)械提升的進(jìn)風(fēng)的傾斜井巷(不包括輸送機(jī)上、下山)和使用木支架的立井井筒中敷設(shè)電纜時(shí)，必須有可靠的安全施；溜放煤、矸、材料的溜道中嚴(yán)禁敷設(shè)電纜。

(2)電纜必須懸掛。在水平巷道或傾角在30。以下的井巷中，電纜應(yīng)用吊鉤懸掛；在立井井筒或傾角在30。及其以上的井巷中，電纜應(yīng)用夾子、卡箍或其他夾持裝置進(jìn)行敷設(shè)。

(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。其懸掛高度應(yīng)保證電纜在礦車掉道時(shí)不受撞擊，在電纜墜落時(shí)不落在軌道或輸送機(jī)上。

(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(guò)3m，在立井井筒內(nèi)不得超過(guò)6m。

(7)高、低壓電力電纜敷設(shè)在巷道同一側(cè)時(shí)，高、低電纜之間的距離應(yīng)大于o．1m;高壓電纜之間，低壓電纜之間的距離不得小于50mm，以便于摘掛。

(6)井筒和巷道內(nèi)的通信和信號(hào)電纜應(yīng)與電力電纜分掛在井巷的兩側(cè)；如果必須同側(cè)敷設(shè)，在井筒內(nèi)應(yīng)敷設(shè)在距電力電纜0·3m以外的地方，在巷道內(nèi)應(yīng)敷設(shè)在電力電纜上方0．1m以上的地方。

(5)電纜不應(yīng)懸掛在風(fēng)管或水管上，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。

(二)電纜的運(yùn)行與維護(hù)

1．電纜的運(yùn)行

(1)電纜投入運(yùn)行前應(yīng)進(jìn)行下列電氣試驗(yàn)：①測(cè)量電纜各線芯導(dǎo)體的直流電阻和三相電阻的對(duì)稱性；

②測(cè)量電纜的終端接線盒及中間接線盒各接地極的接地電阻；③按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行絕緣性能試驗(yàn)，檢查電纜線路的相位。

(2)礦井電纜線路禁止升壓運(yùn)行。

(3)電纜表皮的允許溫度應(yīng)每月測(cè)量一次，應(yīng)符合要求。

(4)運(yùn)行中電纜線路的絕緣電阻值應(yīng)符合規(guī)定要求。

固定敷設(shè)電纜的絕緣和外部檢查，每季1次，但每周應(yīng)由專責(zé)電工檢查1次電纜外部和懸掛情況。移動(dòng)式電氣設(shè)備的橡套電纜絕緣檢查，每月次但每當(dāng)班司機(jī)或?qū)Ｘ?zé)電工檢查1次外皮有無(wú)破損。

2．電纜運(yùn)行中的定期檢查1)檢查周期。

(1)對(duì)敷設(shè)在井筒內(nèi)的電纜：電纜應(yīng)無(wú)機(jī)械損傷，鎧裝層應(yīng)無(wú)松散及嚴(yán)重銹蝕；固定電纜的卡子應(yīng)無(wú)松動(dòng)、砸刮損壞；清除電纜卡子與支架上的積垢及雜物；檢查接線盒的表面溫度。2)檢查內(nèi)容。

(2)井下中央變電所至采、掘電纜：電纜應(yīng)按規(guī)定吊掛好；電纜應(yīng)無(wú)機(jī)械損傷；電纜的金屬鎧裝層應(yīng)無(wú)銹蝕、裂口、斷裂、松散、脫落現(xiàn)象；電纜與電氣設(shè)備的連接應(yīng)符合防爆要求；電纜的標(biāo)志應(yīng)符合要求。

(3)絕緣電阻的測(cè)量：一般用搖表測(cè)量電纜的絕緣電阻，不同的電纜按規(guī)定的不同周期進(jìn)行測(cè)量，以便檢查電纜的絕緣狀態(tài)。絕緣電阻值：1kV以下電纜．不小于50M；6～10kV電纜，不小于100M。運(yùn)行中的高壓橡套電纜的絕緣電阻，一般應(yīng)大于50M；低壓，一般應(yīng)大于2M。

3．電纜的維護(hù)管理

(1)電纜外皮的防腐,對(duì)井下敷設(shè)的裸鋼或鋼絲鎧裝電纜，應(yīng)定期進(jìn)行防腐處理

(2)電纜的防護(hù)。對(duì)掘進(jìn)工作面用電設(shè)備用的電纜，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)視電纜情況，防止電纜遭受撞擊、擠壓；設(shè)備移動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)專人看守，防止電纜擠傷和拖斷；立井井筒內(nèi)更換罐道、風(fēng)水管路維修及井壁維修時(shí)，對(duì)井筒內(nèi)的電纜必須進(jìn)行防護(hù)；在井筒施工時(shí)，要制定措施防止砸傷電纜；在井下巷道內(nèi)運(yùn)輸越寬大型材料或大型設(shè)備時(shí)，制定措施防止擠傷、撞傷、刮斷電纜；在井下堆放物料時(shí)，嚴(yán)禁壓擠電纜。

(3)電纜的管理。各礦井應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦用電纜的管理，成立專門組織負(fù)責(zé)對(duì)全礦電力、照明、通信控制電纜統(tǒng)一管理，做到賬、卡、物一致；禁止電纜露天堆放，嚴(yán)禁不合格的電纜下井。四、礦用電纜故障及其判斷(一)電纜故障的種類和原因1．電纜故障的種類(1)電纜的絕緣故障。①主線芯之間或線芯對(duì)地絕緣電阻達(dá)不到要求。②線芯之間或主線芯對(duì)地泄漏電流過(guò)大.

(2)單相接地故障。單相接地故障也稱漏電接地故障，即某相線芯完全接地，檢漏繼電器動(dòng)作。

(3)短路故障。包括二相或三相相問(wèn)短路、接地路。

(4)斷相故障。電纜一相或幾相芯線斷開(kāi)。

2．電纜故障的原因

電纜發(fā)生故障有多方面的原因，與設(shè)計(jì)選型，安裝施工，使用環(huán)境、運(yùn)行狀況、維護(hù)管理有密切關(guān)系。

(1)電纜在使用中遇到擠、壓、埋、砸、刮、受潮水，都可能使電纜的絕緣下降，造成漏電、短路及斷相事故。

(2)在運(yùn)輸過(guò)程中，因電機(jī)車、礦車掉道或者材料超寬造成碰撞，損壞運(yùn)輸大巷的電纜，出現(xiàn)斷相、短事故。

(3)電纜接線盒不符合要求。密封不好受潮，造成短路、絕緣下降事故。

(4)日常維護(hù)檢修管理不善，將電纜落在地上，甚至浸泡在水中；出現(xiàn)“雞爪子”、“羊尾巴”、“明接頭”，造成漏電、短路事故。

(5)選擇電纜截面時(shí)機(jī)械強(qiáng)度不夠，拉斷或掛斷，造成斷相事故。

(6)因操作過(guò)電壓、大氣過(guò)電壓，造成電纜的短路、接地事故。

(7)電纜截面積過(guò)小，使電纜長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，造成絕緣老化，出現(xiàn)電纜絕緣故障。(二)電纜故障的判斷1．故障性質(zhì)的判斷

用兆歐表(搖表)測(cè)量絕緣電阻，判斷相間短路、單相接地、斷相故障。2．電纜故障點(diǎn)的判斷

用搖表測(cè)量電纜線芯之間及線芯和地之間的絕緣電阻，判斷出電纜故障的性質(zhì)。凡屬電纜絕緣故障，往往是通過(guò)檢測(cè)絕緣電阻和做泄漏試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，或者根據(jù)檢漏繼電器絕緣讀數(shù)判斷。接地事故可通過(guò)檢漏繼電器跳閘發(fā)現(xiàn)。短路事故通常是接地短路或短路后接地，少數(shù)是只短路不接地。

(1)用萬(wàn)用表判斷橡套軟電纜故障點(diǎn)

(2)用單臂電橋判斷電纜故障點(diǎn)。

判斷電纜故障點(diǎn)，還可采用聲測(cè)法尋找斷相、電纜低電阻接地等故障。(三)處理電纜故障的注意事項(xiàng)1．正確判斷及時(shí)處理

(2)電纜因故障引起火災(zāi)時(shí)，立即切斷電源，用砂子、干粉滅火器等滅火器材滅火，并及時(shí)匯報(bào)。

(1)用普通型攜帶式電氣測(cè)量?jī)x表測(cè)量電纜故障時(shí)，必須保證周圍的瓦斯?jié)舛鹊陀?％以下；在使用過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周圍的瓦斯?jié)舛取?．注意事項(xiàng)

(4)用儀器、儀表及人工敲打等方法判斷電纜故障點(diǎn)時(shí)，必須在故障電纜切斷電源，并與其他電網(wǎng)完全隔開(kāi)后方可進(jìn)行。

(3)不準(zhǔn)用試送電的方法判斷電纜故障的性質(zhì)和故障點(diǎn)所在區(qū)段