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1、第八章 矿用电缆 与电缆连接器,a)掌握井下电缆的种类及结构、选用原则和方法、敷设与连接及维护要求； b)了解井下电缆连接装置的结构及安装要求。,第一节 矿用电缆,一、矿用电缆的分类及结构 按传统分类方法，分为铠装电缆、橡套电缆和橡塑电缆。 矿用阻燃电缆分为：煤矿用移动类阻燃软电缆、矿用额定电压10KV及以下铜芯固定敷设阻燃电力电缆和矿用阻燃通信电缆。,煤矿安全规定第463条对固定敷设的高压电缆规定： 1.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。,2.在水平巷道或倾角在45以下的井巷内，应采用聚氯乙
2、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。,煤矿用移动类阻燃软电缆,移动类阻燃软电缆按绝缘和护套材料分为橡胶和弹性体材料两种。 移动类阻燃软电缆又分为：普通橡套和屏蔽橡套阻燃软电缆。,普通橡套阻燃电缆,普通橡套阻燃电缆与普通橡套电缆结构相同，由多根细铜线绞合而成。分相绝缘和垫芯都由橡胶制成，外护套采用氯丁橡胶制成，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。,普通橡套阻燃软电缆 1 导电线芯； 2分相绝缘；3接地线；4外护套,屏蔽橡套阻燃软电缆,与普通橡套软电缆结构相同，不同在于每根主线芯的分相绝缘
3、外包有导电橡胶制成的屏蔽层，接地芯线外没有橡胶绝缘，直接缠绕橡胶绝缘带。,屏蔽电缆的优点：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，既可以防止严重的相间短路发生，又可有效地防止漏电火花或短路电弧引起的瓦斯、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。,矿用额定电压10KV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，分为铠装和非铠装。,煤矿用阻燃通信电缆,照明、通信、信号和控制电缆，应采用铠装
4、或非铠装通信电缆、橡套电缆或MVV型塑力缆。,二、矿用电缆的选型,代号说明： U或M：矿缆系列代号；C：采煤机用；P：非金属屏蔽；PT：金属屏蔽；J：带监视线芯；Z：电钻用；Q：千伏级（1140伏，但UYQ和MYQ中的Q代表轻型）； R：钢丝绕包加强；B：钢丝编织加强。 另外矿上在用的UJ（梭车电缆）采用的是BS6708（英国矿缆标准）中11型电缆的标准，J代表监视线芯，即316+116中的116。,注：为满足大输送功率而采用两根同截面电缆并联供电时，总载流量为单根载流量的1.6倍。,一 MYPTJ矿用金属屏蔽监视型软电缆,1、电缆结构简图 1-动力线芯导体；2-橡皮绝缘；3-绝缘屏蔽（兼作接
5、地线）；4-内护套；5-监视线芯及半导电带包层；6-外护套；7-控制线芯导体；8-控制线芯绝缘；,电缆的耐压试验： MYPTJ-3.6/6 AC： 11kV，5min； MYPTJ-6/10 AC： 21kV，5min 。 试验过程中应不发生击穿。 电缆工作条件： 电缆导体的长期工作温度为90； 电缆的最小弯曲半径为电缆直径的6倍。,二 MCPT-1.9/3.3kV采煤机金属屏蔽软电缆,1、电缆结构简图 1 动力线芯导体, 2 动力线芯绝缘, 3 金属/纤维编织屏蔽, 4 地线芯, 5 控制线芯导体, 6 控制线芯绝缘, 7 绕包层, 8 护套,4、MCPT采煤机电缆的电压试验 动力线芯: A
6、C： 6.8kV，5min ； 控制线芯: AC： 2.5kV，5min 。 试验过程中应不发生击穿。 5、电缆工作条件： 电缆导体的长期工作温度为90； 电缆的最小弯曲半径为电缆直径的6倍。 6、MCPT采煤机电缆的使用寿命 我公司承诺： MCPT采煤机电缆的使用寿命不低于6个月。,三 UJ（梭车电缆）,1、电缆结构简图 1、导体；2、隔离层；3、线芯绝缘；4、金属/纤维编织屏蔽； 5、钢丝加强芯；6、填充；7、高强度纤维编织层； 8、护套,2、电缆部分结构性能指标 a 电缆外径范围：31-34mm； b 电缆整体抗拉强度不低于600公斤； c 20时动力线芯导体直流电阻不大于1.24/km
7、； d 电缆25时额定载流量为85A； e 电缆应经受3.7kV，5分钟交流耐压试验不击穿。 f 电缆导体的长期工作温度为90； g 电缆的最小弯曲半径为电缆直径的6倍。,四 额定电压0.66/1.14kV及以下移动软电缆,1、电缆结构简图,电缆的耐压试验: MY（P）-0.38/0.66电缆动力线芯应经受交流3.0kV，5分钟耐压试验不击穿；MYP-0.66/1.14电缆动力线芯应经受交流3.7kV，5分钟耐压试验不击穿。 电缆工作条件： 电缆导体的长期工作温度为65； 电缆的最小弯曲半径为电缆直径的6倍。,五 MCP-0.66/1.14kV、1.9/3.3 kV采煤机软电缆,1、电缆结构简
8、图 1、动力线芯导体；2、动力线芯绝缘；3、半导电屏蔽层；4、地线芯； 5、控制线芯导体； 6、控制线芯绝缘；7、绕包层；8、护套；,注：为提高电缆的抗冲击、抗挤压和整体抗拉性能，可以在护套内增加加强层，有钢丝编织、钢丝绕包和高强度纤维编织三种形式，用户可选择合适的加强层并在合同中注明。,电缆的耐压试验: MCP-0.66/1.14电缆动力线芯应经受交流3.7kV，5分钟耐压试验不击穿；MCP-1.9/3.3电缆动力线芯应经受交流6.8kV，5分钟耐压试验不击穿。 电缆工作条件： 电缆导体的长期工作温度：MCP-0.66/1.14电缆为65； MCP-1.9/3.3电缆为90； 电缆的最小弯曲
9、半径为电缆直径的6倍。,六 额定电压0.66/1.14kV采煤机监视加强型软电缆,注：钢丝绕包加强层型电缆必须在保护链板内使用，钢丝编织型电缆可直接拖曳使用。,电缆的耐压试验: MCPJR-0.66/1.14和MCPJB-0.66/1.14电缆动力线芯应经受交流3.7kV，5分钟耐压试验不击穿。 电缆工作条件： 电缆导体的长期工作温度为90； 电缆的最小弯曲半径为电缆直径的15倍。,七塑料绝缘电缆,常用塑料绝缘电力电缆有：交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆和聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆两种。塑料绝缘电缆导电芯线也分铜芯和铝芯、有铠装和无铠装、有屏蔽层和无屏蔽层、有外被层和无外被层等几种。,MYJV
10、系列煤矿用交联聚乙稀绝缘聚氯乙稀护套电力电缆,聚氯乙烯护套具有抗酸碱、耐腐蚀、质量轻、敷设垂直落差不受限制等优点，所以条件适合时应尽量采用。交联聚乙烯绝缘电缆允许温升高、介电性能优良、耐热性好，故在一般情况下应优先选用交联聚乙烯绝缘电缆。 塑料绝缘阻燃电力电缆具有不易燃烧或燃烧后电缆的延燃仅局限在一定范围的特点，适用于易燃易爆的场所使用。塑料绝缘阻燃电缆按电缆结构和阻燃原理不同，目前分为一般型阻燃电缆和隔氧层阻燃电缆两大类。塑料绝缘阻燃电缆按电缆燃烧时释放出的烟雾和卤素浓度减少的程度，又分为一般型、低烟低卤型和低烟无卤型三种。,一般型阻燃电缆是在普通塑料绝缘电缆的基础上，将不阻燃的护套改为阻燃
11、护套，将不阻燃的无纺色布带改为阻燃的玻璃布；隔氧层阻燃电缆是在电缆绝缘材料或线芯绝缘与护套间填充无嗅、无毒、无卤的金属氢氧化物。金属氢氧化物在电缆燃烧时能析出其质量40%左右的水分，并形成一个不熔不燃的氧化铝硬壳，阻断内绝缘有机物与外界热氧反应通道，达到电缆阻燃自熄的目的。,煤矿常用型号有： MYJV-交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套煤矿用电缆。 MYJV22-交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套煤矿用电缆。 MYJV32-交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套煤矿用电缆。 MYJV42-交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套煤矿用电缆。 塑料电缆的型号含义为：M为煤矿用阻燃；V为聚氯乙烯；Y为聚乙烯；Y
12、J为交联聚乙烯。,MYJV型电缆截面图,MYJV22-交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套煤矿用电缆。,MYJV32-交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套煤矿用电缆。,MYJV42-交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套煤矿用电缆。,三、电缆导线截面的选型计算,电缆导线截面的选择是井下供电设计计算的关键内容。选择合适的电缆导线截面，可以使设备电压正常、高效运行，过流保护动作灵敏度校验容易满足要求。通常井下电缆线路的截面计算的步骤如下: （1）按持续允许电流初选电缆导线截面； （2）按经济电流密度选择电缆导线截面； （3）按电缆短路时热稳定校验截面； （4）供电电缆校验机械强度所允许最小截面； （5
13、）电缆校验允许电压损失和最远点最大电动机起动时电压损失。,1、按长时允许电流选择导线截面 为了使导线在正常运行时不超过其长时允许温度，导线的长时允许电流应不小于流过导线的最大长时工作电流。,3、按电缆短路时热稳定校验截面； 此项校核一般只对高压主电缆进行校核，在此不做赘述。 4.按机械强度校验导线截面： 电缆在工作面和巷道中敷设，难免会受到外部机械力的作用，截面太小的电缆容易出现断线、护套破裂、绝缘损坏现象。矿用橡套电缆应符合表16的要求，以避免在拖拽、碰撞等外力作用下断线、破裂。,（1）线路电压损失的计算,（2）线路允许电压损失 为了保证电压质量，从变压器出口处至电动机的线路电压损失应不大于
14、线路的允许电压损失。井下变压器的二次侧额定电压为1.05Ue,电动机的允许最低电压为0.95Ue,因此，变压器和线路的电压损失之和不能超过10%Ue。考虑到变压器的电压损失通常不超过5%Ue故从变压器出口处到线路末端的线路电压损失不得超过5%Ue。下表为额定电压与线路允许电压损失的对照表。,电缆型号的选择,遵循煤矿安全规程（463条）规定 敷设地点的水平差与规定允许敷设水平差相适应。 应带有供保护接地用的足够截面的导体。 禁用铝包电缆。 必须采用取得煤安标志的阻燃电缆。 主芯线截面满足线路负荷的要求。 高压电缆按敷设电缆的巷道条件选择。 低压电缆采用MVV铠装或非铠装电缆或对应电压等级的移动橡
15、套软电缆。,电缆长度的确定,由于电缆有一定的柔性，敷设时要有一定的弯曲和松弛度，因此，电缆实际长度大于敷设路径长度，关系为：,式中 Ls电缆实际长度，m; K 增长系数，移动类阻燃软电缆取1.1，铠装电缆1.05; L敷设路径长度，m。 电缆有接头时，在接线盒两端各增加3m。,电缆主线芯截面积的确定,按机械强度要求选择电缆截面 经常移动的电气设备使用的移动类阻燃软电缆的截面积应首先满足机械强度的要求，按机械强度要求的最小截面积选择截面积,然后满足允许电流要求。,低压动力电缆,（1）按长时允许负荷电流选择电缆截面。 电缆的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，即： IYIg 式
16、中：IY电缆长时允许通过的电流，A； Ig实际流过电缆的工作电流，A。,（2）按电压损失确定电缆主截面 在井下低压供电系统中，电压损失由三部分组成。 （3）按电缆最远点的最小短路电流校验所选电缆是否满足保护装置要求的最小截面。 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，并按最大三相短路电流校验电缆的热稳定性，并要求流过电缆的最小两相短路电流满足过流保护装置灵敏度的要求。,三、矿用电缆敷设与维护,（一）电缆的敷设 1电缆敷设前的准备 （1）首先检查电缆的外观不应有砸伤、压扁、铠装松散、严重锈蚀、外护套龟裂等现象。 （2）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。,（3）敷设线路的检查，巷道内电缆挂钩齐全，安全距离和高度应符合要求，金属电缆钩应作防锈处理；电缆通过硐室门，风门等隔墙时，应安装好穿墙管；预定敷设电缆接线盒的地点不应有淋水。,2电缆敷设的有关规定 （1）敷设地点的规定：在总回风
