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1、矿用电缆使用与维护,授课人：徐兵,山东能源集团有限公司,会根据不同环境的要求确定电缆类 型，会根据负荷大小确定电缆截面,学习矿用电缆的类型、结构和特性以及电缆的选择方法,学习内容,学习目的,在我国能源紧张的今天，全国煤炭在我国能源消费结构中的比例达到70%以上，我国煤矿企业普遍存在超产现象，使大部分矿业设备都处在超负荷运转状态，对安全生产的要求提出了巨大的挑战，煤矿生产环境恶劣，有五大自然灾害的威胁，加上井下电气设备经常处于移动状态，其故障与事故率远高于地面设备，负荷变化大，电压波动大，因过载、短路、漏电、电火花故障引起的设备烧毁，矿井火灾、瓦斯、煤尘爆炸，人员触电伤亡等事故不断。在煤矿事故中
2、，由电气设备引起的占到50%以上，井下火灾70%以上都是由电气设备引起，瓦斯与煤尘爆炸事故60%以上由爆破器材引起，一系列的矿用电气产品要达到安全可靠，必须有安全可靠的矿用电缆来保证运行。,矿用电缆,当前形势,湖南湘潭陈家山立胜煤矿电缆着火事故,事故经过:2010年1月5日下午13时40分左右，湘潭县谭家山镇立胜煤矿新井-240米处在生产过程中发生电缆着火事故，当时井下共有73人，事故发生后立即启动应急预案，事故安全出井43人，事故共造成25人死亡和9人下落不明。直接经济损失2962万元。经调查认定，这是一起责任事故。 基本情况：该矿区井田面积0.0326平方公里，保有基础量为6.25万吨，该
3、矿自2000年以来一直在超深越界区域非法开采，盗采湘潭矿业公司四矿的煤炭资源。企业性质为合伙企业，事故发生前，该矿采矿许可证、煤炭生产许可证、安全生产许可证均已过期。该矿属高瓦斯矿井，没有完整的通风系统，主要通风机平时不运行，违规利用与湘潭矿业公司四矿贯通处回风。,火灾事故救援现场,湖南湘潭陈家山立胜煤矿电缆着火事故,1、立胜煤矿中间立井三道暗立井内敷设的非阻燃电缆老化破损，短路着火，引燃电缆外套塑料管、吊箩、木支架及周边煤层，产生大量有毒有害气体，造成人员窒息伤亡。 2、该矿长期超深越界盗采资源，在证照已过期的情况下拒不执行停产指令，以技改名义违法组织生产，对电缆漏电等重大隐患长期不治理，违
4、规使用国家明令禁止的设备和工艺，且劳动组织管理混乱。 3、湘潭县国土资源管理部门未认真组织查处该矿长期超深越界盗采资源的问题；在办理采矿许可证延续的初审工作中，未认真核实该矿的储量变化，违规同意上报延续意见。 4、湘潭监察分局对该矿长期超深越界盗采资源和违法组织施工、生产的问题失察。,事故经过：2011年10月17日，天降暴雨，三水区一名13岁女中学生林某放学回家路上，因电缆漏电，触电身亡。 事件原因：事故发生地段的路灯电缆铺设于上世纪九十年代，事故发生点的电缆埋设在人行道路面混凝土中，埋设深度未达到国家规范要求。今年7月，在该路段安装交通标志牌时，标志牌的拉爆螺丝损伤了路灯电缆绝缘层，10月
5、13日晚西南城区出现大暴雨，事故发生地段积水较深，在雨水长时间浸泡下发生漏电。,暴雨中路灯漏电 花季少女身亡,矿井电缆,一、矿用电缆概念,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，经常磨、托、拉、冲、挤等各种机械冲力。 重要性：矿井供电系统的大动脉。,矿用电缆特点,分类,按电压,低压电缆,高压电缆,小于1100v,大于1100v,按用途,动力电缆,照明、控制、通信设备供电,向井下照明、控制、通信设备供电,向电动机供电,矿用电缆,矿用电缆按结构分类,概念：用钢丝或钢带把电缆铠装起来。
6、 作用：铠装电缆主要在井筒和巷道中作井下输电干线向固定设备供电用 优点：绝缘强度高，所以适合用作高压电缆，其机械强度、耐热性和安全性都好 缺点：弯曲半径大，移动不方便，敷设麻烦，电缆接头与封端要求工艺水平高。,钢丝铠装（用于立井或急倾斜井巷）,钢带铠装（用于水平巷道或缓倾斜巷道）,钢丝多用于立井电缆,钢带多用于水平电缆,矿用电缆的分类,电缆的绝缘层,普通橡套电缆,作用：主要在采掘工作面供移动机械连线用 根据橡套护套材料的不同，橡套电缆分为可燃型，非阻燃型和加强型三种。可燃型护套为易燃烧的天然橡胶，起绝缘和抗摩擦、防腐作用。非延燃性护套为氯丁橡胶，除普通橡胶作用外，还有在燃烧时使火焰与空气隔绝，
7、不使火势蔓延，瓦斯、煤尘爆炸场所适用。 井下移动电气设备一般选用柔性较好、能够弯曲的橡套电缆,橡套电缆构造,屏蔽橡套电缆,屏蔽橡套电缆主要用于采区工作面，以提高工作的安全性，与普通橡套电缆的构造基本相同，差别是在普通橡套电缆的内护套外又包了一层屏蔽层，在屏蔽层外在增加了一层橡胶外护套，屏蔽层采用半导体材料或尼龙丝网。,橡套屏蔽电缆作用,因为屏蔽层是接地的，主芯线首先碰到屏蔽层造成接地故障，使简陋继电器动作，切断电源，不会形成严重的相间短路的危险故障；因为当电缆主芯线绝缘损坏时首先碰到屏蔽层，造成接地故障，这样就超前切断了电源，保证了人身安全，有效的防止了漏电火花或短路电弧的产生，因此他特别适用
8、于有瓦斯或是煤尘爆炸危险的场所和移动频繁的电气设备。,塑料电缆,塑料电缆是一种使用非常广泛的新型电缆，其芯线绝缘和护套全部采用塑料制成，绝缘材料有聚氯乙烯和交联乙烯两种，交联乙烯有更好的耐热性，长期允许工作温度达到80。 塑料电缆既有铠装电缆也有软电缆，其具有良好的电气性能，耐水，耐腐蚀、不延燃、敷设落差不受限制、制造工艺简单、重量轻，运输方便的优点。,矿用电缆执行标准,矿用电缆型号的组成,例如：MY,矿用电缆表示方法,例：MCPJB-0.66/1.14KV 3*50+1*25+2*2.5 MT818.3-1999 表示：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，3
9、芯动力截面，每芯截面为50平方毫米,1芯接地线为25平方毫米，2芯监控线，每芯截面2.5平方毫米，带半导电屏蔽层。,三、矿用电缆的选择,1、电缆型号的选择 (1)电缆敷设地点的水平差应于规定的电缆与许敷设水平差相适应 （2）电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。 （3)必须选用取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。 （4）严禁采用铝包电缆 （5）固定敷设的高压电缆，按敷设电缆的巷道条件选择。 （6）低压电缆不应采用铝芯，采区低压电缆严禁采用铝芯。 （7）电缆主芯线的截面应满足供电线路负荷的要求。,2、电缆长度的确认,（1）考虑电缆敷设时，会有一定的弯曲和松弛度，长度应大于敷设路径的长度。 （2
10、）对于铠装电缆，其敷设长度应取实际敷设线路长度的1.05倍。 （3）固定敷设的橡套软电缆的实际长度，应比敷设电缆巷道的设计长度增加10% （4）当电缆中间有接头时，接线盒两端各增加一段。 （5）在确定电缆长度时，应以可能的最远供电距离计算，另增加3-5米。,3、电缆芯线数的选择,（1）动力干线电缆，一般选用四芯电缆 （2）向采掘机械供电的电缆，要根据具体设备的控制方式，信号系统的要求，相应的增加控制芯线数。 （3）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数选取，并留有一定数量的备用线数 （4）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,井下高
11、压动力电缆,井下低压动力支线电缆,井下低压动力干线电缆,按经济电流密度确定电缆截面,按长时允许电流校验电缆截面,按线路允许电压损失进行选择,橡套电缆满足机械强度的最小截面,按机械强度要求的最小截面进行选择,按电缆实际通过的的最大工作电流,按低压系统的允许电压损失选择电缆主芯线截面,按电缆长时允许电流校验电缆截面,按启动条件校验所选的电缆截面，距离最远，容量最大的电动机启动，其他电动机正常运行，电压损失达到要求,四、矿用电缆的敷设,、电缆敷设前的准备 （）检查电缆外观，不应由砸伤、压扁、铠装松散，严重锈蚀、外护套龟裂等现象。对新出厂的电缆，还要检查出厂合格证，煤矿矿用产品安全标志、绝缘实验合格证
12、。检查电缆的型号规格、长度、电压等级、护套是否符合要求。 （）电缆的敷设路径应按长度最短，易于敷设，便于维修，巷道支护良好，有利安全的原则选择。 （）敷设线路的检查，巷道内电缆挂钩齐全，安全距离和高度符合要求，金属电缆挂钩应做除锈处理，电缆通过硐室门、风门等隔墙时，应安装好穿墙管。,电缆敷设的有关规定,（1）敷设地点的规定。在总回风巷和专用回风巷中不应敷设电缆。在机械提升的进风倾斜井巷和使用木支架的立井井筒中敷设时，必须有安全措施，溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设。 （2）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、
13、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。 （3）水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应该有适当的松弛度，并在意外受力时能够自由坠落，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。 （4）电缆悬挂点间距，在水平巷道或倾斜井巷内不得超过3米，在立井井筒内不得超过6米，在井筒中设置接线盒应放在托架上。,电缆敷设的有关规定,(4）向移动工作设备供电电缆应盘圈，放在电缆车上，随设备的移动而收放。 (5）电缆不得悬挂在风管或水管上，应敷设在管子的上方，保持0.3米以上的间距，在有瓦斯抽放管路的巷道内，则电缆必须与抽放管分挂在巷道两侧。 （6）井筒和巷道
14、内的通信和信号电缆应与电力电缆分挂在两侧，防止电力电缆的强磁场对通讯信号的干扰，如果受条件限制，在巷道内应敷设在电力电缆上方0.1米以上的地方。 （7）高低压电缆敷设在同一侧时，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。 （8）电缆穿过墙壁部分应用套管保护，并严密封堵路口。,电缆敷设半径,电缆的命名： 1、系列代号M，煤字拼音的第一个字头 2、使用特性代号，反应电缆所使用场合。C：采煤机专用；D：低温环境用；M：帽灯用；Y:采煤设备异动；Z：电钻用 3、结构特征代号，字母含义：B,编织加强，J,带监视线芯；P，非金属屏蔽；Q，轻型，R，绕包加强。 4、材料
15、特征代号，用E表示绝缘活护套采用弹性体材料。绝缘或护套均采用橡胶时本部分省略。 5、额定电压 6、动力线芯数*标称截面积的表示。两者之间用乘号相连，单位为平方毫米。 7、地线芯数*标称截面积的表示。 8、辅助线芯数*标称截面积的表示。 注：第四部分和第五部分用：“-”连接，第六、七、八部分用“+”连接。,五、电缆的运行于维护,1、电缆的运行 （1）投入运行前进行电气实验：测量电缆各线芯导体的直流电阻和三相电阻的对称性，绝缘性能实验。 （2）矿井电缆线路禁止升压运行 （3）电缆表皮允许温度每月测量一次，3KV以下橡套电缆芯线允许最高温度为65度，相应表皮温度为50-55,电缆运行中的定期检查,检
16、查周期： 1、固定敷设电缆的绝缘和外部检查，每季度一次，每周应由专职电工检查1次外部和悬挂情况。 2、移动式电气设备的橡套电缆绝缘检查，每月一次，每班由专职电工检查一次外皮有无破损 3、立井井筒的电缆外部和悬挂情况每月至少检查一次，2人进行 4、井下供电专职人员应与生产单位的维修人员一起，每月对正常生产采取电缆负荷情况进行一次检查。 5、高压电缆泄露和耐压试验每半年进行一次。,检查内容,1、对敷设在井筒内的电缆：电缆应无机械损伤，铠装层应无松撒及严重锈蚀；固定电缆的卡子应无松动、砸、刮伤现象 2、井下中央变电所至采区变电所：电缆吊挂是否按规定，应无机械损伤，金属铠装层无锈蚀、裂口、松散、脱落现象，电缆与电气设备的连接符合防爆要求 3、绝缘电阻的测量,电缆的维护,1、电缆外皮防腐。做防腐处理 2、电缆的防护。掘进工作面，随时监视电缆情况，防止电缆遭受外击，设备移动时，设专人看守，防止电缆托断，在井下运输超宽超大材料时，制定措施防止挤伤、撞伤、刮断电缆，堆放物料时，严禁压伤电缆。 3、电缆的管理。成立专门的管理小组，禁止电缆露天存放，
