机电运输安全管理

1、第四章 机电运输安全管理第一节 矿井供电系统及井下电网保护一、煤矿供电系统的要求与分类（一）矿井供电的基本要求电力是现代化煤矿企业的动力，为了适应煤矿企业的特点，对供电有如下要求：（1）可靠性。要求矿井供电具有连续可靠性。煤矿一旦断电，不仅会影响产量，而且有可能引发瓦斯聚集、淹井、人身事故或设备损坏，严重时将造成矿井的破坏。因此煤矿安全规程441条规定：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、提升等要求。（2）安全性。由于煤矿井下特殊的工作环境，供电线路和电

2、气设备易受损坏，可能造成人身触电、电气火灾和电火花引起瓦斯煤尘爆炸等事故，所以必须严格按照有关规定要求，确保安全供电。（3）经济性。在保证可靠和安全供电的前提下，还要保证供电质量，力求供电系统简单，安装、运行操作方便，建设投资少和运行费用低等。一般从以下3个方面着手：尽量降低基本建设投资；尽量降低设备材料及有色金属的消耗；注意降低供电系统的电能消耗和维护费用。（4）供电质量高。对煤矿供电不但在容量上要满足其生产的要求，而且电能质量也应满足要求，否则将会造成设备的损坏。用电设备都是按照一定的额定电压设计制造的，用电设备在额定电压下工作性能最好，但实际上由于种种原因送到用电设备的电压与额定值总有一

3、些差别，两者之间的差，称为电压偏移。在一定的转速下，异步电动机的转矩与电压的平方成正比。电压下降会引起异步电动机的转差率增加和绕阻电流增大，从而使电动机发生过热现象。电压产生下降可能引起电动机停止或不能启动。若系统频率低于电动机额定频率，则电动机的转速也要下降。所以，电压和频率是衡量电力系统供电质量的两个基本参数。 良好的电能质量是指电压偏移不超过额定值的±5%，频率偏移不超过±（0.20.5）Hz。（5）留有发展余地。在矿区各级变电所建设时，要充分估计未来的发展，要留有发展余地，有扩建的可能性。（二）矿井供电系统的分类根据停电所造成的影响不同，即根据负荷的重要性以及供电中

4、断所造成的危害程度来划分。煤矿电力用户可分为三级管理，以方便在不同情况下分别对待：（1）一级用户。是指凡因突然中断供电可能造成人身伤亡或重要设备损坏、造成重大经济损失或在政治上产生不良影响的负荷。例如：矿井主通风机、井下主排水泵、副井提升机等。这类用户应采用不同母线的双回路电源进行供电，以保证有一供电线路故障的情况下，仍能继续供电。（2）二级用户。是指凡因突然停电造成较大数量的减产或较大经济损失的。例如：煤矿主井提升机、地面空压机、采区变电所等。对这类用户一般采用双回路供电或环形线路供电。（3）三级用户。是指除一、二级用户以外的其它用户。例如：学校宿舍、地面附属车间及矿井机修厂等。对这类用户一

5、般只设一回路供电。用户分级管理便于调整电力负荷，合理供电。在供电系统发生故障或检修、限制用户用电负荷时，就能区别对待，以保证对二级用户全部或部分供电，确保对一级用户不中断供电。二、矿井供电系统的概况矿区用电由电力系统或地方发电厂供给，图4-1即电力系统一例。图4-1 典型电力系统煤矿企业的电源，一般来自电力网。矿井都设有地面变电所，送到矿井地面变电所的电压一般不超过35kV。地面变电所将电压降低到310kV之后供矿井用电设备使用。如果矿井比较集中，矿区用电功率甚大，则输电电压要超过35kV，甚至高达1l0kV或220kV。在这种情况下，在矿区需要设区域变电所。区域变电所将电压降低后，以35kV

6、或更低的电压向各矿井的地面变电所供电。矿山供电系统是由矿内各级变电所的变压器、配电装置、电力线路以及用户，按照一定方式连接起来的一个整体。现在我国矿山常用的供电系统有深井供电方式和浅井供电方式两大类。深井供电方式的特点是：井下所有的用电设备均由敷设在副井井筒内的高压电缆供电，通过井下中央变电所和采区变电所及工作面配电点，分别输送到各个机械设备上去。浅井供电方式的特点是：井底车场仅设立一个配电所，而采区的用电设备是由地面变电所用架空线送高压至采区相对应的地面处，用地面变电亭降为低电压，然后通过钻孔（或小风井）送至井下向采区供电。供电系统是根据井田范围、井下涌水量、矿层结构和埋藏深度等条件来选择。

7、一般地说，若煤层埋藏深度不超过100150m，且涌水量较小，采区离井底车场较远的矿井，可以考虑采用浅井供电方式，此外大都采用深井供电方式。就目前情况来看，深井供电方式用得最普遍，图4-2就是典型深井供电系统的单线连接示意图，我们就以此为例来说明矿井供电系统。图42 典型深井供电系统矿山地面变电所是煤矿供电的总枢纽。地面变电所的电源一般来自同一区域变电所的不同母线，通过两路架空线引来，电压一般可采用35kV。变压器将35kV的电压降为6kV（或10kV），并送到其母线上。从6kV（或10kV）的母线上引出电源向提升机、主要通风机、井下中央变电所等设备供电。在两段母线上分别装有电压互感器、避雷器及

8、静电电容器。电压互感器为测量仪表及继电保护的电源；避雷器用于保护变电所内电气设备免受落雷过电压的危害；静电电容器用于提高功率因数。此外，还有两台动力变压器（6000/400），以供矿井地面的低压机械及照明用电的需要。井下中央变电所的电源是由地面变电所用沿副井井筒敷设的6kV（或10kV）高压电缆引进的。为了保证井下主要设备（如主排水泵）供电的可靠性，下井高压电缆应不少于两条回路。当其中一条电缆被损坏而不能送电时，其余电缆应能保证供给井下原有的全部负荷的用电量。 井下中央变电所一方面向井底车场附近的高压排水泵、牵引变流所设备供电；另一方面通过变压器将6kV（或10kV）电压降为660V（或380

9、V）供给井底车场附近的低压动力设备，如翻车机、小水泵、照明变压器等设备用电；同时经高压电缆，将6kV（或10kV）电能送到各采区变电所。采区变电所再将6kV（或10kV）电压降为660V或1140V向采掘工作面供电。供电系统必须符合下列规定：（1）矿井应有两回路电源。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；两回路都能担负矿井全部负荷；在两回路电源上都不得分接任何负荷；电源线路上严禁装设负荷定量器。10kV及其以下的矿井架空电源线路不得共杆架设。（2）各级配电电压等级：高压不应超过10000V；低压不应超过1140V；照明、信号、电话和手持式

10、电气设备的额定电压，不应超过127V；远距离控制线路的额定电压，不应超过36V。采区电气设备使用3300V供电时，必须制定专门的安全措施。（3）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向井下供电。（4）直接向井下供电（包括经过钻孔的供电电缆）的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸，手动合闸时，必须事先同井下联系。在井下低压馈电线上装设可靠的漏电、短路检测闭锁装置时，可采用瞬间1次自动复电系统。如果在局部通风机线路上发生故障而停风时，首先必须排除故障，但严禁在停风区内或瓦斯超限的巷道中处理故障，然后必须按照规程的有关规定执行。（5）为了防止地面雷电波及井下引起瓦斯、

11、煤尘以及火灾等灾害，必须遵守下列规定：经由地面架空线路引入井下的供电线路（包括电机车架线），必须在入井处装设避雷装置；由地面直接入井的轨道，露天架空引入（出）的管路，都必须在井口附近将金属体进行不少于2处的良好的集中接地；通信线路必须在入井处装设熔断器和防雷电装置。（6）为了保证安全供电，防止人身触电，电气设备在进行检修、搬迁等作业时，必须遵守先停电、检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于1%时，再用与电源电压等级合适的验电笔验电，验明无电后，方可进行导体对地放电，控制设备内部有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬

12、挂“有人工作，不准送电”的警示牌，只有执行这项工作的人员才有权取下此牌送电。三、供电系统的电气保护 煤矿生产是一个由许多环节组成的系统。在煤矿井下使用电能存在一系列危险，如人身触电、电火灾以及电火花引起的瓦斯、煤尘爆炸等。因此，确保井下供电安全，对保障矿井的安全生产和加速现代化矿井建设具有重要的意义。煤矿井下电网的“三大保护”（漏电保护、过电流保护、保护接地）对保证煤矿井下低压电网和电气设备的安全运行，避免各类事故的发生，发挥着重要的作用。（一）漏电保护 1基本概念 在电力系统中，如果带电导体对大地的绝缘阻抗降低到一定程度，使经该阻抗流入大地的电流增大到一定程度，那么说明该带电导体发生了漏电故

13、障，流入大地的电流叫漏电电流。 在变压器中性点绝缘的低压供电系统中，发生单相接地（包括直接接地和经过渡阻抗接地）或两相、三相对地的总绝缘阻抗下降到危险值的电气故障就叫做漏电故障。由此可见，漏电故障分为单相漏电、两相漏电、三相漏电三种类型，其中前两种属于不对称漏电故障，后一种属于对称性漏电故障。 按照漏电故障存在的区域特征，又可以把漏电故障分为集中性漏电和分散漏电两种。集中性漏电是指漏电故障发生在电网中的某一处或某一点，而电网其余部分的对地绝缘水平保持正常。分散性漏电是指整个电网或整条线路的对地绝缘水平均匀下降并低于允许水平的漏电。在井下供电中遇到的大多数漏电故障是集中性漏电故障，分散性漏电故障

14、极为少见。 漏电的主要原因有：（1）电器设备或电缆使用时间长又得不到正常的维修，造成绝缘性能下降。（2）电气设备长期工作在有淋水的环境中，致使设备受潮而造成漏电。（3）在连接时，将火线与地线相连，造成直接漏电，或由于接线不牢，由于外力将电缆碰掉而造成漏电。（4）运行中的电缆被长期埋压或掉落浸泡于水中，使电缆绝缘层老化或被井下水的酸性侵蚀而渗透、受潮产生漏电。（5）维修电气设备时，将工具和材料等导电体遗留在设备内部，造成一相连接金属外壳而漏电。 煤矿井下空气潮湿，环境条件恶劣，又是工作人员和生产机械比较集中的地方，电网若发生漏电，可能导致人员触电、瓦斯与煤尘爆炸以及电雷管的先期引爆；长期存在的漏

15、电电流，会使电缆、电气设备的绝缘进一步恶化，从而造成相间短路，甚至发生危及矿井安全的电气事故。因此，对于矿井电网必须装设漏电保护装置。 漏电保护的主要作用有：（1）防止人身触电。漏电保护可以缩短人身触电的时间，减小通过人身的电流，从而保证人身安全。（2）防止漏电电流烧损电气设备。在电网中出现漏电故障后，漏电保护装置会及时地将故障线路或设备从电网中切除，避免漏电电流长期存在。（3）防止漏电火花引爆瓦斯和煤尘。对于380V或660V电网，漏电电流达88mA或42mA时，产生的火花就能引爆瓦斯。目前采用的漏电保护还无法保证完全杜绝漏电电流点燃瓦斯。但是，由于漏电保护可以缩短漏电故障存在的时间及降低漏

16、电电流的数值，因此，它大大降低了漏电火花引爆瓦斯、煤尘的可能性 2附加直流检测式漏电保护 （1）工作原理： 电网若发生漏电故障，最容易检测到的是故障相对地绝缘电阻下降。这样，如果在三相电网与大地之间附加一独立的直流电源，则在三相对地的绝缘电阻将有一直流电流通过，该电流的大小变化就直接地反映于电网对地绝缘电阻的变化。有效地检测和利用该电流，就可以构成附加电源直流检测式漏电保护。 这种保护的电气原理如图4-3所示。图4-3 直流检测式漏电保护原理图三相电网与大地之向附加一独立的直流电源，电源U正极流出的直流电流I经过欧姆表-地-三相绝缘电阻ra、rb、rc-三相电网-三相电抗器SK-零序电抗器LK

17、-直流继电器ZJ-电源的负极。图中，SK作为直流回路与三相交流电网的联系元件；LK用于保证电网对地的绝缘水平，并作为电容电流的补偿元件。由于电容对直流为开路，故检测电流由下式求得：I=U/（R十r）式中 U-附加直流电源电压，V；R-SK、LK、ZJ等元件的直流电阻之和R=300，变化不大；r-ra、rb、rc的并联值，；r为变动值，若电网一相绝缘电阻降低为r，甚余两相为正常（趋于），则r=r；若A、B两相绝缘电阻同时降低，且ra=rb= r，则r=r/2；若ra=rb=rc，且同时同量变化，则r=r/3。 由于U和R为定值，因此当r下降到一定程度（发生漏电），使检测电流I达到ZJ的动作电流时

18、，ZJ便动作，其常开或常闭接点将接通自动馈电开关的分励脱扣线圈，或断开其无压释 放线圈，使自动馈电开关跳闸，实现了漏电保护。 （2）动作值整定： 作为直流检测型的漏电保护装置，其动作值应能直接反映电网对地的绝缘状态，所以不能以ZJ的动作电流来作为动作值，而应以r作为动作值并加以整定。r的整定值应满足使人身触电电流小于30mA的条件。由于人身安全电流是30mA，因此以660V电网为例，通过计算可以求出满足上述条件的r值为35k。这说明对于660V电网，各相对地实际绝缘水平必须保持在35k以上，单相漏电动作值为11.7k，两相漏电动作值为11.7×2=23.4k，三相漏电的动作值显然就是

19、35k。 图4-3中，电容器C0的作用是阻止交流电流通过直流继电器，以免影响其动作值。C0连接在零序电抗器与大地之间，构成电网对地的交流通路，因电网对阻抗不均衡（或发生不对称漏电）而产生的交流电流（零序电流）被C0旁路入地，不再通过ZJ；另一方面，C0具有隔直功能，它不影响ZJ的正常工作。 （3）电容电流的补偿； 由于电网对电容的存在，会使漏电电流或人身触电电流显著增大，而单纯提高绝缘电阻，到一定程度后反而会使漏电电流或人身触电电流增大。从电网运行的角度看，则希望绝缘电阻越高越好。这一问题和矛盾，只有电容的作用基本消失，或者电容电流被完全补偿的情况下，才能得到解决。 从电工理论可知，在电感与电

20、容并联的电路中，电感电流和电容电流反相，前者滞后电源电压900，后者超前电压900，因此，在图4-3中增设了一条由LK、C0组成的可调的感性支路，利用零序电流流过LK所产生的电感电流与电网对地电容电流相抵消，实现对电容电流的补偿，使故障处的漏电电流或人身触电电流大为降低。（二）过电流保护 所谓过电流，是指流过电气设备和电缆的电流超过了它的额定值。 煤矿井下常见的过电流故障有短路、过负荷和断相3种。 1短路 短路是指电流不流经负载，而是经过电阻很小的导体直接形成回路，其特点是电流很大，可达额定电流的几倍、几十倍，甚至更大。因此，它能够在极短的时间内烧毁电气设备，甚至引起火灾或引燃井下瓦斯、煤尘，

21、造成瓦斯、煤尘爆炸事故。短路电流还会产生很大的电动力，使电气设备遭到机械损坏、还会引起电网电压急剧下降，影响电网中其他用电设备的正常工作。由此可见，短路故障是最危险的过电流。特别是煤矿井下，电气设备和电缆的绝缘容易遭到破坏（如水分和潮气的浸入，物件对电缆的损伤，长期过负荷运行以及使用年久绝缘老化等），所以发生短路的可能性比地面大得多，因而应加强对电气设备和电缆绝缘的维护及检查。并设置短路保护装置。 2过负荷 过负荷是指流过电气设备和电缆的实际电流超过其额定电流，而且过流的延续时间还超过了允许时间。 电气设备和电缆出现过负荷后。它们的温度将超过所用绝缘材料的最高允许温度，损坏其绝缘，如果不及时切

22、断电源，将会发展成漏电和短路事故。过负荷是井下烧毁中、小型电动机的主要原因之一。 引起电气设备和电缆过负荷的主要原因，一是电气设备和电缆的容量选择小，致使正常工作时负荷电流超过了额定电流；二是对生产机械的误操作，例如在刮板输送机机尾压煤的情况下，连续点动启动，就会在启动电流的连续冲击下引起电动机过热，甚至烧毁。此外，电源电压过低或电动机堵转都会引起过负荷。 3断相 断相是指三相交流电动机的一相供电线路或一相绕组断线。此时，运行中的电动机叫单相运行。由于其转矩比三相运行时小得多，在其所带负荷不变的情况下，必然过负荷，甚至烧毁电动机。 造成断相的主要原因有：熔断器有一相熔断；电缆与电动机或开关的接

23、线端子线接不牢而松动脱落；电缆芯线一相断线；电动机定子绕组与接线端子连接不牢而脱落。 综上所述，由于井下发生过电流的机会多而且造成的危害巨大，所以对于电气设备和电缆都必须加以相应的过流保护。（三）保护接地 1井下低压电网采取保护接地的目的 保护接地对保证人身触电安全是非常重要的。由于接地电阻的数值被控制在规定的范围内，因此，通过接地装置的有效分流作用，就可以把流经人身的触电电流降低到安全值以内，确保人身的安全。此外，由于装设了保护接地装置，带电导体外壳处的漏电电流的绝大部分经接地装置流入大地。即使设备外壳与大地接触不良而产生电火花，但由于接地装置的分流作用，也可以使电火花能量大大减小，从而避免

24、了引爆瓦斯、煤尘的危险。保护接地原理如图4-4所示。图4-4 保护接地 2井下保护接地网的构成 井下电气设备比较分散，而且供电距离又远，很难用一个集中的接地装置来满足保护接地的需要。因此，除井下中央变电所设置主接地极外，沿着供电线路还埋设了许多局部接地极。利用橡套电缆的接地芯线，把分布在井底车场、运输大巷、采区变电所以及工作面配电点的电气设备（36V以上）的金属外壳在电气上连接起来，这样就使各处埋设的接地极（局部接地极）也并联起来，形成一个井下保护接地系统。这就是井下保护接地网，如图4-5所示。图4-5 井下保护接地网示意图 3组成井下保护接地网的原因 组成井下保护接地网的原因有以下两个： （

25、1）多个接地极并联后，总接地电阻为单个接地电阻的并联值，它远小于一个接地极的接地电阻，而通过人身的电流与保护接地电阻成正比，保护接地电阻越小，分流作用越大，通过人身电流越小。若某局部接地失效，附近电气设备外壳带电，由于设备外壳与接地网连接，故不会发生危险。（2）当漏电保护装置发生故障，系统中一台设备的一相接地，而另一台设备的另一相又有接地故障时，系统便形成两相接地短路。若电网没有保护接地网，两相短路电流便通过两个局部接地极流通，如图4-6中的箭头所示。由于局部接地极电阻较大，接地短路电流较小，不能使过流保护装置动作。图4-6 具有单独保护接地时如果电网已组成保护接地网，两相接地短路电流直接通过

26、接地母线（干线）形成回路，如图4-7所示。此时，短路电流的数值得以提高，保证过流保护装置可靠动作，不致使故障进一步扩大。图4-7 接成接地网后两相对地短路 由此可见，保护接地网的形成，进一步提高了保护接地的安全性和可靠性。 4对保护接地的要求 概括来讲，对保护接地的要求就是使其满足煤矿安全规程与煤矿井下保护接地装置的安装、检查与测定工作细则中的要求。前者第482-487条对煤矿井下的保护接地做了规定，细则对煤矿井下保护接地做了更为具体的规定，即把我国煤矿井下36V以上的电压作为危险电压，规定：凡是电气设备绝缘损坏时，而可能带有36V以上电压的电气设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带（或钢丝）、

27、铅皮和橡套（塑料）电缆的接地芯线或屏蔽护套等均必须设有保护接地。 为了防止保护接地损坏或断线，根据操作规程的要求，每班必须由电气维护人员在工作前进行一次外壳检查。电气设备和系统，由于用途的不同，可能有多种接地。但为了防止漏电和触电，要求接地电阻都不得超过2。每一移动式和手动手持式电气设备同接地网之间的保护接地用的电缆芯线的电阻值，都不得超过1。接地装置与接地网务必牢固可靠。 5井下保护接地装置的检查与维护 凡有值班人员的机电硐室和有专职司机的电气设备，在交接班时，必须由值班人员和专职司机对局部接地极、接地导线及连接导线等进行一次表面检查。对于其他电气设备的保护接地，则由维护人员每周至少进行一次

28、表面检查。检查的重点是整个接地网的连接情况，使其保持完好状态。一旦发现接触不良或有严重锈蚀等情况，应当立即处理。以免使接地电阻值增大。 此外，每年至少要将主接地极和局部接地极从水仓或水沟中提出来，详细检查一次。对于主接地极，应对其中一个进行检查，另一个正常工作，而不能两个同时提出来，以免影响安全。为了降低接地电阻值，对于钢管接地极，应经常灌注盐水，以保持良好的导电状态 。电气设备在每次安装、检修或搬迁后，应详细检查其接地装置的完善情况。对那些震动较大及经常移动的电气设备（采煤机电控箱等），应特别注意加强检查，使其接地良好。三、矿用阻燃电缆的选择 井下由于空气潮湿、巷道狭窄、有岩石冒落危险，所以

29、供电线路必须使用电缆。为了保证矿井安全供电，必须对电缆进行正确的选择、安装和使用，并应精心维护。（一）煤矿用阻燃电缆的命名方式及内容：电缆的命名由八部份组成：第一部分第二部分第三部分第四部分·第五部分第六部分+第七部分+第八部分其中：第一、第二、第三、第四、第五部分构成电缆的型号；第六、第七、第八部分构成电缆的规格。命名标志第一部分：用大写字母M表示煤矿用阻燃电缆的系列代号。第二部分：使用特性代号反应电缆所使用的场合，用表1所示的大写字母表示。表1代号CDMYZ使用特性采煤机用低温环境用帽灯用采煤设备（移动）用电钻用第三部分：用表2所示的大写字母表示电缆的结构特征。表2代号BJPPT

30、QR结构特征编织加强带监视线芯非金属屏蔽金属屏蔽轻型绕包加强第四部分：用大写字母E表示绝缘或护套采用弹性体材料，绝缘和护套均采用橡胶料时，本部分省略。第五部分：用阿拉伯数字分别表示额定电压U0/U表示，单位kV。第六部分：用阿拉伯数字分别表示动力线芯数及标称截面积，二者之间用×连接。标称截面积单位为mm2。第七部分：用阿拉伯数字分别表示地线芯数及标称截面积，二者之间用×连接。标称截面积单位为mm2。第八部分：用阿拉伯数字分别表示辅助线芯数及标称截面积，二者之间用×连接。标称截面积单位为mm2。第四部分和第五部分之间用“-”连接；第六部分、第七部分、第八部分之间用“

31、+”连接。矿用阻燃电缆的型号及用途见表4-1表4-1 矿用阻燃电缆的型号及用途型号名称用途MC-0.38/0.66采煤机橡套软电缆额定电压为0.38/0.66kV采煤机及类似设备的电源连接MCP-0.38/0.66采煤机屏蔽橡套软电缆额定电压为0.38/0.66kV采煤机及类似设备的电源连接MCP-0.66/1.14采煤机屏蔽橡套软电缆额定电压为0.66/1.14kV采煤机及类似设备的电源连接MCPJB-0.66/1.14采煤机屏蔽监视编织加强型橡套软电缆额定电压为0.66/1.14kV及以下采煤机及类似设备的电源连接，电缆可直接拖拽使用MCPJR-0.66/1.14采煤机屏蔽监视绕包加强型橡

32、套软电缆额定电压为0.66/1.14kV及以下采煤机及类似设备的电源连接，但电缆必须在保护链板内使用MCPTJ-0.66/1.14采煤机金属屏蔽监视型橡套软电缆额定电压为0.66/1.14kV及以下采煤机及类似设备的电源连接MY-0.38/0.66移动橡套软电缆额定电压0.38/0.66kV各种井下移动采煤设备的电源连接MYE-0.38/0.66移动弹性体软电缆额定电压0.38/0.66kV各种井下移动采煤设备的电源连接MYP-0.38/0.66移动屏蔽橡套软电缆额定电压0.38/0.66kV各种井下移动采煤设备的电源连接MYPE-0.38/0.66移动屏蔽弹性体软电缆额定电压0.38/0.6

33、6kV各种井下移动采煤设备的电源连接MYP-0.66/1.14移动屏蔽橡套软电缆额定电压0.66/1.14kV各种井下移动采煤设备的电源连接MYPE-0.66/1.14移动屏蔽弹性体软电缆额定电压0.66/1.14kV各种井下移动采煤设备的电源连接MYPTJ-3.6/6移动金属屏蔽监视型橡套软电缆额定电压3.6/6kV的井下移动变压器及类似设备的电源连接MYPTJE-3.6/6移动金属屏蔽监视型弹性体软电缆MM矿工帽灯橡皮电缆用于各种酸、碱性矿灯MME矿工帽灯弹性体电缆MZ-0.3/0.5电钻橡套电缆额定电压0.3/0.5kV及以下电钻的电源连接MZP-0.3/0.5电钻屏蔽橡套电缆MZPE-

34、0.3/0.5电钻屏蔽弹性体电缆MHYV聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆用于平巷、斜巷及机电硐室MHJYV加强型线芯聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套通信电缆用于机械损伤较高的平巷和斜巷MHYBV聚乙烯绝缘镀锌钢丝编织铠装聚氯乙烯护套通信电缆用于机械冲击较高的平巷和斜巷MHYAV聚乙烯绝缘铝-聚乙烯粘结护层聚氯乙烯护套通信电缆用于潮湿的斜井和平巷MHYA32聚乙烯绝缘铝-聚乙烯粘结护层钢丝铠装聚氯乙烯护套通信电缆用于竖井或斜井（二）电缆的选择（1）电缆的选用原则：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；电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体；严禁采用铝包电缆；必须选用取得煤矿矿用产品安全标志

35、的阻燃电缆；电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求；在立井井筒或倾角为450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；在水平巷道或倾角在450以下的井巷内，应采用聚氯乙烯绝缘钢带或细钢丝铠装氯乙烯护套电力电缆、交联聚乙烯钢带或细钢丝铠装氯乙烯护套电力电缆；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；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；非固定敷设的高低压电缆，必须采用符合MT818标准的橡套软电缆。移动式和手持式电气设备应

36、使用专用橡套电缆；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；低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。（2）电缆长度的确定： 铠装电缆的实际选用长度，应比敷设电缆的巷道设计长度增加5%。固定敷设的橡套软电缆的实际选用长度，应比敷设电缆的巷道设计长度增加10%。移动设备用的橡套软电缆的实际选用长度，按使用最远点的计算长度，另加35m机头部分的活动长度。 （3）电缆芯线数的选择：动力干线电缆，一般选4芯电缆。向采掘机械供电的电缆，要根据具体生产机械的控制方式、信号系统的要求相应增加控制芯线数。专用通讯电缆的芯线数，要按通讯、信号及控制系统的实际要求

37、数选取，同时要留有一定数量的备用线数。电缆接地芯线除用作监测接地回路外，不得兼做他用。 （4）电缆截面的选择：电缆截面的选择包括高压电缆截面的选择和低压电缆截面的选择，并以低压电缆截面的选择为主。电缆正常运行时，其实际温升应不超过绝缘所允许的最高温升。为满足这一原则，电缆的实际长时负荷电流应小于或等于电缆长时允许负荷电流；按电缆线路工作允许电压损失进行选择；电缆截面的选择要满足机械强度的要求；电缆末端的最小两相短路电流应大于馈电开关整定动作电流值；电缆的机械强度要满足生产设备的要求；按允许长时负荷电流选择电缆截面，还可按电缆长期允许负荷电流预选电缆截面。（5）电缆的连接：电缆连接分为电缆与电缆

38、，电缆与设备的连接，为了避免出现因明接头、“鸡爪子”和接线虚而引起的电火花和电弧，减少漏电和短路故障，井下电缆的连接应符合以下要求：电缆与电气设备的连接，必须用与电气设备性能相符的接线盒。电缆线芯必须使用齿形压线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接。不同型电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。同型电缆之间直接连接时必须遵守下列规定：1橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）必须采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。在地面热补或冷补后的橡套电缆，必须经浸水耐压试验，合格后方可下井使用。在井下冷补的电缆必须定期升井试验；2塑料电缆连接

39、处的机械强度以及电气、防潮密封、老化等性能，应符合该型矿用电缆的技术标准。（6）电缆接头的要求：芯线连接良好。接头处的电阻、温度均不大于电缆的阻值和电缆的最高允许温度；接头处有足够的抗拉强度，其值应不低于电缆芯线强度的70%；两根电缆的铠装、铅包、屏蔽层和接地芯线都应有良好连接。第二节 矿井供电管理一、矿井供电电压等级的划分当前我国统一规定颁发的用电设备额定电压等级有：35kV矿山地面变电所的电源进线电压；6kV（或10kV）井下高压配电电压和高压电动机的额定电压；660V或380V井下工作面采、掘、运等机械的用电电压；380V也作为地面动力用电设备的用电电压；1140V主要用作综采工作面采煤

40、机的用电电压，它与移动变电站配合使用；220V地面照明、单相交流设备和交流操作电压；127V井下照明及煤电钻供电电压；36V安全照明及信号、操作回路供电电压；直流250V、500V井下矿用架线电机车用电电压。二、矿井供电管理规定 矿井供电管理规定有“十不准”和“三无、四有、两齐、三全、三坚持”两项制度。 井下“十不准”制度即： （1）不准带电检修。 （2）不准甩掉无压释放器、过电流保护装置。 （3）不准甩掉漏电继电器、煤电钻综合保护装置和局部通风机风电、瓦斯电闭锁装置。 （4）不准明火操作、明火打点、明火爆破。 （5）不准用铜、铝、铁等代替保险丝。 （6）停风、停电的采掘工作面，未经检查瓦斯，

41、不准送电。 （7）有故障的线路不准强行送电。（8）电气设备的保护装置失灵后，不准送电。（9）失爆设备、失爆电气，不准使用。（10）不准在井下拆卸矿灯。井下供电的“三无、四有、两齐、三全、三坚持”制度即：三无-无“鸡爪子”、无“羊尾巴”、 无明接头；四有-有过流和漏电保护装置；有螺钉和弹簧垫；有密封圈和挡板；有接地装置；两齐-电缆悬挂整齐，设备硐室清洁整齐；三全-防护装置全，绝缘用具全，图纸资料全；三坚持-坚持使用检漏继电器，坚持使用煤电钻照明和信号综合保护装置，坚持使用风电和瓦斯电闭锁。三、操作井下电气设备必须遵守的规定根据煤矿安全规程第446条规定，操作井下电气设备应遵守下列规定：（1）非专

42、职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。（2）操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。（3）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。第三节 防爆电气设备及完好标准一、防爆电气设备 （一）矿用电气设备的类型、标志及符号各类电气设备，对其采取安全技术措施以后，能保证其在一定的爆炸危险场所实现安全供用电，这种电气设备通称为防爆电气设备。1 电气设备的类别电气设备分为两类：类：煤矿井下用电气设备；类：工厂用电气设备。 2煤矿防爆电气设备的类型电气设备在正常运行或事故状态下，可能产生具有一定能量的火花、电弧、热表面、灼热颗粒等，成为点燃爆

43、炸危险环境中易燃气体混合物的火源。所以，防爆电气设备中所采取的一系列安全技术措施，都指在使其由电气产生的火源与瓦斯不准同时存在。在这个基础上，国家标准CB3836.1一2000规定的电气设备防爆类型包括：（1）隔爆型电气设备d 具有隔爆外壳的防爆电气设备，该外壳既能承受其内部爆炸性气体混合物引爆产生的爆炸压力，又能防止爆炸产物穿出隔爆间隙点燃外壳周围的爆炸性混合物。（2）增安型电气设备e 在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。（3）本质安全型电气设备i 全部电路均为本质安全电路的电气

44、设备。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。其中ia级别的安全程度高于ib级。 （4）正压型电气设备p 具有正压外壳的电气设备。即外壳内充有保护性气体，并保持其压力（压强）高于周围爆炸性环境的压力（压强），以阻止外部爆炸性混合物进入的防爆电气设备。（5）充油型电气设备o 全部或部分部件浸在油内，使设备不能点燃油面以上的或外壳外的爆炸性棍合物的防爆电气设备。（6）充砂型电气设备q 外壳内充填砂粒材料，使之在规定的条件下壳内产生的电弧、传播的火焰、外壳壁或砂粒材料表面的过热温度，均不能点燃周围爆炸性混合物的防爆电

45、气设备。（7）无火花型电气设备n 正常运行条件没有电火花和危险温度产生。（8）浇封型电气设备m 导电部件浇封在浇封剂中，与危险气体隔离。 （9）气密型电气设备h 完全密封的金属外壳，与危险气体隔离。（10）特殊型电气设备s 其它经试验证明具有防爆性能的设备。（11）矿用一般型KY 一般防护，适用于无爆炸环境地点的设备。3防爆标志防爆电气设备的类别、类型、级别和组别连同防爆总标志“Ex”构成防爆标志。例如：隔爆型电气设备的防爆标志为“Exd”，其中Ex为总的防爆标志，d为隔爆型电气设备的标志，指电气设备的类别为类，即煤矿井下用电气设备。煤矿用ib等级的本质安全电气设备的防爆标志为“Exib”。（

46、二）矿用电气设备的防爆途径1采用隔爆外壳方法是将能够产生火花的电气元件放置于在一个坚固的外壳中，且外壳具有耐爆性和不传爆性，瓦斯爆炸或有害气体爆炸范围限制在电气设备外壳内，从而实现了防爆的目的。 2采用本质安全电路 在规定的试验条件下，正常工作或在规定的故障状态下产生的电火花或热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物的电路，即为本质安全电路。在设计和制造电气设备时，本质安全电路应考虑下列3个因素：（1）合理选择电气元件，尽量降低电源电压；（2）增加电路电阻，限制电路中的电流；（3）采取消能措施，消耗或衰减电感或电容元件上的能量。 3采用正压外壳 来用正压外壳，即壳内无可燃性气体释放源，并能保持外壳内

47、部保护气体的压力高于周围爆炸性环境的压力，并且能够阻止外部爆炸性混合物进入外壳内，以送到防爆目的。二、对矿用电气设备的基本要求（一）对矿用一般型电气设备的基本要求 对于矿用一般型来讲要求并不十分严格，只要满足以下要求即可：（1）外壳坚固、封闭、能防止从外部直接接触及带电部分；（2）防滴、防溅、防潮性能好；（3）有电缆引入装置；并能防止电缆扭转、拨脱和损伤；（4）开关手柄和门盖之间有连锁装置，就能满足基本要求。（二）对防爆电气设备的基本要求1对紧固件的要求 紧固件是防爆电气设备的主要零部件，它直接影响到电气设备的防爆功能。常用的紧固件有螺栓和螺母及防松弹簧垫组成。对于需用特殊紧固件的防爆电气设备

48、必须用特殊的紧固件，如隔爆型电气设备的外壳各部分的连接必须用护圈式紧固件，主要是防止非专职人员随意打开外壳，使电气设备失去防爆的功能。使用护圈式紧固件必须符合下列要求：（1）螺栓头或螺母要放在护圈内，并且只有专用工具才能打开；（2）紧固后的螺栓头或螺母的上平面不能超出护圈；（3）各种规格螺栓的通孔直径，护圈高度、护圈直径应符合有关规定的要求；（4）护圈可设开口，开口的圆心角不应大于1200；（5）护圈要与主体牢固连接。 2对安全设置的要求 （1）防爆电气设备必须进行良好的接地。设备的外壳接地主要是防止电气设备外壳带电而发生人身触电事故，同时也防止设备带电对地放电引起周围可燃气体混合物的爆炸。电

49、气设备的接地主要包括设备金属外壳的外部接地和设备接线盒内的内部。接地。接地零件要用不锈钢材料制成或经防锈处理无论是内部接地 还是外部接地，所选用的规格必须与电气设备容量大小相匹配，设备功率越大所用接地线径也应越大。对于便携式或运行中需要移动的电气设备，可不设接地装置，但必须使用有接地芯线的电缆，其外壳与接地芯线连接并与井下总接地网可靠的连接。（2）防爆电气设备必须具有防止人员误操作的连锁装置。防止电气设备误操作必须对电气设备装设连锁装置。连锁装置可保证在电气设备带电时，设备的可拆卸部分不能拆卸。而当可拆卸部分拆开时，电气设备不能送电，以保证电气设备的安全运行。3对电气连接的要求 为保证电气设备

50、和电缆连接牢固，防止电气设备运行中产生电火花、电弧引燃爆炸性混合物爆炸，电缆和导线、电气设备的连接都应使用接线盒或连接件。接线盒内要留有导线弯曲半径的空间；接线盒内裸露导体间的电气间隙、爬电距离要符合相应防爆类型的有关规定；为防止电弧、闪络现象，接线盒内壁应涂耐弧漆。对于固定在设备外壳隔板上用来使导线穿过隔板的绝缘套管，必须用不易吸湿的绝缘材料制成，绝缘套管的使用不能改变电气设备的防爆形式。绝缘套管若与电气设备需要胶结时，其胶结剂必须具有足够的机械强度，并且同时具有抗热、抗化学的能力，以保证电气设备的良好运行状况。 4对引入装置的要求 引入装置是防爆电气设备与外电路的电缆或电线进入设备内的过渡

51、装置，是防爆电气设备的薄弱环节，因此引入装置的密封十分重要。密封引入装置的类型有，密封圈式引入装置，浇封固化填料密封式引入装置和金属密封环式引入装置。 目前使用最多的是密封圈式引入装置，此种引入装置又分为压盘式引入装置和压紧螺母式引入装置。 （1）压盘式引入装置，如图4-11所示。该装置在使用中要求较为严格。防止电缆拔脱装置不得压得过紧或过松，金属垫圈和密封圈的放置也有相应的规定，而对压盘螺栓及端面应保持平衡，不得接触联通节。图4-11 压盘式引入装置1防止电缆拔脱装置；2压盘；3金属垫圈；4金属垫片；5密封圈；6联通节 （2）压紧螺母式引入装置，如图4-12所示，在使用中多为控制、信号、照明

52、、连锁或小型负载所用的引入装置，在生产过程中虽不多起主要控制负载的作用，但如果忽视此装置，将对矿井的安全生产极为不利。规格有两种：图4-12（a）适用于公称外径不大于20mm的电缆 图4-12（b），适用于公称外径不大于30mm的电缆。为保证引人装置的防爆性能，要求引入装置所用密封圈的材料要用弹性好、不易老化、不易龟裂的橡胶材料或其他类似材料制成，其硬度应达到邵氏硬度450550，引入装置的密封圈只有硬度适宜才能达到密封和防松脱的作用，同时要求选用合格，工艺要求高符合有关规定，才能保证电气设备的防爆性能。图4-12 压紧螺母式引入装置1压紧螺母；2金属垫圈；3金属垫片；4密封圈；5防止电缆拔脱

53、及防松装置；6联轴器；7接线盒 不同类型的防爆电气设备具有不同的特性，这就需要对它们作出专门的规定。但作为防爆电气设备，它们有着共同的特性，因此除按上述几方面要求外，还应满足下列要求：防爆电气设备使用的环境温度应为-20400C，环境气压为（0.81.1）×105Pa。防爆电气备如果采用塑料外壳，必须采用不燃性或难燃性材料制成，并保证塑料表面的绝缘电阻不大于l×109，以防止积聚静电，同时必须承受冲击试验和热稳定试验。防爆电气设备限制使用铝合金外壳，主要原因是为了防止其与锈铁摩擦产生大量热能，避免形成危险温度。这佯才能满足矿用电气设备的基本要求。三、防爆电气设备的完好标准（

54、一）电气设备的隔爆完好标准一般隔爆电气设备隔爆外壳大都是由两个或两个以上空腔组成，且空腔间是连通的，因此在外壳内爆炸性混合物发生爆炸时将会产生压力重叠现象，也就是当一个空腔里的爆炸性混合物爆炸时，会使另一个空腔里的爆炸性混合物受到压缩，而使压力增高。如果此空腔再发生爆炸，将会出现过压现象，形成多空腔压力的重叠，隔爆外壳的耐爆性将受到威胁。多空腔压力重叠的过压大小与两空腔容积比以及连通孔断面积有关，当两空腔容积比一定时，连通孔断面积越大，过压就越小，从而增加外壳的耐爆性能。皆于上述理论，电气设备的隔爆完好标准有如下规定：（1）接合面上的小针孔1cm2的范围内不超过5个，其直径不应超过0.5mm，

55、深度不超过lmm；（2）伤痕深度及宽度均不超过0.5mm，投影长度不超过接合面有效长度的50%；（3）个别较大的伤痕，深度不超过1mm，无伤距离相加不小于相应容积规定的接合面长度。对于隔爆型电气设备的隔爆外壳有下列防爆性能规定：（1）设备的非加工面发生脱落和氧化层即为锈蚀失爆。（2）隔爆面或加工面发现锈迹，用棉丝擦掉后仍留有锈蚀斑痕者即为锈蚀失爆。（3）快动式门或盖的隔爆接合面的最小有效长度L须不小于25mm。（4）隔爆接合面的表面粗糙度须不高于6.3，操纵杆的表面粗糙度须不高于3.2。（5）隔爆型电气设备的隔爆外壳类隔爆接合面结构参数应符合表格4-4的规定。为保证隔爆电气设备的隔爆性能，必须保持隔爆外壳的清洁、完整无损，并有清晰的防爆标志。对于使用中的防爆电气设备而言，有下列情况之一者均为失爆：（1）外壳有裂纹、开焊、严重变形的为失爆。严重变形是指长度超过50mm，同时凸凹深度超过5mm者。（2）使用未经法定的检验单位发证所生产的防爆部件（指受压传爆的关键部件）。（3）连锁装罩不全、变形，起不到机械连锁作用的或连锁装置不符合GB3836.1-2000规定的。（4）隔爆室（腔）的观察窗（孔）的透明件松动、破裂或其机械强度不符合规定者。（5）设备的隔爆腔之间的隔爆结构被破坏者。如隔爆型电动机内的隔爆绝缘座