煤矿井下供电设计规范解释条文

1 总则1.0.1 本条明确了《煤矿井下供电设计规范》（以下简称“本规范” ）的指导思想和制定本规范的目的。

1.0.2 规定了本规范的适用范围。

1.0.3 技术创新是工程设计的灵魂，只有不断创新和进步，在矿井建设中使用安全可靠的新设备、新器材，才能不断促进矿井的安全生产，不断提高矿井建设的经济效益；设计规范是工程实践的总结，当设计规范的某些条款明显落后于工程实践时，工程设计可以有条件地、慎重地突破规范的规定，及时采用经工程实践证明是成熟可靠的新技术。

2 井下供配电系统与电压等级2.0.1本条文对突然中断供电可能造成重大的人身伤亡或经济财产损失的井下主排水设备、人员提升设备等规定按一级负荷要求供电。

为一级负荷供电的两个电源及线路，要求在任何情况下都不至于同时受到损坏，以确保供电的连续性，从而保证主排水设备、人员提升设备等的正常运转，这是必须满足的条件。

2.0.2本条文对突然中断供电可能造成生产秩序混乱或较大经济财产损失的井下主要生产设备等规定按二级负荷要求供电。

二级负荷要求在条件许可时应尽量采用两回电源线路供电，但并不要求回电源线路必须来自两个电源；在条件不具备时，第二路电源线路可引自其他二级负荷用电设备处或采用单回专用电源线路供电。

2.0.3井下主（中央）变电所主要向井下主排水泵房的一级用电负荷和主要生产负荷供电，要求供电可靠、电能充足。

所以，要求供电电源线路不少于2回，且当任一回路停止供电时，其余回路的供电能力应能承担井下全部负荷的用电要求。

2.0.5本条文之所以规定井下供电的变压器或向井下供电的变压器或发电机中性点不直接接地，是因为变压器或发电机中性点直接接地系统存在以下问题：1 .人身触电电流太大。

在变压器中性点直接接地系统中，人身触电电流为：U©I o=Q）不变情况下，由于井下环境潮湿，RZ +Rr 在人身电阻Rr （=1000中性点接地电阻RZ—般都小于2Q,因此，井下人身触电电流I①都远大于30mA 的安全触电电流。

由此可见，在井下采用变压器中性点直接接地系统，将会对人身安全造成重大威胁。

2.单相接地短路电流太大，容易引起供配电设备和电缆损坏或爆炸着火事故；同时，接地点会产生很大电弧，容易引起煤尘或瓦斯爆炸事故。

3.容易引起电雷管先期超前引爆。

以上问题对煤矿的安全生产威胁太大。

采用变压器中性点不直接接地供电系统，再配合安装漏电保护装置和使用屏蔽电缆，可以较好地避免漏电和相间短路故障。

我国从1955 年起即采用变压器中性点不直接接地供电系统，实践证明是可以实现安全运行的。

2.0.6 本条文规定了井下局部通风机的专用供电问题，低瓦斯矿井掘进工作面局部通风机供电要求达到“二专” （专用开关和专用线路），高瓦斯矿井、煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）矿井掘进工作面局部通风机要求达到“三专”（专用变压器、专用开关和专用线路）。

这主要是因为，在调查中发现，有些矿井（特别是一些中小型矿井）的掘进工作面之所以频繁发生停风、瓦斯超限和积聚现象，都是因为局部通风机没有实行专用线路供电，而是与掘进工作面其它动力用电设备共用供电线路，在其它动力用电设备搬迁、检修或发生短路事故时，都会造成局部通风机的停电运行。

因此，为确保局部通风机的供电可靠和连续正常运行，特制定本条文规定。

2.0.6本条文规定了高产高效工作面采用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。

这主要是因为，井下变压器或移动变电站采用中性点不接地供电系统的运行方式，在这种运行方式下，随着高产高效工作面装机容量的不断增大，工作面所配移动变电站容量也不断增大，过大的变电站容量将产生较大的单相接地电流，而过大的单相接地电流将增大人身触电的可能性，容易引起电气火灾和电雷管超前引爆等事故发生。

安全隐患远比米取1140V供电时大的多，因此特制定本条文规定。

4 下井电缆选择与计算4.1 下井电缆类型选择4.1.1阻燃电缆是遇火点燃时燃烧速度非常缓慢，离开火源后即自行熄灭的特制电缆，对阻止或减少火灾事故非常有好处。

因此，本条文规定下井必须选用煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。

电缆应采用铜芯，而不采用铝芯，主要有以下原因：1.隔爆型电气设备的安全间隙铜电极为0.43mm,铝电极为0.05mm煤矿井下隔爆型电气设备采用法兰间隙隔爆结构都是按照铜芯材料设计的，所以一旦接入铝芯电线后，电气设备也就失去了防爆性能。

2.铝与氧气发生化合反应释放的氧化热是铜的 5.5 倍，铝产生的电火花或电弧的温度比铜高的多。

3.铝的线性膨胀系数是铜的 1.41 倍，铜铝接头受热膨胀不一致，必会导致接头松动，电阻增加，造成电缆接头放炮、漏电、短路等事故发生。

严禁采用铝包电缆，主要有以下原因：1.电缆铝包皮及易发生氧化、腐蚀，一旦腐蚀严重，失去电缆的保护性能，可能引发电气及其他事故。

2.当电路发生漏电、断相等故障，使三相电流不平衡时，铝包中将流过很大的电流，使铝包皮中电位升高。

造成人身触电事故。

3.由于铝的膨胀系数大，及易发生氧化，如果断点发生电火花，铝与氧迅速化合，放出大量的热量，烧坏电缆，引爆瓦斯和煤尘，威胁矿井的安全。

因此，严禁采用铝包电缆。

4.1.2在总回风巷和专用回风巷中敷设电缆存在以下问题：1.煤矿总回风巷和专用回风巷的风流中都含有一定量的瓦斯浓度值，尤其是高瓦斯矿井、瓦斯突出矿井的回风流中瓦斯含量还相当高。

如果当总回风巷和专用回风巷中瓦斯含量达到爆炸浓度时，一旦敷设电缆出现故障、产生电火花，则会引起瓦斯爆炸事故。

同时，如果当总回风巷和专用回风巷中煤尘沉积量较大，瓦斯爆炸后更可能引起煤尘爆炸，将造成更大的事故。

2.煤矿总回风巷和专用回风巷的风流中瓦斯浓度较大，一旦达到瓦斯断电浓度值时，敷设在其中的电缆必须停电，则停电区域无法生产，当发生灾变时，也无法抢险救灾。

3.煤矿总回风巷和专用回风巷的相对湿度较大，腐蚀性气体含量高，使得电缆使用寿命简短、故障率增高，不利于安全生产。

因此，规定：在总回风巷和专用回风巷中不得敷设电缆。

溜放煤、矸、材料的溜道中敷设电缆时，电缆容易被碰撞、挤压和掩埋，容易引发短路、断线等故障。

因此，溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆。

在有机械提升的进风斜巷（不包括带式输送机上、下山）和使用木支架的立井井筒中敷设电缆，一旦发生火灾将会迅速蔓延，危及区域较大。

因此，必须有可靠的安全保护措施，并应符合下列要求：1.不应设接头，需设接头时，必须用防爆的金属接线盒保护壳，并可靠的接地；2.短路、过负荷和检漏等保护应安设集全，整定准确、动作灵敏可靠；3.保证电缆敷设质量，并指定专人对其接头、绝缘电阻、局部温升和电缆吊钩等项进行定期检查；4.支护必须完好；5.纸绝缘电缆的接线盒应使用非可燃性充填物；6.电缆应敷设在发生断绳跑车事故时不易砸坏的场所或增设电缆沟槽、隔墙，以防砸坏电缆；7.定期清扫巷道和电缆上的落煤。

5 井下主（中央）变电所5.1 变电所位置及设备布置5.1.3本条文规定井下主（中央）变电所内的动力变压器不应少于2 台（包括2 台）的理由：1 ．满足对一级和二级负荷供电的要求；2 ．系统接线简单；3．正常时双回路供电，发生单一故障时，不致于全部停电。

5.2 设备选型及主接线方式5.2.1本条文规定主（中央）变电所不宜选用带油电气设备，设备选型应按现行《煤矿安全规程》的有关规定执行。

其理由是：1．油浸式电气设备较易发生漏油、溢油等故障，当电气设备工作电流较大，油温升高快，油压增大，有造成电气设备喷油或爆炸着火的可能性，从而对矿井的安全生产带来巨大威胁。

2．油浸式电气设备（断路器）体积相对较大，占用空间大，分断能力低（在井下要折半使用），安全性能不如真空断路器，但综合造价（包括柜体和安装硐室）却高于真空断路器。

7 井下保护及接地7．1 电气设备及保护7.1.1本条文规定经由地面架空线路引入井下的供电电缆，必须在入井处装设防雷电装置。

其理由是：经由地面架空线路引入井下的供电电缆是雷电电磁波、行波传导的良好路径。

而雷电波所产生的强大的雷电电流将会引起井下火灾，并进而引起瓦斯和煤尘爆炸。

因此，经由地面架空线路引入井下的供电电缆，必须在入井处装设防雷电装置。

7.1.2自动重合闸装置是指装在馈电线路上的馈电开关因线路故障自动跳闸后，能使馈电开关重新合闸迅速恢复送电的一种自动装置。

本条文规定向井下供电的电源线路上不得装设自动重合闸装置，其理由是：在馈电线路上装设自动重合闸装置后，当线路发生短暂性故障使开关跳闸，7.1.3井下主（中央）变电所的高压馈出线上，必须设有选择性的单相接地保护装置；供移动变电站的高压馈出线上，除必须设有选择性的动作于跳闸单相接地保护装置外，还应有电缆监视保护装置。

井下低压馈出线上，必须装设检漏保护装置或有选择性检漏保护装置（包括人工旁路装置），保证切断漏电的馈电线路。

煤电钻必须设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻的综合保护装置。

第三章矿井井下供配电第一节供配电电压及供配电系统第 3.1.1 条井下供电的一般设计原则。

第 3.1.3 条本条是指矿井井下低压系统的接地方式。

中性点直接接地方式，配合灵敏的保护装置，在发生单相接地故障时，可以快速切除故障电路，而且能限制电压的升高。

但井下巷道的工作场所均极窄狭，光线不足，又有大量移动式电气设备和电缆，许多电气设备还是手工操作。

因此，触电危险是对人身安全的重大威胁：是主要的矛盾所在。

加之恶劣的潮湿环境，触电的后果往往也显得更为严重。

直接接地系统单相接地故障电流较大，热效应也常会导致发生次生事故，对井下安全不利。

我国在解放初期，一些矿井曾普遍采用过这种系统，实践表明触电事故频繁，其后才改用中性点不接地方式。

现在中性点直接接地方式在并下是严禁采用的。

中性点非直接接地方式除了不接地方式外，还包括中性点经高电阻、电抗或阻抗等接地方式。

由于井下单台变压器容量有限，低压电网的供电范围不大，电容电流较小。

以千伏级网络来说，每相对地电容约在1PF上下，总的电容电流不足1A。

配合矿井手持设备接地电阻不超过 3愿的规定，接触电压远低于安全值。

选取不接地方式，只要有足够灵敏的保护装置配合，可以达到系统简单，运行安全。

一些国家，如英国低压侧采用了中性点经高电阻接地方式，主要是着眼于在单相接地故障时，取得足够的电流，能使保护装置易于达到灵敏、简单的目的。

有些矿井，为了不设专用的照明变压器而获得220V照明电源，从变压器中性点引出中性线，这种系统有以下缺点：1 、不接地方式引出的中性线必须绝缘，如绝缘受损，将形成中性点经不定阻抗接地方式，严重时，可成为直接接地方式。

2、中性线如有电流（一般是希望利用相电压才引出中性线，三相很难绝对平衡），对地将有电压，对人身不安全。