第三部分 矿用电气设备

1、2022-4-2912022-4-292022-4-29第一节第一节 矿用电缆矿用电缆一一、矿用电缆的类型、适用场所矿用电缆的类型、适用场所二、矿用电缆的敷设三、矿用电缆的连接四、矿用电缆的运行维护五、电缆故障点的寻找方法2022-4-29优点: 安全可靠、不占空间、不受外界影响 缺点: 投资大、查找故障困难、维护检修不便 适用: 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 重要性: 矿井供电系统的大动脉 要求: 正确的选择、安装、使用和精心维护矿用电缆 2022-4-29分类一、一、 矿用电缆的类型、适用场所矿用电缆的类型、适用场所动力电缆动力电缆向电动机供电向电动机

2、供电照明、控制、通信等电缆照明、控制、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2022-4-291.1.动力动力电缆类电缆类型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 按芯线按芯线作用作用不同可以不同可以分分为：为： 动力芯线：动力芯线：有二芯、三芯，有二芯、三芯，输送单相

3、或三相电能输送单相或三相电能； 中性线：中性线：为一芯，用于为一芯，用于三相四线制三相四线制系统；系统； 接地芯线：接地芯线：为一芯，用来实现为一芯，用来实现电气设备的接地电气设备的接地； 控制芯线：控制芯线：可多芯，用来实现可多芯，用来实现远控、联控制远控、联控制等电路连接等电路连接 监视芯线：监视芯线：监视接地监视接地芯线连续性，监视外界破坏物体侵入作用芯线连续性，监视外界破坏物体侵入作用2022-4-29 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，但价格较高； 铝绞线：价格虽低，但由于铝的化学性能活泼，接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

4、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。 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，可以采用铝芯电缆；其它地点必须采用铜芯电缆。2022-4-29 ) )电缆的绝缘层电缆的绝缘层 按作用不同分为 芯线绝缘：分包在每个导电芯线外，以防止相间短路； 统包绝缘：统包在所有相间绝缘的外面以防止对地短路 2022-4-29按绝缘材料不同可分为橡胶绝缘。塑料绝缘。聚氯乙烯绝缘具有耐油、耐酸碱耐腐蚀、阻燃、敷设高差不限等;交联聚乙烯绝缘电缆还耐高压，并且耐热性及耐溶剂性能都有所改善，故应优先选用。塑料绝缘电缆已取代油浸纸绝缘。2022-4-29 二、橡套电

5、缆 外护套材料的不同，分为普通型和屏蔽型两种。 1普通橡套电缆 矿用橡套电缆有4，6，7，8，11，等类，它们均以3根粗线作三相动力心线，1根细线作接地用 普通橡套电缆的心线用铜质多股导线绞成，每根心线外都包着一层着色热绝缘混合胶套，作为心线间的绝缘，并借黑、白、红、蓝、绿等颜色互相区别。在各心线间，用橡胶心子加以衬垫，它既可使电缆成形又可避免心线受机械损伤。衬垫好的心线，外面以橡皮护套压紧，作为绝缘和保护层。2022-4-29 根据护套材料的不同，橡套电缆有可燃型、非延燃型和加强型3种。可燃型的护套用易燃的天然橡胶制成，它起绝缘和抗磨、防腐作用。非延燃型电缆的护套用氯丁橡胶制成，它除起上述作

6、用外，由于这种材料在燃烧时产生的气体可使火焰与空气隔绝，故还可起到不使火势蔓延的作用，适于在有瓦斯、煤尘爆炸危险的场所使用。加强型电缆的护套中夹有镀锌软钢丝之类材料，因此它要比前两种类型护套的抗机械损伤能力强，尤其适用于各种采掘机械设备的电气连接。 2屏蔽电缆 目前井下较多使用的低压屏蔽电缆有4心、7 心，高压双屏蔽电缆为UGSP型，2022-4-292屏蔽电缆低压屏蔽电缆有4心2022-4-29屏蔽层的特殊作用 在屏蔽橡套电缆中,由于各屏蔽层都是接地的，故当任一主心线绝缘破坏时，首先通过屏蔽层直接接地造成接地故障。接地故障使检漏继电器动作，切断故障电源，从而既可防止严重的相间短路发生或护套损

7、坏，又可有效地防止漏电火花或短路电弧所引起的瓦斯、煤尘爆炸，保证了人身安全。因此，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。2022-4-29 高压双屏蔽电缆为GSP型（1）在其导电心线1外绕包着导电胶布带2，构成了起均匀电场作用的屏蔽层。（2）它既有分相屏蔽，又有总屏蔽。分相屏蔽层4由铜丝尼龙网做成。包在每相导体绝缘层外。各分相屏蔽层互相编织在一起，作为电缆的接地心线。在3个分相绝缘层5以外q又统包了一层导电胶布带6，作为总的屏蔽层。（3）3根监视心线10，互相编织在一起，经导电橡胶9与总屏蔽层紧密接触，构成了监视保护层。在UGSP型双屏蔽电缆中，由于监视线和接地心线是

8、同心的，故刺人电缆任何处的外部导电物质在造成相间短路前，定会先引起监视线与地线短路。因而当配有电缆监视装置时，这种短路即可使监视装置动作，实现对电缆内、外故障的监视保护，保证供电安全。2022-4-29三、塑料电缆 塑料电缆的心线绝缘层和护套全部采用塑料制成，所采用绝缘有聚氯乙烯及交联乙烯两种，后一种有较好的耐热性，长期允许工作温度可达80 。 塑料电缆既有铠装的又有软的，这类电缆除具有较好的电气性能外，还具有耐水、抗腐蚀、不延燃、敷设落差不受限、制造工艺简单、重量轻、运输方便等优点。因此，在条件适合的情况下尽量采用塑料电缆。2022-4-29塑料铠装电力电缆塑料铠装电力电缆有聚氯乙烯绝缘聚氯

9、乙烯护套和交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套两种。塑料电缆的绝缘电阻、介质损耗角等电气性能较好，并有耐水、抗腐、不延燃、制造工艺简单、重量轻、运输方便、敷设高差不受限制等优点。交联聚乙烯是利用化学或物理方法，使聚乙烯分子由原来直接链状结构变为三度空间网状结构。因此交联聚乙烯除保持了聚乙烯的优良性能外，还克服了聚乙烯耐热性差、热变形大、耐药物腐蚀性差、内应力开裂等方面的缺陷。交联聚乙烯电缆结构如图所示。弯曲半径大，移动不方便，敷设困难因此多用于固定设备和半固定设备的供电。2022-4-293 3 电缆的保护层电缆的保护层按按作用作用不同分为：不同分为： 内护层：用于直接保护绝缘层外护层：用于保护内护层 钢

10、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2022-4-29铠装电缆铠装电缆机械强度高、寿命长，用于机械强度高、寿命长，用于向固定设备输电向固定设备输电。粗钢丝铠装电缆粗钢丝铠装电缆抗拉强度高，用于抗拉强度高，用于倾角倾角4545度及其以上的度及其以上的井巷井巷；钢带铠装钢带铠装抗压强度高，抗压强度高

11、，用于倾角小于用于倾角小于4545度的井巷度的井巷。无铠装无铠装的塑料电缆和橡胶电缆的塑料电缆和橡胶电缆用于向移动设备用于向移动设备供电。供电。有有导体屏蔽、金属屏蔽导体屏蔽、金属屏蔽的电缆的电缆用于高压设备用于高压设备的供电。的供电。有有绝缘屏蔽绝缘屏蔽的电缆的电缆用于用于有爆炸危险的有爆炸危险的工作面设备工作面设备的供电。的供电。除除进风斜井、井底车场及附近、中央变电所至采区变电进风斜井、井底车场及附近、中央变电所至采区变电所之间的高压所之间的高压可以采用铝芯可以采用铝芯电缆，电缆，其它地点的高低压均其它地点的高低压均采用铜芯电缆采用铜芯电缆。2022-4-29煤矿常用电缆的结构示意图图4

12、-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2022-4-29部分英国进口电缆外形图部分英国进口电缆外形图 BS188柔性拖拽电缆 BS505柔性拖拽电缆 BS504柔性拖拽电缆 BS504柔性拖拽电缆 2022-4-292.2.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1)电缆的额定电压电缆的额定电压用UoU表示，单位为kV Uo表示任一主导体和“地”之间的电压有效值;U 表示多芯电缆或单芯电缆系统任意两相导体之间的电压有效值。例如：0.38/0.66v表示U0为380v；U为660v 2022

13、-4-29表4-1 电缆的型号组成及含义类别导体绝缘层内护层铠装层外被层代号含义代号含义代号含义代号含义代号含义代号含义Z纸绝缘无 L铜芯 铝芯无D油浸纸不滴流Q铅包01234无联锁钢带双钢带细圆钢丝粗圆钢丝0 无1 纤维外被L铝包2 聚氯乙烯外套V聚氯乙烯绝缘V聚氯乙烯护套3聚乙烯或聚烯烃外套YJ交联聚乙烯绝缘4 弹性体外套Y聚乙烯护套例如ZQ20表示油浸纸绝缘铜芯铅包裸双钢带铠装电缆。VLV33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；YJQ02表示交联聚乙烯绝缘铅包聚氯乙烯护套铜芯电缆 2)电缆的型号2022-4-29例如：MYPJ-3.6/6-335-116-32.5表示

14、矿用移动屏蔽监视橡胶电缆，额定电压为3.6/6千伏，三芯动力截面、每芯截面为35平方毫米，一芯接地线为16平方毫米截面，三芯监视线、每芯截面为2.5平方毫米表4-2 矿用电缆型号的组成类别用途结构 特征额定电压UO/U(kv)动力线地线控制(监视)芯数标准截面芯数标准截面线芯数标准截面M矿用橡套电缆C-采掘机专用 Y-移动设备用 M-帽灯用 Z-电钻用 H-电话用P-非金属屏蔽T-金属屏蔽； J-监视； Q-轻型； B-编织加强；R-绕包加强0.3/0.5 0.38/0.66 0.66/1.143.6/66/101-单芯 2-双芯3-三芯1mm21-单芯2.5mm2 4mm2 6mm2 10m

15、m2 16mm2 25mm2 35mm2 50mm21-单芯 2-双芯 3-三芯2.5mm2 4mm2 6mm2 10mm2 16mm2 25mm2 35mm2 50mm21.5mm22.5mm24mm26mm210mm216mm225mm235mm250mm270mm295mm22022-4-29电缆的选择电缆的选择包括对电缆型号、长度、心数和主心线截面积的选择。一、电缆型号的选择各种型号矿用电缆的使用环境和敷设方式都有一定的要求。使用时应根据不同的环境特征选择，考虑原则主要是安全、经济和施工方便。选择井下电缆时应遵守下列规定。（1）对固定敷设的高压电缆：在立井井筒或倾角为45及其以上的井巷

16、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、主变电所至采区变电所之间，可以采用铝心电缆；其他地点必须采用铜心电缆。2022-4-29 （2）移动变电站应采用监视型屏蔽橡套电缆。 （3）固定敷设的低压动力电缆，应采用铠装铅包纸绝缘电缆、铠装聚氯乙烯绝缘电缆或不延燃橡套电缆。 （4）移动式和手持式电气设各都应使用专用的不延燃橡套电缆。 （5）l140V设各使用的电缆必须用带有

17、分相屏蔽的橡套绝缘屏蔽电缆；采掘工作面中660V或380V设各，应使用带有分相屏蔽的橡套绝缘屏蔽电缆。 （6）固定敷设的照明、通信、信号和控制用的电缆，应采用铠装电缆、不延燃的橡套电缆和矿用塑料电缆；非固定敷设的，应采用不延燃橡套电缆。 （7）低压电缆不应采用铝心，采区低压电缆严禁采用铝心。2022-4-29 二、电缆长度的确定 由于电缆都有一定的柔性9在敷设悬挂时必然有一定的悬垂度，因此，选择电缆的实际长度L，为： LsKL （2l）式中 L敷设长度，m； 增长系数，橡套电缆11；铠装电缆105。 为了便于安装维护，当电缆中间有接头时，应在电缆两端头处各增加3m。2022-4-29 三、电缆

18、心数的确定 井下所用电缆，不论其心数为多少，都必须有足够的导电截面，以供保护接地之用。 对纸绝缘的铠装电缆，一般场合选3心即可，电缆的外皮铅包可用作接地线。 对于橡套电缆可分两种情况： （1）当设备的控制按钮不在工作机械上时，如平巷输送机、回柱绞车等，可选用4 心电缆。其中3心为主心线，另1心（一般为较细者）作为接地线。 （2）对于控制按钮装在工作机械上的移动设备，如采煤机、装煤机等，可选用6心电缆，其中，将截面较小的1心作地线。对某些采煤机组，可根据具体要求，选用7心至I I心的电缆，但必须有1心线作专用地线。2022-4-29四、电缆截面的选择1确定电缆截面的条件选择电缆截面，主要是选择电

19、缆主心线的截面。主，L线截面一般按以下条件来确定。（1）实际流过电缆的长时工作电流必须小于或等于电缆允许的负荷电流；否则，电缆会因电流长时过大而使心线温度升高，缩短电缆使用寿命。（2）为使电气设各正常运行，其端电压不得低于额定电压的95 。所以，要求电缆的实际电压损失必须小于电路允许的电压损失。（3）由于电动机启动时的电流为额定电流的57倍（鼠笼电动机），这将增大线路的电压损失。为保证大容量电动机正常启动，要求启动时的端电压不低于额定电压的75 。在实际工作中，根据经验，如果在正常工作时，电缆线路的电压损失能满足要求，一般情况下也就能满足电动机启动时对最小起动电压的要求，不必再进行繁琐的启动电

20、压校2022-4-29二、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。1.电缆的敷设方式及要求电缆的敷设方式及要求 1)水平巷道和倾角在30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3米；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电缆不得遭受淋水，应悬挂在风管和水管的上方，并保持0.3米以上的距离。电缆必须与瓦斯抽放管路分放在巷道两侧，防止瓦斯管路破损时电缆故障产生的电火花引爆瓦斯。通讯和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷两侧，以防止电力电缆的强磁场对通讯信号的干扰，或在井筒内应设在电力电缆0.3米以外；在巷道内应设在电力电缆上方0.1米以上的

21、。高、低压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米，高压电缆之间、低压电缆之间不得小于50毫米。 2022-4-291.1.电缆的敷设方式及要求电缆的敷设方式及要求2)立井井筒和倾角在30及其以上的井巷用夹子、卡箍或其它夹持装置固定电缆。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3)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。2022-

22、4-291.电缆的敷设方式及要求 为了防止电缆在敷设时扭伤和折伤，电缆的允许弯曲半径不得小于右表规定的数值。 温度较低的冬季，电缆变硬而不易弯曲时，应预先放在温度较高的室内或通电加热后再进行敷设。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2

23、020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12122022-4-292.电缆敷设路径的选择 路径应尽可能短,安全. 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缆;在溜放煤、矸石、材料的溜道中严禁敷设电缆;在机械提升的进风斜井（不包括输送机上、下山）和使用木支架的立井井筒中，必须有可靠的安全措施，以防提升机械掉道轧伤电缆和电缆引燃木支架。2022-4-29三、矿用电缆的连接1.电缆与电气设备连接 必须用与电气设备性能（矿用防爆型、矿用一般型等）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结。接头应整齐、无毛刺，卡爪不压绝缘层

24、，也不得压住和接触屏蔽层。 2.橡套电缆之间连接 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，或用隔爆接线盒连接。2022-4-29三、矿用电缆的连接3. 3. 高压电缆连接高压电缆连接高压电缆之间或与真空配电装置和移动变电站之间的连接应采用预制型电缆终端盒连接，内灌绝缘胶或环氧树脂。 注意：不同类型电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器和母线盒进行连接。 电缆芯线的连接主要有焊接、压接、螺栓连接和绑扎等方法。井下电缆多采用压接、螺栓连接。 （点击观看）2022-4-29四、矿用电缆的运行维护 电缆的运行维护主要是防止电缆绝缘受热、受潮、及机械损伤引起的短路、断路、漏

25、电等事故的发生。1. 电缆的巡视 矿井中的电缆由于环境不好，应加强巡视。立井和斜井井筒中敷设的电缆，应由专职电工每月至少巡查一次。井底车场、大巷、采区运输巷道和配电硐室敷设的电缆，应由专职电工每周至少巡视一次。矿用橡套电缆与防爆三通、四通、插销及母线盒等的连接点，应由专人每月检查一次 。 2022-4-292.电缆的运行与维护 新安装的电缆投入运行时，应由电工跟班全面测定负荷电流及电压损失，并检查电缆接头有无发热现象，发现问题及时处理。 无外被层铠装电缆的铠装层应定期涂防腐漆，一般每两年进行一次。 应定期测量电缆铅包中的杂散电流密度，凡超过规定值时，必须采取措施加以解决。 应每年进行一次绝缘电

26、阻的测定，其绝缘电阻值应符合规定 . 测量泄漏电流及直流耐压试验应每年进行一次 2022-4-29本节小结 电缆 类型 电缆 敷设 电缆 连接铜芯井下敷设；铝芯仅主进风巷高压敷设导体和金属屏蔽高压电缆；绝缘屏蔽工作面电缆铠装固定敷设；橡套、塑套移动敷设30井巷挂设；30井巷夹持钻孔用钢丝绳捆绑与设备连接或不同类型电缆间连接用接线盒橡套电缆间连接热补或同等效力的冷补2022-4-29思考题 煤矿常用动力电缆有哪几种主要类型？试说明它们的结构特点及使用范围。 电缆敷设路径的选择原则是什么？在那些地方不宜敷设电缆？ 电缆在各种井巷内如何敷设？向移动工作设备如何敷设？电缆的悬挂有哪些要求？ 电缆与电气

27、设备的连接有什么规定？不同类型的电缆之间如何联结？同类电缆之间如何联结？ 电缆运行维护的主要目的是什么？2022-4-29第二节第二节 矿用高压配电装置矿用高压配电装置一、矿用一般型高压真空开关柜二、矿用隔爆型高压真空配电箱2022-4-29 第二节矿用高压配电装置 组成：将高压隔离开关、高压断路器、互感器和测量仪表以及保护装置组装在封闭外壳的一种成套配电装置。 用途：接受和分配高压电能、控制和保护高压线路或高压电气设备。 分类：按断路器不同有油断路器、六氟化硫断路器和真空断路器几种。目前广泛使用真空型断路器.按防护功能分矿用一般型（用于通风良好的井下中央变电所）、矿用隔爆型（用于有爆炸危险的

28、井下中央变电所和采区变电所）2022-4-29一、矿用一般型高压真空开关柜1.电路组成 KYGG-KYGG-Z型矿用一般型高压真空开关柜由主回路和辅助回路组成。 2022-4-291）主回路 由隔离开关1QS、2QS、 真空断路器QF、电流互感器1TA、2TA、电压互感器T、高压熔断器FU以及压敏电阻RV组成。图4-7 KYGG-2Z-02型 主回路接线方案2022-4-292 工作原理 1)主回路实现对高压电器的控制、保护 （1）控制 通电时，先合隔离开关1QS、2QS，接通高压电源。再合真空断路器QF，所控高压电器通电工作。 断电时，先断真空断路器，所控高压电器停止工作。 检修时，为防止双

29、电源供电时另一电源经负荷侧倒送电，在断路器断开后，分别断开电源侧和负荷侧设置的隔离开关1QS和2QS。以切断开关柜电源。KYGG-2Z-02KYGG-2Z-02型型主回路接线方案主回路接线方案2022-4-292）保护过电压保护。采用压敏电阻RV实现真空断路器的操作过电压保护。压敏电阻的阻值与电压成反比变化：当正常工作电压时，电压较小，压敏电阻的阻值很大，相当于开路；当过电压时，压敏电阻的阻值很小，相当于短路，释放过电压，从而保护了设备的绝缘。过电流保护。采用熔断器FU对电压互感器实现短路保护。 KYGG-2Z-02KYGG-2Z-02型型主回路接线方案主回路接线方案2022-4-292）辅助

30、回路辅助回路由电压互感器和电流互感器二次侧引出。用于实现对主回路的测量、控制、保护。测量回路。互感器二次侧所接电压表、电流表及信号灯组成监测回路。实现对主回路电压、电流的测量及开关柜的状态指示。 控制回路。由合闸电动机及其控制按钮等组成 保护回路。过流脱扣器、欠压脱扣器组成的保护回路。当主回路发生过电流和欠电压时，其相应的脱扣器使断路器脱扣，在储能弹簧的作用下分闸，实现过流保护和欠压保护。2022-4-29图4-10 KYGG2Z型矿用高压真空配电箱结构示意图1-上隔离开关；2-电流互感器；3-真空断路器；4-下隔离开关；5-电压互感器；6-压敏电阻；7-断路器操作机构；8-隔离开关操作机构；

31、9-仪表继电器室3 结构“五防五防”：即防误操作断路器，专职人员方可操作；防误操作隔离开关，先合隔离开关才可合断路器先分断路器才可分隔离开关；防误挂接地线，先分隔离开关才可挂接地线；防误入带电间隔，挂接地线才可进入配电柜；防误送电，先撤地线才可合隔离开关。2022-4-29结构图1-上隔离开关；2-电流互感器；3-真空断路器；4-下隔离开关；5-电压互感器；6-压敏电阻； 7-断路器操作机构； 8-隔离开关操作机构； 9-仪表继电器室2022-4-29 KYGG-2Z型开关柜具有矿用一般型设备的特点，用于无爆炸危险的井下主要通风巷道和井底车场的机电峒室内，作6（10）kv高压线路配电用，也可以

32、用于直接控制变压器和井下主水泵的高压电机。2022-4-29二、矿用隔爆型高压真空配电箱BGP9L-6、10G矿用隔爆型高压真空配电装置 矿用隔爆高压真空配电箱为BGP系列，其型号含义是 :2022-4-29BGP9L系列矿用隔爆型高压真空配电装置适用于含有甲烷混合气体，具有爆炸危险的煤矿井下，对额定电压12kV(7.2kV)，额定频率50HZ，额定电流不超过630A的三相交流中性点不直接接地的供电系统进行控制、保护和测量 2022-4-29 特点1、有分断能力强，寿命长，性能可靠，设计合理，安装、维修方便等特点；2、可单台使用，也可联合使用，既可作为进线开关，又可作为馈电开关，还可作为联络开

33、关。通过变换引入装置，可配接铠装或橡胶电缆。备有专用分体式隔爆联通节及连接母线，用记可非常方便地进行联台，解决了以往产品联台困难的问题。3、采用活节螺栓压板式快开门结构，既有快开门的特点，同时克服了以往的快开门产品防爆参数不稳、不利于矿用安全的问题。4、真空断路器为手车式结构，通过隔离插销一直于外引接连接，实现了双断点隔离，并具有可靠的防误操作功能。 2022-4-29 保护功能：1、采用微电脑综合保护装置，具有过载、短路、漏电、电缆绝缘监视、失压等保护功能：过载整定电流值分别为开关额定电流值的：0.2、0.3、0.4、0.6、 0.8 、1.0 、1.2、1.4倍；短路保护整定电流分别为开关

34、额定电流值的：1.6、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10倍；漏电保护具有功率方向型和零序电流型转换功能；2、具有直观的汉字液显功能；3、有效的解决了中性点不直接接地和中性点经消弧线圈接地两种供电公式下的漏电保护问题；4、具有操作过电压保护功能；5、采用RS-485标准通信接口，为实现井下供电信息自动化奠定了基础。 2022-4-29 主要技术参数1额定电压6/10KV2最高工作电压7.2/12KVA3额定频率50HZ4额定电流A 50、 100、200、315、400、6305额定短路开断电流12。5KA6外型尺寸（基本型）mm 1286*1157*1255（6KV）1386

35、*1257*1455（10KV）7重量：约800Kg/1000Kg 2022-4-291-电度表；2-电压表；3-保护显示；4-电合按钮；5-电流表；6-电分按钮；7-断路器操作手柄；8-接线盒；9-隔离操作手柄；10-橡套电缆头；11-辅助导轨；12-试验及复位按钮；13-铠装电缆头；14-绝缘座；15-贯穿母线；16-隔离插销静触头17-隔离插销观察窗；18-上隔离插销动触头；19-电流互感器；20-真空断路器；21-电压互感器；22-机芯小车；23-综合保护装置；24-压敏电阻；25-下隔离插销动触头；26-零序电流互感器；27-小出线嘴显示屏按钮机械闭锁隔离开关断路器手柄进线嘴1.结构

36、2022-4-291-电度表；2-电压表；3-保护显示；4-电合按钮；5-电流表；6-电分按钮；7-断路器操作手柄；8-接线盒；9-隔离操作手柄；10-橡套电缆头；11-辅助导轨；12-试验及复位按钮；13-铠装电缆头；14-绝缘座；15-贯穿母线；16-隔离插销静触头17-隔离插销观察窗；18-上隔离插销动触头；19-电流互感器；20-真空断路器；21-电压互感器；22-机芯小车；23-综合保护装置；24-压敏电阻；25-下隔离插销动触头；26-零序电流互感器；27-小出线嘴 1.结构压压敏敏电电阻阻真真空空断断路路器器电流电流互感器互感器电压电压互感器互感器高压高压熔断器熔断器隔离开隔离开

37、关插头关插头机芯小车机芯小车2022-4-29出线母线盒出线母线盒进线母线盒进线母线盒进线接线柱进线接线柱进线接线嘴进线接线嘴出线接线嘴出线接线嘴3.结构2022-4-29隔离开关动作轴隔离开关动作轴断路器动作轴断路器动作轴隔离开关与断路器隔离开关与断路器闭锁轴闭锁轴隔离开关与箱门隔离开关与箱门闭锁轴闭锁轴断路器断路器分闸手分闸手柄柄隔离开关观察窗隔离开关观察窗3.结构2022-4-29 2.电路组成 BGP9L型矿用隔爆型高压真空开关柜由主回路和辅助回路组成2022-4-29 1)主回路主回路？由由QS、QF、RV、TA、TAN组成组成2022-4-292)辅助回路？TV二次侧Y接开口接：M

38、回路：由SB1、QF3控制断路器合闸YA2回路：由SB2控制断路器分闸YA1回路：由QF2、A控制保护分闸kV表kWh表回路：提供信号电压监测lEB13回路：由QF2控制断路器合闸指示输出电压UU+UV+UW提供零序电压2022-4-292)辅助回路？TA二次侧TA1回路：向A表、kwh表提供电流信号监测TA2回路：向A提供电流信号过流保护TAN回路：向A提供零序电流信号漏电保护监视回路：由电缆监视芯线、接地芯线、终端元件组成 绝缘监视和接地芯线断线保护2022-4-293.工作原理1)合闸按下SB1接通合闸电动机带动QF合闸，合扣。同时QF1闭合接通合闸指示灯；QF2接通，YA由A控制；QF

39、3断开，合闸电动机停止。2)分闸按下SB2断开YA2，失压脱扣，QF跳闸辅助触点复位。2022-4-293）保护过流时TA2提供信号漏电时TAN、TV提供信号绝缘损坏或接地线断相监视回路提供信号使A闭合，接通YA1，使得QF跳闸，实现保护；同时接通相应的指示灯，并实现闭锁。只有按复位按钮SB6方可解锁。2022-4-294）试验按下SB3,模拟过载信号按下SB4,模拟漏电信号按下SB5,模拟绝缘损坏或接地芯线断线信号使A闭合，接通YA1，使得QF跳闸，实现保护；同时接通相应的指示灯，并实现闭锁。只有按复位按钮SB6方可解锁。2022-4-294 使用采区变电所内控制和保护高压线路及变压器 (1

40、)运输安装 运输过程中，应用固定板将小车锁紧，用户在使用前将固定板拆去。本配电装置分为A、B、C、D四种形式 (2)检查与试验 应先应目测检查外观；主回路应能受23KV，l分钟的工频耐压试验；将6KV电源送入配电装置中，合上隔离开关，门上的电压表应指示为6KV，然后分别按动过载、漏电、监视试验按钮，相应的指示灯应亮。 2022-4-29（3）继电器保护的整定漏电保护的整定漏电保护的整定旋动保护插件上的零序电流整定开关，可整定在0.5A、1.0A、2.0A、4.0A、6.0A档上；旋动零序电压整定开关可选择3、5、10、20、25V档；旋动时间整定波段开关，动作时间可选在0.1 秒、0.5 秒、

41、1.0秒、1.5秒、2.0秒。 过载保护的整定过载保护的整定整定电流应等于实际负荷电流。根据所带负荷可以整定在配电箱额定电流的0.21.0倍。反时限延时时间整定可在1、2、3、4档中按需要选择一档。各档延时时间见表。短路保护的整定短路保护的整定旋动短路保护整定倍数开关，可将短路保护的动作电流整定在配电箱额定电流的110倍，其分档为1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍共10个档次。短路电流在1.2倍整定值时，动作时间不大于0.1秒。 2022-4-295.BGP9L高压配电箱常见故障及处理方法故障现象产 生 原 因处理方法合不上闸若电压表没有指示，可能是：1.上级开关跳闸

42、或停电2.电压互感器损坏或二次侧熔断器熔断3.漏电、过载、短路等故障保护闭锁。若电压表有指示，可能是：1.整流桥U1、U2中二极管损坏2.合闸按钮接触不良3.断路器辅助接点QF3接触不良4.合闸电动机损坏5.脱扣机构损坏排除跳闸原因恢复送电更换电压互感器或熔体排除故障后按复位按钮检查后更新调整触点间距，打磨触点表面调整触点间距，打磨触点表面换新换新 按停止按钮 不跳闸脱扣电磁铁线圈断线分闸按钮未闭合脱扣机构或铁芯卡住不能动作辅助触点QF2末闭合检查后更新检修触点检修脱扣机构调整触点间距，打磨触点高压开关有放电现象1.开关引线电缆有煤尘或绝缘不良2.高压开关部分受潮1. 降尘2. 干燥过流保护不

43、起作用1.电流互感器断线或接线脱落2.继电保护装置故障3.分励脱扣线圈断线4.脱扣机构或铁芯卡住不能动作5.整定值选择过大1.接通线路或换电流互感器2.检修或更换继电保护装置3.接通线路或更换脱扣线圈4.检修脱扣机构5.重新整定动作值漏电保护不起作用零序电流互感器断线或接线断继电保护装置故障分励脱扣线圈断线脱扣机构或铁芯卡住不能动作整定值选择不合适1.接通线路或换电流互感器2.检修或更换继电保护装置3.接通线路或更换脱扣线圈4.检修脱扣机构5.重新整定动作值绝缘监视保护不起作用1.继电保护装置故障2.分励脱扣线圈断线3.脱扣机构或铁芯卡住不能动作1.检修或更换继电保护装置2.接通线路或更换脱扣

44、线圈3.检修脱扣机构2022-4-29本节小结高压开关类型作用电路组成结构特点矿用一般型用于无爆炸危险的井下中央变电所矿用隔爆型用于有爆炸危险的井下变电所控制保护（过流、过压、漏电等）高压线路和变压器主回路隔离开关、断路器、过压保护装置、互感器辅回路分合闸、监测、保护、试验、信号等回路一般型防误操作断路器、隔离开关、地线、门、送电隔爆型二闭锁：隔离开关与门、与断路器的闭锁2022-4-29思考题思考题BGP9L-10型高压配电箱适用于什么场所？型高压配电箱适用于什么场所？有那些保护性能？有那些保护性能？答：矿用隔爆型高压配电箱适用于所有采区变电所或有瓦斯喷出的井底车场变电所，作为配电开关或用来

45、控制高压电动机，具有绝缘监视、接地、漏电、过载、短路、欠电压及过电压等保护性能。 2022-4-29732022-4-29一、矿用隔爆型变压器结构二、矿用隔爆变压器的使用三、维护检修与故障处理2022-4-29第三节 矿用变压器作用作用: :向井下低压动力供电的变电装置向井下低压动力供电的变电装置 类型类型: : 矿用一般型矿用一般型为油浸式、易燃，井下禁用为油浸式、易燃，井下禁用 矿用隔爆型矿用隔爆型为干式、防火、防爆，井下用为干式、防火、防爆，井下用 分立式分立式只有变压器只有变压器 组合式组合式变压器与高低压开关组成移动变电站变压器与高低压开关组成移动变电站 K(B)S-/ 矿用（隔爆）

46、三相 无油浸式设计序号额定容量KVA额定电压V G干式型号型号含义 2022-4-29一、 矿用隔爆型变压器结构图4-22 KBSG系列矿用隔爆型变压器1-高压出线套；2-高压接线盒；3-高压箱盖；4-接线盒盖；5-铭牌；6-箱体；7-低压箱盖；8-低压接线盒；9-低压箱盖；10-低压出线套 KSGB系列矿用隔爆 型变压器，是移动变电站的主变压器，顶部为拱形的长方体隔爆外壳，两端设有两个独立的高、低压隔爆接线盒，下装高、低压套管供高低压进出线用，两个接线盒上具设有高、低压按钮箱，设有急停按钮、终端元件和闭锁按钮 2022-4-29结构特点：（1）隔爆外壳，壳内无油（故称干式），比较安全，便于维

47、修，但散热和绝缘性能较差。（2）为增加散热面，隔爆外壳侧面采用瓦楞钢板结构，同时增加绝缘耐热等级（3）为提高绝缘的耐热性能，变压器采用耐热等级高的绝缘材料200kVA及以上容量的变压器采用H级绝缘材料，绝缘系统的最高允许温度为180C；200kVA以下容量的变压器采用B级绝缘材料，绝缘系统的最高允许温度为130C。（4）干式变压器与低压自动馈电开关配合设置温度保护。（5）外壳底座拖橇下还可增设滚轮，制成移动式变压器。2022-4-29二、矿用隔爆变压器的使用 1.检测（1）检查。在隔爆变压器投入运行前，操作者应严格检查如下内容：仔细查看核对容量，电压和连接组别等电气参数是否符合要求。所有壳体、

48、零部件和视察窗等应无损坏现象。所有隔爆结合面无锈蚀现象，所有法兰结合面的隔爆间隙应小于0.4毫米，按钮操作杆隔爆间隙不大于0.4毫米。所有操作机构应灵活，按钮应无卡住现象；所有紧固件应无松动现象；所有电气接触良好、可靠；所有进出电缆应压紧和密封。干式变压器各部分电气绝缘性能良好。2022-4-29二、矿用隔爆变压器的使用 （2）测试测绝缘。进行耐压试验，试验结果应符合表4-8的规定。额定电压额定电压（方均根值）（方均根值）设备最高电压设备最高电压（方均根值）（方均根值）额定短时工频耐受电压额定短时工频耐受电压（方均根值）（方均根值）1-31.2-4.23.45-1267.22010122820

49、22-4-29二、矿用隔爆变压器的使用2.接线1）调节5%抽头。当干式变压器二次侧电压长期低于（或高于）额定电压的95%（或105%）时，需变换高压绕组分接电压。当干式变压器二次侧电压长期低于额定电压的95%时，接到-5%抽头。当干式变压器二次侧电压长期高于额定电压的105%时，接到+5%抽头。2022-4-29切除高、低压侧电源后，打开箱盖的接线孔法兰盖，即可在接线板上变换连接片到X3、Y3、Z3（或X1、Y1、Z1）。连接片所在位置代表电压值见下表：连接片所在位置连接片所在位置代表电压代表电压 （v v）X1 Y1 Z1 10500 或 6300X2 Y2 Z2 10000 或 6000X

50、3 Y3 Z3 9500 或 5700在变压器器身低压侧低压出线板上变换连接片，连接片联接方法如下表：2022-4-29三、维护检修与故障处理 1.维护在维护、维修干式变压器时严禁带电开盖，严禁损伤隔爆面。发现锈斑，须用0号砂布把锈斑打磨干净后并进行防锈处理。要严防受潮，防止由于热胀冷缩的作用，将潮气和雨水吸入壳体内。定期检查各部位连接件螺栓是否有松动现象。定期清除套管污渍，每半年进行工频绝缘试验。如长期不用，应在使用前用摇表检查绝缘电阻。2022-4-29四、矿用隔爆型移动变电站 目前在我们矿区综采工作面使用的国产矿用隔爆型移动变电站主要是KBSGZY型系列，主要包括KBSGZY-315/1

51、0、 KBSGZY-630/10、 KBSGZY-1250/10、 KBSGZY-1600/10、 KBSGZY-2500/10、 及目前国内最大型的KBSGZY-4000KVA，由长沙顺特变压器厂和盐城中联变压器厂生产。2022-4-29由矿用隔爆型高压真空配电装置 、矿用隔爆型干式变压器、矿用隔爆型移动变电站用低压侧保护箱等组成2022-4-292022-4-292022-4-29本节小结 类 型 作用 使用 维护 检修矿用一般型变压器油浸式、易燃，井下禁用矿用隔爆型变压器干式、防火、防爆，井下用向井下低压动力供电的变电装置检测查参数、外观；测绝缘耐压、温度接线一次侧调5%抽头，二次侧调星

52、三角接线。防锈、防潮、防损伤、防污、防失爆、防带电检修匝间短路、套管接地、芯片绝缘损坏、异常响声修理2022-4-29思考题 矿用变压器的类型及使用范围有哪些？ 如何调节变压器的5%抽头？2022-4-29第第四四节节 矿用低压矿用低压配电装置配电装置一、结构、型号二、电路组成三、工作原理四、使用五、常见故障排除2022-4-29组成:矿用低压配电装置是将隔离开关、断路器、保护装置组装在隔爆外壳内的一种成套配电装置 作用:用于接受和分配低压电能、控制和保护低压线路.广泛应用于井下变电所或配电点，作为低压配电总开关或分路开关使用 第四节 矿用低压馈电开关矿用低压馈电开关2022-4-29 矿用低

53、压馈电开关是一种矿用低压馈电开关是一种手动合闸手动合闸供电开供电开关。当线路出现过电流和漏电故障时，能关。当线路出现过电流和漏电故障时，能自动跳闸切断电源。主要用于煤矿井下低自动跳闸切断电源。主要用于煤矿井下低压配电线路中，压配电线路中，设置于变压器出口一侧，设置于变压器出口一侧，作为低压电网总配电开关作为低压电网总配电开关，因此有，因此有“馈电馈电”开关之称。开关之称。2022-4-291.DW1.DW系列馈电开关系列馈电开关 DW系列馈电开关主要供采区变电所和系列馈电开关主要供采区变电所和JY82检漏检漏继电器配合使用，也可作为掘进工作面的总电源继电器配合使用，也可作为掘进工作面的总电源开

54、关。在其内部装有电磁式过流脱扣器。目前已开关。在其内部装有电磁式过流脱扣器。目前已部分使用了真空馈电开关，保护有选择性漏电保部分使用了真空馈电开关，保护有选择性漏电保护与过流、失压等组成一体的综合保护器。护与过流、失压等组成一体的综合保护器。 1)组成部分组成部分 DW80、DW81系列馈电开关主要由防爆外壳、电系列馈电开关主要由防爆外壳、电缆接线腔、三相空气断路器或三相真空断路器、缆接线腔、三相空气断路器或三相真空断路器、过流瞬时脱扣器、脱扣机构、分励脱扣器、灭弧过流瞬时脱扣器、脱扣机构、分励脱扣器、灭弧罩（无真空化）和手柄等组成。罩（无真空化）和手柄等组成。2022-4-291.DW1.D

55、W系列馈电开关系列馈电开关 2)技术特征技术特征 DW系列馈电开关额定电压为系列馈电开关额定电压为380V、660V，额定电流有额定电流有200A、350A，瞬时过电流脱扣，瞬时过电流脱扣器的整定电流为器的整定电流为200A1200A，动作电流，动作电流与整定电流的偏差不大于与整定电流的偏差不大于10。操作方式。操作方式为手动合闸、手动或自动跳闸。具有断电为手动合闸、手动或自动跳闸。具有断电后才可打开前门的机械闭锁装置。后才可打开前门的机械闭锁装置。2022-4-291.DW1.DW系列馈电开关系列馈电开关3) DW3) DW系列馈电开关常见故障及处理方法系列馈电开关常见故障及处理方法 故障现

56、象故障现象主要原因主要原因处理方法处理方法合不上闸合不上闸1.1.大转轴不灵或变形大转轴不灵或变形2.2.锁钩拨簧失效锁钩拨簧失效3.3.小转轴不能复位小转轴不能复位( (别劲、轴变形别劲、轴变形) )4.4.合闸锁中两个犁子搭合处磨秃合闸锁中两个犁子搭合处磨秃5.5.弹簧扣板右移，垫在合闸锁的边弹簧扣板右移，垫在合闸锁的边缘使锁钩抬起缘使锁钩抬起6.6.合闸手柄的凸出部分碰闭锁架合闸手柄的凸出部分碰闭锁架7.7.合闸锁中的搭扣没扣合合闸锁中的搭扣没扣合8.8.操作手柄槽的中线与传动板槽的操作手柄槽的中线与传动板槽的中线装配角度过大中线装配角度过大1.1.润滑轴承或调直大轴润滑轴承或调直大轴2

57、.2.更换拨动弹簧更换拨动弹簧3.3.调节两侧轴承架，使两个调节两侧轴承架，使两个轴承处于同一轴心线上。轴承处于同一轴心线上。4.4.补焊或更换补焊或更换5.5.向左移动弹簧扣板并紧固向左移动弹簧扣板并紧固6.6.磨掉手柄凸出部位的多余磨掉手柄凸出部位的多余部分部分7.7.合闸时用力推动合闸手柄合闸时用力推动合闸手柄8.8.调整装配角度为调整装配角度为40400 0左右左右漏电不跳漏电不跳闸闸1.1.漏电继电器失灵漏电继电器失灵2.2.脱扣线圈断线脱扣线圈断线3.3.接地系统不良接地系统不良4.4.跳闸机构的机械部分被卡住跳闸机构的机械部分被卡住1.1.更换更换2.2.重新接线重新接线3.3.

58、检查检查4.4.调整灵活调整灵活跳闸后送跳闸后送不上电不上电1.1.主触头被卡住主触头被卡住2.2.跳闸机构失灵跳闸机构失灵3.3.短路接地未排除短路接地未排除1.1.调整灭弧罩或触头调整灭弧罩或触头2.2.调整或修复调整或修复3.3.排除故障排除故障2022-4-29 DWKB30系列馈电开关用于系列馈电开关用于1140V、660 V或或380 V供电网路中，可作为供电网路中，可作为馈电总开关馈电总开关、分路开关分路开关和和不频不频繁起动的大容量电动机的开关繁起动的大容量电动机的开关。 1)1)组成部分组成部分 DWKB30系列馈电开关主要由系列馈电开关主要由隔爆外壳隔爆外壳、框架式自框架式

59、自动开关触头系统动开关触头系统、失压脱扣线圈失压脱扣线圈、分励脱扣线圈分励脱扣线圈、晶体管脱扣器晶体管脱扣器、信号显示器信号显示器和和其他辅助装置其他辅助装置组成。组成。 2)2)技术性能技术性能 DW系列开关的额定电流有系列开关的额定电流有100A、200A、400A。具有具有欠压保护欠压保护、过载长延时保护过载长延时保护、短路瞬时脱扣和短路瞬时脱扣和过载过载、过流保护分合显示过流保护分合显示与可靠的与可靠的机械闭锁机械闭锁功能。功能。2022-4-292.DWKB30系列馈电开关系列馈电开关 3) DWKB30系列馈电开关常见故障及处理方法系列馈电开关常见故障及处理方法 故障现象故障现象主

60、要原因主要原因处理方法处理方法欠电压脱扣器正欠电压脱扣器正常，开关合常，开关合不上闸不上闸储能操作时，扣片不过半轴，不能储能操作时，扣片不过半轴，不能锁扣；或是扣片与半轴接触面过锁扣；或是扣片与半轴接触面过窄产生滑扣窄产生滑扣调整扣片与半轴的位置或调整扣片与半轴的位置或间隙间隙欠电压脱扣器不欠电压脱扣器不吸合，开关吸合，开关不能正常合不能正常合闸闸1.1.无无127V127V交流控制电压，熔断器熔交流控制电压，熔断器熔断或电源线断开断或电源线断开2.2.线圈无直流电，半导体脱扣器损线圈无直流电，半导体脱扣器损坏或辅助接线端子间开路坏或辅助接线端子间开路3.3.线圈断线或动、静铁芯开距过大线圈断