第7章礦用電纜及其連接課件

1、第七章 礦用電纜及其連接 第一節(jié) 礦用電纜 第二節(jié) 礦用電纜的連接 復(fù)習(xí)思考題第一節(jié) 礦用電纜 一、 礦用電纜的類型及用途 礦用電纜必須采用取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻燃電纜。礦用阻燃電纜分為煤礦用移動(dòng)類阻燃軟電纜、煤礦用額定電壓10 kV及以下銅芯固定敷設(shè)阻燃電力電纜和煤礦用阻燃通信電纜3類。第一節(jié) 礦用電纜 (一) 煤礦用移動(dòng)類阻燃軟電纜 移動(dòng)類阻燃軟電纜的絕緣和護(hù)套材料有橡膠和彈性體2種。移動(dòng)類阻燃軟電纜分為普通橡套阻燃軟電纜和屏蔽橡套阻燃軟電纜。第一節(jié) 礦用電纜 1.普通橡套阻燃軟電纜 普通橡套阻燃軟電纜的導(dǎo)電線芯由多根細(xì)銅絲絞合而成，分相絕緣和墊芯都由橡膠制成，外護(hù)套采用氯丁橡膠制成

2、，氯丁橡膠燃燒時(shí)生成氯化氫氣體，將火焰包圍起來(lái)，使它與空氣隔離，很快熄滅。因此稱為阻燃電纜，其結(jié)構(gòu)如圖7-1所示。第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜 2.屏蔽橡套阻燃軟電纜 屏蔽橡套阻燃軟電纜是在每根主線芯的分相絕緣外，包有導(dǎo)電橡膠制成的屏蔽層，接地線芯外沒有橡膠絕緣，而是直接纏繞導(dǎo)電橡膠帶；電纜中間的墊芯，也是用導(dǎo)電橡膠制成。有的在電纜外護(hù)套內(nèi)的同心圓上，設(shè)一層加強(qiáng)屏蔽層，稱為雙屏蔽電纜，其結(jié)構(gòu)如圖7-2所示。第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜 屏蔽電纜的優(yōu)點(diǎn)是：由于各屏蔽層都是與接地線直接相連，所以當(dāng)任一主線芯的絕緣破壞時(shí)，首先通過(guò)屏蔽層直接接地造成接地故障，使檢漏繼電器動(dòng)作，切除故障電源，既

3、可以防止發(fā)生嚴(yán)重的相間短路，又可有效地防止漏電火花或短路電弧引起瓦斯、煤塵爆炸。屏蔽電纜特別適用于具有瓦斯、煤塵爆炸的場(chǎng)所和啟動(dòng)頻繁的電氣設(shè)備。第一節(jié) 礦用電纜 3.常用礦用移動(dòng)類阻燃軟電纜的型號(hào)及用途 常用礦用移動(dòng)類阻燃軟電纜的型號(hào)及用途如表7-1所示。第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜 （二） 煤礦用額定電壓10 kV及以下銅芯固定敷設(shè)阻燃電力電纜 固定敷設(shè)阻燃電力電纜的主線芯由銅線絞制而成。分相絕緣采用聚氯乙烯或交聯(lián)聚乙烯,外護(hù)套采用聚氯乙烯。分為鎧裝電纜和非鎧裝電纜2種。交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜結(jié)構(gòu)如圖7-3所示。第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜 10 kV及以下銅芯固定敷設(shè)阻燃電力電纜型號(hào)及

4、名稱如表7-2所示。 由于聚氯乙烯和交聯(lián)聚乙烯電纜的絕緣電阻、介質(zhì)損耗等電氣性能較好，并有耐水、抗腐蝕、制造工藝簡(jiǎn)單、重量輕、運(yùn)輸方便、敷設(shè)高差不受限制等優(yōu)點(diǎn)，在煤礦井下被廣泛使用。第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜 （三） 煤礦用阻燃通信電纜 煤礦阻燃通信電纜的型號(hào)及用途如表7-3所示。第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜 二、 礦用電纜的選型 (一) 電纜型號(hào)的選擇 電纜型號(hào)的選擇，應(yīng)遵循煤礦安全規(guī)程以下10條規(guī)定： （1） 電纜敷設(shè)地點(diǎn)的水平差應(yīng)與規(guī)定的電纜允許敷設(shè)水平差相適應(yīng)。第一節(jié) 礦用電纜（2） 電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠截面的導(dǎo)體。（3） 嚴(yán)禁采用鋁包電纜。（4） 必須選用取得煤礦礦

5、用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻燃電纜。（5） 電纜主線芯的截面應(yīng)滿足供電線路負(fù)荷的要求。第一節(jié) 礦用電纜（6） 對(duì)固定敷設(shè)的高壓電纜的要求： 在立井井筒或傾角為45及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用聚氯乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。第一節(jié) 礦用電纜 在水平巷道或傾角在45以下的井巷內(nèi)，應(yīng)采用聚氯乙烯絕緣鋼帶或細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜、交聯(lián)聚乙烯鋼帶或細(xì)鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜。 在進(jìn)風(fēng)斜井、井底車場(chǎng)及其附近、中央變電所至采區(qū)變電所之間，可以采用鋁芯電纜，其他地點(diǎn)必須采用銅芯電纜。第一節(jié) 礦用電纜 （7） 固定敷設(shè)的低壓電纜，應(yīng)采用MVV鎧裝或非鎧裝電

6、纜或?qū)?yīng)電壓等級(jí)的移動(dòng)橡套軟電纜。 （8） 非固定敷設(shè)的高低壓電纜，必須采用符合煤礦用電纜第1部分：移動(dòng)類軟電纜一般規(guī)定（MT 818.12009）標(biāo)準(zhǔn)的橡套軟電纜。移動(dòng)式和手持式電氣設(shè)備應(yīng)使用專用橡套電纜。第一節(jié) 礦用電纜 （9） 照明、通信、信號(hào)和控制用的電纜，應(yīng)采用鎧裝或非鎧裝通信電纜、橡套電纜或MVV型塑力纜。 （10） 低壓電纜不應(yīng)采用鋁芯，采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯。第一節(jié) 礦用電纜 （二） 電纜長(zhǎng)度的確定 由于電纜有一定的柔性，在敷設(shè)時(shí)要有一定的彎曲和松弛度，因此，電纜的實(shí)際長(zhǎng)度應(yīng)大于敷設(shè)路徑長(zhǎng)度，兩者之間的關(guān)系為：第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜 （三） 電纜主線芯截面積的選擇

7、1.按機(jī)械強(qiáng)度要求選擇電纜截面積 經(jīng)常移動(dòng)的電氣設(shè)備使用的移動(dòng)類阻燃軟電纜主線芯的截面積，應(yīng)首先滿足機(jī)械強(qiáng)度要求的最小截面積，然后滿足允許電流的要求。滿足不同機(jī)械強(qiáng)度要求的主線芯的最小截面積具體參數(shù)如表7-4所示。第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜2.低壓動(dòng)力電纜截面積的選擇（1） 按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流選擇電纜截面積。 電纜長(zhǎng)時(shí)允許通過(guò)的電流值應(yīng)大于或等于實(shí)際流過(guò)電纜的工作電流。通過(guò)的電流值可由電工手冊(cè)查得。例如，主線芯截面積為35 mm2的礦用橡套銅芯電纜，長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流為138 A。第一節(jié) 礦用電纜 向單臺(tái)或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的電纜，實(shí)際流過(guò)電纜的電流，可直接取電動(dòng)機(jī)的額定電流或兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)額定電

8、流之和，電動(dòng)機(jī)的額定電流可在其技術(shù)數(shù)據(jù)或銘牌中查到。（2） 按電壓損失確定電纜截面積。其中線路最大允許電壓損失值如表7-5所示。第一節(jié) 礦用電纜第一節(jié) 礦用電纜 對(duì)于供電線路末端的電動(dòng)機(jī)，按照電動(dòng)機(jī)端電壓不低于額定電壓的95%計(jì)算，380 V電網(wǎng)中，其末端電壓損失允許值為39 V；660 V電網(wǎng)中，其末端電壓損失允許值為63 V。 （3） 按電纜最遠(yuǎn)點(diǎn)的最小兩相短路電流校驗(yàn)所選電纜截面積是否滿足保護(hù)裝置動(dòng)作靈敏性的要求。第一節(jié) 礦用電纜 3.高壓電纜截面積的選擇 高壓動(dòng)力電纜應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度、允許負(fù)荷電流、線路允許電壓損失進(jìn)行選擇，并按短路電流（三相短路電流）校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性，要求流過(guò)電纜的

9、最小兩相短路電流滿足過(guò)流保護(hù)裝置靈敏度的要求。第一節(jié) 礦用電纜 三、 礦用電纜的敷設(shè)與運(yùn)行維護(hù) (一) 電纜的敷設(shè) 1.電纜敷設(shè)前的準(zhǔn)備工作 （1） 確定電纜敷設(shè)路徑。遵循敷設(shè)路徑最短、易于敷設(shè)、便于維修、巷道支護(hù)良好、有利于安全的原則。第一節(jié) 礦用電纜 （2） 電纜檢查。對(duì)新出廠的電纜要檢查出廠合格證、煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志和絕緣試驗(yàn)合格證；檢查電纜的規(guī)格型號(hào)、長(zhǎng)度、電壓等級(jí)、護(hù)套等是否符合要求；檢查電纜的外觀不應(yīng)有砸傷、壓扁、鎧裝松散、嚴(yán)重銹蝕、外護(hù)套龜裂等缺陷。第一節(jié) 礦用電纜 （3） 敷設(shè)線路檢查。巷道內(nèi)電纜掛鉤應(yīng)齊全，安全距離和高度符合要求；金屬電纜鉤應(yīng)做防銹處理；電纜通過(guò)硐室門、風(fēng)門

10、等隔墻時(shí)，應(yīng)安裝好穿墻管；預(yù)定敷設(shè)電纜接線盒的地點(diǎn)不應(yīng)有淋水。第一節(jié) 礦用電纜 2.電纜敷設(shè)的要求 （1） 電纜敷設(shè)地點(diǎn)的要求。在總回風(fēng)巷和專用回風(fēng)巷中不應(yīng)敷設(shè)電纜。在機(jī)械提升的進(jìn)風(fēng)的傾斜井巷（不包括輸送機(jī)上、下山）和使用木支架的立井井筒中敷設(shè)電纜時(shí)，必須有可靠的安全措施。溜放煤、矸、材料的溜道中嚴(yán)禁敷設(shè)電纜。第一節(jié) 礦用電纜（2） 電纜懸掛的要求。 電纜必須懸掛。在水平巷道或傾角在30以下的井巷中，電纜應(yīng)用吊鉤懸掛；在立井井筒或傾角在30及其以上的井巷中，電纜應(yīng)用夾子、卡箍或其他夾持裝置進(jìn)行敷設(shè)。夾持裝置應(yīng)能承受電纜重量，并不得損傷電纜。第一節(jié) 礦用電纜 水平巷道或傾斜井巷中懸掛的電纜應(yīng)有適

11、當(dāng)?shù)某诙?，并能在意外受力時(shí)自由墜落。其懸掛高度應(yīng)保證電纜在礦車掉道時(shí)不受撞擊，在電纜墜落時(shí)不落在軌道或輸送機(jī)上。 電纜懸掛點(diǎn)間距，在水平巷道或傾斜井巷內(nèi)不得超過(guò)3 m，在立井井筒內(nèi)不得超過(guò)6 m。第一節(jié) 礦用電纜 沿鉆孔敷設(shè)的電纜必須綁緊在鋼絲繩上，鉆孔必須加裝套管。 電纜不應(yīng)懸掛在風(fēng)管或水管上，不得遭受淋水。電纜上嚴(yán)禁懸掛任何物件。電纜與壓風(fēng)管、供水管在巷道同一側(cè)敷設(shè)時(shí)，必須敷設(shè)在管子上方，并保持0.3 m以上的距離。第一節(jié) 礦用電纜在有瓦斯抽放管路的巷道內(nèi)，電纜（包括通信、信號(hào)電纜）必須與瓦斯抽放管路分掛在巷道兩側(cè)。盤圈或盤“8”字形的電纜不得帶電，但給采、掘機(jī)組供電的電纜不受此限。第一節(jié)

12、 礦用電纜 井筒和巷道內(nèi)的通信和信號(hào)電纜應(yīng)與電力電纜分掛在井巷的兩側(cè)，如果受條件所限：在井筒內(nèi)，應(yīng)敷設(shè)在距電力電纜0.3 m以外的地方；在巷道內(nèi)，應(yīng)敷設(shè)在電力電纜上方0.1 m以上的地方。 高、低壓電力電纜敷設(shè)在巷道同一側(cè)時(shí)，高、低壓電纜之間的距離應(yīng)大于0.1 m。高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小于50 mm。第一節(jié) 礦用電纜 井下巷道內(nèi)的電纜，沿線每隔一定距離、拐彎或分支點(diǎn)以及連接不同直徑電纜的接線盒兩端、穿墻電纜的墻的兩邊都應(yīng)設(shè)置注有編號(hào)、用途、電壓和截面的標(biāo)志牌；電纜穿過(guò)墻壁部分應(yīng)用套管保護(hù)，并嚴(yán)密封堵管口。第一節(jié) 礦用電纜 （3） 電纜彎曲半徑的要求。電纜彎曲半徑與電纜外徑的比值

13、不得小于表7-6規(guī)定的數(shù)值。第一節(jié) 礦用電纜 （二） 電纜的運(yùn)行維護(hù) （1） 電纜投入運(yùn)行前，應(yīng)進(jìn)行下列電氣測(cè)量和試驗(yàn)：測(cè)量電纜各線芯導(dǎo)體的直流電阻和三相電阻的對(duì)稱性，測(cè)量電纜的終端接線盒及中間接線盒各接地極的接地電阻，按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行絕緣性能試驗(yàn)，檢查電纜線路的三相相位。第一節(jié) 礦用電纜 （2） 礦井電纜線路禁止升壓運(yùn)行。 （3） 3 kV以下橡套電纜線芯允許最高溫度為65 ，相應(yīng)表皮允許溫度為5055 。電纜表皮的溫度應(yīng)每月測(cè)量一次。 （4） 運(yùn)行中電纜線路的絕緣電阻值應(yīng)符合規(guī)定要求。第一節(jié) 礦用電纜2.電纜運(yùn)行中的定期檢查（1）檢查周期。 固定敷設(shè)電纜的絕緣和外部檢查每季1次，每周應(yīng)由專責(zé)

14、電工檢查1次外部和懸掛情況。 移動(dòng)式電氣設(shè)備的橡套電纜絕緣檢查每月1次，每班應(yīng)由當(dāng)班司機(jī)或?qū)Ｘ?zé)電工檢查1次外皮有無(wú)破損。第一節(jié) 礦用電纜 立井井筒中的電纜外部和懸掛情況每月至少檢查1次，應(yīng)由兩人進(jìn)行。 每一礦井的井下供電專職人員應(yīng)與生產(chǎn)單位的維修人員一起，每月對(duì)正常生產(chǎn)采區(qū)電纜的負(fù)荷情況進(jìn)行一次檢查。 每年進(jìn)行一次高壓電纜泄漏和耐壓試驗(yàn)。第一節(jié) 礦用電纜（2） 檢查內(nèi)容。 對(duì)敷設(shè)在井筒內(nèi)的電纜，應(yīng)檢查電纜有無(wú)機(jī)械損傷，鎧裝層是否松散及嚴(yán)重銹蝕；固定電纜的卡子有無(wú)松動(dòng)或砸、刮損壞；清除電纜卡子與支架上的積垢及雜物；檢查接線盒的表面溫度。第一節(jié) 礦用電纜 對(duì)井下中央變（配）電所至采區(qū)變（配）電所之

15、間的電纜，應(yīng)檢查電纜是否按規(guī)定吊掛；電纜應(yīng)無(wú)機(jī)械損傷；電纜的金屬鎧裝層應(yīng)無(wú)銹蝕、裂口、斷裂、松散、脫落現(xiàn)象；電纜與電氣設(shè)備的連接應(yīng)符合防爆要求；電纜的標(biāo)志應(yīng)符合要求。第一節(jié) 礦用電纜 測(cè)定絕緣電阻。一般用兆歐表（搖表）測(cè)量電纜的絕緣電阻，不同的電纜按規(guī)定的不同周期進(jìn)行測(cè)量，以便檢查電纜的絕緣狀態(tài)。第一節(jié) 礦用電纜對(duì)于1000 V以下的電纜用500 V或1000 V兆歐表測(cè)量，絕緣電阻應(yīng)不小于50 M；1000 V以上的電纜用2 500 V兆歐表測(cè)量，610 kV電纜絕緣電阻應(yīng)不小于100 M。運(yùn)行中的高壓橡套電纜的絕緣電阻一般應(yīng)大于50 M，低壓橡套電纜的絕緣電阻一般應(yīng)大于2 M。第一節(jié) 礦用

16、電纜 3.電纜的維護(hù) （1） 電纜外皮防腐。井下敷設(shè)的裸鋼帶或鋼絲鎧裝電纜應(yīng)定期進(jìn)行防腐處理。 （2） 電纜防護(hù)。對(duì)采掘工作面機(jī)電設(shè)備用的電纜，應(yīng)隨時(shí)監(jiān)視，防止遭受撞擊、擠壓；設(shè)備移動(dòng)時(shí)，應(yīng)設(shè)專人看守，防止電纜擠傷和拖斷；立井井筒內(nèi)更換罐道，風(fēng)管、水管維修及井筒維修時(shí)，對(duì)井筒內(nèi)的電纜必須進(jìn)行防護(hù)；第一節(jié) 礦用電纜在井筒施工時(shí)，要制定措施防止砸傷電纜；在井下巷道內(nèi)運(yùn)輸超寬大型材料或大型設(shè)備時(shí)，必須制定措施防止擠傷、撞傷、刮斷電纜；在井下堆放物料時(shí)嚴(yán)禁壓、擠電纜。 （3） 電纜管理。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)礦用電纜的管理，成立專門組織負(fù)責(zé)對(duì)全礦電力、照明、通信控制電纜統(tǒng)一管理，做到賬、卡、物一致；禁止電纜露天堆放

17、，嚴(yán)禁不合格的電纜入井。第一節(jié) 礦用電纜 （4）電纜試驗(yàn)。為保證高壓電纜的正常運(yùn)行，應(yīng)定期檢查電纜和電氣設(shè)備的絕緣，并按規(guī)定做預(yù)防性試驗(yàn)。第二節(jié) 礦用電纜的連接 一、 礦用電纜連接裝置 電纜連接裝置是電纜與電氣設(shè)備連接、電纜之間連接或分支必不可少的裝置，按照用途可分為終端連接裝置和中間連接裝置。中間連接裝置按照供電電壓的不同又可分為高壓接線盒和低壓接線盒。第二節(jié) 礦用電纜的連接 (一) 高壓電纜接線盒 BHG1-400/6（3.3）-2G（兩通）和BHG1-400/6（3.3）-3G（三通）礦用隔爆型高壓電纜接線盒是目前煤礦井下常用的高壓電纜接線盒，適用于煤礦井下存在甲烷和爆炸性煤塵的環(huán)境中，

18、供交流50 Hz，電壓6 kV，電流400 A的橡套電纜、鎧裝電纜和交聯(lián)電纜連接、分支使用。第二節(jié) 礦用電纜的連接BHG1-400/6（3.3）-2G礦用隔爆型高壓電纜接線盒由殼體和聯(lián)通節(jié)組成隔爆腔體，殼體和殼蓋均由Q235A鋼板焊接而成。橡套電纜的連接，聯(lián)通節(jié)采用密封圈壓盤式電纜引入裝置；鎧裝電纜或交聯(lián)電纜，聯(lián)通節(jié)采用環(huán)氧樹脂灌裝密封式電纜引入裝置。第二節(jié) 礦用電纜的連接隔爆空腔內(nèi)裝有3只接線瓷座，接線瓷座的接線柱上開有U形缺口，用特制壓緊裝置使電纜之間可靠連接。隔爆空腔內(nèi)有供監(jiān)視和檢測(cè)用的輔助接線端子。第二節(jié) 礦用電纜的連接 （二） 低壓電纜接線盒 BHD2系列礦用隔爆型低壓電纜接線盒是目

19、前煤礦井下常用的低壓電纜接線盒，適用于煤礦井下存在甲烷和爆炸性煤塵的環(huán)境中，供交流50 Hz，電壓1140 V，額定電流400 A的低壓電纜連接、分支使用。第二節(jié) 礦用電纜的連接 BHD2系列礦用隔爆型低壓電纜接線盒由壓盤、密封圈、鋼制堵板、金屬墊圈、壓板組成引入裝置；由外殼、殼蓋、引入裝置組成一個(gè)完整的隔爆空腔。隔爆空腔內(nèi)設(shè)有接線座和內(nèi)接地螺栓；殼外設(shè)有外接地螺栓。接線盒的進(jìn)、出電纜用壓板壓緊，防止電纜松脫，并用密封圈封堵，以防止形成傳爆通路。第二節(jié) 礦用電纜的連接 二、 礦用電纜連接的要求 1.電纜連接的基本要求 （1） 導(dǎo)電線芯連接處的接觸電阻要小，并保持穩(wěn)定，其最大值應(yīng)不超過(guò)同截面同長(zhǎng)

20、度線芯電阻的1.1倍，使電纜正常負(fù)荷時(shí)的溫升不大于電纜原線芯的溫升。第二節(jié) 礦用電纜的連接 （2） 電纜線芯的連接通常采用壓接法、焊接法，嚴(yán)禁采用綁扎法，連接處應(yīng)具有足夠的抗拉強(qiáng)度，其數(shù)值不得低于電纜線芯強(qiáng)度的80%。 （3） 電纜連接處的絕緣強(qiáng)度不應(yīng)低于電纜原值，并能在長(zhǎng)期運(yùn)行中保持絕緣、密封良好，能承受運(yùn)行中經(jīng)常遇到的操作過(guò)電壓、大氣過(guò)電壓和故障過(guò)電壓。第二節(jié) 礦用電纜的連接 （4） 兩根電纜的鎧裝、屏蔽層和接地線芯都應(yīng)具有良好的電氣連接。 （5） 電纜連接裝置應(yīng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積要小，并有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和較長(zhǎng)的使用壽命。第二節(jié) 礦用電纜的連接2.煤礦井下電纜連接的特殊要求（1） 煤礦安全規(guī)程對(duì)電纜連接的規(guī)定： 電纜與電氣設(shè)備的連接，必須用與電氣設(shè)備性能相符的接線盒。電纜線芯必須使用齒形壓線板（卡爪）或線鼻子與電氣設(shè)備進(jìn)行連接。 不同型電纜之間嚴(yán)禁直接連接，必須經(jīng)過(guò)符合要求的接線盒、連接器或母線盒進(jìn)行連接。第二節(jié) 礦用電纜的連接 同型電纜之間直接連接時(shí)必須遵守下列規(guī)定：橡套電纜的修補(bǔ)連接（包括絕緣、護(hù)