矿用电缆及其连接装置

1、矿用电缆矿用电缆矿用电缆的特点矿用电缆的特点优点优点: : 安全可靠、不占空间、不受外界影响安全可靠、不占空间、不受外界影响 缺点缺点: : 投资大、查找故障困难、维护检修不便投资大、查找故障困难、维护检修不便 适用适用: : 有火灾和瓦斯爆炸危险、潮湿和地下淋有火灾和瓦斯爆炸危险、潮湿和地下淋水、空间狭窄和人机拥挤的井下输电水、空间狭窄和人机拥挤的井下输电 重要性重要性: : 矿井供电系统的大动脉矿井供电系统的大动脉 要求要求: : 正确的选择、安装、使用和精心维护矿正确的选择、安装、使用和精心维护矿用电缆用电缆 分类分类动力电缆动力电缆向电动机供电向电动机供电照明、控制、通信等电缆照明、控

2、制、通信等电缆向井下向井下 照明、控制、通信设备供电照明、控制、通信设备供电按用途按用途按电压按电压低压电缆低压电缆1200v1200v电网电网高压电缆高压电缆大于大于1200v1200v电网电网按结构按结构铠装电缆铠装电缆 用于固定敷设用于固定敷设橡套电缆橡套电缆 给移动设备供电给移动设备供电塑料电缆塑料电缆 铠装、橡套换代产品铠装、橡套换代产品1.1.动力电缆动力电缆结构、类型结构、类型监视芯线监视芯线 动力芯线动力芯线 ) )导电芯线导电芯线 按芯线作用不同可以分为：按芯线作用不同可以分为：动力芯线：有二芯、三芯，输送单相或三相电能；动力芯线：有二芯、三芯，输送单相或三相电能；中性线：为

3、一芯，用于三相四线制系统；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；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 按芯线的材料不同可分为：按芯线的材料不同可分为： 铜绞线：导电性能、韧性和强度均好于铝绞线，但铜绞线：导电性能、韧性和强度均好于铝绞线，但价格较高；价格较高； 铝绞线：价格虽低，但由于铝的化学性能活泼，接铝绞线：价格虽低，但由于铝的化学性能活泼，接

4、头容易氧化造成接触不良，产生断续电弧高温，尤头容易氧化造成接触不良，产生断续电弧高温，尤其在短路时电弧产生的铝粉温度远远高于铜，易引其在短路时电弧产生的铝粉温度远远高于铜，易引燃引爆瓦斯和煤尘。井下限用。燃引爆瓦斯和煤尘。井下限用。 煤矿安全规程规定：在进风斜井、井底车场及其煤矿安全规程规定：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，可以采用铝附近、中央变电所至采区变电所之间，可以采用铝芯电缆；其它地点必须采用铜芯电缆。芯电缆；其它地点必须采用铜芯电缆。 ) )电缆的绝缘层电缆的绝缘层 按作用不同按作用不同芯线绝缘芯线绝缘: : 分包在每个导电芯线分包在每个导电芯线外，以防止相

5、间短路外，以防止相间短路统包绝缘：统包在所有相间绝缘的外统包绝缘：统包在所有相间绝缘的外面以防止对地短路。面以防止对地短路。芯线绝缘统包绝缘按绝缘材料不同可分为按绝缘材料不同可分为1:1:橡胶绝缘。橡胶绝缘分为天然橡胶绝缘。橡胶绝缘分为天然丁苯橡胶、乙丙橡胶两种。天然丁苯橡胶、乙丙橡胶两种。天然橡胶易燃，已被耐高温、耐高压橡胶易燃，已被耐高温、耐高压耐潮性好的乙丙橡胶取代耐潮性好的乙丙橡胶取代. .2:2:塑料绝缘塑料绝缘。塑料绝缘又分为聚。塑料绝缘又分为聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘。氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘。3:3:聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯绝缘具有耐油、耐酸具有耐油、耐酸碱耐腐蚀、阻燃、敷设高

6、差不限碱耐腐蚀、阻燃、敷设高差不限等等; ;4:4:交联聚乙烯绝缘交联聚乙烯绝缘电缆还耐高压，电缆还耐高压，并且耐热性及耐溶剂性能都有所并且耐热性及耐溶剂性能都有所改善，故应优先选用。塑料绝缘改善，故应优先选用。塑料绝缘电缆电缆已取代油浸纸绝缘。已取代油浸纸绝缘。芯线绝缘统包绝缘3 3 电缆的保护层电缆的保护层按作用不同分为：按作用不同分为： 内护层：用于直接保护绝缘层内护层：用于直接保护绝缘层外护层：用于保护内护层外护层：用于保护内护层 钢铠和铅包可兼作接地线，其电缆省去接地芯线钢铠和铅包可兼作接地线，其电缆省去接地芯线金属套阻燃橡套-阻燃，井下用橡胶护套普通橡套-易燃，井下禁用铅包-不易引

7、爆，井下用铝包-易引爆，井下禁用聚氯乙烯-井下用塑料护套：内衬层-保护内护层钢带铠装-抗压，用于45井巷 外被层-保护钢铠层粗钢丝铠装-抗拉，用于45井巷黄麻层-易燃，井下禁用塑料带-不易燃，井下用 钢铠层无妨带-不易燃，井下用 4 4 电缆的屏蔽层电缆的屏蔽层 导线屏蔽。包在电缆导线表面外导线屏蔽。包在电缆导线表面外的半导电材料，用于大于的半导电材料，用于大于3kv3kv的高的高压电缆防止电晕产生。压电缆防止电晕产生。 绝缘屏蔽。包在绝缘和接地芯线绝缘屏蔽。包在绝缘和接地芯线之外的半导电材料，一相绝缘破之外的半导电材料，一相绝缘破损时，主芯线经绝缘屏蔽与接地损时，主芯线经绝缘屏蔽与接地芯线相

8、连，使单相接地保护动作芯线相连，使单相接地保护动作切断电源，防止相间短路故障以切断电源，防止相间短路故障以及短路电弧引爆瓦斯煤尘绝缘屏及短路电弧引爆瓦斯煤尘绝缘屏蔽电缆适用于有爆炸危险场所。蔽电缆适用于有爆炸危险场所。 金属屏蔽。包在统包绝缘之外的金属屏蔽。包在统包绝缘之外的导电材料，产生电磁屏蔽以防止导电材料，产生电磁屏蔽以防止强电场辐射干扰通信信号。强电场辐射干扰通信信号。3kv3kv以以上的电缆均应有金属屏蔽。上的电缆均应有金属屏蔽。接地芯线绝缘屏蔽监视芯线绝缘屏蔽铠装电缆机械强度高、寿命长，用于向固定设备铠装电缆机械强度高、寿命长，用于向固定设备输电。粗钢丝铠装电缆抗拉强度高，用于倾角

9、输电。粗钢丝铠装电缆抗拉强度高，用于倾角4545度及其以上的井巷；钢带铠装抗压强度高，用于度及其以上的井巷；钢带铠装抗压强度高，用于倾角小于倾角小于4545度的井巷。无铠装的塑料电缆和橡胶度的井巷。无铠装的塑料电缆和橡胶电缆用于向移动设备供电。有导体屏蔽、金属屏电缆用于向移动设备供电。有导体屏蔽、金属屏蔽的电缆用于高压设备的供电。有绝缘屏蔽的电蔽的电缆用于高压设备的供电。有绝缘屏蔽的电缆用于有爆炸危险的工作面设备的供电。除进风缆用于有爆炸危险的工作面设备的供电。除进风斜井、井底车场及附近、中央变电所至采区变电斜井、井底车场及附近、中央变电所至采区变电所之间的高压可以采用铝芯电缆，其它地点的高所

10、之间的高压可以采用铝芯电缆，其它地点的高低压均采用铜芯电缆。低压均采用铜芯电缆。比较比较煤矿常用电缆的结构示意图图4-1 YJV22型塑料电缆1-外被层；2-钢铠；3-内衬层；4-统包绝缘；5-相间绝缘；6-导电芯线图4-2 采煤机专用电缆部分英国进口电缆外形图部分英国进口电缆外形图 BS188BS188柔性柔性拖拽电缆拖拽电缆 BS505BS505柔性柔性拖拽电缆拖拽电缆 BS504BS504柔性柔性拖拽电缆拖拽电缆 BS504BS504柔性柔性拖拽电缆拖拽电缆 2.2.电缆的额定电压、型号及使用场所电缆的额定电压、型号及使用场所表表1 1 电缆的型号组成及含义电缆的型号组成及含义类别类别导

11、体导体绝缘层绝缘层内护层内护层铠装层铠装层外被层外被层代号代号含义含义代代号号含含义义代代号号含义含义代代号号含义含义代代号号含义含义代代号号含义含义Z Z纸绝缘纸绝缘无无 L L铜铜芯芯 铝铝芯芯无无D D油浸纸油浸纸不滴流不滴流Q Q铅包铅包0 01 12 23 34 4无无联锁钢带联锁钢带双钢带双钢带细圆钢丝细圆钢丝粗圆钢丝粗圆钢丝0 0无无1 1纤维外被纤维外被L L铝包铝包2 2聚氯乙烯外聚氯乙烯外套套V V聚氯乙聚氯乙烯绝缘烯绝缘V V聚氯乙烯聚氯乙烯护套护套3 3聚乙烯或聚聚乙烯或聚烯烃外套烯烃外套YJYJ交联聚交联聚乙烯绝乙烯绝缘缘4 4弹性体外套弹性体外套Y Y聚乙烯护聚乙烯

12、护套套例如例如ZQ20ZQ20表示油浸纸绝缘铜芯铅包裸双钢带铠装电缆。表示油浸纸绝缘铜芯铅包裸双钢带铠装电缆。VLV33VLV33表示聚氯乙烯绝缘铝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；芯聚氯乙烯护套细钢丝铠装聚乙烯外护套；YJQ02YJQ02表示交联聚乙烯绝缘铅包聚氯乙表示交联聚乙烯绝缘铅包聚氯乙烯护套铜芯电缆烯护套铜芯电缆 2)电缆的型号表表2 2 矿用电缆型号的组成矿用电缆型号的组成类类别别用途用途结构结构 特征特征额定电压额定电压U UO O/U(kv)/U(kv)动力线动力线地线地线控制控制( (监视监视) )芯数芯数标准截面标准截面芯数芯数标准截面标准截面线芯数线

13、芯数标准截面标准截面MM矿矿用用橡橡套套电电缆缆C-C-采采掘机掘机专用专用 Y-Y-移移动设动设备用备用 M-M-帽帽灯用灯用 Z-Z-电电钻用钻用 H-H-电电话用话用P-P-非金非金属屏属屏蔽蔽T-T-金属金属屏蔽；屏蔽； J- J-监视；监视； Q-Q-轻轻型；型； B-B-编编织加织加强；强；R-R-绕绕包加包加强强0.3/0.5 0.3/0.5 0.38/0.66 0.38/0.66 0.66/1.143.0.66/1.143.6/66/66/106/101- 1-单芯单芯 2- 2-双芯双芯3- 3-三芯三芯1mm1mm2 21- 1-单单芯芯2.5mm2.5mm2 2 4mm4

14、mm2 2 6mm6mm2 2 10mm10mm2 2 16mm16mm2 2 25mm25mm2 2 35mm35mm2 2 50mm50mm2 21- 1-单芯单芯 2- 2-双芯双芯 3- 3-三芯三芯2.5mm2.5mm2 2 4mm4mm2 2 6mm6mm2 2 10mm10mm2 2 16mm16mm2 2 25mm25mm2 2 35mm35mm2 2 50mm50mm2 21.5mm1.5mm2 22.5mm2.5mm2 24mm4mm2 26mm6mm2 210mm10mm2 216mm16mm2 225mm25mm2 235mm35mm2 250mm50mm2 270mm

15、70mm2 295mm95mm2 2例如：例如：MYPJ-3.6/6-3MYPJ-3.6/6-335-135-116-316-32.52.5表示矿用移表示矿用移动屏蔽监视橡胶电缆，额定电压为动屏蔽监视橡胶电缆，额定电压为3.6/63.6/6千伏，三芯千伏，三芯动力截面、每芯截面为动力截面、每芯截面为3535平方毫米，一芯接地线为平方毫米，一芯接地线为1616平方毫米截面，三芯监视线、每芯截面为平方毫米截面，三芯监视线、每芯截面为2.52.5平方毫平方毫米米2caecec, mmISJcN VPLUS U式中式中 L L线路长度，线路长度，m m；S Sc c导线截面，导线截面，mmmm2 2；

16、导线电导率，导线电导率，m m.mm.mm2 2。 i2min, mmtSIC2/mmA s用电设备名称用电设备名称最小截面最小截面/mm/mm2 2用电设备名用电设备名称最小截面称最小截面/mm/mm2 2采煤机组采煤机组35355050调度绞车调度绞车4 46 6可弯曲输送机可弯曲输送机16163535局部通风机局部通风机4 46 6一般输送机一般输送机10102525煤电钻煤电钻4 46 6回柱绞车回柱绞车16162525照明设备照明设备2.52.54 4装岩机装岩机16162525wmNNdeUPKcos3103UUT T=3I=3IT T（R RT TcoscosT T+X+XT T

17、sinsinT T） I IT T变压器的计算电流，变压器的计算电流， R RT T变压器的电阻，变压器的电阻， PPNTNT变压器的负载损耗，变压器的负载损耗，W W；X XT T变压器的电抗，变压器的电抗， Z ZT T变压器的阻抗，变压器的阻抗，T2NTTU3S=I22TTTRZXNTTNSU22.2NTTP=RTNTNSU.2.2ST%U=Z ms3msms10AULPUSCNca负荷沿线分布的干线电缆线路的电压损失负荷沿线分布的干线电缆线路的电压损失UUmsms AULPUSCNiini)10(3ms1ms mspscNmsNdemsUULPKA.3min.10 KNstminU=U

18、stblscblstALIcos3=Ubl.st )U10PK+cos(L3=UN3N.rede.reststmsscmsstms启动时变压器的电压损失。按变压器所带电动机中启动时变压器的电压损失。按变压器所带电动机中最大一台启动，其他正常工作条件计算，即最大一台启动，其他正常工作条件计算，即UTst=3ITstUTst=3ITst（RTcosTst+XTsinTstRTcosTst+XTsinTst）三、矿用电缆的敷设三、矿用电缆的敷设矿用电缆的敷设必须符合煤矿安全规程有关规定。矿用电缆的敷设必须符合煤矿安全规程有关规定。1.1.电缆的敷设方式及要求电缆的敷设方式及要求 1)1)水平巷道和倾

19、角在水平巷道和倾角在3030以下井巷中电缆应用吊钩悬挂以下井巷中电缆应用吊钩悬挂要求电缆的悬挂间距不得超过要求电缆的悬挂间距不得超过3 3米；米；向移动工作设备供电电缆可盘圈或盘字形带电，放向移动工作设备供电电缆可盘圈或盘字形带电，放在电缆车上随设备的移动而收放在电缆车上随设备的移动而收放。电缆不得遭受淋水，应悬挂在风管和水管的上方，并电缆不得遭受淋水，应悬挂在风管和水管的上方，并保持保持0.30.3米以上的距离。米以上的距离。要求：电缆的悬挂间距不得超过米；要求：电缆的悬挂间距不得超过米；因井筒太深需要设置接头时，应设在中间水平因井筒太深需要设置接头时，应设在中间水平巷道内；或在井筒中设置接

20、线盒，接线盒放在托巷道内；或在井筒中设置接线盒，接线盒放在托架上，不使接头受力架上，不使接头受力3)3)沿钻孔敷设的电缆必须绑沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管紧在钢丝绳上，钻孔必须加装套管井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离、拐弯或井下巷道内的电缆，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。压和截面的标志牌。表表4-5 4-5 电缆的最小允许弯曲半径电缆的最小允许弯曲半径 电电 缆缆 型型 式式最小允许弯曲半径

21、与最小允许弯曲半径与电缆和导体的外径比值电缆和导体的外径比值多芯多芯控制控制电缆电缆非铠装、屏蔽型软电缆非铠装、屏蔽型软电缆6 6铠装型、铜屏蔽型铠装型、铜屏蔽型1212其他其他1010橡皮橡皮绝缘绝缘多芯多芯电缆电缆无铅包、有铠装无铅包、有铠装1010裸铅包护套裸铅包护套1515铠装护套铠装护套2020塑料塑料绝缘绝缘多芯多芯电缆电缆无铠装无铠装1515有铠装有铠装12122.2.电缆敷设路径的选择电缆敷设路径的选择 路径应尽可能短路径应尽可能短, ,安全安全. . 在总回风巷和专用回在总回风巷和专用回风巷中，由于瓦斯和煤尘浓度较高不应敷设电风巷中，由于瓦斯和煤尘浓度较高不应敷设电缆缆; ;在溜放煤、矸石、材料的溜道中严禁敷设电在溜放煤、矸石、材料的溜道中严禁敷设电缆缆; ;在机械提升的进风斜井（不包括输送机上、在机械提升的进风斜井（不包括输送机上、下山）和使用木支架的立