第7章 矿用电缆及其连接

第一节 矿用电缆
(一) 煤矿用移动类阻燃软电缆 移动类阻燃软电缆的绝缘和护套材料有橡胶和 弹性体2种。移动类阻燃软电缆分为普通橡套阻燃 软电缆和屏蔽橡套阻燃软电缆。
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1.普通橡套阻燃软电缆 普通橡套阻燃软电缆的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，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，其结构如图7-1所示。
（2） 按电压损失确定电缆截面积。其中线路 最大允许电压损失值如表7-5所示。
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对于供电线路末端的电动机，按照电动机端电 压不低于额定电压的95%计算，380 V电网中，其 末端电压损失允许值为39 V；660 V电网中，其末 端电压损失允许值为63 V。
（3） 按电缆最远点的最小两相短路电流校验 所选电缆截面积是否满足保护装置动作灵敏性的要 求。
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2.屏蔽橡套阻燃软电缆
屏蔽橡套阻燃软电缆是在每根主线芯的分相绝 缘外，包有导电橡胶制成的屏蔽层，接地线芯外没 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。有的在电缆外护套 内的同心圆上，设一层加强屏蔽层，称为双屏蔽电 缆，其结构如图7-2所示。
第七章 矿用电缆及其连接
第一节 矿用电缆 第二节 矿用电缆的连接 复习思考题
第一节 矿用电缆
一、 矿用电缆的类型及用途 矿用电缆必须采用取得煤矿矿用产品安全 标志的阻燃电缆。矿用阻燃电缆分为煤矿用移 动类阻燃软电缆、煤矿用额定电压10 kV及以 下铜芯固定敷设阻燃电力电缆和煤矿用阻燃通 信电缆3类。
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在井筒施工时，要制定措施防止砸伤电缆； 在井下巷道内运输超宽大型材料或大型设备时，必 须制定措施防止挤伤、撞伤、刮断电缆；在井下堆 放物料时严禁压、挤电缆。
（3） 电缆管理。应加强对矿用电缆的管理， 成立专门组织负责对全矿电力、照明、通信控制电 缆统一管理，做到账、卡、物一致；禁止电缆露天 堆放，严禁不合格的电缆入井。
（3） 严禁采用铝包电缆。 （4） 必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的 阻燃电缆。 （5） 电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷 的要求。
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（6） 对固定敷设的高压电缆的要求： ① 在立井井筒或倾角为45°及其以上的井巷内， 应采用聚氯乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力 电缆、交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电 力电缆。
④ 每一矿井的井下供电专职人员应与生产单 位的维修人员一起，每月对正常生产采区电缆的负 荷情况进行一次检查。
⑤ 每年进行一次高压电缆泄漏和耐压试验。
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（2） 检查内容。 ① 对敷设在井筒内的电缆，应检查电缆有无 机械损伤，铠装层是否松散及严重锈蚀；固定电缆 的卡子有无松动或砸、刮损坏；清除电缆卡子与支 架上的积垢及杂物；检查接线盒的表面温度。
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（二） 电缆的运行维护 （1） 电缆投入运行前，应进行下列电气测量和 试验：测量电缆各线芯导体的直流电阻和三相电阻 的对称性，测量电缆的终端接线盒及中间接线盒各 接地极的接地电阻，按有关规定进行绝缘性能试验， 检查电缆线路的三相相位。
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（2） 矿井电缆线路禁止升压运行。 （3） 3 kV以下橡套电缆线芯允许最高温度为 65 ℃，相应表皮允许温度为50～55 ℃。电缆表皮 的温度应每月测量一次。 （4） 运行中电缆线路的绝缘电阻值应符合规 定要求。
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对于1000 V以下的电缆用500 V或1000 V兆 欧表测量，绝缘电阻应不小于50 MΩ；1000 V 以上的电缆用2 500 V兆欧表测量，6～10 kV电缆 绝缘电阻应不小于100 MΩ。运行中的高压橡套电 缆的绝缘电阻一般应大于50 MΩ，低压橡套电缆的 绝缘电阻一般应大于2 MΩ。
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⑧ 井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离、 拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、 穿墙电缆的墙的两边都应设置注有编号、用途、电 压和截面的标志牌；电缆穿过墙壁部分应用套管保 护，并严密封堵管口。
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（3） 电缆弯曲半径的要求。电缆弯曲半径与 电缆外径的比值不得小于表7-6规定的数值。
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屏蔽电缆的优点是：由于各屏蔽层都是与接地 线直接相连，所以当任一主线芯的绝缘破坏时，首 先通过屏蔽层直接接地造成接地故障，使检漏继电 器动作，切除故障电源，既可以防止发生严重的相 间短路，又可有效地防止漏电火花或短路电弧引起 瓦斯、煤尘爆炸。屏蔽电缆特别适用于具有瓦斯、 煤尘爆炸的场所和启动频繁的电气设备。
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（2） 电缆检查。对新出厂的电缆要检查出厂 合格证、煤矿矿用产品安全标志和绝缘试验合格证； 检查电缆的规格型号、长度、电压等级、护套等是 否符合要求；检查电缆的外观不应有砸伤、压扁、 铠装松散、严重锈蚀、外护套龟裂等缺陷。
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（3） 敷设线路检查。巷道内电缆挂钩应齐全， 安全距离和高度符合要求；金属电缆钩应做防锈处 理；电缆通过硐室门、风门等隔墙时，应安装好穿 墙管；预定敷设电缆接线盒的地点不应有淋水。
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10 kV及以下铜芯固定敷设阻燃电力电缆型号 及名称如表7-2所示。
由于聚氯乙烯和交联聚乙烯电缆的绝缘电阻、 介质损耗等电气性能较好，并有耐水、抗腐蚀、制 造工艺简单、重量轻、运输方便、敷设高差不受限 制等优点，在煤矿井下被广泛使用。
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（10） 低压电缆不应采用铝芯，采区低压电 缆严禁采用铝芯。
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（二） 电缆长度的确定 由于电缆有一定的柔性，在敷设时要有一定的 弯曲和松弛度，因此，电缆的实际长度应大于敷设 路径长度，两者之间的关系为：
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（三） 电缆主线芯截面积的选择 1.按机械强度要求选择电缆截面积 经常移动的电气设备使用的移动类阻燃软电缆 主线芯的截面积，应首先满足机械强度要求的最小 截面积，然后满足允许电流的要求。满足不同机械 强度要求的主线芯的最小截面积具体参数如表7-4 所示。
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3.常用矿用移动类阻燃软电缆的型号及用途 常用矿用移动类阻燃软电缆的型号及用途如 表7-1所示。
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（二） 煤矿用额定电压10 kV及以下铜芯固定 敷设阻燃电力电缆
固定敷设阻燃电力电缆的主线芯由铜线绞制而 成。分相绝缘采用聚氯乙烯或交联聚乙烯,外护套 采用聚氯乙烯。分为铠装电缆和非铠装电缆2种。 交联聚乙烯绝缘电缆结构如图7-3所示。
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3.高压电缆截面积的选择 高压动力电缆应按经济电流密度、允许负荷电 流、线路允许电压损失进行选择，并按短路电流 （三相短路电流）校验电缆的热稳定性，要求流过 电缆的最小两相短路电流满足过流保护装置灵敏度 的要求。
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三、 矿用电缆的敷设与运行维护 (一) 电缆的敷设 1.电缆敷设前的准备工作 （1） 确定电缆敷设路径。遵循敷设路径最短、 易于敷设、便于维修、巷道支护良好、有利于安全 的原则。
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② 在水平巷道或倾角在45°以下的井巷内，应 采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯护套 电力电缆、交联聚乙烯钢带或细钢丝铠装聚氯乙烯 护套电力电缆。
③ 在进风斜井、井底车场及其附近、中央变 电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆，其他 地点必须采用铜芯电缆。
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（7） 固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装 或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。
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3.电缆的维护
（1） 电缆外皮防腐。井下敷设的裸钢带或钢 丝铠装电缆应定期进行防腐处理。
（2） 电缆防护。对采掘工作面机电设备用的 电缆，应随时监视，防止遭受撞击、挤压；设备移 动时，应设专人看守，防止电缆挤伤和拖断；立井 井筒内更换罐道，风管、水管维修及井筒维修时， 对井筒内的电缆必须进行防护；
⑤ 电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受 淋水。电缆上严禁悬挂任何物件。电缆与压风管、 供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方， 并保持0.3 m以上的距离。
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在有瓦斯抽放管路的巷道内，电缆（包括通 信、信号电缆）必须与瓦斯抽放管路分挂在巷道两 侧。盘圈或盘“8”字形的电缆不得带电，但给采、 掘机组供电的电缆不受此限。
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⑥ 井筒和巷道内的通信和信号电缆应与电力 电缆分挂在井巷的两侧，如果受条件所限：在井筒 内，应敷设在距电力电缆0.3 m以外的地方；在巷 道内，应敷设在电力电缆上方0.1 m以上的地方。
⑦ 高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时， 高、低压电缆之间的距离应大于0.1 m。高压电缆 之间、低压电缆之间的距离不得小于50 mm。
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② 水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应有适 当的弛度，并能在意外受力时自由坠落。其悬挂高 度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击，在电缆坠落 时不落在轨道或输送机上。
③ 电缆悬挂点间距，在水平巷道或倾斜井巷 内不得超过3 m，在立井井筒内不得超过6 m。
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④ 沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上， 钻孔必须加装套管。
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② 对井下中央变（配）电所至采区变（配） 电所之间的电缆，应检查电缆是否按规定吊挂；电 缆应无机械损伤；电缆的金属铠装层应无锈蚀、裂 口、断裂、松散、脱落现象；电缆与电气设备的连 接应符合防爆要求；电缆的标志应符合要求。
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③ 测定绝缘电阻。一般用兆欧表（摇表）测 量电缆的绝缘电阻，不同的电缆按规定的不同周期 进行测量，以便检查电缆的绝缘状态。
（8） 非固定敷设的高低压电缆，必须采用符 合《煤矿用电缆第1部分：移动类软电缆一般规定》 （MT 818.1—2009）标准的橡套软电缆。移动式 和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。
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（9） 照明、通信、信号和控制用的电缆，应 采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型 塑力缆。
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2.电缆运行中的定期检查 （1）检查周期。 ① 固定敷设电缆的绝缘和外部检查每季1次， 每周应由专责电工检查1次外部和悬挂情况。 ② 移动式电气设备的橡套电缆绝缘检查每月1 次，每班应由当班司机或专责电工检查1次外皮有 无破损。
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③ 立井井筒中的电缆外部和悬挂情况每月至 少检查1次，应由两人进行。
（三） 煤矿用阻燃通信电缆 煤矿阻燃通信电缆的型号及用途如表7-3所示。
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二、 矿用电缆的选型 (一) 电缆型号的选择 电缆型号的选择，应遵循《煤矿安全规程》 以下10条规定： （1） 电缆敷设地点的水平差应与规定的电缆 允许敷设水平差相适应。
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（2） 电缆应带有供保护接地用的足够截面的 导体。
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2.电缆敷设的要求 （1） 电缆敷设地点的要求。在总回风巷和专 用回风巷中不应敷设电缆。在机械提升的进风的倾 斜井巷（不包括输送机上、下山）和使用木支架的 立井井筒中敷设电缆时，必须有可靠的安全措施。 溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆。
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（2） 电缆悬挂的要求。 ① 电缆必须悬挂。在水平巷道或倾角在30°以 下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂；在立井井筒或倾 角在30°及其以上的井巷中，电缆应用夹子、卡箍 或其他夹持装置进行敷设。夹持装置应能承受电缆 重量，并不得损伤电缆。
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2. （1） 按长时允许负荷电流选择电缆截面积。 ① 电缆长时允许通过的电流值应大于或等于 实际流过电缆的工作电流。通过的电流值可由电工 手册查得。 例如，主线芯截面积为35 mm2的矿用橡套铜 芯电缆，长时允许负荷电流为138 A。
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② 向单台或两台电动机供电的电缆，实际流 过电缆的电流，可直接取电动机的额定电流或两台 电动机额定电流之和，电动机的额定电流可在其技 术数据或铭牌中查到。