煤礦高壓、低壓電纜的選擇更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請?jiān)L問高壓、低壓電纜的選擇第一節(jié)礦用電纜礦用電纜具有安全可靠、不占空間、不受外界影響等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于有火災(zāi)和瓦斯煤塵爆炸危險(xiǎn)、潮濕和底下淋水、空間狹窄和人機(jī)擁擠的井下輸電;在地面工業(yè)廣場內(nèi)，主副井鋼絲繩空間交錯，也采用電纜向各主要設(shè)備輸電，電纜成為礦井供電系統(tǒng)的大動脈。但是礦用電纜與架空線路相比具有投資大、查找故障困難、維護(hù)檢修不便等缺點(diǎn)，加之巖石冒落、機(jī)械壓砸等原因容易產(chǎn)生短路、漏電，引發(fā)瓦斯煤塵爆炸、設(shè)備燒毀和人身觸電事故。因此必須正確地選擇、安裝、使用和精心維護(hù)礦用電纜。一、礦用電纜的型號及含義舉例說明，例如，ZQ20表示油浸紙絕緣銅芯鉛包裸雙鋼帶鎧裝電纜。VLV33表示聚氯乙烯絕緣鋁芯聚氯乙烯護(hù)套細(xì)鋼絲鎧裝聚乙烯外護(hù)套;YJQ02表示交聯(lián)聚乙烯絕緣鉛包聚氯乙烯護(hù)套銅芯電纜。又如，MYPJ—3。6/6—3*35—3*16—3*2。5表示礦用移動屏蔽監(jiān)視橡套電纜，額定電壓為3。6KV/6KV，三芯動力線、每芯截面為35mm2，一芯接地線、芯線截面為16mm2，三薪監(jiān)視線、每芯截面為2。5mm2。第二節(jié) 高、低壓電纜的選擇原則、方法一、選擇電纜截面的一般原則為了做到供電上的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)合理，導(dǎo)線截面應(yīng)按下列原則確定 :按長時(shí)允許負(fù)荷電流選擇導(dǎo)線截面。使導(dǎo)線在最大負(fù)荷下長時(shí)工作而不過熱，即不超過其長時(shí)允許溫度。按允許電壓損失選擇導(dǎo)線截面。使受電端有足夠的電壓以保證供電質(zhì)量。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。使輸電線路的年運(yùn)行費(fèi)用最低，達(dá)到經(jīng)濟(jì)供電的目的。按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面。避免在運(yùn)行或安裝過程中斷線，或因受砸壓而損壞，以保證供電的安全運(yùn)行。按短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)線截面。時(shí)導(dǎo)線通過短路電流時(shí)不致超過其短時(shí)允許溫度。二、選擇電纜截面的方法低壓電纜截面的選擇方法對于負(fù)荷電流大、線路長的干線電纜，其電壓損失是主要矛盾，因此應(yīng)按正常工作時(shí)的允許電壓損失初選其截面。對于經(jīng)常移動的橡套電纜支線，應(yīng)按機(jī)械強(qiáng)度初選其截面。對于電流雖然較大，但是線路較短，又不經(jīng)常移動的電纜，應(yīng)按長時(shí)允許電流初選其截面。初選出的電纜截面還應(yīng)按其它條件進(jìn)行校驗(yàn)。在校驗(yàn)時(shí)由于低壓電網(wǎng)短路電流較小，保護(hù)裝置一般又瞬時(shí)動作，所以短路時(shí)的熱穩(wěn)定性一般均滿足要求，可不必考慮。但是當(dāng)采用熔斷器保護(hù)時(shí)，熔體的額定電流應(yīng)與電纜截面相配合，否則會使電纜過熱。對于干線電纜，不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。低壓電纜一般不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面。因?yàn)榈蛪壕€路短、年利用小時(shí)數(shù)較小，對供電經(jīng)濟(jì)影響不大。高壓電纜截面的選擇方法由于電纜的散熱條件差，高壓線路短路電流又大，因此短時(shí)間大的短路電流通過時(shí)，會使電纜芯線的溫度超過其絕緣材料的短時(shí)允許溫度，而受到損壞。所以高壓電纜必須考慮短路時(shí)的熱穩(wěn)定性。一般高壓電纜的截面按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按長時(shí)允許電流、允許電壓損失和短路時(shí)的熱穩(wěn)定條件校驗(yàn)。因?yàn)楦邏弘娎|不經(jīng)常移動，而且多為鎧裝電纜，其本身機(jī)械強(qiáng)度較高，所以高壓電纜不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。第三節(jié) 低壓電纜的選擇更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請?jiān)L問低壓電纜又分為支線和干線兩種。支線是指啟動器到電動機(jī)的電纜，向單臺電動機(jī)供電 ;干線是指分路開關(guān)到啟動器的電纜，向多臺電動機(jī)供電。低壓電纜的選擇就是確定各低壓電纜的型號、芯線數(shù)、長度和截面等。一、電纜型號、芯線數(shù)和長度的確定1、低壓電纜型號的選擇電纜的型號主要依據(jù)其電壓等級、用途和敷設(shè)場所等條件來決定。煤礦井下所選電纜的型號必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。礦用低壓電纜的型號，一般按下列原則確定 :支線一律采用阻燃橡套電纜。1140V設(shè)備及采掘工作面的660V和380V設(shè)備，必須用分相屏阻燃橡套電纜;移動式和手持式電氣設(shè)備，應(yīng)使用專用的橡套電纜。(2)固定敷設(shè)的干線應(yīng)采用鎧狀或非鎧裝聚氯乙烯絕緣電纜;對與半固定敷設(shè)的干線電纜，為了移動方便一般選用阻燃橡套電纜，也可選用上述鎧裝電纜或聚氯乙烯絕緣電纜。(3)采區(qū)低壓電纜嚴(yán)禁采用鋁芯和鋁包電纜。電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠截面導(dǎo)體。照明、通信和控制用電纜，固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜;非固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用阻燃橡套電纜。2、確定電纜的芯線數(shù)目干線用的鎧裝電纜選三芯電纜，非鎧裝選四芯電纜。支線用電纜就地控制時(shí)，一般采用四芯電纜;遠(yuǎn)方控制和連鎖控制時(shí)，應(yīng)根據(jù)控制要注意電纜中的接地芯線，除用作監(jiān)測接地回路外，不得兼作其他用求增加控制芯線的根數(shù);途。信號電纜芯線根數(shù)要按控制、信號、通信系統(tǒng)的需要決定，并留有備用芯線。3、確定電纜長度就地控制的支線電纜長度，一般取5m-10m。其他電纜因吊掛敷設(shè)時(shí)會出現(xiàn)彎曲，所以電纜的實(shí)際長度L應(yīng)按下式計(jì)算:L=Km×Lm(3—1)式中

Lm—電纜敷設(shè)路徑的長度，

m;Km—電纜彎曲系數(shù)，橡套電纜取

1.1，鎧裝電纜取

1.05。為了便于安裝維護(hù)和便于設(shè)備移動，確定電纜長度時(shí)還應(yīng)考慮以下兩點(diǎn) :(1)移動設(shè)備的電纜，須增加機(jī)頭部分活動長度 3m—5m余量。(2) 當(dāng)電纜有中間接頭時(shí)，應(yīng)在電纜兩端頭處各增加 3m余量。即確定了綜采工作面的低壓用電纜的干線、支線長度 :干線選用敷設(shè)500m即L=Km×Lm=500×1.1=550m支線選用敷設(shè)200m即L=Km×Lm=200×1.1=220m二、低壓電纜主芯線截面的選擇低壓電纜主芯線截面必須滿足以下幾個(gè)條件 :正常工作時(shí)，電纜芯線的實(shí)際溫度應(yīng)不超過電纜的長時(shí)允許溫度，所以應(yīng)保證流過電纜的最大長時(shí)工作電流不得超過其允許持續(xù)電流。正常工作時(shí)，應(yīng)保證供電網(wǎng)所有電動機(jī)的端電壓在額定電壓的95%—105%范圍內(nèi)，個(gè)別特別遠(yuǎn)的電動機(jī)端電壓允許偏移 8%—10%。距離遠(yuǎn)、功率大的電動機(jī)在重載情況下應(yīng)保證能正常啟動，并保證其啟動器有足夠的吸持電壓。更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請?jiān)L問 (4) 所選電纜截面必須滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求。按上述條件選擇低壓電纜主芯線的截面時(shí) ,支線電纜一般按機(jī)械強(qiáng)度的最小截面初選,按允許持續(xù)電流校驗(yàn)后,即可確定下來.選干線電纜截面時(shí),如干線電纜不長,應(yīng)先按電纜的允許持續(xù)電流初選 ;當(dāng)干線電纜較長時(shí)，應(yīng)先按正常時(shí)的允許電壓損失初選。然后，再按其他條件校驗(yàn)。1、支線電纜的截面選擇根據(jù)綜采工作面設(shè)備的主要技術(shù)數(shù)據(jù)來計(jì)算選取 :采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)、乳化液泵站、帶式輸送機(jī)、安全液壓絞車、轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)、噴霧泵等的電纜截面。根據(jù)公式

I=W/U

可得:采煤機(jī)的電流

I=183A

刮板輸送機(jī)的電流

I=96.49A

乳化液泵站

I=65.79A帶式輸送機(jī)

I=65.79A

安全液壓絞車

I=19.3A

轉(zhuǎn)載機(jī)

I=96.49A

破碎機(jī)I=96.49A

噴霧泵

I=35.09A

礦用橡套電纜允許持續(xù)電流表

3—1表3—1礦主芯線截面

/mm2610162535507095用橡套電纜允許持

1000466485113138173215260續(xù)電流 工作電壓/V1140851101351702052506000537294121148170205250經(jīng)以上計(jì)算得出工作面的用電設(shè)備電流值，查表 3—1，滿足設(shè)備的電纜允許持續(xù)電流，再經(jīng)查煤礦電工學(xué)表 7—7驗(yàn)證最后確定此工作面的用電設(shè)備的電纜截面如下表3—2表3—2工作面用電設(shè)備的電纜截面積電纜截面序號設(shè)備名稱型號電流/A/mm2采煤機(jī)1MAX—300/3.518370液壓泵站2XRB2B65.7916噴霧泵335.096可彎曲刮板輸4SGZ—730/22096.4925 送機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)5SZZ—730/11096.4925更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請?jiān)L問破碎機(jī)696.4925帶式輸送機(jī)7SSJ1000/27565.7916液壓絞車8YAJ1—2219.362、干線的電纜截面選擇

(按長時(shí)允許持續(xù)電流選擇

)電纜的長時(shí)允許持續(xù)電流

Ip

應(yīng)不小于通過電纜的最大長時(shí)各種電流

Ica。即Ip?Ica(3

—2)式中Ip—電纜的長時(shí)允許持續(xù)電流， AIca—通過電纜的最大長時(shí)工作電流， A支線電纜最大長時(shí)工作電流可取電動機(jī)的額定電流。干線電纜最大長時(shí)工作電流可按下式計(jì)算:3—3)Ica=Kde(式中?PN—電纜所帶負(fù)荷的額定功率之和， KW;UN—電纜所在電網(wǎng)的額定電壓， VKde—電纜線路所帶負(fù)荷的需用系數(shù)，Фwn—電纜所帶負(fù)荷的加權(quán)平均功率因數(shù)，即干線電纜的截面為:Ica=Kde=0.58×=431A根據(jù)上面計(jì)算所得的結(jié)果查煤礦電工學(xué)第七章表7—10(1KV—6KV三芯塑料絕緣電纜允許持續(xù)電流)可以確定該工作面的干線電纜選用截面面積為240mm2的三芯塑料絕緣電纜。三、按允許電壓損失校驗(yàn)電纜截面如果電纜截面按其他條件已經(jīng)選出，此時(shí)需按電壓損失的條件校驗(yàn)電纜截面。效驗(yàn)時(shí)需按式(3—6)計(jì)算出整個(gè)低壓電網(wǎng)的電壓損失，然后按式 (3—4)進(jìn)行效驗(yàn)。如效驗(yàn)后不滿足，可采取如下措施 :加大電纜截面，一般家大干線電纜的截面;分散負(fù)荷，即增加電纜的根數(shù);更換大容量的變壓器，以減小變壓器的電壓損失;移動變電所的位置，使其靠近工作面;調(diào)整變壓器的分接頭，此方法在設(shè)計(jì)中不考慮。正常工作時(shí)，采區(qū)低壓電網(wǎng)的總電壓損失ΔU應(yīng)不大于低壓電網(wǎng)的允許電壓損失Up，即U?Up(3—4)低壓電網(wǎng)的允許電壓損失按要求，正常工作時(shí)應(yīng)保證供電網(wǎng)所有電動機(jī)的端電壓不低于額定電壓的95%。為了保證更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請?jiān)L問用點(diǎn)設(shè)備的供電質(zhì)量，低壓電網(wǎng)的允許電壓損失為 Up=U2NT-0.95×UN(3—式中Up—低壓電網(wǎng)的允許電壓的損失，V;U2NT—變壓器二次側(cè)額定電壓，V;由式(3—5)可求得:對于380V電網(wǎng)Up=400-0.95×380=39V;對于660V電網(wǎng)Up=660-0.95×380=63V;對于1140V電網(wǎng) Up=1140-0.95×380=117V;綜采工作面的低壓電網(wǎng)電壓損失采區(qū)低壓電網(wǎng)的電壓損失包括變壓器的電壓損失兩部分。線路一般有包括干線和支線兩部分。因此，全部低壓電網(wǎng)的總電壓損失U= UT+Ums+Ubl(3—6)式中

ΔU應(yīng)用UT—變壓器的電壓損失，

V;Ums—干線電纜的電壓損失，

V;Ubl—支線電纜的電壓損失，

V;(3)變壓器的電壓損失

Ut

為UT=(Ur%×cosФwn+Ux%×sinФwn)(3—7)從以上查得:Ur%=6;Ux%=1.5;cosФwn=0.7;sinФwn=0.71;代入上式(3—7)UT=(Ur%×cosФwn+Ux%×sinФwn)=(6×0.7+1.5×0.71)=53.7V;(4)干線電纜的電壓損失 UmsUms=(3—8)式中Pc—干線電纜所帶負(fù)荷的計(jì)算功率值,KW;UN—干線電纜線路所在電網(wǎng)的額定電壓，V;Lms、Ams—干線電纜的長度、m，主芯線截面積，mm2;Υsc—干線電纜導(dǎo)體的電導(dǎo)率，m/Ω.mm2;電纜的電導(dǎo)率經(jīng)查《煤礦電工學(xué)》第七章表 7—11(電纜的電導(dǎo)率)確定，查得本電纜的電導(dǎo)率Υsc=42.5m/Ω.mm2;而:Pc=Kde×?PN(3—9)又從式(2—2)可得:需用系數(shù)Kde==0.58即: 干線電纜所帶負(fù)荷的計(jì)算功率值Pc=Kde×?PN=0.58×850=493KW。同上查《煤礦電工學(xué)》表 7—11確定:干線電纜導(dǎo)體的電導(dǎo)率 Υsc=42.5m/Ω.mm2;從上式(3—1)得:干線電纜的長度 Lms=550m;又由以上選取的干線電纜截面可知:主芯線截面積Ams=240mm2;代入上式(3—8)得:Ums===23.3V;支線電纜的電壓損失Ubl(選用用電設(shè)備功率最大的計(jì)算)在此設(shè)計(jì)綜采工作面采煤機(jī)所用的功率最大，此選取采煤機(jī)更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請?jiān)L問式中

Ubl=(3—10)Lbl、Abl—支線電纜的長度、

m，截面面積、

mm2;sc—支線電纜導(dǎo)體的電導(dǎo)率(查下表3—8)，m/Ω.mm2;Pbl—支線電纜所帶負(fù)荷的計(jì)算功率值(可近似取額定功率)同上查《煤礦電工學(xué)》表 7—11確定支線電纜導(dǎo)體的電導(dǎo)率sc=42.5m/Ω.mm2;從上式(3—1)得:支線電纜的長度 Lbl=220m;又由以上選取采煤機(jī)的電纜的截面可知 :主芯線截面積Ams=70mm2;其額定功率300KW即Pbl=300KW;代入上式(3—10)得:Ubl===19.46V;把以上計(jì)算得出的:變壓器的電壓損失 UT=53.7;干線電纜的電壓損失 Ums=23.3;支線電纜的電壓損失 Ubl=19.46;代入上式(3—6) U= UT+Ums+Ubl式中U= UT+Ums+Ubl=53.7+23.3+19.46=96.46V< Up=117V。根據(jù)正常工作時(shí)，采區(qū)低壓電網(wǎng)的總電壓損失 ΔU應(yīng)不大于低壓電網(wǎng)的允許電壓損失 Up，即U<=Up證明上式計(jì)算成立，說明上述所選電纜截面合格。第四節(jié) 高壓電纜的選擇一、確定高壓電纜的型號與低壓電纜相同，也是依據(jù)其電壓等級、用途和敷設(shè)場所等條件決定其型號。所選電纜的型號也必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。礦用高壓電纜的型號，一般按下列原則確定:井下嚴(yán)禁使用鋁包電纜;固定敷設(shè)的電纜應(yīng)選用鎧裝電纜。在立井井筒或傾角45及其以上的井巷內(nèi)，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜;電纜實(shí)際敷設(shè)地點(diǎn)的水平差，應(yīng)與電纜規(guī)定的允許敷設(shè)水平差相適應(yīng);(4)在進(jìn)風(fēng)斜井、井底車場及其附近、中央變電所至采區(qū)變電所之間的電纜，可以采用鋁芯，其他地點(diǎn)的電纜必須采用銅芯 ;硐室內(nèi)和木支架的井巷中敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用裸鎧裝電纜;或?qū)㈦娎|的黃麻外皮剝除;(6)用于移動變電站的高壓電纜，必須采用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜;電纜應(yīng)帶有供保護(hù)接地用的足夠截面的導(dǎo)體。二、高壓電纜截面的選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算選定電纜截面,對于輸送容量較大,年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)較高的高壓電纜尤其應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度對其截面進(jìn)行計(jì)算 .按最大持續(xù)負(fù)荷電流校驗(yàn)電纜截面.如果向單臺設(shè)備供電時(shí),則可按設(shè)備的額定電流校驗(yàn)電纜截面.按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)發(fā)生的三相短路電流校驗(yàn)電纜的熱穩(wěn)定性,一般子電纜首端(即饋出變電所母線)選定短路點(diǎn)。井下主變電所饋出線的最小截面，如果采用的是鋁芯電纜時(shí)，應(yīng)該不小于50mm2;更多相關(guān)參考論文設(shè)計(jì)文檔資源請?jiān)L問 (4)按正常負(fù)荷及有進(jìn)綜采工作面的電纜發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)該校驗(yàn)電纜的電壓損失。 (5)固定敷設(shè)的高壓電纜型號應(yīng)用于接入移動變電站的電纜應(yīng)采用監(jiān)視型屏蔽橡膠電纜。 高壓電纜截面，一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選(年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)小于 1000h者除外)，按長時(shí)允許負(fù)荷電流、電壓損失及熱穩(wěn)定條件進(jìn)行校驗(yàn)。三、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面經(jīng)濟(jì)電流密度導(dǎo)線截面積的大小對電網(wǎng)的運(yùn)行費(fèi)用有密切關(guān)系。導(dǎo)線截面大，輸電損耗小、電費(fèi)小，但增加了線路的投資，結(jié)果使線路年折舊費(fèi)和維修費(fèi)用增加 ;