高压、低压电缆的选择标准

高压、低压电缆的选择标准 第一节 矿用电缆 矿用电缆具有安全可靠、不占空间、不受外界影响等优点，特别适用于有火灾和瓦斯煤尘爆炸危险、潮湿和底下淋水、空间狭窄和人机拥挤的井下输电；在地面工业广场内，主副井钢丝绳空间交错，也采用电缆向各主要设备输电，电缆成为矿井供电系统的大动脉。但是矿用电缆与架空线路相比具有投资大、查找故障困难、维护检修不便等缺点，加之岩石冒落、机械压砸等原因容易产生短路、漏电，引发瓦斯煤尘爆炸、设备烧毁和人身触电事故。因此必须正确地选择、安装、使用和精心维护矿用电缆。 一、矿用电缆的型号及含义 举例说明，例如，ZQ20表示油浸纸绝缘铜芯铅包裸双钢带铠装电缆。VLV33表示聚氯乙烯绝缘铝芯聚氯乙烯护套细钢丝铠装聚乙烯外护套；YJQ02表示交联聚乙烯绝缘铅包聚氯乙烯护套铜芯电缆。又如，MYPJ—3。6/6—3*35—3*16—3*2。5表示矿用移动屏蔽监视橡套电缆，额定电压为3。6KV/6KV，三芯动力线、每芯截面为35mm2，一芯接地线、芯线截面为16 mm2，三薪监视线、每芯截面为2。5 mm2。

第二节 高、低压电缆的选择原则、方法 一、选择电缆截面的一般原则 为了做到供电上的安全、可靠、经济和技术合理，导线截面应按下列原则确定： （1） 按长时允许负荷电流选择导线截面。使导线在最大负荷下长时工作而不过热，即不超过其长时允许温度。 （2） 按允许电压损失选择导线截面。使受电端有足够的电压以保证供电质量。 （3） 按经济电流密度选择导线截面。使输电线路的年运行费用最低，达到经济供电的目的。 （4） 按机械强度选择导线截面。避免在运行或安装过程中断线，或因受砸压而损坏，以保证供电的安全运行。 （5） 按短路时的热稳定条件选择导线截面。时导线通过短路电流时不致超过其短时允许温度。 二、选择电缆截面的方法 （1）低压电缆截面的选择方法 对于负荷电流大、线路长的干线电缆，其电压损失是主要矛盾，因此应按正常工作时的允许电压损失初选其截面。对于经常移动的橡套电缆支线，应按机械强度初选其截面。对于电流虽然较大，但是线路较短，又不经常移动的电缆，应按长时允许电流初选其截面。初选出的电缆截面还应按其它条件进行校验。在校验时由于低压电网短路电流较小，保护装置一般又瞬时动作，所以短路时的热稳定性一般均满足要求，可不必考虑。但是当采用熔断器保护时，熔体的额定电流应与电缆截面相配合，否则会使电缆过热。对于干线电缆，不必校验机械强度。低压电缆一般不按经济电流密度选择截面。因为低压线路短、年利用小时数较小，对供电经济影响不大。 （2）高压电缆截面的选择方法 由于电缆的散热条件差，高压线路短路电流又大，因此短时间大的短路电流通过时，会使电缆芯线的温度超过其绝缘材料的短时允许温度，而受到损坏。所以高压电缆必须考虑短路时的热稳定性。一般高压电缆的截面按经济电流密度选择，按长时允许电流、允许电压损失和短路时的热稳定条件校验。因为高压电缆不经常移动，而且多为铠装电缆，其本身机械强度较高，所以高压电缆不必校验机械强度。 第三节 低压电缆的选择 低压电缆又分为支线和干线两种。支线是指启动器到电动机的电缆，向单台电动机供电；干线是指分路开关到启动器的电缆，向多台电动机供电。低压电缆的选择就是确定各低压电缆的型号、芯线数、长度和截面等。 一 、电缆型号、芯线数和长度的确定 1、低压电缆型号的选择 电缆的型号主要依据其电压等级、用途和敷设场所等条件来决定。煤矿井下所选电缆的型号必须符合《煤矿安全规程》的有关规定。矿用低压电缆 的型号，一般按下列原则确定： （1） 支线一律采用阻燃橡套电缆。1140V设备及采掘工作面的660V和380V设备，必须用分相屏阻燃橡套电缆；移动式和手持式电气设备，应使用专用的橡套电缆。 （2） 固定敷设的干线应采用铠状或非铠装聚氯乙烯绝缘电缆；对与半固定敷设的干线电缆，为了移动方便一般选用阻燃橡套电缆，也可选用上述铠装电缆或聚氯乙烯绝缘电缆。 （3） 采区低压电缆严禁采用铝芯和铝包电缆。 （4） 电缆应带有供保护接地用的足够截面导体。 （5） 照明、通信和控制用电缆，固定敷设时应采用铠装电缆、阻燃橡套电缆或矿用塑料电缆；非固定敷设时应采用阻燃橡套电缆。 2、确定电缆的芯线数目 （1）干线用的铠装电缆选三芯电缆，非铠装选四芯电缆。 （2）支线用电缆就地控制时，一般采用四芯电缆；远方控制和连锁控制时，应根据控制要求增加控制芯线的根数；注意电缆中的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其他用途。 （3）信号电缆芯线根数要按控制、信号、通信系统的需要决定，并留有备用芯线。 3、确定电缆长度 就地控制的支线电缆长度，一般取5m-10m。其他电缆因吊挂敷设时会出现弯曲，所以电缆的实际长度L应按下式计算： L=Km×Lm （3—1） 式中 Lm—电缆敷设路径的长度，m； Km—电缆弯曲系数，橡套电缆取1.1，铠装电缆取1.05。 为了便于安装维护和便于设备移动，确定电缆长度时还应考虑以下两点： （1） 移动设备的电缆，须增加机头部分活动长度3m—5m余量。 （2） 当电缆有中间接头时，应在电缆两端头处各增加3m余量。 即确定了综采工作面的低压用电缆的干线、支线长度： 干线选用敷设500m 即 L=Km×Lm=500×1.1=550m 支线选用敷设200m 即 L=Km×Lm=200×1.1=220m 二、低压电缆主芯线截面的选择 低压电缆主芯线截面必须满足以下几个条件： （1） 正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过电缆的长时允许温度，所以应保证流过电缆的最大长时工作电流不得超过其允许持续电流。 （2） 正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在额定电压的95%—105%范围内，个别特别远的电动机端电压允许偏移8%—10%。 （3） 距离远、功率大的电动机在重载情况下应保证能正常启动，并保证其启动器有足够的吸持电压。 （4） 所选电缆截面必须满足机械强度的要求。 按上述条件选择低压电缆主芯线的截面时,支线电缆一般按机械强度的最小截面初选,按允许持续电流校验后,即可确定下来.选干线电缆截面时,如干线电缆不长,应先按电缆的允许持续电流初选；当干线电缆较长时，应先按正常时的允许电压损失初选。然后，再按其他条件校验。 1、支线电缆的截面选择 根据综采工作面设备的主要技术数据来计算选取：采煤机、刮板输送机、乳化液泵站、带式输送机、安全液压绞车、转载机、破碎机、喷雾泵等的电缆截面。 根据公式 I=W/U 可得： 采煤机的电流 I=183 A 刮板输送机的电流 I=96.49 A 乳化液泵站 I=65.79 A 带式输送机 I=65.79 A 安全液压绞车 I=19.3 A 转载机 I=96.49 A 破碎机 I=96.49 A 喷雾泵 I=35.09 A 矿用橡套电缆允许持续电流表3—1

表3—1矿用橡套电缆允许持续电流

经以上

主芯线截面/mm2 6 10 16 25 35 50 70 95

工作电压/V

1000 1140 6000 46 53 64 72 85 85 94 113 110 121 138 135 148 173 170 170 215 205 205 260 250 250 计算得出工作面的用电设备电流值，查表3—1，满足设备的电缆允许持续电流，再经查煤矿电工学表7—7验证最后确定此工作面的用电设备的电缆截面如下表3—2 表3—2工作面用电设备的电缆截面积 序号 设备名称 型 号 电流/A 电缆截面/mm2 1 采煤机 MAX—300/3.5 183 70 2 液压泵站 XRB2B 65.79 16 3 喷雾泵 35.09 6

4 可弯曲刮板输送机 SGZ—730/220 96.49 25

5 转载机 SZZ—730/110 96.49 25 6 破碎机 96.49 25 7 带式输送 SSJ1000/275 65.79 16

2、干线的电缆截面选择（按长时允许持续电流选择） 电缆的长时允许持续电流Ip应不小于通过电缆的最大长时各种电流Ica。即 Ip≥Ica （3—2） 式中 Ip—电缆的长时允许持续电流，A Ica—通过电缆的最大长时工作电流，A 支线电缆最大长时工作电流可取电动机的额定电流。干线电缆最大长时工作电流可按下式计算： Ica= Kde （3—3）

机 8 液压绞车 YAJ1—22 19.3 6 式中 ∑PN—电缆所带负荷的额定功率之和，KW； UN—电缆所在电网的额定电压，V Kde—电缆线路所带负荷的需用系数， Фwn—电缆所带负荷的加权平均功率因数， 即 干线电缆的截面为： Ica= Kde =0.58× =431 A 根据上面计算所得的结果查煤矿电工学第七章表7—10 （1KV—6KV三芯塑料绝缘电缆允许持续电流）可以确定该工作面的干线电缆选用截面面积为240 mm2的三芯塑料绝缘电缆。 三、按允许电压损失校验电缆截面 如果电缆截面按其他条件已经选出，此时需按电压损失的条件校验电缆截面。效验时需按式（3—6）计算出整个低压电网的电压损失，然后按式（3—4）进行效验。如效验后不满足，可采取如下措施： （1）加大电缆截面，一般家大干线电缆的截面； （2）分散负荷，即增加电缆的根数； （3）更换大容量的变压器，以减小变压器的电压损失； （4）移动变电所的位置，使其靠近工作面； （5）调整变压器的分接头，此方法在设计中不考虑。 正常工作时，采区低压电网的总电压损失ΔU应不大于低压电网的允许电压损失ΔUp，即