侯甲煤矿采区供电设计说明书

1、毕业设计说明书太原理工大学晋城分院 毕业生姓名 ： 茹拥军 专业 ： 矿山机电 学号 ： 指导教师 ： 王爱乐 所属系（部） ： 矿山机电二九年八月太原理工大学晋城分院毕业设计评阅书题目： 侯甲煤矿采区供电设计机电 系 矿山机电 专业 姓名 茹拥军设计时间：2009 年 8 月 24日2009 年 10月 30 日评阅意见：成绩：指导教师： （签字）职 务：200月太原理工大学晋城分院毕业设计答辩记录卡专业 姓名答 辩 内 容 成 绩 评 定专业答辩组组长： （签名）200 年 月摘 要本论文是针对阳城县侯甲煤矿采区的地质条件，采煤方法，巷道布置以及采区机电设备容量，分布等情况而设计的采区供电

2、系统和采区设备布置案。鉴于本采区设备多、用电量大、采区范围广等原因，使用固定变电所依不能满足要求。因此采用采区配电所移动变电站工作面配电点方式。即将10KV 高压送到靠近用电负荷的移动变电站变成低压，再传送至配电点或用电设备的供电方式。该供电方式具有供电质量高、电能损耗低、经济安全、便于检修等优点。本论文的主要内容包括采区变电所位置的确定、采区设备负荷计算、移动变电站的选择、供电系统的拟定、高电压电缆的选择、高低压电器设备的选择及过流保护的整定。最后对DKZB-400/1140型低压馈电开关的工作原理做了简要介绍。关键词： 继电器， 采区供电 ，设备选择， 负荷计算 ，供电系统。目 录摘 要

3、. i第一章 设计的原始资料及任务书 . 1第一节 设计的原始资料 . 1一 侯甲煤矿概况 . 1二 已知数据资料 . 1第二节 设计任务书 . 3设计（论文）任务如下 . 3第二章 采区变电所及配电位置的确定 . 5第一节 采区变电所位置的确定 . . 5一 采区变电所位置 . 5三 KBSGZY型矿用隔爆移动变电站性能及技术参数 . 5第二节 工作面配电点位置的确定 . 7工作面配电点的确定 . 7第三节 采区供电系统的拟定 . 7一 拟定原则 . 7二 采区供电系统图的拟定 . 8第三章 变压器的选择 . 9第一节 变压器选择 . 9一 选择原则 . 9二 变电所容量的计算步骤 . 9第

4、二节 负荷统计及变电所容量选择 . . 9一 负荷统计 . 9第四章 高压电缆的选择 . 12第一节 下井主电缆的选择 . .12选择原则 . 12第二节 高压电缆选择 . .13一 型号 . 13第五章 低压电缆的选择 . 17第一节 低压支线电缆的选择 .17一 低压电缆型号的选择 . 17二 低压电缆长度的选择 . 17三 低压电缆芯数的确定 . 19四 电缆主芯线界面的确定 . 20第二节 干线电缆截面选择 . .23一 选择和校验的方法和步骤 . 23二 干线电缆截面的选择 . 27第六章 井下短路电流计算 . 31第一节 电流问题概述 .31一 短路电流 . 31二 计算条件 .

5、32三 简化计算法 . 32第二节 电流的计算 .33第七章 井下供电设备的选择 . 36第一节 高压配电装置选择 . .36一 选择原则 . 36 二 配电装置的选择 . 38第二节 低压电器选择 . .40 一 选择原则 . 40 二 移动变电站总馈电开关的选择 . 41三 各配电点磁力起动器的选择 . 41 第八章 过电流保护装置整定计算 . 44第一节 过电流保护整定原则和步骤 . .44 第二节 采区低压系统过保护装置的整定 . .44一 转载机支线开关过流保护的整定 . 45 二 皮带机支线开关过流保护的整定 . 46 三 配电点总开关过流保护整定 . 46 第九章 井下保护接地系

6、统 . 48 第十章 采区设备布置图和供电站系统图的绘制 . 50第十一章 DKZB-400/1140型隔爆真空自动馈电开关原理图绘制.51 一 电源环节 . 51二 信号转换和整定环节 . 51 三 过载保护 . 52 四 短路保护 . 52 五 漏气闭锁及失压保护 . 53 六 过电压吸收环节 . 53 附录 . 54附图1 . 54 附图2 . 1 附图3 . 1 附表4 . 2 结论 . 3 参考文献 . 4 致谢 . 5iii第一章 设计的原始资料及任务书第一节 设计的原始资料一 侯甲煤矿概况侯甲煤矿位于山西省阳城县北部的芹池乡境内，其地理位置为北纬35°372735

7、76;3904，东径112°1808112°2004。距阳城县城约22km 。晋（城）韩（城）公路从矿区西缘经过，经此公路往西可达沁水、侯马等地，与南同蒲铁路相接；往南可达阳城、晋城，与太焦铁路相接。侯月铁路在矿区东约15 km处通过，经此铁路既可与太焦铁路和南同蒲铁路相通，也可直达阳城电厂，交通十分便利。该矿井煤层埋藏深度达400713 m，井田内主要含煤地层为山西组和太原组, 山西组含煤14层, 自上而下编号为1、2、3、4号煤层，含煤系数11.38-12.40%,其中3#煤层为主要可采煤层，位于本组下部, 也是本矿准采煤层。3#煤层：厚4.5-5.81 m, 平均5.

8、2 m ，含一层夹矸，厚0.15m 左右，纯煤厚4.505.71m ，平均5.14m 。结构简单，全区稳定可采。顶板为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，局部细粒砂岩。底板为黑色泥岩。二 已知数据资料 侯甲的已知资料如下：1采区地面位置位于阳城县侯甲村庄附近，矿区上部建有晋侯高速公路，地面无重大建筑物，地表均被第四系松散层覆盖，地形总体趋势北高南低。工作面倾向长度1000m ，工作面长度100m ，煤厚5.2m ，一次采全高。采用走向长壁后退式采煤方法，单翼开采，双巷掘进。三班出煤，一班检修。2回采工作面采用一般型采煤机，并用ZJH1400/15/24液压支架支护顶板。 3煤运输方式：工作面采用SGW-4

9、4A 刮板输送机，SZQ-75转载机，顺槽采用800mm 的可伸缩皮带机；集中运输巷采用带宽为1000mm 的胶带输送机；辅助运输采用轨道1运输。4煤巷掘进采用炮采掘进。5矿井采区供电由地面变电站通过钻孔由3趟YJV22-6铠装电缆向采区供电。 6采区用电设备数据表见表1-1。表1-1 采区设备数据表 2胶带大巷掘进头 第二节 设计任务书设计（论文）任务如下 1绪论选题目的和意义，本设计研究的内容和所做的工作。 2采区变电所及工作面配电点位置的选择根据采区地质条件、采煤方法、巷道布置以及采区机电设备容量、分布情况等进行确定。3采区用电负荷统计及采区动力变压器的容量、型号和台数的确定4拟定采区供

10、电系统图5短路电流的计算，并选择高压配电装置和高压电缆 6选择采区供电系统中的低压开关、起动器3 7选择采区供电系统的低压电缆 8二次回路方案 9保护装置的整定 10结论11绘制采区供电系统图采区变电所设备布置图低压馈电开关电路图磁力起动器电路图4第二章 采区变电所及配电位置的确定第一节 采区变电所位置的确定一 采区变电所位置采区变电所位置选择要依据低压供电电压、供电距离、采煤方法、采区巷道布置方式，采煤机机械化程度和机组容量大小等因素来确定。采区变电所的位置一般设在两条采区上山之间，在特殊情况下，也可以设在其它合适的地方，采区变电所的位置应遵循下述原则：1、应尽量靠近采区用电设备的负荷中心；

11、2、顶底板条件好，且无淋水及地质构造影响；3、通风条件好、设备运输方便，且进出线易于敷设。根据矿井负荷分布，减小供电线路电压损失，决定将采区变电所设置在设备集中地段的3101回采工作面对面的大巷联络巷内，距3101回采工作面进风顺槽入口约10米，距3103绞带运输巷入口约125米处的地段。由于该采区变电所有对局部通风机供电电源，因此采用双回路供电三 KBSGZY型矿用隔爆移动变电站性能及技术参数KBSGZY-/6-10系列矿用隔爆移动变电站（以下简称移动变电站）适用于有甲烷混合气体和煤尘，且有爆炸危险的矿井，额定频率为50Hz ，一次电压为6KV 或10KV ，中性点不接地的三相电力系统中运行

12、，为煤矿井下的各种动力设备和各种用电装置提供电源。该系列产品有KBSGZY 和KBSGZY-1型两种类型，由矿用隔爆型高压负荷开关隔爆型干式变压器低压馈电开关三部分组成。具有漏电，漏电闭锁，过载，短路，欠电等保护性能外，还有以下三种保护方法供用户选择。当移动变电站低压供电发生过载，短路，漏电等故障时，靠切断高压真空配电装置来保护，低压侧安装配电保护箱产品特点：1、铁芯采用高导磁优质冷轧硅钢片、接缝小、损耗低，噪音小。2、线圈层间、匝间采用美国杜邦公司NOMEX 410绝缘材料，H 级耐热等级，可在180环境下长期运行。3、线圈真空浸漆，浸渍漆完全渗到线圈深层。160170烘燥固化，机械强度高。

13、4、器身采用变压法真空干燥，器身表面覆盖一层防潮晕漆，有良好的绝缘性能。5、壳体为长方形大波纹结构，箱盖与箱沿有良好的隔爆面，超额分配能够承受1MPa 的内部压力。6、该产品有良好的散热性能和绝缘性能，可在高温、高湿等较恶劣环境条件下正常运行。7、移动变电站由矿用隔爆型高压真空配电装置，高压电缆连接器，矿用隔爆型移动变电站用干式变压器，矿用隔爆低压保护箱组成，具有较完善的短路、过载、漏电，欠压保护功能，高压真空配电装置与低压开关之间具有电气联锁，高压真空配电装置具有开盖电气连锁和移动变电站具有超温报警功能。使用条件：1、海拔高度不超过1000m ；2、环境温度： 最高气温+40 最高月平均温度

14、+30最低气温-5 最高年平均气温+203、空气相对湿度不超过95%（+25时）； 4、在有甲烷混合气体和煤尘，且有爆炸危险的矿井中；5、无强烈颠簸、震动和与垂直面的倾斜度不超过15°的环境；6、无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体和蒸汽；第二节 工作面配电点位置的确定工作面配电点的确定在工作面附近巷道中设置控制开关和启动器，由这些装置构成的整体就是工作面配电点。随工作面的推进定期移动。工作面配电点接受由采区变电所或移动变电站送来的低压电能，通过控制开关磁力启动器，用软电缆向回采或掘进工作面的机电设备供电。同时，它还利用干式变压器或煤电钻变压器综合装置，将电压降为127V ，供电钻照明和信

15、号等用。工作面配电点是低压开关集中处，其经常要随工作面移动的搬迁，故不设专用硐室。回采工作面配电点通常设在邻近的运输平巷的槽龛内或平巷的一侧，距工作面5070m 。若非沼气煤尘突出的矿井，机采工作面配电点可放在回风巷内，掘进工作面配电点大多设在掘进巷的一侧，距掘进工作面80100m 。对于本采区工作面配电点的具体位置为：回采工作面的配电点设在运输平巷内，它与工作面相距50m ；回风顺槽配电点距工作面70m 掘进工作面配电点有两个，它们分别掘进巷的一侧掘进头分别为80m 120m 。保证供电可靠的前提下，力求所拟图中所所使用的开关电缆等设备最省。尽可能在由一台变压器向一个生产环节或工作面的机械供

16、电，以便缩小事故所一的停电范围。第三节 采区供电系统的拟定一 拟定原则1、保证供电可靠，力求减少使用的开关启动器，使用电缆的数量应最少；2、原则上一台启动器控制一台设备；3、采区变电所动力变压器多于一台时，应合理分配变压器负荷，通常一台变压器担任一个工作面用电设备；4、变压器最好不并联运行；5、采煤机宜采用单独电缆供电，工作面配电点到各用电设备宜采用辐射式供电，上山及下顺槽输送机宜采用干线式供电；6、在对生产量较大的综合机械化工作面或下山排水设备进行低压供电时，应尽量采用双回路高压电源进线及两台或两台以上的变压器，以提高供电的可靠性。 变压器尽量采用分列运行。7、配电点启动器在三台以下，一般不

17、设配电点进线自动馈电开关；8、为了防止采用局扇通风的工作面的沼气爆炸事故，应设置风电闭锁装置；9、供电系统尽量减少回头供电。二 采区供电系统图的拟定参照上述原则，初步拟制出本设计题目的采区供电系统图附图1所示。第三章 变压器的选择第一节 变压器选择一 选择原则变压器是供电系统中的主要电气设备，对供电的可靠性、安全性和经济性有着重要的意义。如果变压器容量选择得过大，不仅使设备投资费用增加，而且变压器的空载损耗也将过大，促使供电系统中的功率因素值减小，如果变压器容量选择的过小，在长期过负荷运行情况下，铜损耗将增大，使线圈过热而加速老化，缩短变压器寿命，既不安全也不经济。根据设计部门和施工现场的经验

18、，在确定变压器台数和容量时，应根据采区供电系统的几种情况及变压器配套设备的费用变电所硐室的尺寸及开拓费用对负荷供电的经济和是否有适当的备用等因素，综合加一分析，再拟出几种可行的方案，进行经济比较，最后确定出最好的方案来。二 变电所容量的计算步骤1、变电所负荷统计；2、需要系数的确定；3、变电所变压器容量计算。第二节 负荷统计及变电所容量选择一 负荷统计变压器的位置确定后，就需对采区进行负荷统计，并据此决定采区变电所变压器的容量，型号及台数。变压器的选择是否合理，与采区供电的技术经济性能关系极大。若容量偏小将会使由它所带的电气设备和工作机械不能正常运转，影响供安全可靠；若其容量偏大，则会导致变电

19、所投资的提高和变压器能量损耗的增加，造成浪费。很明显，若正确选择变压器，必先准确求得其各用电设备的实际负荷。但是，由于各用电设备在运行中的负荷是随时变化的，且不应超过其额定容量（即名牌功率），又由于各用电设备一般不都同时出现，所以各用电设备的实际负荷之和，一般要比它们铭牌值直接相加的数值低。因此，在选择变压器前，应进行实际负荷的求取。目前，有多种计算实际负荷的方法，其中需用系数法得到广泛和应用。需用系数法是一种借助于一统计数据，通过计算手段，由各用电设备的额定功率求取负荷的方法，该法所使用的公式为S ca =PNK decos w m（3-1）式中S ca -组用电设备的计算负荷，kV A ；

20、P N -具有相同需用系数K de 的一组用电设备的额定负荷之和，kW ； K de -需用系数；cos w m -组用电设备的加权平均功率因素，即各用电设备的功率与功率因素的乘积之和与它们的总功率之比； K de =K L 0K siw m w（3-2）式中 K L 0-负荷系数，是电动机的实际功率和额定功率之比，通常小于1，对采区设备，一般为07O 8；K si -同时系数，是供电系统中同时工作的电动机总功率与所有电动机总功率之比。一般为08O 7；w m -加权平均效率，就是各电动机的功率与效率的乘祝之和与总功率之比，一般为080. 9；w -电网效率，它反映给改组用电设备供电的线路在输

21、送功率时，所产生的线路功率损耗占输送功率的比值，对井下线路，一般取0.90.95；由于上述四个象数变化范围较大在实际工作中不必分别进行选取，可采用需用系数近似计算变压器容量。表1-2列出了井下用电设备的需用系数K de 及它们的加权平均功率因数cos w m表3-1 井下用电设备的需用系数K de 及它们的加权平均功率因数cos w m （1）变压器台数的确定根据负荷分布情况及供电类型对变压器的台数进行确定：该采区所有用电设备额定功率总和为p N=1052KW，根据供电类型及负荷分布情况，初步考虑选用4台变压器分列运行，两台变压器对局扇风机供电，形成以“双风机，双电源”供电回路；一台对3103

22、掘进工作面，3101回风顺槽及运输巷设备进行供电；一台采用移动变电站对3101运输顺槽设备进行供电。（2）变压器容量的计算对3103掘进工作面、3101回风顺槽及其它运输巷道供电变压器容量计算：PK deN=518.6（KW ）=0.286+0.714150=0.5S ca =PNK decos w m=518.60.50.7=370（kV A ）根据S NS ca，查附录表9选KBSG-400/10/0.69KV型变压器一台。对3101运输顺槽及工作面变压器容量计算：PK deN=293（KW ）=0.286+0.71475293=0.5S ca =PNK decos w mS N=209（

23、kV A ）根据S ca，查附录表9选KSGZY-315/10/0.69KV型变压器一台。对3103掘进工作面及皮带运输巷风机变压器容量计算：PK deN=240（KW ）=1S ca =PNK decos w mS N=24010.7=342（kV A ）根据S ca，查附录表9选 KBSG-400/10/0.69KV型变压器一台。第四章 高压电缆的选择第一节 下井主电缆的选择选择原则1、为保证供电安全可靠，煤矿安全规程规定下井主电缆应按两条以上回路选设。如其中一条回路电缆停止供电时，另一条回路电缆应满足矿井最大涌水量时的最大负荷需要。此时主电缆截面依据允许持续电流计算。 2、在正常涌水情况

24、期间，电缆全部投入运行时，电缆截面应依据经济电流密度校核。但下井主电缆截面均是按故障条件下计算确定，特别是在有最大涌水量期的矿井更是这样，所以在 一般情况下不必按经济电流密度校核。 3、应电力系统在最大运行方式时，下井主电缆截面应依据电缆首段（即地面变电所配出母线或电抗器负荷端）所发生的 三相短路故障的短路电流进行热稳定校验。4、按正常负荷及其中一条回路故障时的电压损失校验电缆截面。第二节 高压电缆选择现结合图1-1所绘供电系统草图，选择采区变电所主供电缆及移动变电站的高压电缆。一 型号根据选择煤矿安全规程的规定，向移动变电站的高压电缆，应选择UGSP-6000系列矿用监视型高压双屏蔽电缆。电

25、线电缆是指用于电力、通信及相关传输用途的材料。“电线”和“电缆”并没有严格的界限。通常将芯数少、产品直径小、结构简单的产品称为电线，没有绝缘的称为裸电线，其他的称为电缆；导体截面积较大的(大于6平方毫米 称为大电线，较小的(小于或等于6平方毫米 称为小电线，绝缘电线又称为布电线。电线电缆主要包括裸线、电磁线及电机电器用绝缘电线、电力电缆、通信电缆与光缆。 电线电缆命名电线电缆的完整命名通常较为复杂，所以人们有时用一个简单的名称(通常是一个类别的名称 结合型号规格来代替完整的名称，如“低压电缆”代表0.6/1kV级的所有塑料绝缘类电力电缆。电线电缆的型谱较为完善，可以说，只要写出电线电缆的标准型

26、号规格，就能明确具体的产品矿用橡胶的规格及性能见表4-1.表4-1 矿用橡胶的规格及性能1 1、电力系统电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排（母线）、电力电缆（塑料线缆、油纸力缆（基本被塑料电力电缆代替）、橡套线缆、架空绝缘电缆）、分支电缆（取代部分母线）、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等。 2、信息传输系统用于信息传输系统的电线电缆主要有市话电缆、电视电缆、电子线缆、射频电缆、光纤缆、数据电缆、电磁线、电力通讯或其他复合电缆等。 3、机械设备、仪器仪表系统此部分除架空裸电线外几乎其他所有产品均有应用，但主要是电力电缆、电磁线、数据电缆、仪器仪表线缆等。 电线电缆命名电线电

27、缆的完整命名通常较为复杂，所以人们有时用一个简单的名称(通常是一个类别的名称 结合型号规格来代替完整的名称，如“低压电缆”代表0.6/1kV级的所有塑料绝缘类电力电缆。电线电缆的型谱较为完善，可以说，只要写出电线电缆的标准型号规格，就能明确具体的产品。（一）采区变电所高压电缆选择 （1）、按经济电流密度选择电缆截面 正常运行时，通过该电缆的最大长时负荷电流为L ca =K in L w a I m ax. w =50.12A对于一般矿井采区年利用小时为30005000h，选钢芯电缆，查表得其经济电流密度为J ec =2Am m2, 所以电缆的经济截面I ca j ec2S ec =4-7I e

28、d =1.75A=28.64mm 2 其中查矿山供电技术表m m最后从标准截面电缆中选取截面A e ，并使A s A e ，选得A e =35mm 2（2）、按长时允许电流载流量选择电缆截面，由附录表8查得MYJV 22-8.7/10 3X35截面的电缆长时间允许电流为135A ，大于55.8A ，符合要求。（3）按电压损失校验所选电缆截面，高压配电线路允许电压损失为5%，即V 1=10000×0.05=500（V ）该电缆长度约为1100m ，线路损失V 1为 V 1=cos =V 1小于l D Scos =28.835=66.31（V ）500V ，满足电压损失的要求。（4）短路

29、热稳定校验满足热稳定条件的最小电缆截面A m m ，按下式计算： A m m =I ssA m m式中 I ss -通过电缆的最大短路电流，KA ；C -电缆的热稳定系数，查表4可知，铜芯橡套绝缘电缆最高允许温度200时的C 值为145；t ph -假想时间，由式得t=t se +t br +0.05=0.1+0.1+0.05=0.25st se -短路保护动作时间，BL-140t b r速断动作时间t se 100ms=0.1s取t se =0.1s；-开关动作时间，真空断路器分闸时间t b r =0.1s；0.05-考虑短路电流非周期分量影响增加的时间。已知所选电缆为MYPJ-6/10KV

30、 3X35，主总线截面为35mm 2该截面满足热稳定条件允许通过的最大短路电流I m ax. s 为I m ax. s = 相应的，满足该截面热稳定要求的最大短路容量S max. s 为S max. s at I max. s =1010.15=175.8M VA由前面可知10KV 电源断流容量最大为50MVA ，小于MYPJ-6/10KV电缆热稳定允许的最大短路容量175.8MVA 。故MYPJ-6/10KV型电缆满足短路热稳定要求。 其它高压电缆的选择方法同上，所见结果见表4-2表4-2 高压电缆选择结果 第五章 低压电缆的选择 第一节 低压支线电缆的选择一 低压电缆型号的选择 选择原则：

31、低压电缆的型号和电压等级，要符合煤矿安全规程的前提下，根据实际用电设备的要求，电缆的用途场所等情况加以确定。在井下，采煤机组工作面运输机等都是经常移动的工作机械设备，对于此类机械。供电电缆的选择一律采用轻便易弯的非延燃的电缆，具体选择为：1、对采煤机刨煤机组工作面运输机等供电选用专用移动电缆。当电网电压为660V 时，选用UCP-1000（或MY-1000）系列的；当电网电压为1140时，必须选用带分相屏蔽的橡胶绝缘专用电缆，如MYPQ 或UPQ 系列。 2、对综合机械化工作面必须选用屏蔽电缆。3、向煤电钻供电系统应选用UZ-500系列电钻专用电缆。4、当上述电缆用于采区和工作面时，一律采用铜

32、芯的，严禁使用铅芯的。 电压电缆的选择根据上述原则，结合附图1的供电系统，实际所选低压电缆型号为：移动变电站供电的成套低压电气设备，选MY-600型电缆级屏蔽橡胶电缆。二 低压电缆长度的选择（一）有关规定载流量是指一条电缆线路在输送电能时所通过的电流量，在热稳定条件下，当电缆导体达到长期允许工作温度时的电缆载流量1、电缆长期允许载流量。在实际工程中，可根据需要参考电缆在不同环境和条件下的长期允许载流量，选择不同型号的电缆，并确定2、电缆的数量和电缆的敷设形式。因此，计算电缆的长期允许载流量具有十分重要的意义。影响电缆长期允许载流量的因素主要：（1）电缆导体的长期允许工作温度，此温度越高，电缆的

33、长期允许载量越大； （2）电缆所处环境的温度，周围空气、土壤等温度不同，允许载流量也不同；（3）电缆导体截面积，导体截面积越大，它的允许载流量越大； （4）电缆导体材料的电阻系数，电阻系数越大，允许载流量越小 （5）电缆周围环境热阻，热阻越大，散热越慢，载流量越小。（二）电缆长度的确定根据拟定的供电系统，按以下原则确定电缆长度。（1）固定敷设的橡套电缆的实际长度L ，应按敷设电缆长度L w a 的10%余量考虑。L 1.1L w a（2）铠装电缆所需要的实际长度L ，应按敷设电缆巷道L w a 的5%余量考虑。即L 1.05L w a（3）移动设备用的橡套电缆的实际长度L ，除应按实际使用物长

34、度选取外，必须增加一段机头部分的活动长度，约3-5m 。根据以上原则以及采区设备布置情况，电缆长度设计如下： 三 低压电缆芯数的确定为防触电，井下各用电设备的外壳均应接地，以形成良好的保护接地网。因此， 除铠装电缆外，其它电缆均应具有一条单独的接地线。各种电缆的芯数，随其使用情况的不同，可按下述原则确定： 第一、缆只有三条输送电能的主芯线。第二、设备供电的橡胶电缆，其芯数可按后述两种情况，分别予以考虑。 情况一，对一般移动设备，如输送机等，因它们的控制按钮在工作机械上，故通常可另设控制电缆，此时其供电电缆可选四芯的，其中三芯作为向电动机供电的主芯线，另一芯作接地用。情况二，对于采煤机组等移动设

35、备，因它们的控制按钮在工作机械上，故一般选六芯电缆做动力、接地、控制用；有时也视具体需要，选711芯的。 根据以上选型原则，井下设备全部选用四芯电缆。四 电缆主芯线界面的确定 电缆截面简化选择原则考虑到在配电网中变电站的10KV 侧短路电流在最大运行方式下均限制在25KA 以内，而正常运行方式大多在20KA 以内，因此除大容量配电工程外，10KV 及以下电缆一般可不进行短路热稳定校验。同时对有机械强度要求的场合可考虑选用带垲的电缆，若低压出线电缆在200米以内，起电压降一般可满足要求。因此可按工程实际情况将电缆截面的选择简化为按允许载流量选择并计入使用条件差异的影响（特殊情况需按照基本原则进行

36、选择）。根据多年的设计经验，在工程实际中根据负荷P ，综合各种因素影响简化为综合系数K ，直接计算出计算电流I=KP，在根据规程推荐的电缆载流量进行修正，然后直接对比选择的简化选型方式（仅针对负荷不易确定的居民用电）。该方式简单、快捷，不同人员、不同部门间易形成共识，亦避免建设单位要求节约投资而减小电缆截面而供电部门要求电缆截面满足5-10年的中长期负荷增长需求之间的矛盾，并经过多年的运行亦未出现问题。1、的正常工作负荷电流（计算值），应等于或小于电缆的长时允许载流量。 2、行时，低压电缆的最远端的电压，不应低于电网的额定电压的规±定值。根据煤矿井下供电设计技术规定第633条“正常运

37、行时电动机的端电压允许偏移额定电压±5%，个别特殊的电动机允许偏移-810%”。3、机械强度，应符合用电设备使用场合的要求。为皮棉电缆在条件较差并经常移动的环境下，由于弯曲过度、打结、扭伤或者砸碰受损，而引起断线或短路事故，通常对采掘工作面各种用电设备，给出了最小电缆截面，如附表4。4、离较远，容量最大的电动机，在重载情况下，应保证其起动断电压不低于额定值的75%，以便确保磁力启动器有足够的吸合电压。由于采掘机械通常使用鼠笼式异步电动机驱动，它在直接起动时电流为额定值的几倍，故会在电缆贿赂中造成较大的电压损失，从而使电动机的端电压急剧下降，导致其起动力矩不足、难以起动，并且当电动机的

38、容量愈大时，此种现象愈为严重。因此，在选择电压电缆截面时，还应按起动条件加以校验。5、电缆截面必须能与保护装置适配，并且在短路时，应具有足够的热稳定性。 (一 支线电缆截面的选择工作面配电点至各移动机械的支线电缆都属于采区供电系统电缆网路的支线，它们均相对较短且通过的电流均不大，故在正常运行时，网路中的电压损失所占比重小，故电压损失不是选择截面的主要依据。但是，因为这些电缆的工作环境很差，同时所采用的橡套电缆本身的机械强度较差，加之它们在工作中又经常需要移动，不可避免地有弯曲、打结、遭砸、碰或放炮崩伤，故选择截面主要是依满足机械强度的要求，再按允许载流量加以校验。向半固定、固定设备供电的支线电

39、缆，例如：在运输机上山、上山绞房及运输平巷的供电干线上向个运输机、绞车供电的支线（或干线）电缆，因它们都很短，加以又不需要经常移动、工作条件好，故在选择他们的截面时，不是以满足电压损失和机械强度为准，而是按它们的允许负荷，像选择高压电缆一样，依式（2-6）进行。当然，这时的环境校正系数K 和25的电缆的允许载流量I P 求法，也均与高压时相同。至于各低压电缆主芯截面的最长时电流I ca ，则需根据各电缆所接负荷情况不同，分别按不同方法加以计算。具体地说，当低压干线电缆向多台电动机供电时，则应按式（3-1）进行计算。即以需用系数法求得电动机的计算负荷电流值作为电缆的最大工作电流，式中各量的取法同

40、前。最大长时工作电流，需用下式计算 I ca =K P 103（5-1）式中 I ca -长时最大工作电流，A ； K lo -电动机的额定功率，KW ； P N -电动机的额定效率；cos N-电动机的功率因数。按允许温升计算转载机需用电缆 将转载机代入公式（5-3），得 I ca = K P 1030.7575103所以根据最大工作电流选取电缆，因MY-660-3×35+1×10型电缆的允许载流量为I P =138I ca =64.3满足温升条件按机械强度选择各支线电缆截面： 第二节 干线电缆截面选择一 选择和校验的方法和步骤由于干线电缆的特点是向不经常移动的设备供电。

41、固定架设在巷道两帮支架上，一般采用铠装电缆。因其工作条件相对较好，在正常工作时负荷电流大，供电距离长，线路电压损失相对比较突出以往在选择配电电缆时，通常都根据敷设条件确定电缆型号，再按发热条件选择其载流量要求，并满足电压损失及热稳定要求的电缆截面。若考虑经济效益，则电缆最佳截面应是使初投资和整个电缆经济寿命中的损耗费用之和达到最少的截面。从这一点考虑选择电缆截面时，约需在按发热条件选出的截面基础上，再人为地加大45 级截面，称此截面为最佳截面。由于加大了电缆截面，提高了载流能力，使电缆的使用寿命得以延长；由于截面增大，线路电阻降低，使线路压降减少，从而大大提高了供电质量，电能损耗降低，使运行费用降低，这样，可保证在整个电缆经济寿命中总费用最低。下面，结合采区供电系统