第7章矿用电缆及其连接

1、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。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。第一节 矿用电缆 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

2、，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。第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆 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。第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆 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

3、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。第一节 矿用电缆 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。第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆 （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。第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆 10 kV及以下铜芯固定敷设阻燃电力电缆型号及

4、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。第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆 （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。第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆 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。第一节 矿用电缆（2） 电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。（3） 严禁采用铝包电缆。（4） 必须选用取得煤矿矿

5、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。第一节 矿用电缆（6） 对固定敷设的高压电缆的要求： 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。第一节 矿用电缆 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。 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。第一节 矿用电缆 （7） 固定敷设的低压电缆，应采用MVV铠装或非铠装电

6、缆或对应电压等级的移动橡套软电缆。 （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 818.12009）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。第一节 矿用电缆 （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。 （10） 低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。第一节 矿用电缆 （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：第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆 （三） 电缆主线芯截面积的选择

7、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。第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆2.低压动力电缆截面积的选择（1） 按长时允许负荷电流选择电缆截面积。 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。第一节 矿用电缆 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

8、流之和，电动机的额定电流可在其技术数据或铭牌中查到。（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。第一节 矿用电缆第一节 矿用电缆 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。第一节 矿用电缆 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

9、最小两相短路电流满足过流保护装置灵敏度的要求。第一节 矿用电缆 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。第一节 矿用电缆 （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。第一节 矿用电缆 （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

10、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。第一节 矿用电缆 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。第一节 矿用电缆（2） 电缆悬挂的要求。 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。第一节 矿用电缆 水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应有适

11、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。 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。第一节 矿用电缆 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。 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。第一节 矿用电缆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。第一节

12、 矿用电缆 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。 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。第一节 矿用电缆 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。第一节 矿用电缆 （3） 电缆弯曲半径的要求。电缆弯曲半径与电缆外径的比值

13、不得小于表7-6规定的数值。第一节 矿用电缆 （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。第一节 矿用电缆 （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5055 。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。第一节 矿用电缆2.电缆运行中的定期检查（1）检查周期。 固定敷设电缆的绝缘和外部检查每季1次，每周应由专责

14、电工检查1次外部和悬挂情况。 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。第一节 矿用电缆 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。 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。 每年进行一次高压电缆泄漏和耐压试验。第一节 矿用电缆（2） 检查内容。 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。第一节 矿用电缆 对井下中央变（配）电所至采区变（配）电所之

15、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。第一节 矿用电缆 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。第一节 矿用电缆对于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 M；1000 V以上的电缆用2 500 V兆欧表测量，610 kV电缆绝缘电阻应不小于100 M。运行中的高压橡套电缆的绝缘电阻一般应大于50 M，低压橡套电缆的绝缘电阻一般应大于2 M。第一节 矿用

16、电缆 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；第一节 矿用电缆在井筒施工时，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

17、，严禁不合格的电缆入井。第一节 矿用电缆 （4）电缆试验。为保证高压电缆的正常运行，应定期检查电缆和电气设备的绝缘，并按规定做预防性试验。第二节 矿用电缆的连接 一、 矿用电缆连接装置 电缆连接装置是电缆与电气设备连接、电缆之间连接或分支必不可少的装置，按照用途可分为终端连接装置和中间连接装置。中间连接装置按照供电电压的不同又可分为高压接线盒和低压接线盒。第二节 矿用电缆的连接 (一) 高压电缆接线盒 BHG1-400/6（3.3）-2G（两通）和BHG1-400/6（3.3）-3G（三通）矿用隔爆型高压电缆接线盒是目前煤矿井下常用的高压电缆接线盒，适用于煤矿井下存在甲烷和爆炸性煤尘的环境中，

18、供交流50 Hz，电压6 kV，电流400 A的橡套电缆、铠装电缆和交联电缆连接、分支使用。第二节 矿用电缆的连接BHG1-400/6（3.3）-2G矿用隔爆型高压电缆接线盒由壳体和联通节组成隔爆腔体，壳体和壳盖均由Q235A钢板焊接而成。橡套电缆的连接，联通节采用密封圈压盘式电缆引入装置；铠装电缆或交联电缆，联通节采用环氧树脂灌装密封式电缆引入装置。第二节 矿用电缆的连接隔爆空腔内装有3只接线瓷座，接线瓷座的接线柱上开有U形缺口，用特制压紧装置使电缆之间可靠连接。隔爆空腔内有供监视和检测用的辅助接线端子。第二节 矿用电缆的连接 （二） 低压电缆接线盒 BHD2系列矿用隔爆型低压电缆接线盒是目

19、前煤矿井下常用的低压电缆接线盒，适用于煤矿井下存在甲烷和爆炸性煤尘的环境中，供交流50 Hz，电压1140 V，额定电流400 A的低压电缆连接、分支使用。第二节 矿用电缆的连接 BHD2系列矿用隔爆型低压电缆接线盒由压盘、密封圈、钢制堵板、金属垫圈、压板组成引入装置；由外壳、壳盖、引入装置组成一个完整的隔爆空腔。隔爆空腔内设有接线座和内接地螺栓；壳外设有外接地螺栓。接线盒的进、出电缆用压板压紧，防止电缆松脱，并用密封圈封堵，以防止形成传爆通路。第二节 矿用电缆的连接 二、 矿用电缆连接的要求 1.电缆连接的基本要求 （1） 导电线芯连接处的接触电阻要小，并保持稳定，其最大值应不超过同截面同长

20、度线芯电阻的1.1倍，使电缆正常负荷时的温升不大于电缆原线芯的温升。第二节 矿用电缆的连接 （2） 电缆线芯的连接通常采用压接法、焊接法，严禁采用绑扎法，连接处应具有足够的抗拉强度，其数值不得低于电缆线芯强度的80%。 （3） 电缆连接处的绝缘强度不应低于电缆原值，并能在长期运行中保持绝缘、密封良好，能承受运行中经常遇到的操作过电压、大气过电压和故障过电压。第二节 矿用电缆的连接 （4） 两根电缆的铠装、屏蔽层和接地线芯都应具有良好的电气连接。 （5） 电缆连接装置应结构简单，体积要小，并有足够的机械强度和较长的使用寿命。第二节 矿用电缆的连接2.煤矿井下电缆连接的特殊要求（1） 煤矿安全规程对电缆连接的规定： 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。第二节 矿用电缆的连接 同型电缆之间直接连接时必须遵守下列规定：橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护