礦山供配電設計要求

礦山供配電設計要求1供電電源1.1有一級負荷的礦山應由雙重電源供電；當一電源中斷供電，另一電源不應同時受到損壞。1.2大、中型礦山應由兩回電源線路供電；兩回電源線路中的任一回中斷供電時，另一回電源線路應保證供給全部一、二級負荷電力需求。2負荷分級及供電要求2.1礦山電力負荷的分級應符合表2.1的規(guī)定。表2.1礦山電力負荷的分級負荷級別設備名稱一級負荷井下有淹沒危險環(huán)境礦井的主排水泵、下山開采的采區(qū)排水泵、井下抗災排水泵、防水閘門；井下有爆炸或?qū)θ梭w健康有嚴重損害的危險環(huán)境礦井的主通風機及有備用機組的井下局部通風機；礦井經(jīng)常升降人員的立井提升機；有淹沒危險環(huán)境露天礦采礦場的排水泵或用井巷排水的排水泵；根據(jù)國家現(xiàn)行有關規(guī)范規(guī)定應視為一級負荷的其他設備。二級負荷大型礦山中除一級負荷外與礦物開采、運輸、提升、加工及外運直接有關的單臺設備或互相關聯(lián)的成組設備；地面一級負荷、大型礦山二級負荷工作場所用于確保正常活動繼續(xù)進行的應急照明設備；礦井通信和安全監(jiān)控裝置的電源設備；大型露天礦的疏干排水泵；鐵路車站的信號電源設備；根據(jù)國家現(xiàn)行有關規(guī)范規(guī)定應視為二級負荷的其他設備。三級負荷不屬于一級和二級的用電負荷2.2屬于一級負荷的提升機和主通風機應由雙重電源供電，兩回電源線路均應直接引自地面變電所不同母線段的專用線路。提升機的其中一回電源線可引自鄰近的提升機房。2.3井下抗災潛水泵站的供電線路不得少于兩路，且應來自不同的變壓器和母線段，供電及控制設備應安裝在地面。當抗災排水系統(tǒng)采用接力排水時，在保證安全的前提下，經(jīng)技術經(jīng)濟比較后，其供電和控制設備可設置在上部水平的控制室內(nèi)。3地面配電3.1礦山一級負荷的兩個電源均需經(jīng)主變壓器變壓時，應采用2臺及以上變壓器。當1臺停止運行時，其余變壓器的容量，應保證主變壓器擔負的一級和二級負荷用電。3.2井塔內(nèi)、井口房及通風機房周圍20m范圍內(nèi)嚴禁布置油浸變壓器。多層廠房在首層布置油浸變壓器時，首層外墻開口部位的上方應設置寬度不小于1.0m的不燃燒體防火挑檐或高度不小于1.2m的窗檻墻。3.3當露天或半露天20kV及以下變壓器供給一級負荷用電時，相鄰油浸變壓器的凈距不應小于5m；當小于5m時，應設置防火墻。3.4爆炸危險環(huán)境低壓配電系統(tǒng)接地應滿足下列規(guī)定:1爆炸性環(huán)境中的TN系統(tǒng)應采用TN-S型。2危險區(qū)域中的TT型電源系統(tǒng)應采用剩余電流動作的保護電器。3爆炸性環(huán)境中的IT型電源系統(tǒng)應設置絕緣監(jiān)測裝置。3.5當?shù)V山6kV～20kV系統(tǒng)采用不接地、高電阻接地或消弧線圈接地方式時，應將流經(jīng)單相接地故障點的電流限制在10A以內(nèi)；當6kV～20kV系統(tǒng)采用低電阻接地方式時，應將流經(jīng)單相接地故障點的電流限制在200A以內(nèi)。3.6露天礦采礦場和排廢場的電氣設施防護應符合下列規(guī)定：1當采用遮欄或殼體實現(xiàn)直接接觸防護，所有的帶電部件應在殼體內(nèi)或遮欄后面，它們所提供的防護等級應符合表3.6-1的要求。表3.6-1用遮欄或殼體對帶電部件作直接接觸防護的最低防護等級要求標稱電壓（a.c.）操作區(qū)域內(nèi)電氣操作區(qū)域內(nèi)封閉的電氣操作區(qū)域內(nèi)50＜Ue≤1000V對于易接近的上表面或遮欄或殼體實行防護等級為IP2X或IP4X的完全防護。這種防護特別適合那些充當支撐表面的殼體部分b如果Ue≤660V或在伸臂范圍內(nèi)可同時觸及的帶電部件無壓差時,采用防護等級為IP1Xa的部分防護；對于易接近的上表面或遮欄或殼體，如果Ue＞600V，采用防護等級為IP2X的完全防護；當Ue＞660V時,采用防護等級為IP4X的完全防護，這些特別適合那些充當支撐表面的殼體部分b如果Ue≤660V,采用IP0X的無防護；如果Ue＞660V或在伸臂范圍內(nèi)可同時觸及的帶電部件無壓差時，采用防護等級為IP1Xa的部分防護bUe＞1000V在伸臂范圍內(nèi)，采用IP5X的完全防護；超出伸臂范圍，采用IP2X的部分防護在伸臂范圍內(nèi)，采用IP5X的完全防護；超出伸臂范圍，采用IP1Xa的部分防護采用IP1Xa的部分防護a在電氣操作區(qū)域和封閉的電氣操作區(qū)域內(nèi)，把帶電部件放在伸臂達不到的地方或放置遮欄，例如采用防護遮欄或欄桿，可以視為達到了IP1X的防護。b可以使用地面上的插頭和插座，但插座在不用時應加以遮蓋。注1本規(guī)范中，IP防護等級僅用于規(guī)定人身與帶電部件接觸的防護。注2表中給出的電壓指交流線間標稱電壓。2戶內(nèi)設施操作維修通道的出入口應符合下述規(guī)定：（1）對于額定工作電壓不超過1kV的裝置，長度超過20m的通道必須能從兩端出入。（2）對于額定工作電壓超過1kV的裝置,長度超過6m的通道必須能從兩端出入。3戶外設施操作場地裸露的帶電部件防護應滿足下列規(guī)定：（1）戶外設施操作場地裸露的帶電部件防護要求，應滿足表3.6-2要求，并按照圖3.6—1～4校驗。（2）最小電氣間隙是指從地面算起2300mm的活動范圍，它可不防止人到達閃絡區(qū)。（3）如果帶電部件包括架空線，應采取措施以保證不會由于導體下垂、刮風、短路的電動力或使用復合平行絕緣子串時絕緣損壞等原因而減小最小電氣距離。（4）護欄的最小高度和距離帶電部件的最小距離是基于對防止直接接觸的考慮。必要時可采用附加措施以限制人進入。如果護欄內(nèi)的裸露的帶電部件所處高度小于表3.6-2中H要求的最小值，必須安裝遮欄以限制人身接近此類帶電部件。（5）在遭受暴雪的區(qū)域，在可進入?yún)^(qū)域H采用的S的電氣間隙值應根據(jù)預計的積雪厚度面增加。表3.6-2戶外設施操作場地裸露的帶電部件的最小凈距單位（mm）1234567標稱電壓/kV在可進入?yún)^(qū)域，帶電部件的最低高度H在設施內(nèi)從帶電部件到遮欄的水平距離從帶電部件到外部圍欄的水平距離A板狀遮欄的最低高度為1800B篩或網(wǎng)狀遮欄，最低高度為1800C第3、4列所述型式高度低于1800的遮欄或有扶手、鏈、繩的遮欄，最低高度都是1100D板狀圍欄，最低高度為1800E篩或網(wǎng)狀遮欄，最低高度為1800H=S+2300Hmin=2600A=SB=S+100C=S+300Cmin=600D=S+1000E=S+15001～1026002003006001200170015～202600300400600130018003526004005007001400190066295065075095016502150注1S為“帶電部件至接地部件之間”的電氣間隙，海拔高于1000m地區(qū)須修正。注2對板狀遮欄和圍欄，水平距離應從離帶電部件最近的面測量。注3對鏈或繩，水平距離必須加上下垂。圖3.6—1帶電部件到外部護欄的距離單位（mm）H1-空動力線對地最小距離；D、E-表3.6-2的第6列和第7列要求的最小距離；S-“帶電部件至接地部件之間”的電氣間隙。圖3.6-2戶外設施中在可進入?yún)^(qū)域的平面上帶電部件的最低高度單位（mm）帶電部分不得在畫點區(qū)域之內(nèi)a)板狀遮欄b)篩或網(wǎng)狀遮欄c)含有扶手、鏈或繩的遮欄圖3.6-3標稱電壓30kV以下(包括30kV)的戶外設施的帶電部件的距離單位（mm）H-表3.6-2第2列要求的,在可進入?yún)^(qū)域的平面上帶電部件的最小距離。A、B和C-表3.6-2第3、4和5列分別要求的最小距離。S-“帶電部件至接地部件之間”的電氣間隙。帶電部分不得在畫點區(qū)域之內(nèi)a)板狀遮欄b)篩或網(wǎng)狀遮欄c)含有扶手、鏈或繩的遮欄圖3.6-4標稱電壓30kV以上的戶外設施的帶電部件的距離單位（mm）H-可進入?yún)^(qū)域的平面上帶電部件的最小距離見表3.6-2第2列。A、B和C-表3.6-2第3、4和5列分別要求的最小距離。S-“帶電部件至接地部件之間”的電氣間隙。3.7電力變壓器類、垂直布置的三相電抗器和避雷器、斷路器及瓷套管等電氣設備具有下列情況之一時,均應進行抗震驗算:1電壓為110kV和220kV。2設計基本地震加速度為0.20g及以上地區(qū)。3設計基本地震加速度為0.10g及0.15g地區(qū)且放置電氣設備的樓層或支架高度大于1.8m。3.8抗震設防烈度為7度及以上時，礦井主變（配）電所的變壓器、消弧線圈、集合式電容器設計，應符合下列規(guī)定：1應取消滾輪及軌道，并直接固定在基礎上，同時加寬基礎。2設備引線及設備間連線應采用軟導線；當采用硬導線時，應有軟導線或伸縮接頭過渡。4井下供配電4.1井下變電所的電源及供電回路設置應符合下列規(guī)定：1由地面引至井下主變電所和其他井下變電所的電力電纜，其總回路數(shù)不應少于兩回路；當任一回路停止供電時，其余回路的供電能力應能承擔井下全部負荷。2有一級負荷的井下主變電所、主排水泵房變電所和其他變電所，應由雙重電源供電。3向大型礦井井下礦物開采、運輸負荷配電的變電所，應采用雙回路供電。4.2有爆炸危險環(huán)境的井下配電變壓器嚴禁中性點直接接地，地面中性點直接接地的變壓器或者發(fā)電機嚴禁直接向井下供電。4.3有爆炸危險環(huán)境的礦山井下低壓配電系統(tǒng)接地型式應采用不接地IT系統(tǒng)。4.4煤礦井下局部通風機供配電應符合下列規(guī)定：1高瓦斯礦井、突出礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面局部通風機應采用雙電源供電。其中，主供電源必須采用三專（專用開關、專用電纜、專用變壓器）供電，備供電源允許引自其他同時帶電的動力變壓器的低壓母線段，但其供電回路應采用裝有選擇性漏電保護的專用開關和專用線路供電。2其他掘進工作面的局部通風機必須采用裝有選擇性漏電保護的專用開關和專用線路供電。當配備了備用局部通風機時，正常工作的局部通風機和備用局部通風機的電源必須取自同時帶電的不同母線段的相互獨立的電源。當沒有配備備用局部通風機時，正常工作的局部通風機必須采用三專供電。3使用局部通風機供風的地點，必須實行風電閉鎖和甲烷電閉鎖，保證在停風和甲烷超限后能切斷該區(qū)域內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設備的電源。4專用變壓器最多可向4個不同掘進工作面的局部通風機供電；備用局部通風機電源必須取自同時帶電的另一電源，當正常工作的局部通風機故障時，備用局部通風機能自動啟動，保持掘進工作面正常通風。4.5煤礦井下電氣設備的選用必須符合表4.5的要求。表4.5井下電氣設備選用規(guī)定設備類別突出礦井和瓦斯噴出區(qū)域高瓦斯礦井、低瓦斯礦井井底車場、中央變電所、總進風巷和主要進風巷翻車機硐室采區(qū)進風巷總回風巷、主要回風巷、采區(qū)回風巷、采掘工作面和工作面進、回風巷低瓦斯礦井高瓦斯礦井1.高低壓電機和電氣設備礦用防爆型(增安型除外)礦用一般型礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型(增安型除外)2.照明燈具礦用防爆型(增安型除外)礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型(增安型除外)3.通信、自動控制的儀表、儀器礦用防爆型(增安型除外)礦用一般型礦用防爆型礦用防爆型礦用防爆型(增安型除外)注：1突出礦井應當采用本安型礦燈。2遠距離傳輸?shù)谋O(jiān)控、通信信號應當采用本安型，動力載波信號除外。3在爆炸性環(huán)境中使用的設備應當采用EPLMa保護級別。非煤礦專用的便攜式電氣測量儀表，必須在瓦斯?jié)舛?.0%以下的地點使用，并實時監(jiān)測使用環(huán)境的瓦斯?jié)舛取?.6井下各級配電電壓和各種電氣設備的額定電壓等級，應當符合下列要求：1井下有爆炸危險環(huán)境，高壓不超過10kV。2井下無爆炸危險環(huán)境，高壓超過10kV時應采取專門安全措施。3手持式電氣設備的供電額定電壓不超過127V。4采掘工作面用電設備電壓超過3kV時，應采取專門的安全措施。4.7井下嚴禁使用油浸式電氣設備。4.8井下6kV或10kV系統(tǒng)單相接地保護的設置應符合下列規(guī)定：16kV或10kV系統(tǒng)中性點采用不接地、高電阻接地或消弧線圈接地方式時，井下主變（配）電所和直接從地面受電的變（配）電所高壓饋出線上應裝有選擇性的單相接地保護；接地保護應動作于跳閘或信號；向移動變電站供電的高壓饋出線，應裝設有選擇性的單相接地保護，保護應無時限動作于跳閘。26kV或10kV系統(tǒng)中性點采用低電阻接地方式時，井下各級變（配）電所高壓饋線均應裝設二段零序電流保護；其第一段應采用動作時限不長于0.3s的零序電流速斷，直接向電動機、變壓器和移動變電站供電的高壓饋線應采用無時限的零序電流速斷；第二段應采用零序過電流保護，時限應與相間過電流保護相同。4.9井下低壓電氣裝置應設置電擊防護措施。并應符合下列規(guī)定：1井下約定接觸電壓限值應取交流30V，直流70V。2有爆炸危險環(huán)境礦井，如低壓配電IT系統(tǒng)采取自動切斷電源作為電擊防護措施，當發(fā)生對外露導電部分或?qū)Φ氐膯我唤拥毓收蠒r，防護裝置應迅速切斷故障線路。3交流低壓配電TN-S系統(tǒng)采取自動切斷電源的防護措施時，應在出線電流小于32A的終端回路裝設額定剩余電流不大于30mA的RCD作為附加保護。4采用SELV和PELV特低電壓作為保護措施時，特低電壓的上限值應不超過交流25V和直流60V。4.10直接向井下供電的饋電線路上，嚴禁裝設自動重合閘。4.11變電硐室長度超過6m時，必須在硐室的兩端各設1個出口。4.12電力電纜的選擇應符合下列規(guī)定： 1在立井井筒或傾角45°及以上的井巷內(nèi)，固定敷設的高壓電纜應采用粗鋼絲鎧裝電力電纜。2在水平巷道或傾角小于45°的井巷內(nèi)，固定敷設的高壓電纜應采用鋼帶或細鋼絲鎧裝電力電纜。3移動變電站的電源電纜，應采用礦用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜。4重要電源回路、移動式電氣設備的電纜及有爆炸危險環(huán)境井下的低壓電纜應采用銅芯電纜。5井下所有電纜應采用阻燃電纜。4.13抗震設防烈度為9度時，高瓦斯礦井井下供配電設備應采用隔爆型或本安型電氣設備，且設備之間應采用軟連接。4.14嚴禁利用有爆炸危險場所的軌道作回流導體。凡不準用作回流的鋼軌和用作回流鋼軌的聯(lián)接處，必須裝設兩處可靠的軌道絕緣。第一絕緣點應設在分界處；第二絕緣點應設在爆炸危險場所以外，且與第一絕緣點的距離應大于一列車的長度。5照明5.1井下下列地點應安裝固定式照明裝置：1變電所、調(diào)度室、機車庫、信號站、水泵房等安裝機電設備的硐室。2爆炸物品庫、井下修理間、候車室、保健室等。3井底車場范圍內(nèi)的運輸巷道。4有電機車或無軌膠輪車運行的主要運輸巷道、有行人道的集中帶式輸送機巷道、有行人道的斜井、升降人員及物料的絞車道以及主要巷道交岔點等處。5經(jīng)常有人看管的機電設備處、移動變電站處。6風門、安全出口處等易發(fā)生危險的地點。7主要進風巷的交岔點和采區(qū)車場。8綜合機械化采、掘工作面。9溜井井口、天井井口等易發(fā)生危險的地點。10劇毒化學品、放射源存放場所及雷管庫、炸藥庫、油庫等爆炸危險場所。5.2井下固定照明的照度標準應不低于表5.2的規(guī)定。表5.2井下固定照明照度標準（lx）序號照明地點照度值（lx）1一般電氣硐室和設備硐室502主變電所753主要排水泵房754信號站、調(diào)度室755換裝硐室、修理間756機車庫307翻車機硐室、自卸式礦車卸載站308爆炸物品庫發(fā)放室30存放室309保健室10010候車室、避難硐室、消防材料庫2011井底車場及其附近巷道1512運輸巷道1013巷道交叉點1514專用人行道155.3下列場所應設置應急照明：1地面主變電所和其他變電所的控制室、屋內(nèi)配電裝置室、蓄電池室及屋內(nèi)主要通道。2礦井生產(chǎn)調(diào)度室、監(jiān)控室、通信站等電子信息系統(tǒng)機房。3地面的主要通風機、主井提升機、副井提升機、主井帶式輸送機、瓦斯抽采泵、空氣壓縮機、抗災排水泵等設備或設備房（驅(qū)動機房、井塔）的主機室（大廳）、電氣間、控制室和值班室。4副井井口房、地面煤炭生產(chǎn)系統(tǒng)的主要生產(chǎn)車間、電氣間、控制室。5溜井井口、天井井口等易發(fā)生危險的地點。6礦井鐵路站場信號樓。7礦山救護站值班室。8井下主（中央）變電所、采（盤）區(qū)變電所、主要排水泵站。5.4井下照明和信號的配電裝置，應當具有短路、過負荷和漏電保護的照明信號綜合保護功能。6防雷和接地6.1在可能發(fā)生對地閃擊地區(qū),礦山地面建(構(gòu))筑物的防雷等級劃分應符合下列規(guī)定：1地面爆炸材料庫應為第一類防雷建筑物。2煤礦地面生產(chǎn)系統(tǒng)篩分和破碎車間等干煤生產(chǎn)加工車間所在建筑物、封閉式儲煤場、地面生產(chǎn)系統(tǒng)原煤和干煤產(chǎn)品的煤倉、瓦斯抽采泵站的主機室、主要抽出式通風機站、汽油庫、預計雷擊次數(shù)大于0.05次/a的火災危險場所，以及預計雷擊次數(shù)大于0.25次/a的其他建筑物，應為第二類防雷建筑物。3存儲具有粉塵、含毒氣體及其他易爆貯料且具有爆炸危險的筒倉,其防雷保護不應低于二類。4下列建筑物應為第三類防雷建筑物：1)高度在15m以上的井塔、井架、煙囪、水塔等孤立高聳建筑物。2)預計雷擊次數(shù)大于或等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的火災危險場所。3)預計雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的其他建筑物。6.2井上、下必須裝設防雷電裝置，并符合下列規(guī)定：1經(jīng)由地面架空線路引入井下的供電線路和電機車架線，必須在入井處裝設防雷電裝置。2由地面直接入井的軌道、金屬架構(gòu)及露天架空引入(出)井的管路，必須在井口附近對金屬體設置不少于2處的良好的集中接地。6.3采礦場的架空接地線采用鋼絞線或鋼芯鋁絞線時，標稱截面積不應小于50mm2，并應架設在配電線路最下層導線的下方，與導線任一點的垂直距離不應小于0.5ｍ。架空接地線有2組及以上主接地極時，當任一組主接地極斷開后，在架空接地線上任一點所測得的對地電阻值不應大于4.0Ω，在土壤電阻率大于1000Ω.m的地區(qū)，不得超過30Ω。移動式設備與架空接地線之間的接地線電阻值，不應大于1.0Ω。6.4采礦場的架空供電線路上裝設避雷裝置的地點，應符合下列規(guī)定：1采礦場配電線路與橫跨線或縱架線的連接處。2多雷地區(qū)礦山的高壓電氣設備與橫跨線或縱架線的連接處。