本規(guī)范是根據住房城鄉(xiāng)建設部《2014年工程建設標準規(guī)范制定修訂計劃》(建標〔2013〕169號)的要求，由中煤科工集團武漢設計研究院有限公司和中國煤炭建設協會勘察設計委員會會同有關單位，對原國家標準《煤礦井下供配電設計規(guī)范》GB50417—2007進行修訂的基礎上完成的。在本規(guī)范修訂過程中，規(guī)范編制組經廣泛調查研究，認真分析、總結和吸取了近年來國內外煤礦建設的新技術、新裝備及新的后經審查定稿。本規(guī)范共分10章，內容涉及煤礦井下供電的各個方面，主要井下電氣設備保護及接地、井下照明，適用于煤礦井下供電設計咨詢的各個階段。本規(guī)范由住房城鄉(xiāng)建設部負責管理，中國煤炭建設協會負責日常管理工作，中煤科工集團武漢設計研究院有限公司負責具體內容的解釋。在執(zhí)行過程中，請各單位結合工程實踐，認真總結經驗，如發(fā)現需要修改或補充之處，請將意見和建議寄交中煤科工集團武漢設計研究院有限公司(地址：湖北省武漢市武昌區(qū)武珞路442號，郵政編碼：430064),以便今后修訂時參考。主編單位：中煤科工集團武漢設計研究院有限公司中煤科工集團北京華宇工程有限公司大地工程開發(fā)(集團)有限公司楊豐偉鄒仕強付倩寧劉亦娟董士珍李文秋祝堅許濤景沈鋒孔凡平周桂華胡騰蛟呂東霞李明潘正云孫黔茂張明鈺張曉四杜占義張慶福 2.1術語 2.2符號 3井下供配電系統(tǒng)與電壓等級 4井下電力負荷統(tǒng)計與計算 5井下電纜選擇與計算 6.1變電所位置選擇及設備布置 6.2設備選型及主接線方式 7采區(qū)供配電 7.2采區(qū)配電 7.3采區(qū)線網 8井下電氣設備保護及接地 8.1電氣設備保護 本規(guī)范用詞說明 Explanationofwordinginthiscode 1.0.3煤礦井下供配電設計應采用國內外先進技術、經實踐檢驗2.1.1井下供電系統(tǒng)undergroundpowersupplysystem井下的供電電纜、供電設備及其組成的變電、配電和用電的2.1.2井下主(中央)變電所undergroundmainsubstation設置在井底車場或主要開采水平，接受引自礦井地面電源，具有向本開采水平全部或局部范圍負荷配電功能的變、配電中心。2.1.3采區(qū)變電所workingsectionsubstation為采區(qū)(盤區(qū))采掘機械、提升運輸機械等用電負荷配電的區(qū)別于井下主(中央)變電所，作為礦井多水平開采時下水平設置的具有向本開采水平全部或局部范圍負荷配電功能的變、配電中心。2.1.5工作面配電點facepowerdistributionpoint工作面及其附近巷道的配電中心。2.1.6礦用隔爆型移動變電站flameproofmobilesubstation;flameprooftransformerinmine由變壓器及高、低壓開關等組成的，可隨工作面移動的隔爆型電氣設備的整體。2.1.7礦用隔爆型干式變壓器flameproofdry-typetransformer不用油絕緣和冷卻的隔爆型變壓器。整個井下通過接地母線、輔助接地母線、接地導線及接地引線連接在一起，并與所有電氣設備(包括電纜)的接地部分和各主接地極、局部接地極均相連接而形成的接地網絡。2.1.9井下主接地極undergroundmainearthedelectrode;un-埋設在井底、副水倉或集水井內的金屬板式接地極。2.1.10局部接地極localearthed除主接地極外，在集中或單個裝有電氣設備的地點埋設的接2.1.11接地裝置earthingdevice各接地極和接地導線、接地引線的總稱。與主接地極連接，供井下主變電所、主水泵房等所有電氣設備外殼進行連接的母線。主接地極與接地母線之間、局部接地極與輔助接地母線之間連接的導線。將電氣設備正常不帶電的外露金屬部分用導體與總接地網或與接地裝置連接起來的技術措施?？偨拥鼐W上任意點的對地電阻。2.1.16漏電保護earthleakageprotection電網漏電電流超過設定值時，能自動切斷電路或發(fā)出信號的保護功能。2.1.17選擇性漏電保護selective電網饋出線上發(fā)生漏電故障時，能正確選出并切斷發(fā)生故障饋出線的保護功能。2.1.18漏電閉鎖earthleakagelockout按照國家相關標準生產的、專供煤礦井下使用(取得煤礦礦用產品安全標志證書)的防爆電氣設備。2.1.20隔爆型電氣設備flameproofelectricalapparatus具有隔爆外殼的防爆電氣設備。2.1.21局部通風機“三?！惫╇奱uxiliaryfanpowersupply采用專用變壓器、專用開關、專用線路向每個掘進工作面的局部通風機供電的技術措施。2.1.22漏電保護裝置earth-leakageprotector;earth-leakage礦用隔爆型檢漏裝置、礦用隔爆型選擇性檢漏裝置、漏電指示器和漏電閉鎖裝置等的總稱。2.1.23漏電閉鎖裝置earth-leakageinterlockunit;leakagein-電氣裝置在分閘斷電狀態(tài)下，負載側網絡絕緣電阻降低到裝置整定值以下時，使電氣裝置的開關閉鎖不能向負載合閘送電的保護裝置。專供煤礦井下和地面的電氣設備及裝置使用的并取得煤礦礦用產品安全標志證書的阻燃電纜，又稱煤礦用電纜。S——工作面的電力負荷視在功率(kV·A);∑P.——工作面用電設備額定功率之和(kW);cosΦ——工作面的電力負荷的平均功率因數；K、——計算變電所母線負荷的需用系數；K——需用系數，當為綜采及綜掘工作面時取0.4～0.5,綜放工作面時取0.5~0.6;Pa——最大一臺(套)電動機功率(kW)。3.0.1下列用電設備應按一級用電負荷設計，其配電裝置必須由3.0.3井下主(中央)變電所應由礦井地面主變(配)電所直接供電。電源電纜不得少于兩回路，并應引自地面主變(配)電所的不同母線段。井下分水平主變(配)電所應由不少于兩回電源供電，應引自井下主(中央)變電所或礦井地面主變(配)電所的不同母線段。上述電源線路，當任一回路停止供電時，其余回路的供電能力應能擔負其供電范圍內全部負荷的用電要求。3.0.4采區(qū)變(配)電所宜由井下主(中央)變電所或附近地面變電所供電。由地面變電所供電時，電纜可由進風井或專用鉆孔各水平采(盤)區(qū)變(配)電所的供電線路，不得少于兩回路。當任一回路停止供電時，其余回路應擔負全部用電負荷。3.0.5井下配電變壓器低壓側嚴禁采用中性點直接接地系統(tǒng)，地面中性點直接接地的變壓器或發(fā)電機嚴禁直接向井下供電。3.0.6井下局部通風機供配電應符合下列規(guī)定：1低瓦斯礦井掘進工作面局部通風機應采用裝有選擇性漏電保護的專用開關和專用線路供電；2高瓦斯礦井突出礦井的煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷掘進工作面局部通風機應采用雙電源供電。其中，主供電源應采用“三專”供電，備供電源允許引自其他同時帶電的動力變壓器的低壓母線段，但其供電回路應采用裝有選擇性漏電保護的專用開關和專用線路供電；3使用局部通風機供風的地點，必須實行風電閉鎖和甲烷電閉鎖，保證在停風和甲烷超限后能切斷該區(qū)域內全部非本質安全型電氣設備的電源；4專用變壓器最多可向4個不同掘進工作面的局部通風機供電；備用局部通風機電源必須取自同時帶電的另一電源，當正常工作的局部通風機故障時，備用局部通風機能自動啟動，保持掘進工作面正常通風。3.0.7礦井抗災排水系統(tǒng)供電及控制設備的安裝地點，應符合下列規(guī)定：1抗災潛水泵站的供電及控制設備應安裝在地面；2當抗災排水系統(tǒng)采用接力排水時，在保證安全的前提下，經技術經濟比較后，其供電和控制設備可設置在上部水平的電控室內。3.0.8井下高壓電源，宜采用10kV。3.0.9井下低壓電源電壓應符合下列規(guī)定：1低壓不應超過1140V;2手持電氣設備、固定照明宜采用127V。3.0.10采區(qū)用電設備電壓超過3300V供電時，必須制定專門的安全措施。4.0.1井下電力負荷計算應符合下列規(guī)定：1設備選型中已計算出電動機功率的用電設備，直接取其計算功率；2其他設備，宜采用需用系數法計算。4.0.2井下各種用電設備的需用系數及平均功率因數，宜按表4.0.2的規(guī)定選用。需用系數123炮采工作面(緩傾斜煤層)4炮采工作面(急傾斜煤層)5678蓄電池電機車充電9井底車場(不包含主排水泵)注：平均功率因數cosΦ當有功率因數補償時，按補償后的功率因數取值。4.0.3單個工作面的電力負荷，可按下列同時系數12一3一注：①不包括由地面直接向采區(qū)供電的負荷，若為單采區(qū)或單盤區(qū)礦井，則同時系5.1電纜類型選擇5.1.1下井電纜必須選用有煤礦礦用產品安全標志的阻燃電纜。電纜應采用銅芯，嚴禁采用鋁包電纜。5.1.2固定敷設的高壓電纜應符合下列規(guī)定：1在立井井筒或傾角為45°及其以上的井巷內，應采用煤礦用粗鋼絲鎧裝電力電纜；2在水平巷道或傾角在45°以下的井巷內，應采用煤礦用鋼帶或細鋼絲鎧裝電力電纜。5.1.3固定敷設的低壓電纜，應采用煤礦用鎧裝或非鎧裝電力電纜或對應電壓等級的煤礦用橡套軟電纜。5.1.4非固定敷設的高低壓電纜，必須采用煤礦用橡套軟電纜。移動式和手持式電氣設備應使用專用橡套電纜。5.1.5采區(qū)嚴禁采用鋁芯電纜。5.2電纜安裝及長度計算5.2.1在總回風巷、專用回風巷及機械提升的進風的傾斜井巷(不包括輸送機上、下山)中不應敷設電力電纜。確需在機械提升的進風的傾斜井巷(不包括輸送機上、下山)中敷設電力電纜時，應有可靠的保護措施。溜放煤、研、材料的溜道中嚴禁敷設電纜。采區(qū)高、低壓電纜應采用電纜支架或掛鉤沿硐室及巷道敷設。當電纜需經過采煤工作面時，應敷設在工作面運輸機專用電纜5.2.2無軌膠輪車運輸的井筒和巷道內不宜敷設電纜。當需要敷設時，電纜應敷設在高于運輸設備的井筒和巷道的上部。5.2.3下井電纜宜敷設在副立井井筒內，并應維修方便。斜井及平硐宜敷設在人行道側。當條件限制必須由主井敷設電纜時，在箕斗提升的立井中的電纜水平段應有防止箕斗落煤砸傷電纜的措施，垂直段可不設置防護裝置。5.2.4立井下井電纜在井口井頸處應預留電纜溝(洞),并應有防止地面水從電纜溝(洞)灌入井下的措施。5.2.5安裝下井電纜用的固定支架或電纜掛鉤，應按前后期兩者中電纜的最多根數考慮，并宜留有1~2回路備用位置。5.2.6立井下井電纜支架，宜固定在井壁上，支架間距不應超過6m。斜井、平硐及大巷中的電纜懸掛點的間距不應超過3m。5.2.7立井井筒中敷設的電纜中間不得有接頭；因井筒太深需設接頭時，應將接頭設在中間水平巷道內。每一接頭處宜留8m~10m的余量。5.2.8沿鉆孔敷設的電纜必須綁緊在受力的鋼絲繩上，鉆孔內必須加裝套管。5.2.9電纜不應懸掛在風管或水管上，電纜上嚴禁懸掛任何物件。電纜與壓風管、供水管在巷道同一側敷設時，必須敷設在管子上方，并保持0.3m以上的距離。在有瓦斯抽采管路的巷道內，電纜(包括通信電纜)必須與瓦斯抽采管路分掛在巷道兩側。5.2.10井筒和巷道內的電力電纜應與通信、信號分掛在巷道兩側，當受條件所限需布置在同一側時，并應符合下列規(guī)定：1在井筒內，電力電纜應敷設在上述弱電電纜0.3m以外的2在巷道內，電力電纜應敷設在上述弱電電纜0.1m以下的5.2.12電纜長度計算宜符合下列規(guī)定：1立井井筒中應按電纜所經井筒深度的1.02倍計??；2斜井應按電纜所經井筒斜長的1.05倍計?。?地面及井下鎧裝電纜應按所經路徑的1.05倍計取，橡套電纜應按所經路徑的1.08倍~1.10倍計??；4每根電纜兩端應各留8m~10m余量；5一根電纜的長度應為上述1、2、3、4款計算長度之和。5.3電纜截面選擇5.3.1主排水泵由井下主(中央)變電所供電時，下井電纜截面選擇應符合下列規(guī)定：1取礦井最大涌水量時井下的總負荷(計算負荷，下同),應按一回路不送電，以安全載流量選擇電纜截面；2應按電力系統(tǒng)最大運行方式下，下井電纜首端即地面變電所母線(如下井回路接有電抗器時，應為電抗器的負荷端)發(fā)生三相短路時的熱穩(wěn)定性要求校驗電纜截面；3應按正常涌水量時全部下井電纜送電及最大涌水量時一5.3.2莊排水泵不由井下主(中央)變電所供電時，下井電纜截面選擇應符合下列規(guī)定：1按一回路不送電，其余回路擔負井下其供電范圍內總負荷2應符合本規(guī)范第5.3.1條第2款的要求。6.1變電所位置選擇及設備布置6.1.1井下主(中央)變電所位置，宜設置在靠近副井的井底車場1經鉆孔向井下供電的井下主(中央)變電所，鉆孔宜靠近主(中央)變電所；2井下主(中央)變電所可與主排水泵房、牽引變流室聯合布置，亦可單獨設置硐室。當為聯合硐室時，應有單獨通至井底車場或大巷的通道。6.1.2每個水平方向宜設置一個主變電所。當多水平中的某一水平由鄰近水平供電技術經濟合理時，該水平可不設主變電所供電。當礦井涌水量很大，有幾個主排水泵房時，應經過技術經濟比較后確定主變電所的位置和數量。6.1.3井下主(中央)變電所內的動力變壓器不應少于2臺，當16.1.4井下主(中央)變電所硐室應滿足下列要求：1硐室長度超過6m時，必須在硐室的兩端各設1個出口；2當與主排水泵房聯合布置時，一個出口應通到井底車場或大巷，通道內應設置易于關閉的既能防水又能防火的密閉門，并設置柵欄門。另一個通到主排水泵房的出口，應設向主排水泵房開啟的防火柵欄兩用門。4硐室門的兩側及頂端，應預埋穿電纜的鋼管。鋼管內徑不應小于電纜外徑的1.5倍；5電纜溝應設有蓋板，宜采用花紋鋼蓋板，電纜溝宜以3%o坡度坡向主排水泵房；6井下主(中央)變電所和主要排水泵房的地面標高，應分別比其出口與井底車場或大巷連接處的底板標高高出0.5m;7實現地面集中監(jiān)控并有視頻監(jiān)視的變電硐室可不設專人值班，硐室必須關門加鎖，并應有巡檢人員巡回檢查；8硐室內應設置固定照明及滅火器材。6.1.5主(中央)變電所硐室尺寸應按設備最大數量及布置方式1高壓配電設備的備用位置，應按設計最大數量的20%考需要預留備用位置；2低壓配電的備用回路，應按最多饋出回路數的20%計算；3主(中央)變電所內設備布置時，高壓配電裝置通道尺寸、低壓配電裝置通道尺寸、變壓器通道尺寸不宜小于表6.1.5-1、表型式操作走廊(正面)固定式隔爆型操作走廊(正面)固定式隔爆饋電開關操作走廊(正面)一一按高壓維護走廊尺寸取值。高、低壓配電設備互為對面布置時，其中走廊應按高壓雙列操作走廊尺寸取值。6.2設備選型及主接線方式6.2.1井下主(中央)變電所嚴禁使用帶油電氣設備。6.2.2井下主(中央)變電所的高壓進線和母線分段開關應采用斷路器。6.2.3井下主(中央)變電所直接控制高壓電動機時，宜采用高壓真空接觸器或能頻繁操作的斷路器。6.2.4井下主(中央)變電所高壓母線接線及運行方式，宜與相對應的地面變電所母線接線及運行方式相適應。高壓母線應采用單母線分段接線方式，并應設置分段聯絡開關，正常情況下分列運行，且高壓母線分段數應與下井電纜回路數相協調。6.2.5各類高壓負荷宜均衡地分接于各段母線上，但同一用電設備的多臺驅動電機應接在同一段母線上。6.2.6當主排水泵為低壓負荷且由井下主(中央)變電所供電時，井下主(中央)變電所應符合下列規(guī)定：1主變電所的變壓器臺數應符合本規(guī)范第6.1.3條的規(guī)定；2低壓母線應采用單母線分段接線方式，并應設置分段聯絡6.2.7井下主(中央)變電所內設備之間的電氣連接，聯臺設備間宜采用母線連接，其余設備間宜采用電纜連接。6.2.8井下中央采區(qū)不設采區(qū)變電所而由井下主變電所向采掘工作面供電時，井下主(中央)變電所應按采區(qū)變電所設計。7.1采區(qū)變電所7.1.1采區(qū)嚴禁選用帶油電氣設備，電氣設備應選用礦用防爆型。7.1.2采區(qū)變電所的位置選擇應符合下列規(guī)定：1采區(qū)變電所宜設在采區(qū)上(下)山的運輸斜巷與回風斜巷之間的聯絡巷內，或在甩車場附近的巷道內；2在多煤層的采區(qū)中，各分層是否分別設置或集中設置變電所，應經過技術經濟比較后擇優(yōu)采用；3當集中設置變電所時，應將變電所設置在穩(wěn)定的巖(煤)層中。7.1.3當附近變電所不能滿足大巷掘進供電要求時，可利用大巷的聯絡巷設置掘進變電所。當大巷為單巷且無聯絡巷利用時，可采用移動變電站供電。7.1.4采區(qū)變電所硐室應符合下列規(guī)定：1硐室長度超過6m時，應在硐室的兩端各設1個出口，并必須有獨立的通風系統(tǒng)；2硐室尺寸應按設備數量及布置方式確定，一般不預留設備的備用位置；3硐室必須用不燃性材料支護；4采區(qū)變電所必須裝設向外開的防火柵欄兩用門；5硐室內電纜應根據電纜數量及敷設路徑選擇電纜溝或電纜橋架的敷設方式，當電纜根數小于6根時可采用電纜吊掛敷設。當采用電纜溝時，電纜溝應設有蓋板，宜采用花紋鋼蓋板，電纜溝宜以3‰坡度坡向一側，積水就近匯入巷道排水溝；于電纜外徑的1.5倍；7.1.5雙電源進線的采區(qū)變電所，7.1.6向采區(qū)供電的同一電源線路上，得超過3個。7.2.2向采煤工作面供電的移動變電站及設備列車宜布置在進7.2.3由采區(qū)變電所向移動變電站供電的單回電纜供電線路上，串接的移動變電站數不宜超過3個。不同工作面的移動變電站不7.2.4對于井下綜采工作面及綜掘工作面供電距離較遠的，其末7.3.1采區(qū)低壓電纜選型應符合11140V設備使用的電纜應采用帶有煤礦礦用產品安全標2660V或380V設備有條件時應使用帶有煤礦礦用產品安全標志的分相屏蔽的橡膠絕緣軟電纜，固定7.3.2采區(qū)電纜長度計算應符1鎧裝電纜應按所經路徑長度的1.05倍計算；2橡套電纜應按所經路徑長度的1.10倍計算；4移動設備的電纜除應符合本條第2款的規(guī)定外，尚應增加機頭部分活動長度3m~5m;5掘進工作面配電點的電源電纜長度應按設計礦井投產時7.3.3采區(qū)動力電纜的截面選擇應符合下列規(guī)定：1電纜允許持續(xù)電流值應大于電纜的正常工作負荷計算電的端電壓不低于額定電壓的75%校驗；4電纜截面必須與其保護裝置相配合，并應滿足機械強度8.1電氣設備保護8.1.1經由地面架空線路引入井下的供電電纜，必須在入井處裝設防雷電裝置。8.1.2向井下供電的電源線路上不得裝設自動重合閘裝置。8.1.3井下變電所高壓饋出線上裝設的保護裝置應符合下列1高壓饋出線上必須設有選擇性的單相接地保護裝置，并應作用于信號；當單相接地故障危及人身、設備及供配電系統(tǒng)安全2供移動變電站的高壓饋出線上，除必須設有選擇性的動作于跳閘的單相接地保護裝置外，還應設有作用于信號的電纜絕緣監(jiān)視保護裝置；3井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控制設備應具有短8.1.4井下供配電變電所超過兩級及以上的，在各變電所宜采用防越級跳閘系統(tǒng)的保護裝置。8.1.5井下低壓饋出線上裝設的保護應符合下列規(guī)定：1井下變電所低壓饋出線上，除應裝設短路和過負荷保護裝置外，還必須裝設檢漏保護裝置或有選擇性的檢漏保護裝置(包括人工旁路裝置),應保證在漏電事故發(fā)生時能自動切斷漏電的饋電線路；2井下移動變電站或配電點引出的饋出線上，應裝設短路、過負荷和漏電保護裝置；3低壓電動機的控制設備，應具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置及遠程控制功能；離啟動和停止煤電鉆的綜合保護裝置。8.1.6用于控制保護的斷路器的斷流容量，必須大于其保護范圍內電網在最大運行方式下的三相金屬性短路容量，并應校驗斷路器的分斷能力和動、熱穩(wěn)定性。8.2電氣設備接地8.2.1電壓在36V以上和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼、金屬構架，鎧裝電纜的鋼帶或鋼絲、鉛皮或屏蔽護套必須設置保護接地。8.2.2井下接地極的設置必須符合下列規(guī)定：1井下主接地極不應少于2塊，并應分別置于主、副水倉內。當任一主接地極斷開時，接地網上任一點的總接地電阻值不應大于2Ω;2當下井電纜由地面經風井或鉆孔對井下進行分區(qū)供電而不能與井下主接地極連接時，應當單獨形成分區(qū)總接地網，主接地極應置于井底水窩或專門開鑿的充水井內，且不得將2塊主接地極置于同一水窩或水井內，其接地電阻值不得超過2Ω;3局部接地極可設置在排水溝、積水坑或其他潮濕地點。每一移動式或手持式電氣設備局部接地極之間的保護接地電纜芯線或與芯線相應的接地導線的接地阻值不應大于1Ω。8.2.3井下所有電氣設備的保護接地裝置(包括電纜的鎧裝、鉛皮、接地芯線)和局部接地裝置，應與主接地極連接成一個總接8.2.4下列地點應設置局部接地裝置：1采區(qū)變電所硐室；2裝有電氣設備的硐室或單獨安裝的高壓電氣設備處；3低壓配電點處；4連接電力電纜的金屬接線裝置；5無低壓配電點的采煤機工作面的運輸巷、回風巷、集中運輸巷(帶式輸送機巷)以及由變電所單獨供電的掘進工作面，至少應分別設置1組局部接地裝置。8.2.5井下接地極應符合下列規(guī)定：耐腐蝕性的鋼板；小于3mm的耐腐蝕性的鋼板或具有同等有效面積的鋼管；的透孔，并應垂直全部埋入底板；也可用直徑不小于20mm、長度板，垂直埋深不得小于0.75m。8.2.6井下接地主(干)母線應符合下列規(guī)定：8.2.7井下接地支線應符合下列規(guī)定：1銅質接地母線截面積不應小于25mm2;8.2.9硐室內的電氣設備保護接地及檢漏繼電器的輔助接地，當距離井下主接地極較近，可將硐室的接地母線接至主接地極，可不設局部接地極。當檢漏繼電器做檢驗