第三节矿用电缆和矿用电气设备
矿井供电安全与电气设备检修维护
2、10kV 电压直接下井供电 随着井下机械化程度的提高,采掘工作面机组容量的加大,6 kV 供电电压在某些矿井已不能满足要求,特别是一些大型矿井甚至特大 型矿井的出现, 开始采用 10 kV 电压直接下井。 (1)大型矿井。在大型矿井中的表现为: ①可以提高电网输送电能的能力,扩大合理供电 范围。 ②在输送能量一定的情况下,输电所需导线的截面也越小。 (2)中小型矿井。对于中小型矿井,有相当一部分采用 10 kV 电 力系统电源供电,其优点 为: ①减少因设置 35kV/6 kV 变电所而造成的多余容量的初装增容费。 ②减少了年运行 费用。 ③简化了供电系统,减少了电网事故,提高了运行的可靠性。 (3)供电安全措施。井下供电电压越高,电网对地电容、电流越 大,接地电火花能量越大, 人身触电伤亡的危险性及瓦斯、煤尘爆炸 的可能性也越大。因此,采用 10 kV 直接下井, 应遵循的规定为: ①采用的10 kV 矿用电气设备,必须通过指定检验机构的技术鉴定。 ② 10 kV系统投入前,必须按有关规定进行验收、检查、试验。③10 kV 系统投入运行后,必 须按有关规定进行各项试验整定 工作。 ④必须装设 10 kV 单相接地保护、保护接地,并 按有关规定进行各项试验。 ⑤矿用监视屏蔽型橡套电缆间的相互连接及与设备的连接, 必须采用10kV专用的电缆终端。 四、矿井供电系统的类型 根据矿井的井田范围、煤层深度和地质条件,矿井供电系统分为 深井供电系统和浅 井供电系统。煤层深度大于 150 m 时应采用深井 供电系统,小于 150 m 时应采用浅井供 电系统。 (1)深井供电系统。深井供电系统采用三级供电方式,即地面变 电站、井下中央变电所和 采区变电所。从井下中央变电所用高压电缆 将 6 kV 电能送到采区变电所,采区变电所用 变压器将电压降到 1140 V、660 V(或、380 V),用低压电缆分别送到各个工作面附近的配 电点,再分别送给各动力设备。如果是综采工作面,6 kV 高压经采区 变电所的配电装置 送到工作面附近的移动变电站, 移动变电站将 6 kV电压降低到 1140 V,再分配给各用电 负荷。采区巷道中的照明、 信号由照明、信号综合保护装置供电。
矿山电工学1
1~1 概述
一、基本概念:
1、矿山供电——矿山所需电能的供应和分 配问题。
(任务?为什么要用电能作为主要力?)
2、电力系统——电能由各种形式的发电厂 产生,经过输送、变换和分配,到达分散 的电能用户,这些生产——变换——传 输——分配——消费的环节,组成的一个有 机整体,叫做电力系统(如图1-1所示)。
1~1 概述
三、电∽力∽负荷∽及∽对∽供电∽的∽要∽求:∽ ∽ ∽ ∽
1、电力负荷: 是指设备或线路正常运行时消耗和损耗的功率之和。 2、电力负荷的分级: ⑴ 一级负荷:当中断供电时,将造成人身伤亡者, 或在政治、经济上造成重大损失者,为一级负荷。 ⑵ 二级负荷:当中断供电时,将在政治、经济上造 成较大损失者,为二级负荷。 ⑶ 三级负荷:除一、二级负荷外,均为三级负荷。 3、对电力负荷的供电要求: ⑴ 一级:双电源双回路; ⑵ 二级:双回路或专用线; ⑶ 三级:无要求。
(电网电压的分类P3-4)
6、 一次系统和二次系统:把发电、输电、变电和配电 等环节,称作一次系统;把保护、测量、显示和调度 (控制)等环节,称作二次系统。
7、主要电气设备图符:表1-1 P3
1~1 概述
二、电力系统的额定电压:
1、用电设备额定电压:能使用电设备正常运行并获得 最佳经济效果的电压。
所谓基本路径是指电能从发电机到电动机(用户)所经 过的最少环节和最少设备。
二、供电系统结线方式:
1、供电系统结线:
指由各种电气设备及其联结线根据一定的方法所构 成的供电线路,其功能是汇集和分配电能。
2、母线:
又称汇流排,实质上是电源线路或变压器与多个用 户馈出线的连接处,是电路中的一个节点,起集中和 分配电能作用,是解决一个电源与多个负荷之间供电 矛盾的好办法。
3.31《煤矿安全规程》电气部分
一
《煤矿安全规程》
1 第十章 电气 一 般 规 定
第四百四十三条 操作井下电气设备应当遵守下列规定: (一)非专职人员或者非值班电气人员不得操作电气设备。 (二)操作高压电器设备主回路时,操作人员必须戴绝缘手套,并穿电工绝缘靴 或者站在绝缘台上。 (三)手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。
一
《煤矿安全规程》
1 第十章 电气 一 般 规 定
第二百五十四条 井下和井口房内不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作。 如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接 等工作,每次必须制定安全措施,由矿长批准并遵守下列规定: (一)指定专人在场检查和监督。 (二) 电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内,应是 不燃性材料支护,并应有供水管路,有专人负责喷水,焊接前应清理或者隔离焊 碴飞溅区域内的可燃物。上述工作地点应至少备有2个灭火器。 (三) 在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作时,必须 在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星。
1 第十章 电气 一 般 规 定
2.变压器中性点接地问题 变压器中性点接地供电方式虽然有以上优点,但也存在以下问题: (1)人身触电电流太大。因为变压器中性点接地的供电系统,三项对地电压即 为相电压,人身触电电流为相电压与人身电阻的比值,井下空气潮湿,人身电阻 取1000,380V的供电系统,人身触电电流。30mA·s为人身触电安全电流,通 过人身50mA电流就能致人死亡,可见,变压器中性点直接接地供电方式对人身 触电构成的威胁太大。 (2)单相接地短路电流太大,容易引起供电设备和电缆损坏或爆炸着火事故; 同时,接地点产生很大电弧,容易引起瓦斯和煤尘爆炸事故。
《矿用电气设备》课程教学体会
煤炭 中专 《 矿用电气设备 》 为重要 的专业课教学 内容 , 学 目 教 的是让学生掌握矿用 电气设备 的正确使用 、 维护 、 维修 。由于该课 程具 有 很强 的 实 践 性 , 识 点 很 多 , 何 把 握 核 心 内容 , 知 如 怎样 突 破 难点 , 过教学过程 , 通 他学 生在掌握矿用 电气设备结构 原理的基础 上, 学会设铬的正确使 片 以及维 护 、 j 维修的方 法 , 从该课程 教学实 践出发 , 谈谈个人 的一些体会。 关于隔爆型电气设备的特殊性 适用于煤矿井下的各种 电气设备统称 为矿用 电气设 备。煤矿 井下环境特殊 , 在易燃 易爆 和腐蚀性气体。另外井 下空 间狭小 , 存 还会发生 冒顶和片帮等危险 。为适应煤矿井下恶劣的工作环境 , 所 用电气设备必须具 备隔爆性能 , 这就是 它的特殊性。隔爆是矿用电 气设备最重要最核心 要求。隔爆性 能直接关系到矿井安全 , 人员安 全, 设备安全 , ~概念贯穿课 程始终 , 须让学生牢 固建立 安全 这 必 的意识 。为了使学生对这个问题有 深刻的认识 , 在授课时除讲清隔 爆电气设备的结幸 特 征 , 句 技术要求 外 , 老师要结 合生产现场 实际 , 举实 例 说 明 由 于 电气 设备 隔 爆 性 能 丧 失 所 引起 的 安 全 事 故 , 告 诉 学生事故发生 的时间 , 地点 , 造成 的损失等 。通过对 一些 惨痛事故 的分析 , 使学生有身临其境的感觉 , 加深埘设备隔爆性 能重要 性的 认识 , 知道设帑隔爆性能丧失的严重后果 , 铭记爆 型电气设备结 构 上 的 特 殊 性 和 安全 上 的重 要 性 。 二、 化解课程教学的重点和难点 煤矿电气设备课程内容较多 ,但总的来说 ,主要包含矿用 电 缆, 矿用变 压器 , 隔爆电动 机 , 、 高 低压隔爆开关 , 电钻综合保护 煤 器, 检漏继电器等几个方面。这几类设备结构复杂 , 其工作原理 的 分析是课堂敦学 的重点又是难点。 为 化 解 难 点 , 导学 生 掌 握 重 点 , 高 教 学 效 果 , 课 前 我 准 引 提 上 备好与教材 内容相对应的元器件、 线路板等实物。一开始学生打开 原理 图看到众 多元器件符号 , 再看线路板 上的集成电路 、 晶体管 、 晶闸管 、 电器等错综复杂 , 继 密密麻麻 , 感到无从下手 。这时候老师 需要用 自己的智慧 、 经验和魅力营造出一种气氛 , 消除学生 的畏难 情绪 , 把课堂气 氛调节好 , 把学生 的情绪 调动起来 , 他们的求知 把 欲望激发出来 , 让学 生 跟 着 老 师 的 思 路 走 , 是 化 解 教 学 难 点 的必 这 须 条 件 , 则无 法 达 到 理 想 的效 果 。 否 把学生 的情绪调 动起来后 ,首先 引导 学生把电路图上的元器 件符号和线 路板 上的实物一一对应 起来 , 变抽 象为具体 , 建立清晰 的感性认识 。在这个 基础上把一张复杂的电路图分解成工作 电源 、 信号测 量 、 逻辑判 断 、 电保 护、 漏 缺桕保护、 短路保 护、 过载保护 、 漏 气保 护 、 接地保护 、 执行等 几个功能模块 。分别介 绍各功能模块部 分电路的信号采集 、 传输 路径 、 出电平 高低 与各继电器接点通断 输 变化的对应关 系。这 佯, 把一个 复杂 问题分解 为几 个简单 问题 , 降 低 了 理 解 的 难 度 , 点 得 以有 效 突 破 , 生 听得 懂 理 解 透 . 到 了 难 学 收 良好 的教学效果。 煤矿电气设备种类 多, 功能强 , 用途广泛 。总结起来, 组成煤矿 电气设备保护 与控 制电路的核心部分基本上使 用的都是 A D B 8系 列的数字综 合保护器 、B J D系列 电动 机综合保护器 、L P C可编 程控 制器等 。其信号测量都采用电流互感 器或 电压互感器等, 最终都转 换为 电压信号。处理后的信号送到执行 电路 , 执行电路一般都 由电
煤矿井下电工基础知识
第一章电工基础知识1.电路是电流流经的通路,是由某些电工设备或元件按一定的方式连接起来的。
电路包括电源、负载、和中间环节三个组成部分。
电源就是输出电能,像电池等。
负载就是将电能转换为其他能的设备,像灯泡、电动机、电热器等。
中间环节就是连接电源和负载,传输、变压和配电的电气设备,像变压器、导线、开关等。
2.电路的基本物理量包括电流、电压、导体(容易导电的物体叫导体、电荷很难流过的物体叫绝缘体、介于导体与绝缘体之间的物资叫半导体)、欧姆定律(举例:一根电线,电阻值为0.3Ω,流过20A电流,求电线两端的电压。
U=IR=20×0.3=6V,反过来I=U/R)3.在日常生活和工业生产中,所使用的电大多数都是交流电。
直流电电流的大小和方向都不随时间变化。
如果电流的大小和方向都随时间变化,就叫做交流电。
(发电厂不发直流电,咱们所使用的直流电一般都是通过整流变的)三相负载的连接方式有星形连接和三角形连接。
(画图介绍接线方法结合实际讲解连接片并解释线电压和相电压U线=3U相)4.井下电工最常所使用的仪表有接地电阻测试仪、万用表、兆欧表(瓦斯浓度在1%以下方准使用。
)接地电阻测试仪使用时将E接到接地体上,P 、C连接到探针上,相距20米,尽量按直线布置。
使用万用表测量电阻、电压、接通等。
测电压要注意档位,否则易烧坏,尽量不测电流。
兆欧表又叫摇表,是用来测量电线、电缆和变、配、用电设备绝缘电阻的仪表,井下经常使用的有500V、1000V、2500V、5000V等,使用时应注意选择合适的电压等级,摇完注意放电。
(E接地,G接保护环,L接被测件。
保护环避免绝缘物的表面漏电流影响测量结果。
摇测速度120r/min)第二章矿井供电系统1.矿井用户和用电设备按其重要性不同分为一级负荷、二级负荷和三级负荷。
一级负荷即为保安负荷。
凡因供电突然中断,可能造成人员伤亡或使重要设备损坏并在较短的时间内难以修复,给企业造成很大的经济损失的用户和用电设备,称为一级负荷。
2024年煤矿井下安全供电
2024年煤矿井下安全供电
煤矿井下的安全供电对于矿工和矿井运营非常重要。
以下是一些常见的煤矿井下安全供电措施:
1. 矿用电缆:使用耐磨、耐压和防爆材料制造的矿用电缆可以保证电力传输的安全性。
这些电缆通常具有较高的耐火性能并能够在恶劣的环境中使用。
2. 防爆开关和电路断路器:煤矿井下应使用防爆型开关和断路器,以避免电路短路和故障引起的火灾和爆炸。
3. 漏电保护装置:安装漏电保护装置可以及时发现并切断漏电故障,从而有效预防触电事故的发生。
4. 安全用电培训:矿工应接受相应的安全用电培训,了解井下电气设备的使用方法和安全操作规程。
这有助于减少因错误操作而引发的事故。
5. 定期设备维护:定期对井下电气设备进行维护和检修,确保设备的正常运行和安全性。
6. 紧急照明和报警系统:在煤矿井下设置紧急照明和报警系统,以便在发生事故时迅速提醒矿工并提供必要的照明。
请注意,这些只是一些常见的煤矿井下安全供电措施。
实际的煤矿井下安全供电方案可能会因矿井特殊情况和法规要求而有所不同。
相关的法律、规范和指导文件可能提供更加详细和准确的信息,建议您在查阅相关文件和专业人员的指导时,更好地了解2024年煤矿井下安全供电要求。
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GB 50070-1994 矿山电力设计规范
目次
第一章 总 则 第二章 矿山工程供配电 第三章 矿井井下供配电
第一节 供配电电压及供配电系统 第二节 电力设备及其保护 第三节 电缆线路 第四节 变 配 电所硐室 第五节 矿井照明 第六节 保护接地
第四章 露天矿供配电 第五章 电力牵引供电
第一节 一般规定 第二节 直流牵引变电所 第三节 直流牵引网
第
条 当矿山工程地面配电电源采用二回或二回以上
电源线路 且其中一回路停止运行时 其余回路的供电能力 应能
承担一级负荷和二级负荷
第
条 矿山工程固定式架空电力线路的路径选择 应符
合下列要求
一 不应架设在爆破危险区
二 不应架设在未稳定的排废场内 并应有安全距离
三 应避免通过初期塌陷区域 当无法避免时 应采取安全措
第一章 总 则
第
条 为使矿山工程电力设计认真执行国家的技术经济
政策 做到安全可靠 技术先进 经济合理 制订本规范
第
条 本规范适用于新建 扩建的矿山工程电力设计 不
适用于石油矿电力设计
第
条 矿山工程电力设计 应根据矿山工程规模 服务
年限和远景规划 正确处理近期建设和远景发展的关系 做到近 远
期建设 以近期为主 合理地兼顾远期建设 条件允许时 应使基
采掘工
作面应采用
三 行灯电压不应大于
第二节 电力设备及其保护
第
条 井下
电力网的短路电流 不得超过井下
装设的高压矿用断路器的额定开断电流 非矿用高压油断路器用于
井下时 其使用的开断电流值不应超过其额定开断电流值的
一半
第
条 电气设备类型选择 应符合下列规定
一 无爆炸危险的矿井 宜采用矿用一般型电气设备 在变
《煤矿安全规程》电气部分
精心整理《煤矿安全规程》电气部分第一节一般规定第四百四十条选用的井下电气设备,必须符合表10的要求。
普通型携带式电气测量仪表,必须在瓦斯浓度1.0%以下的地点使用,并实时监测使用环境的瓦斯浓度。
能担;备用,供电荷。
回路直接由变(配)电所馈出的供电线路;受条件限制时,其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。
本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段,线路上不应分接任何负荷。
本条上述设备的控制回路和辅助设备,必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
第四百四十三条严禁井下配电变压器中性点直接接地。
严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。
第四百四十四条选用的井下电气设备,应符合表10的要求;否则,必须制订安全措施,报省(自治区、直辖市)煤炭管理部门审批。
普通型携带式电气测量仪表,必须在瓦斯浓度 1.0%以下的地点使用,并实时监测使用环境的瓦斯浓度。
第四百四十五条井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。
检修或搬迁前,必须切断电源,检查瓦斯,在其巷道风流中瓦斯浓度低于 1.0%时,再放电。
控制设地防止擅自送有人工作,不电。
第四百操(一)(二)缘靴或站在绝(三)。
第四百容或遮栏等防护第四百井(一)(二)(三)照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压,不超过127V。
(四)远距离控制线路的额定电压,不超过36V。
采区电气设备使用3300V供电时,必须制定专门的安全措施。
第四百四十九条井下低压配电系统同时存在2种或2种以上电压时,低压电气设备上应明显地标出其电压额定值。
第四百五十条矿井必须备有井上、下配电系统图,井下电气设备布置示意图和电力、电话、信号、电机车等线路平面敷设示意图,并随着情况变化定期填绘。
图中应注明:(一)电动机、变压器、配电设备、信号装置、通信装置等装设地点。
(二)每一设备的型号、容量、电压、电流种类及其他技术性能。
(三)馈出线的短路、过负荷保护的整定值,熔断器熔体的额定电流值以及被保护干线和支线最远点两相短路电流值。
《煤矿安全规程》电气部分
《煤矿安全规程》电气部分————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:《煤矿安全规程》电气部分第一节一般规定第四百四十条选用的井下电气设备,必须符合表10的要求。
普通型携带式电气测量仪表,必须在瓦斯浓度 1.0%以下的地点使用,并实时监测使用环境的瓦斯浓度。
使用场所类别煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井和瓦斯喷出区域瓦斯矿井井底车场、总进风巷和主要井风翻机车硐室采区进风巷总回风巷、主要回风巷、工作面和工作面进回风巷低瓦斯矿井*高瓦斯矿井1.高低压电机和电气设备**矿用防爆型(矿用增安型除外)矿用一般型矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型(矿用增安型除外)2.照明灯具***矿用防爆型(矿用增安矿用一般型矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型(矿用增安型除外)型除外)3.通信、自动化装置和仪表、仪器矿用防爆型(矿用增安型除外)矿用一般型矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型(矿用增安型除外)*使用架线电机车运输的巷道中及沿该巷道的机电设备硐室内可以采用矿用一般型电气设备(包括照明灯具、通信、自动化装备和仪表、仪器;**煤(岩)巷与瓦斯突出矿井的井底车场的主泵房内,可使用矿用增安型电动机;***允许使用经安全检测鉴定,并取得煤矿矿用安全标志的矿灯。
第四百四十一条矿井应有两回路电源线路。
当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。
年产60000t以下的矿井采用单回路供电时,必须有备用电源;备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等的要求。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下,矿井电源应采用分列运行方式,一回路运行时另一回路必须带电备用,以保证供电的连续性。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
第四百四十二条对井下各水平中央变(配)电所、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路,不得少于两回路。
高压低压电缆的选择标准
高压、低压电缆的选择标准第一节矿用电缆矿用电缆具有安全可靠、不占空间、不受外界影响等优点,特别适用于有火灾和瓦斯煤尘爆炸危险、潮湿和底下淋水、空间狭窄和人机拥挤的井下输电;在地面工业广场内,主副井钢丝绳空间交错,也采用电缆向各主要设备输电,电缆成为矿井供电系统的大动脉。
但是矿用电缆与架空线路相比具有投资大、查找故障困难、维护检修不便等缺点,加之岩石冒落、机械压砸等原因容易产生短路、漏电,引发瓦斯煤尘爆炸、设备烧毁和人身触电事故。
因此必须正确地选择、安装、使用和精心维护矿用电缆。
一、矿用电缆的型号及含义举例说明,例如,ZQ20表示油浸纸绝缘铜芯铅包裸双钢带铠装电缆。
VLV33表示聚氯乙烯绝缘铝芯聚氯乙烯护套细钢丝铠装聚乙烯外护套;YJQ02表示交联聚乙烯绝缘铅包聚氯乙烯护套铜芯电缆。
又如,MYPJ—3。
6/6—3*35—3*16—3*2。
5表示矿用移动屏蔽监视橡套电缆,额定电压为3。
6KV/6KV,三芯动力线、每芯截面为35mm2,一芯接地线、芯线截面为16 mm2,三薪监视线、每芯截面为2。
5 mm2。
第二节高、低压电缆的选择原则、方法一、选择电缆截面的一般原则为了做到供电上的安全、可靠、经济和技术合理,导线截面应按下列原则确定:(1)按长时允许负荷电流选择导线截面。
使导线在最大负荷下长时工作而不过热,即不超过其长时允许温度。
(2)按允许电压损失选择导线截面。
使受电端有足够的电压以保证供电质量。
(3)按经济电流密度选择导线截面。
使输电线路的年运行费用最低,达到经济供电的目的。
(4)按机械强度选择导线截面。
避免在运行或安装过程中断线,或因受砸压而损坏,以保证供电的安全运行。
(5)按短路时的热稳定条件选择导线截面。
时导线通过短路电流时不致超过其短时允许温度。
二、选择电缆截面的方法(1)低压电缆截面的选择方法对于负荷电流大、线路长的干线电缆,其电压损失是主要矛盾,因此应按正常工作时的允许电压损失初选其截面。
矿用电缆
第四章 矿井供电设备
2.确定电缆的芯线数目
• (1) 干线用的铠装电缆选三芯电缆,非铠装电缆选用四芯电缆。 • (2) 支线用电缆就地控制时,一般采用四芯电缆;远方控制和联锁控
制时,应根据控制要求增加控制芯线的根数。注意电缆中的接地芯线,
除用作监测接地回路外,不得兼作其他用途。
第四章 矿井供电设备
二、
电力电缆芯线截面选择计算
2.1 高压电缆芯线截面选择计算
• 电缆与架空线相比,散热条件较差,故还 应考虑在短路条件下的热稳定问题。因此 高压电缆截面除按经济电流密度、允许电 压损失、长时允许电流选择外,还应按短 路的热稳定条件进行校验。
2012-6-2
16
第四章 矿井供电设备
3
按结构
2012-6-2
橡套电缆 塑料电缆
1.动力电 缆结构、 类型
1 )导电芯线
① 按芯线作用不同可以分为:
监 视 芯 线 动 力 芯 线
动力芯线:有二芯、三芯,输送单相或三相电能; 中性线:为一芯,用于三相四线制系统; 接地芯线:为一芯,用来实现电气设备的接地; 控制芯线:可多芯,用来实现远控、联控制等电路连接 监视芯线:监视接地芯线连续性,监视外界破坏物体侵入作用
用电设备名称 采煤机组 可弯曲输送机 一般输送机 最小截面/mm2 35~50 16~35 10~25 用电设备名 调度绞车 局部通风机 煤电钻 称最小截面/mm2 4~6 4~6 4~6
回柱绞车
装岩机
2012-6-2
16~25
16~25
照明设备
2.5~4
25
第四章 矿井供电设备
2012-6-2
绝缘 屏蔽
监视 芯线 绝缘 屏蔽
矿山电力设计规范(1994)-第三章矿井井下供配电
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条井下主变(配)电所的设计应根据生产规模、主排水方式和开采方法等因素确定。
主变(配)电所宜由地面主变电所供电。
采区变(配)电所和其它变(配)电所宜由主变(配)电所或附近的地面变(配)电所经风井或钻孔供电。
第3.1.2条矿井井下应采用下列配电电压:一、井下高压电力网的配电电压,应采用6kV、10kV;二、井下低压网络的配电电压,应采用660V、380V;综采工作面设备应采用1140V;三、手持电气设备额定电压不应大于127V。
第3.1.3条井下配电变压器低压侧严禁采用中性点直接接地方式。
地面上中性点直接接地的变压器或发电机严禁直接向井下供电,但专供架线式电机车整流设备的变压器不受此限。
第3.1.4条井下主变(配)电所的电源电缆,不应少于两回路,并应引自地面主变电所的不同母线段。
当任一回路停止供电时,其余回路的供电能力应能承担全部负荷。
向二、三级负荷供电的小型矿井井下主变(配)电所,可只设一回电源电缆。
第3.1.5条经由地面架空线路引入井下的供电电缆,必须在架空线与电缆连接处装设避雷装置。
第3.1.6条向井下供电的电源线路上不得装设自动重合闸装置。
第3.1.7条井下主变(配)电所的高压馈出线上,应装设相间保护装置和有选择性的接地保护装置;接地保护应动作于断路器跳闸或信号。
第3.1.8条属于下列情况之一的采区供电方式,宜采用移动变电站:一、综采、综掘工作面的用电设备;二、由固定式采区变电所供电有困难或不经济时;三、独头大巷掘进、附近无电源可利用时。
第3.1.9条井下照明网路额定电压,应符合下列规定:一、有爆炸危险的矿井,不得大于127V;经省煤炭局批准,有新鲜风流入的主要巷道,可采用220V;二、无爆炸危险的矿井,固定式照明应采用220V或127V;当采用220V时,天井以及天井至回采工作面之间应采用36V;采掘工作面应采用36V;三、行灯电压不应大于36V。
煤矿矿用电缆
思考题
1.矿用电缆分几类? 2.铠装电缆多用于什么供电设备? 3.屏蔽电缆之间连接时,必须剥除主线芯的 屏蔽层,其剥除长度为d级绝缘材料的最 小爬电距离的几倍?
谢谢!
2.橡套电缆
② 屏蔽橡套电缆:随着采掘机械化程度的提 高,综采综掘设备单机容量和供电电压不 断提高,这就加大了触电的危险性。为了 加强保护,近年来广泛使用屏蔽型橡套电 缆向综采综掘设备供电。屏蔽电缆的结构 如图6—3所示。
2.橡套电缆
以上是屏蔽电缆的一般结构。还有向千伏级 半固定设备供电的屏蔽电缆,向千伏级移动(机 组)供电的UCPQ型电缆,以及向移动设备供电 的6KV UGSP 型双层屏蔽高压电缆等。结构分别 如图
二.电缆的连接
3)进线嘴连接紧固。接线后紧固件的紧固程 度,大嘴以抽拉电缆不ห้องสมุดไป่ตู้动为合格,小嘴 以1只手的五指使压紧螺母旋进不超过半圈 为合格。压盘式线嘴压紧电缆后的压扁量 不超过电缆直径的10%。
二.电缆的连接
4)电缆护套穿入进线嘴长度一般为5~15mm。如电缆 粗,穿不进时,可将穿人部分锉细,但护套与密封圈结合 部位不得锉细。 5)电缆护套按要求剥除后,线芯应截成适当长度,做 好线头以后才能连接到接线柱上。接线应整齐、无毛刺, 卡爪不压绝缘胶皮或其它绝缘物,也不得压住或接触屏蔽 层。地线长度适宜,松开接线嘴拉动电缆时,三相火线拉 紧或松脱,地线应不掉。 6)当橡套电缆与各种插销连接时,必须使插座连接在 靠电源的一边。 7)屏蔽电缆与电气设备连接时,必须剥除主芯线的屏 蔽层,其剥除长度应大于国家标准规定耐泄漏性的d级绝缘 材料的最小爬电距离的1.5~2倍,见表6—5。
2) 用途:
在井下,铠装电缆多用于对固定设备 或半固定设备的供电。
矿用电气设备
第一节 矿用电气设备的分类及要求
2.矿用防爆型电气设备 矿用防爆型电气设备是指允许在爆炸性环境使 用的特殊电气设备。根据《爆炸性环境 第1部分: 设备 通用要求》(GB 3836.1—2010)的要求,防 爆型电气设备分为3类,其中,Ⅰ类电气设备用于 煤矿瓦斯气体环境,即矿用防爆型电气设备;
第一节 矿用电气设备的分类及要求
Ⅱ类电气设备用于除煤矿甲烷气体之外的其他 爆炸性气体环境;Ⅲ类电气设备用于除煤矿以外的 爆炸性粉尘环境。矿用防爆型电气设备根据防爆原 理、防爆型式的不同分为10种型式,如表8-1所示。
第一节 矿用电气设备的分类及要求
第一节 矿用电气设备的分类及要求
防爆型电气设备的标志符号由防爆电气设备的 总标志Ex、型式标志和类型标志组成,如矿用隔爆 型防爆电气设备的标志符号为“ExdⅠ”。为便于识 别,在矿用防爆电气设备外壳的明显处,均有清晰 的永久性凸纹标志“Ex”和煤矿矿用产品安全标志 “MA”。
③ 用于连接外部本质安全电路的插头和插座与 连接非本质安全电路的插头和插座应是分开的,并 且不能互换,以防插错。
第一节 矿用电气设备的分类及要求
(3) 保护性元件。在电源输出端或含有电容、 电感的电路中,为了限制电流过大或电容、电感元 件储能过多使放电火花能量超过规定值而影响防爆 性能,需要使用保护元件。保护元件主要有限流元 件、分流元件、限压元件、隔离元件和安全栅等。
第一节 矿用电气设备的分类及要求
第一节 矿用电气设备的分类及要求
第一节 矿用电气设备的分类及要求
第一节 矿用电气设备的分类及要求
(二) 防护等级
防爆电气设备的外壳应达到一定的防护等级标 准。防护等级是指防爆电气设备的防外物能力和防 水能力。防外物能力是指防止外部固体进入设备内 部和防止人体触及设备内部带电或运转部位的性能; 防水能力是防止外部水分进入设备内部造成有害影 响的性能。
煤矿电工学
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CH3 煤矿供电三大保护
第一部分 本章系统理论部分 第二部分 本章专业核心知识点部分
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第一部分 本章系统理论部
分
第一节 保护接地 第二节 漏电保护 第三节 过电流保护 第四节 综合保护装置 第五节 低压过流保护装置的整定计算
(5)新安装的电气设备,在投入运行之前,要对接地电阻进行一次测定。
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(二)煤矿井下保护接地网 1、主接地极 (1)设置地点:分两种情况;(2)材料及规格尺寸:主接地极应在主、副
水仓水各埋设1块。主接地极应用耐腐蚀的钢板制成,其面积不得小0.75 ㎡、厚度不得小于5mm。 2、局部接地极 (1)设置地点:《煤矿安全规程》第四百八十五条 下列地点应装设局部接 地极: ①采区变电所(包括移动变电站和移动变压器)。
②装有电气设备的硐室和单独装设的高压电气设备。
③低压配电点或装有3台以上电气设备的地点。
④无低压配电点的采煤机工作面的运输巷、回风巷、集中运输巷(胶带运输
巷)以及由变电所单独供电的掘进工作面,至少应分别设置1个局部接地极。
⑤连接高压动力电缆的金属连接装置。
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2、煤矿井下设置保护接地网的益处
保护接地极的相互关系 并联 互为备用 提高可靠性
3、《煤矿安全规程》对井下保护接地网的规定
(1) 电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属 外壳、构架,铠苯电缆的钢带(或钢丝)、铅皮或屏蔽护套等必须有保护 接地。
矿用电缆及电缆连接器
千伏级橡套电缆的结构图
1 一主芯线; 2 一聚酯薄膜; 3 一绝缘层;4一双面导电橡胶; 5 一导电橡电垫芯;6-接地线;7-导电橡胶带;8-外护套
橡套屏蔽电缆的结构图
1 一主芯线; 2 一主芯线绝缘层, 3 一控制或信号线. 4 一半导体布带 5 一接地芯线; 6 一垫芯(屏蔽材料); 7 一外护套. 8 一半导体橡胶
(6)电缆的绝缘电阻值,运行中应每月检查一次,过流 保护动作后也应进行测定。
(四)电缆故障及其查找方法
1.电缆故障的性质
(1)接地故障
电缆一相或数相芯线接地故障,分为低阻接地和 高阻接地。芯线对地绝缘电阻低于500kΩ为低阻故 障,500kΩ以上者为高阻故障。
(2)短路故障
有完全短路、低电阻或高电阻短路;有两相同时 接地短路或两相直接短路;有三相短路或接地。
(5)对固定敷设的高压电缆应采用铠装电 缆。对固定敷设的低压电缆MVV铠装电缆或对 应电压等级的移动橡套软电缆。
(6)非固定敷设的高、低压电缆,应按标 准采用橡套软电缆。移动式和手持式电气设 备应使用专用橡套电缆。
(7)照明、通讯、信号和控制用的电缆, 应采用铠装或橡套电缆。
(8)低压电缆不应采用铝芯,采区低压电 缆严禁采用铝芯电缆。
(7)高低压电力电缆敷设在巷道同一侧时,高 低压电缆的距离应大于0.1m,高压电缆之间,低压 电缆之间的距离不得小于50mm。
(8)井下巷道内电缆,沿线每隔一定的距离, 拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、 穿墙电缆墙的两边都应设置注有编号、用途、电压 和截面的标志牌。
(9)电缆穿过墙壁部分应用套管保护,并严密 封堵管口。
(3)漏电故障
1)电缆的绝缘水平低,出现漏电现象; 2)芯线相间或对地绝缘电阻达不到要求; 3)芯线之间或对地泄漏电流过大。
煤矿安全规程(电气部分)
第一节一般规定第440条煤矿地面、井下各种电气设备、电力和通信系统的设计、安装、验收、运行、检修、试验以及安全等工作,可参照有关部门的规程执行;遇有与本规程相抵触的,应按本规程执行。
第441条矿井应有两回路电源线路。
当任一回路发生故障停止供电时,另一回路应能担负矿井全部负荷。
年产60000t以下(不含60000t)的矿井采用单回路供电时,必须有备用电源。
备用电源的容量必须满足通风、排水、提升等要求,并保证主要通风机等在10min 内可靠启动和运行。
备用电源应有专人负责管理和维护,每10天至少进行一次启动和运行试验,试验期间不得影响矿井通风等,试验记录要存档备查。
矿井的两回路电源线路上都不得分接任何负荷。
正常情况下,矿井电源应采用分列运行方式。
若一回路运行,另一回路必须带电备用,以保证供电的连续性和可靠性。
带电备用电源的变压器宜热备用;若冷备用,必须保证备用电源能及时投入正常运行,保证主要通风机等在10min内可靠启动和运行。
10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。
矿井电源线路上严禁装设负荷定量器。
”第442条对井下变(配)电所〔含井下各水平中央变(配)电所和采区变(配)电所〕、主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电的线路,不得少于两回路。
当任一回路停止供电时,其余回路应能担负全部负荷。
向局部通风机供电的井下变(配)电所应采用分列运行方式。
“主要通风机、提升人员的立井绞车、抽放瓦斯泵等主要设备房,应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路;受条件限制时,其中的一回路可引自上述同种设备房的配电装置。
向煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井自救系统供风的压风机、井下移动瓦斯抽放泵应各有两回路直接由变(配)电所馈出的供电线路。
“本条上述供电线路应来自各自的变压器和母线段,线路上不应分接任何负荷。
“本条上述设备的控制回路和辅助设备,必须有与主要设备同等可靠的备用电源。
”第443条严禁井下配电变压器中性点直接接地。
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隔爆型电气设备
具有隔爆外壳的电气设备叫隔爆 型电气设备。
隔爆外壳既具有耐爆性又具有隔 爆性(不传爆性)。
08:15
耐爆性:
耐爆性是指当在外壳内发生最 严重的爆炸时,所产生的高温不致 使外壳损伤,所形成的压力不致使 外壳变形或损坏的性能。它是由外 壳材质强度和本身机械结构强度来 保证的
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《规程》有关规定:
练习题
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祝大家
学习顺利! 生活愉快!
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•
无火花型 n 特殊型 s
•
浇封型 m 气密型 h
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防护等级
电气设备外壳应达到一定的防护等级标准。
1) 防护等级是指防外物和防水能力。 2)防外物是指防止外部固体进入设备 内部和防止人体触及设备内带电和运转部 位的性能; 3)防水是防止外部水分进入设备内部 造成有害影响的性能。
08:15 配合有超前切断故障线路电源的作 用,有效地防止了漏电火花和短路 电弧的产生,所以它特别适用于有 瓦斯或煤尘爆炸危险的场所和移动 频繁的电气设备,即采掘工作面的 供电系统。
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(三)塑料电缆:
这种电缆的主要结构同上面所讲的 2种电缆基本相同。只不过它的芯 线绝缘和外护套都是用塑料(聚氯 乙烯或交联聚乙烯)制成的。
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2、屏蔽橡套阻燃软电缆
(1)与普通橡套软电
缆的结构基本相同,不
同是在每根主线芯的分
相绝缘外包有用导电橡
胶制成的屏蔽层,接地
芯线外没有橡胶绝缘,
而是直接缠绕导电橡胶
带。电缆中间的垫芯,
也是用导电橡胶制成。
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屏蔽橡套阻燃软电缆特点
当任一根主芯线的橡胶绝缘损坏时,主 芯线就和它的屏蔽层相连接,并通过 垫心和接地芯线外面的导电橡胶带与 接地芯线相连。这就相当于一根主芯 线通过一定的电阻接地,形成单相漏 电,从而引起检漏保护装置动作,切 断故障线路电源。
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(二) 橡套电缆
普通橡套阻燃软电缆
橡 套 电 缆 屏蔽橡套阻燃软电缆
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1.普通橡套阻燃软电缆:
普通移动类阻燃 软电缆与普通橡套 电缆的结构相 同.导电线芯由多 根细铜丝绞合而成。 分相绝缘和垫芯都 由橡胶制成。
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1.普通橡套阻燃软电缆:
特点:外护套采用氯 丁橡胶制成,氯丁橡 胶燃烧时生成氯化氢 气体,将火焰包围起 来,使它与空气隔离, 很快熄灭。因此称为 阻燃电缆。
第三节 矿用电缆和矿用电气设备
电气工程教研室 刘卫平
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主要内容
31 矿用电缆的分类及结构 2 矿用电缆的选型
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一、 矿用电缆
矿用电缆的分类及结构
矿用电缆
铠装电缆 橡套电缆 塑料电缆
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(一) 铠 装 电 缆
铠装电缆
油浸纸绝缘铠装电缆 塑料铠装电缆
08:15
塑料电缆:
由于其绝缘电阻,介质损耗等电气性 能较好,并有耐水、抗腐、制造工艺 简单、质量轻、敷设高差不受限制等 优点,因而取代了油浸纸绝缘电缆
矿用一般型(适用于低瓦斯矿井井底车 场、 总进风巷和主要进风巷)“KY”
矿用防爆型(适用于低瓦斯、高瓦斯和 煤与瓦斯突出、喷出的区域)“Ex”
矿用防爆型又分Ⅰ类(煤矿用)
Ⅱ类(工厂用) 08:15
矿用防爆型电气设备又分
•
隔爆型 d
增安型 e
•
本质安全型 I (ia,ib) 正压型 p
•
充油型 o 充砂型 q
隔爆性:
隔爆性又称不传爆性,是指外 壳各部件的接合面符合一定的要求, 当壳内发生爆炸时。向外传播的火 焰或灼热物质不会引起壳外可燃性 气体爆炸的性能。它是由隔爆外壳 接合面的结构参数来保证的。
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隔爆接合面的结构参数
接合面的宽度 接合面间隙 表面粗糙度
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本质安全型电气设备
该型电气设备的全部电路均为本质 安全电路。所谓本质安全电路,是指 在规定的试验条件下,正常工作或规 定的故障状态下产生的电火花和热效 应均不能点燃规定的爆炸性混合物的 电路。其代表符号为“i”。
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注意:
1. 铠装电缆分为铝芯和铜芯两种电缆。铝芯 电缆的优点是重量轻,价格便宜。但铝芯 的接头不好处理,容易氧化,造成接触不 良而发热;特别是在出现短路故障时,由 短路电弧产生的灼热铝粉,更容易引起矿 井瓦斯和煤尘爆炸。 因此,对煤矿井下特别是采区内的低压电 缆,由于它们出现短路故障的机会较多, 因而严禁采用铝芯电缆。
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其优点是:
允许工作温度高,绝缘性能好,护 套耐腐蚀,敷设的落差不受限制等。 若电缆外部有铠装的,则与铠装电 缆的使用条件相同;若外部无铠装, 则与橡套电缆的使用条件相同。因 此在条件许可时,应尽量采用塑料 电缆。
08:15
二、《规程》对井下电缆的有关规定
练习题
08:15
三、矿用电气设备的分类