矿井变配电第七章1

1、矿井变配电工义马煤炭技工学校电工教研室义马煤炭技工学校电工教研室主主 要要 内内 容容导入新课导入新课第七章第七章 矿用电缆与电缆连接器矿用电缆与电缆连接器第一节第一节 矿用电缆矿用电缆一、矿用电缆的分类及结构一、矿用电缆的分类及结构三、矿用电缆敷设与维护三、矿用电缆敷设与维护二、矿用电缆的选型二、矿用电缆的选型四、矿用电缆故障及其判断四、矿用电缆故障及其判断第七章第七章 矿用电缆与电缆连接器矿用电缆与电缆连接器第一节第一节 矿用电缆矿用电缆一、矿用电缆的分类及结构一、矿用电缆的分类及结构矿用电缆矿用电缆铠装电缆铠装电缆橡套电缆橡套电缆塑料电缆塑料电缆油浸纸绝缘铠装电缆油浸纸绝缘铠装电缆塑料铠

2、装电缆塑料铠装电缆 在煤矿井下，对油浸纸绝缘铠装电缆接头、修补，在煤矿井下，对油浸纸绝缘铠装电缆接头、修补，存在诸多不便，而且油浸是井下火灾的隐患，因此，存在诸多不便，而且油浸是井下火灾的隐患，因此，2005年版年版煤矿安全规程煤矿安全规程第第467条对固定敷设的高压条对固定敷设的高压电缆规定：电缆规定： 在立井井筒或倾角为在立井井筒或倾角为45。及其以上的井巷内，。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电缆、交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆。力电缆。 在水平巷道或倾角在

3、在水平巷道或倾角在45。以下的井巷内，。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。装聚氯乙烯护套电力电缆。(一一)煤矿用移动类阻燃软电缆煤矿用移动类阻燃软电缆移动类阻燃软电缆移动类阻燃软电缆(按其绝缘和护套材料按其绝缘和护套材料)弹性体材料弹性体材料橡胶材料橡胶材料移动类阻燃软电缆移动类阻燃软电缆(按其橡套屏蔽与否按其橡套屏蔽与否)普通橡套阻燃软电缆普通橡套阻燃软电缆屏蔽橡套阻燃软电缆。屏蔽橡套阻燃软电缆。 1.普通橡套阻燃软电缆普通橡套阻

4、燃软电缆: 普通移动类阻燃软电普通移动类阻燃软电缆与普通橡套电缆的结构缆与普通橡套电缆的结构相同导电线芯由多根细相同导电线芯由多根细铜丝绞合而成。分相绝缘铜丝绞合而成。分相绝缘和垫芯都由橡胶制成，外和垫芯都由橡胶制成，外护套采用氯丁橡胶制成，护套采用氯丁橡胶制成，氯氯J橡胶燃烧时生成氯化氢橡胶燃烧时生成氯化氢气体，将火焰包围起来，气体，将火焰包围起来，使它与空气隔离，很快熄使它与空气隔离，很快熄灭。因此称为阻燃电缆。灭。因此称为阻燃电缆。 2屏蔽橡套阻燃软电缆屏蔽橡套阻燃软电缆 1)、屏蔽橡套阻燃软电缆屏蔽橡套阻燃软电缆与普通橡套软电缆的结构基本相与普通橡套软电缆的结构基本相同，不同点是在每根

5、主线芯的分同，不同点是在每根主线芯的分相绝缘外包有用导电橡胶制成的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。缘，而是直接缠绕导电橡胶带。电缆电缆中间的垫芯，也是用导电橡中间的垫芯，也是用导电橡胶制成；有的在电缆护套内的同胶制成；有的在电缆护套内的同芯圆上，设一层加强屏蔽层，称芯圆上，设一层加强屏蔽层，称为双屏蔽电缆。为双屏蔽电缆。 2) 、屏蔽电缆的优点、屏蔽电缆的优点:通过屏蔽层直接接通过屏蔽层直接接地造成接障，使检漏继电器动作，切除故障地造成接障，使检漏继电器动作，切除故障电源，既可以防止严重的相间短路发生，又电源，既可

6、以防止严重的相间短路发生，又可有效地防止漏电火花或短路电弧引起的瓦可有效地防止漏电火花或短路电弧引起的瓦斯、煤尘爆炸。屏蔽电缆特别适用于具有瓦斯、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。斯、煤尘爆炸的场所和启动频繁的电气设备。 (二二)煤矿用额定电压煤矿用额定电压10 kV及以下铜芯固及以下铜芯固定敷设阻燃电力电缆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，分为铠装和非铠装电缆，有屏蔽电缆和用聚氯乙烯，

7、分为铠装和非铠装电缆，有屏蔽电缆和普通电缆。普通电缆。 由于塑料电缆的绝缘电阻，介质损耗等电气性由于塑料电缆的绝缘电阻，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、能较好，并有耐水、抗腐、制造工艺简单、质量轻、运输方便、敷设高差不受限制等优点，因而取代了油运输方便、敷设高差不受限制等优点，因而取代了油浸纸绝缘电缆，在煤矿井下固定敷设电缆中被广泛应浸纸绝缘电缆，在煤矿井下固定敷设电缆中被广泛应用。用。 煤矿安全规程煤矿安全规程规定：井下照明、通信、信号规定：井下照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或橡套

8、电缆或Mw型塑力缆。型塑力缆。(三三)煤矿用阻燃通信电缆煤矿用阻燃通信电缆二、矿用电缆的选型二、矿用电缆的选型(一一)电缆型号的选择电缆型号的选择 (1)煤矿井下电缆，必须选用取得煤矿矿用煤矿井下电缆，必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。产品安全标志的阻燃电缆。(2)严禁采用铝包电缆。严禁采用铝包电缆。 (3)固定敷设的高压电缆，按照固定敷设的高压电缆，按照煤矿安全规程煤矿安全规程第第467条条第六款规定。第六款规定。 (4)固定敷设的低压电缆，应采用固定敷设的低压电缆，应采用MW铠装或非铠装电缆或对铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。应电压等级的移动橡套软电缆。 (5)非

9、固定敷设的高低压电缆，必须采用符合非固定敷设的高低压电缆，必须采用符合MT 818标准的标准的橡套软电缆。移动式和手持式电气设备应使用专用橡套电缆。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。 (6)照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装或非铠装通信电缆、橡套电缆或通信电缆、橡套电缆或MW型塑力缆。型塑力缆。 (7)低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。 (二二)电缆长度的确定电缆长度的确定 由于电缆有一定的柔性，在敷设时要有一定的弯曲由于电缆有一定的柔性，在敷设时要有一定

10、的弯曲和松弛度，因此，电缆的实际长度大于敷设路径长度和松弛度，因此，电缆的实际长度大于敷设路径长度. 当电缆中间有接头时，应在接线盒两端各增加当电缆中间有接头时，应在接线盒两端各增加3 米米。 (三三)电缆主线芯截面积的确定电缆主线芯截面积的确定 1移动类阻燃软电缆移动类阻燃软电缆 经常移动的电气设备使用的移动类阻燃软电缆的经常移动的电气设备使用的移动类阻燃软电缆的截面积应首先满足机械强度的要求，按机械强度要求截面积应首先满足机械强度的要求，按机械强度要求的最小截面积选择截面积，然后满足允许电流要求。的最小截面积选择截面积，然后满足允许电流要求。 (2)按电压损失确定电缆主截面。按电压损失确定

11、电缆主截面。 由于电气设备正常工作时，其端电压不低于由于电气设备正常工作时，其端电压不低于额定电压的额定电压的95，因此，在选择电缆时，一般要，因此，在选择电缆时，一般要求线路上的总电压损失，不大于所规定的电压损求线路上的总电压损失，不大于所规定的电压损失失. (3)按电缆最远点的最小短路电流校验所选电按电缆最远点的最小短路电流校验所选电缆是否满足保护装置要求的最小截面。缆是否满足保护装置要求的最小截面。 (1)按长时允许负荷电流选择电缆截面。按长时允许负荷电流选择电缆截面。电缆的长允许通过的电流值应大于或等于实际电缆的长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流过电缆的工作电流2低

12、压动力电缆低压动力电缆3高压动力电缆高压动力电缆 高压动力电缆应按经济电流密度，允许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，并负荷电流，线路允许电压损失进行选择，并按短路电流按短路电流(三相短路电流三相短路电流)校验电缆的热稳校验电缆的热稳定性，并要求流过电缆的最小两相短路电流定性，并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。满足过流保护装置灵敏度的要求。 三、矿用电缆敷设与维护三、矿用电缆敷设与维护(一一)电缆的敷设电缆的敷设 (1)首先检查电缆的外观，不应有砸伤、压首先检查电缆的外观，不应有砸伤、压扁、铠装松散、严重锈蚀、外护套龟裂等现象。扁

13、、铠装松散、严重锈蚀、外护套龟裂等现象。对新出厂的电缆还要检查出厂合格证，煤矿矿对新出厂的电缆还要检查出厂合格证，煤矿矿用产品安全标志，绝缘试验合格证；检查电缆用产品安全标志，绝缘试验合格证；检查电缆的型号规格、长度、电压等级、护套是否符合的型号规格、长度、电压等级、护套是否符合要求。要求。 (3)检查敷设线路，巷道内电缆挂钩应齐全，安检查敷设线路，巷道内电缆挂钩应齐全，安全距离和高度应符合要求，金属电缆钩应做防锈处全距离和高度应符合要求，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。墙管；

14、预定敷设电缆接线盒的地点不应有淋水。 (2)电缆的敷设路径，应按长度最短，易于敷设，电缆的敷设路径，应按长度最短，易于敷设，便于维修，巷道支护良好，有利安全的原则选择。便于维修，巷道支护良好，有利安全的原则选择。2电缆敷设的有关规定电缆敷设的有关规定 (1)电缆敷设地点，在总回风巷和专用回风电缆敷设地点，在总回风巷和专用回风巷不应敷设电缆，在机械提升的进风的倾斜井巷不应敷设电缆，在机械提升的进风的倾斜井巷巷(不包括输送机上、下山不包括输送机上、下山)和使用木支架的立和使用木支架的立井井筒中敷设电缆时，必须有可靠的安全施；井井筒中敷设电缆时，必须有可靠的安全施；溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电

15、缆。溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆。 (2)电缆必须悬挂。在水平巷道或倾角在电缆必须悬挂。在水平巷道或倾角在30。以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂；在立井井以下的井巷中，电缆应用吊钩悬挂；在立井井筒或倾角在筒或倾角在30。及其以上的井巷中，电缆应用。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。夹子、卡箍或其他夹持装置进行敷设。 (3)水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应有适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，在电缆高度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击，在电缆坠落

16、时不落在轨道或输送机上。坠落时不落在轨道或输送机上。 (4)电缆悬挂点间距，在水平巷道或倾斜井巷电缆悬挂点间距，在水平巷道或倾斜井巷内不得超过内不得超过3 m，在立井井筒内不得超过，在立井井筒内不得超过6 m。 (7)高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、高、低压电力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低电缆之间的距离应大于低电缆之间的距离应大于o1 m;高压电缆之间，低高压电缆之间，低压电缆之间的距离不得小于压电缆之间的距离不得小于50 mm，以便于摘挂。，以便于摘挂。 (6)井筒和巷道内的通信和信号电缆应与电力电缆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；如果必须同侧敷设，在井筒

17、内应分挂在井巷的两侧；如果必须同侧敷设，在井筒内应敷设在距电力电缆敷设在距电力电缆03m以外的地方，在巷道内应敷以外的地方，在巷道内应敷设在电力电缆上方设在电力电缆上方01 m以上的地方。以上的地方。 (5)电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水。电缆不应悬挂在风管或水管上，不得遭受淋水。电缆与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷电缆与压风管、供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持设在管子上方，并保持03m以上的距离。以上的距离。 (二二)电缆的运行与维护电缆的运行与维护 1电缆的运行电缆的运行 (1)电缆投入运行前应进行下列电气试验：电缆投入运行前应进行下列电气试验： 测

18、量电缆各线芯导体的直流电阻和三相电阻测量电缆各线芯导体的直流电阻和三相电阻的对称性；的对称性； 测量电缆的终端接线盒及中间接线盒测量电缆的终端接线盒及中间接线盒 各接地各接地极的接地电阻；极的接地电阻； 按有关规定进行绝缘性能试验，检查电缆线路按有关规定进行绝缘性能试验，检查电缆线路的相位。的相位。 (2)矿井电缆线路禁止升压运行。矿井电缆线路禁止升压运行。 (3)电缆表皮的允许温度应每月测量一电缆表皮的允许温度应每月测量一次，应符合要求。次，应符合要求。 (4)运行中电缆线路的绝缘电阻值应符运行中电缆线路的绝缘电阻值应符合规定要求。合规定要求。 固定敷设电缆的绝缘和外部检查，每季固定敷设电缆

19、的绝缘和外部检查，每季1次，次，但每周应由专责电工检查但每周应由专责电工检查1次电缆外部和悬挂情况。次电缆外部和悬挂情况。移动式电气设备的橡套电缆绝缘检查，每月移动式电气设备的橡套电缆绝缘检查，每月次但每当班司机或专责电工检查次但每当班司机或专责电工检查1次外皮有无破损。次外皮有无破损。 2电缆运行中的定期检查电缆运行中的定期检查1)检查周期。检查周期。 (1)对敷设在井筒内的电缆：电缆应无机械对敷设在井筒内的电缆：电缆应无机械损伤，铠装层应无松散及严重锈蚀；固定电缆损伤，铠装层应无松散及严重锈蚀；固定电缆的卡子应无松动、砸刮损坏；清除电缆卡子与的卡子应无松动、砸刮损坏；清除电缆卡子与支架上的

20、积垢及杂物；检查接线盒的表面温度。支架上的积垢及杂物；检查接线盒的表面温度。2)检查内容。检查内容。 (2)井下中央变电所至采、掘电缆：电缆应按规定吊挂好；井下中央变电所至采、掘电缆：电缆应按规定吊挂好；电缆应无机械损伤；电缆的金属铠装层应无锈蚀、裂口、断裂、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。缆的标志应符合要求。 (3)绝缘电阻的测量：一般用摇表测量电缆的绝缘电阻，不绝缘电阻的测量：一般用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

21、，以便检查电缆的绝缘状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。绝缘电阻值：态。绝缘电阻值：1 kV以下电缆不小于以下电缆不小于50 M；610 kV电缆，不小于电缆，不小于100 M。运行中的高压橡套电缆的绝缘电阻，一。运行中的高压橡套电缆的绝缘电阻，一般应大于般应大于50M；低压，一般应大于；低压，一般应大于2 M。 3电缆的维护管理电缆的维护管理 (1)电缆外皮的防腐电缆外皮的防腐,对井下敷设的裸钢或钢丝铠装电缆，应定对井下敷设的裸钢或钢丝铠装电缆，应定期进行防腐处理期进行防腐处理 (2)电缆的防护。对掘进工作面用电设备用的电缆，应随时监视电缆的防护。对掘进工作面用电设备

22、用的电缆，应随时监视电缆情况，防止电缆遭受撞击、挤压；设备移动时，应设专人看守，电缆情况，防止电缆遭受撞击、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、风水管路维修及井壁防止电缆挤伤和拖断；立井井筒内更换罐道、风水管路维修及井壁维修时，对井筒内的电缆必须进行防护；在井筒施工时，要制定措维修时，对井筒内的电缆必须进行防护；在井筒施工时，要制定措施防止砸伤电缆；在井下巷道内运输越宽大型材料或大型设备时，施防止砸伤电缆；在井下巷道内运输越宽大型材料或大型设备时，制定措施防止挤伤、撞伤、刮断电缆；在井下堆放物料时，严禁压制定措施防止挤伤、撞伤、刮断电缆；在井下堆放物料时，严

23、禁压挤电缆。挤电缆。 (3)电缆的管理。各矿井应加强对矿用电缆的管电缆的管理。各矿井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，严禁不合格的电缆下井。露天堆放，严禁不合格的电缆下井。四、矿用电缆故障及其判断四、矿用电缆故障及其判断(一一)电缆故障的种类和原因电缆故障的种类和原因1电缆故障的种类电缆故障的种类(1)电缆的绝缘故障。电缆的绝缘故障。 主线芯之间或线芯对地绝缘电阻达不到主线芯之间或线芯对地绝缘电阻达不到要求。要求。 线芯之间

24、或主线芯对地泄漏电流过大线芯之间或主线芯对地泄漏电流过大. (2)单相接地故障。单相接地故障也称漏电接地单相接地故障。单相接地故障也称漏电接地故障，即某相线芯完全接地，检漏继电器动作。故障，即某相线芯完全接地，检漏继电器动作。 (3)短路故障。包括二相或三相相问短路、接地路。短路故障。包括二相或三相相问短路、接地路。 (4)断相故障。电缆一相或几相芯线断开。断相故障。电缆一相或几相芯线断开。 2电缆故障的原因电缆故障的原因 电缆发生故障有多方面的原因，与设计选型，安电缆发生故障有多方面的原因，与设计选型，安装施工，使用环境、运行状况、维护管理有密切关系。装施工，使用环境、运行状况、维护管理有密

25、切关系。 (1)电缆在使用中遇到挤、压、埋、砸、刮、受潮电缆在使用中遇到挤、压、埋、砸、刮、受潮水，都可能使电缆的绝缘下降，造成漏电、短路及断相水，都可能使电缆的绝缘下降，造成漏电、短路及断相事故。事故。 (2)在运输过程中，因电机车、矿车掉道或在运输过程中，因电机车、矿车掉道或者材料超宽造成碰撞，损坏运输大巷的电缆，出现者材料超宽造成碰撞，损坏运输大巷的电缆，出现断相、短事故。断相、短事故。 (3)电缆接线盒不符合要求。密封不好受潮，电缆接线盒不符合要求。密封不好受潮，造成短路、绝缘下降事故。造成短路、绝缘下降事故。 (4)日常维护检修管理不善，将电缆落在地上，日常维护检修管理不善，将电缆落

26、在地上，甚至浸泡在水中；出现甚至浸泡在水中；出现“鸡爪子鸡爪子”、“羊尾巴羊尾巴”、“明接头明接头”，造成漏电、短路事故。，造成漏电、短路事故。 (5)选择电缆截面时机械强度不够，拉选择电缆截面时机械强度不够，拉断或挂断，造成断相事故。断或挂断，造成断相事故。 (6)因操作过电压、大气过电压，造成因操作过电压、大气过电压，造成电缆的短路、接地事故。电缆的短路、接地事故。 (7)电缆截面积过小，使电缆长期过负电缆截面积过小，使电缆长期过负荷运行，造成绝缘老化，出现电缆绝缘故荷运行，造成绝缘老化，出现电缆绝缘故障。障。(二二)电缆故障的判断电缆故障的判断1故障性质的判断故障性质的判断 用兆欧表用兆

27、欧表(摇表摇表)测量绝缘电阻，判断相间短路、测量绝缘电阻，判断相间短路、单相接地、断相故障。单相接地、断相故障。2电缆故障点的判断电缆故障点的判断 用摇表测量电缆线芯之间及线芯和地之间的绝缘用摇表测量电缆线芯之间及线芯和地之间的绝缘电阻，判断出电缆故障的性质。凡属电缆绝缘故障，电阻，判断出电缆故障的性质。凡属电缆绝缘故障，往往是通过检测绝缘电阻和做泄漏试验发现，或者根往往是通过检测绝缘电阻和做泄漏试验发现，或者根据检漏继电器绝缘读数判断。接地事故可通过检漏继据检漏继电器绝缘读数判断。接地事故可通过检漏继电器跳闸发现。短路事故通常是接地短路或短路后接电器跳闸发现。短路事故通常是接地短路或短路后接地，少数是只短路不接地。地，少数是只短路不接地。 (1)用万用表判断橡套软电缆故障点用万用表判断橡套软电缆故障点 (2)用单臂电桥判断电缆故障点。用单臂电桥判断电缆故障点。 判断电缆故障点，还可采用声测法寻找断相、电判断电缆故障点，还可