摘要：煤矿井下条件恶劣，机电设备种类较多，低压供电电网相对比较复杂，从而造成了井下低压电缆合理的选择相对较困难，在很多情况下低压电缆规格选择的不合理很容易造成煤矿井下电缆线路发生短路、漏电、断相而烧毁设备、引发火灾，甚至发生人身触电及瓦斯、煤尘爆炸事故，为解决这以技术难题西山煤电集团屯兰矿机电科过技术研究，总结了一套行之有效的低压电缆选择的方法并在实践中得到应用取得了显著的效果。
关键词 煤矿井下；低压电缆；选择方法
Analysis of underground low voltage cable selection method research and Application
Wanghuizhen
(Xishan Coal and electricity group , Shanxigujiao , Shanxi Datong,030206,china)
1 概述
屯兰矿1#矿井位于古交市区西南20km1996年正式投产，设计生产能力为300万t/a。矿井采用竖井开拓方式，开采方式按水平进行集中开采，各煤层中部布置集中大巷，集中大巷的南、北两侧分盘区进行开采。随着煤矿机械化程度的提高，井上、下各个系统大量使用电气设备，同时电气设备要随着工作面的推进不断地移动，井下低压电缆体现作用比较明显，由于1#号矿井建井年限长，井下电缆布设紊乱，电缆规格选择比较随意，经常造成采掘工作面低压开关及线路烧毁，严重影响了矿井采掘速度，甚至给矿井带来重大经济损失及煤矿机电事故。
2 低压电缆选择要求
（1）煤矿井下可见狭小、经常受瓦斯、火、煤尘、以及岩石冒落、机械挤压的影响，所以选择的低压电缆必须体积小，严禁采用铝包电缆，具有煤矿矿用产品安全标志且符合《煤矿安全规程》有关规定。（2）由于井下潮湿，电缆经常受淋水的影响，为防止电缆老化，固定及半固定铺设的电缆应采用铠装电缆或对应电压等级的移动橡胶套软电缆；对于铺设在采掘工作面随采掘面延伸而移动的非固定井下低压电缆在铺设过程中必须采用橡套软电缆且符合国家或行业标准。（3）对于盘区巷及采掘面照明、通信、信号及风机、刮板输送机、胶带输送机负荷电缆应采用铠装及橡套电缆。（4）为了避免低压电缆线芯因扭转、打折受力不均造成线芯通电受阻、折断现象，井下在铺设电缆时电缆的每百米水平误差应与电缆允许敷设水平差相适应。（5）对于煤矿井下低压动力支线电缆在选择时，其芯线截面应不小于各种机电设备按机械强度要求所规定的最小截面；为避免低压电缆在实际工作中因负荷过大烧毁电缆现象发生，电缆截面在校验过程中应按电缆实际通过的最大工作电流不超过电缆长时允许电流为标准。（6）对于井下低压动力干线电缆截面应按低压系统允许电压损失选择主芯线截面。按启动条件校验所选电缆截面，校验时距电源最远、容量最大的一台电动机启动而其余电动机正常运行时的电压损失应小于电网的允许电压损失。
3 低压电缆规格参数的确定
3.1低压电缆实际铺设长度的确定
（1）井下电缆全部采用挂钩悬挂在巷道两帮上，电缆悬挂时具有一定的松弛度，同时为了保证电缆在意外受力时能够自由坠落不受损其芯线，低压电在铺设时实际长度必须大于电缆铺设路径长度。即敷设实际电缆的长度为
式中 Ls－电缆实际长度，m； K－电缆弯曲系数（各电缆弯曲系数见表1）， L－实际敷设路径长度，m。
表1 矿用电缆弯曲系数表
对于采掘工作面移动设备所用的橡套或铠装低压电缆为了便于其拉伸移动，低压电缆的实际长度以实际电缆需铺设最大长度再增加5—10m为宜。
3.2低压电缆线芯截面积的确定
低压电缆芯线截面积选择方法较多，煤矿井下最常用的选择方法有长时允许电流选择法、电压损失选择法、机械强度要求选择法，具体根据实际情况进行选择。
（1）在采用长时允许电流选择法选择低压电缆线芯截面积时，要求低压电缆长时允许通过的电流值应大于或等于实际通过电缆的工作电流，即
，其中
－电缆长时允许通过的电流，A；
－实际通过电缆的电流，A。
（2）在井下低压供电系统中，电压损失由三部分组成，即变压器绕组电压损失，支线电缆电压损失和干线电缆电压损失。
式中 
－总的电压损失；
－变压器绕组电压损失；
－支线电缆电压损失；
－干线电缆电压损失。
根据《煤矿安全规程》中有关规定井下电气设备正在常工作时，其端电压不得低于额定电压的95%，所以在选择电缆时一般要求供电线路上的总电压损失不得大于所规定的电压损失。
（3）由于采掘工作面可移动电气设备所使用的低压电缆电缆不可固定经常移动或重复弯曲，所以电缆的截面积必须按机械强度要求的最小截面积进行选择，然后按长时允许电流校验。
4 结束语
西山煤电屯兰矿电气区在1#矿井生产过程中正确合理的选择使用矿用电缆，根据生产状况及设备实际情况选用合适长度、截面积及类型的矿用电缆，不仅解决了原矿井因电缆选择不合理造成供电不足，电流负荷，电缆线路发生短路、漏电、断相而烧毁电气设备等难题，避免了因电缆选择不当而造成直接或间接的煤矿经济损失，甚至人员伤亡事故，而且减少了劳动及材料成本，取得了显著的效果。
参考文献
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作者简介
王惠珍（1973-），男，中北大学机电一体化，大专学历，现任西山煤电集团屯兰矿机电科科员，从事机电电气管理工作。
论文作者:王惠珍
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：电缆论文; 低压论文; 井下论文; 截面论文; 电压论文; 煤矿论文; 损失论文; 《电力设备》2018年第24期论文;