煤礦電工學第四章礦井供電設備普通高等教育“十一五〞國家級規劃教材煤炭工業出版社2025/4/41第一節礦用電纜－輸電設備第二節礦用高壓配電裝置第三節礦用低壓配電裝置第四節礦用變壓器－變電設備第五節礦用隔爆電氣設備的維護與檢查配電設備第四章礦井供電設備2025/4/42第四章礦井供電設備第一節礦用電纜2025/4/43第一節礦用電纜一、礦用電纜的類型、適用場所二、礦用電纜的敷設三、礦用電纜的連接四、礦用電纜的運行維護五、電纜故障點的尋找方法2025/4/44礦用電纜特點2025/4/45分類一、礦用電纜的類型、適用場所動力電纜——向電動機供電照明、控制、通信等電纜——向井下

照明、控制、通信設備供電按用途按電壓低壓電纜——＜1200v電網高壓電纜——大于1200v電網按結構鎧裝電纜用于固定敷設橡套電纜給移動設備供電塑料電纜鎧裝、橡套換代產品2025/4/461.動力電纜結構、類型監視芯線動力芯線)導電芯線

按芯線作用不同可以分為：動力芯線：有二芯、三芯，輸送單相或三相電能；中性線：為一芯，用于三相四線制系統；接地芯線：為一芯，用來實現電氣設備的接地；控制芯線：可多芯，用來實現遠控、聯控制等電路連接監視芯線：監視接地芯線連續性，監視外界破壞物體侵入作用2025/4/47按芯線的材料不同可分為：銅絞線：導電性能、韌性和強度均好于鋁絞線，但價格較高；鋁絞線：價格雖低，但由于鋁的化學性能活潑，接頭容易氧化造成接觸不良，產生斷續電弧高溫，尤其在短路時電弧產生的鋁粉溫度遠遠高于銅，易引燃引爆瓦斯和煤塵。井下限用。?煤礦平安規程?規定：在進風斜井、井底車場及其附近、中央變電所至采區變電所之間，可以采用鋁芯電纜；其它地點必須采用銅芯電纜。2025/4/48)電纜的絕緣層

①按作用不同分為

芯線絕緣：分包在每個導電芯線外，以防止相間短路；

統包絕緣：統包在所有相間絕緣的外面以防止對地短路。

2025/4/49芯線絕緣統包絕緣②按絕緣材料不同可分為橡膠絕緣。橡膠絕緣分為天然丁苯橡膠、乙丙橡膠兩種。天然橡膠易燃，已被耐高溫、耐高壓耐潮性好的乙丙橡膠取代.塑料絕緣。塑料絕緣又分為聚氯乙烯絕緣、交聯聚乙烯絕緣。聚氯乙烯絕緣具有耐油、耐酸堿耐腐蝕、阻燃、敷設高差不限等;交聯聚乙烯絕緣電纜還耐高壓，并且耐熱性及耐溶劑性能都有所改善，故應優先選用。塑料絕緣電纜已取代油浸紙絕緣。芯線絕緣統包絕緣2025/4/4103電纜的保護層按作用不同分為：

內護層：用于直接保護絕緣層外護層：用于保護內護層

鋼鎧和鉛包可兼作接地線，其電纜省去接地芯線

金屬套阻燃橡套-阻燃，井下用橡膠護套普通橡套-易燃，井下禁用鉛包-不易引爆，井下用鋁包-易引爆，井下禁用聚氯乙烯-井下用塑料護套：內襯層-保護內護層鋼帶鎧裝-抗壓，用于＜45°井巷外被層-保護鋼鎧層鋼絲鎧裝-抗拉，用于≥45°井巷黃麻層-易燃，井下禁用塑料帶-不易燃，井下用鋼鎧層無妨帶-不易燃，井下用2025/4/4114電纜的屏蔽層導線屏蔽。包在電纜導線外表外的半導電材料，用于大于3kv的高壓電纜防止電暈產生。絕緣屏蔽。包在絕緣和接地芯線之外的半導電材料，一相絕緣破損時，主芯線經絕緣屏蔽與接地芯線相連，使單相接地保護動作切斷電源，防止相間短路故障以及短路電弧引爆瓦斯煤塵絕緣屏蔽電纜適用于有爆炸危險場所。金屬屏蔽。包在統包絕緣之外的導電材料，產生電磁屏蔽以防止強電場輻射干擾通信信號。3kv以上的電纜均應有金屬屏蔽。接地芯線絕緣屏蔽監視芯線絕緣屏蔽2025/4/412比較鎧裝電纜機械強度高、壽命長，用于向固定設備輸電。粗鋼絲鎧裝電纜抗拉強度高，用于傾角45度及其以上的井巷；鋼帶鎧裝抗壓強度高，用于傾角小于45度的井巷。無鎧裝的塑料電纜和橡膠電纜用于向移動設備供電。有導體屏蔽、金屬屏蔽的電纜用于高壓設備的供電。有絕緣屏蔽的電纜用于有爆炸危險的工作面設備的供電。除進風斜井、井底車場及附近、中央變電所至采區變電所之間的高壓可以采用鋁芯電纜，其它地點的上下壓均采用銅芯電纜。2025/4/413煤礦常用電纜的結構示意圖圖4-1YJV22型塑料電纜1-外被層；2-鋼鎧；3-內襯層；4-統包絕緣；5-相間絕緣；6-導電芯線圖4-2采煤機專用電纜2025/4/414局部英國進口電纜外形圖BS188柔性拖拽電纜BS505柔性拖拽電纜

BS504柔性拖拽電纜BS504柔性拖拽電纜2025/4/4152.電纜的額定電壓、型號及使用場所1)電纜的額定電壓電纜的額定電壓用Uo／U表示，單位為kVUo―表示任一主導體和“地〞之間的電壓有效值;U―表示多芯電纜或單芯電纜系統任意兩相導體之間的電壓有效值。例如：0.38/0.66v表示U0為380v；U為660v2025/4/416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套細鋼絲鎧裝聚乙烯外護套；YJQ02表示交聯聚乙烯絕緣鉛包聚氯乙烯護套銅芯電纜2)電纜的型號2025/4/417例如：MYPJ-3.6/6-3×35-1×16-3×2.5表示礦用移動屏蔽監視橡膠電纜，額定電壓為3.6/6千伏，三芯動力截面、每芯截面為35平方毫米，一芯接地線為16平方毫米截面，三芯監視線、每芯截面為2.5平方毫米2025/4/4182025/4/4191.電纜的敷設方式及要求2)立井井筒和傾角在30o及其以上的井巷用夾子、卡箍或其它夾持裝置固定電纜。要求：①電纜的懸掛間距不得超過６米；②因井筒太深需要設置接頭時，應設在中間水平巷道內；或在井筒中設置接線盒，接線盒放在托架上，不使接頭受力3)沿鉆孔敷設的電纜必須綁緊在鋼絲繩上，鉆孔必須加裝套管井下巷道內的電纜，沿線每隔一定距離、拐彎或分支點以及連接不同直徑電纜的接線盒兩端、穿墻電纜的墻的兩邊都應設置注有編號、用途、電壓和截面的標志牌。2025/4/4201.電纜的敷設方式及要求

為了防止電纜在敷設時扭傷和折傷，電纜的允許彎曲半徑不得小于右表規定的數值。溫度較低的冬季，電纜變硬而不易彎曲時，應預先放在溫度較高的室內或通電加熱后再進行敷設。2025/4/4212.電纜敷設路徑的選擇路徑應盡可能短,平安.在總回風巷和專用回風巷中，由于瓦斯和煤塵濃度較高不應敷設電纜;在溜放煤、矸石、材料的溜道中嚴禁敷設電纜;在機械提升的進風斜井〔不包括輸送機上、下山〕和使用木支架的立井井筒中，必須有可靠的平安措施，以防提升機械掉道軋傷電纜和電纜引燃木支架。2025/4/422三、礦用電纜的連接1.電纜與電氣設備連接必須用與電氣設備性能〔礦用防爆型、礦用一般型等〕相符的接線盒。電纜線芯必須使用齒形壓線板〔卡爪〕或線鼻子與電氣設備進行連結。接頭應整齊、無毛刺，卡爪不壓絕緣層，也不得壓住和接觸屏蔽層。2.橡套電纜之間連接必須采用阻燃材料進行硫化熱補或與熱補有同等效能的冷補，或用隔爆接線盒連接。2025/4/423三、礦用電纜的連接3.高壓電纜連接高壓電纜之間或與真空配電裝置和移動變電站之間的連接應采用預制型電纜終端盒連接，內灌絕緣膠或環氧樹脂。注意：不同類型電纜之間嚴禁直接連接，必須經過符合要求的接線盒、連接器和母線盒進行連接。電纜芯線的連接主要有焊接、壓接、螺栓連接和綁扎等方法。井下電纜多采用壓接、螺栓連接。〔點擊觀看〕2025/4/424四、礦用電纜的運行維護

電纜的運行維護主要是防止電纜絕緣受熱、受潮、及機械損傷引起的短路、斷路、漏電等事故的發生。1.電纜的巡視礦井中的電纜由于環境不好，應加強巡視。立井和斜井井筒中敷設的電纜，應由專職電工每月至少巡查一次。井底車場、大巷、采區運輸巷道和配電硐室敷設的電纜，應由專職電工每周至少巡視一次。礦用橡套電纜與防爆三通、四通、插銷及母線盒等的連接點，應由專人每月檢查一次。2025/4/4252.電纜的運行與維護新安裝的電纜投入運行時，應由電工跟班全面測定負荷電流及電壓損失，并檢查電纜接頭有無發熱現象，發現問題及時處理。無外被層鎧裝電纜的鎧裝層應定期涂防腐漆，一般每兩年進行一次。應定期測量電纜鉛包中的雜散電流密度，凡超過規定值時，必須采取措施加以解決。應每年進行一次絕緣電阻的測定，其絕緣電阻值應符合規定.測量泄漏電流及直流耐壓試驗應每年進行一次2025/4/426五、電纜故障點的尋找方法1.判斷故障類型電纜常見的故障類型是：短路、漏電和斷線。1)可利用保護裝置的動作判定故障類型：短路保護動作，說明電纜發生短路；檢漏繼電器動作說明電纜發生漏電；斷相保護動作，說明電纜斷線。2)在不通電情況下，通常用兆歐表判斷故障性質。首先將電纜兩端的芯線全部開路，用兆歐表測定電纜芯線之間和對地的絕緣電阻，如果絕緣電阻小于漏電電阻值說明發生漏電故障；如果絕緣電阻為0，說明短路。其次將電纜一端的芯線全部短接用兆歐表分別測量電纜另一端主芯線之間的電阻，如果某一芯線分別與其它兩芯線間電阻無窮大，說明這一芯線發生斷線。2025/4/4272.尋找故障點1)直觀法通過向事故現場人了解情況，根據電纜故障產生的原因進行分析，對可疑地段重點查找。〔1〕對短路故障，由于電纜短路時常有放炮聲，并伴有絕緣燒焦的氣味，在短路點外表有明顯的焦痕。一般通過聽炮聲、聞焦味、看焦痕就可找到故障點。也可以用手觸及電纜外皮和接線盒外殼，摸到有異常溫度處即為短路點。2025/4/4282.尋找故障點1)直觀法〔2〕對于斷線故障點，當截面較小時，可將電纜逐點彎曲，根據彎曲時的不均勻感覺找出斷線點；當截面較大時，可用將電纜一端的芯線全部短接，用萬用表的歐姆檔測量斷線的芯線與另一芯線間的電阻，然后由檢修人員對電纜逐段彎曲或翻動。當彎曲到某一點，萬用表指針有較大的擺動時，說明這就是故障點。也可用木棒敲打電纜護套，當敲打到某處，萬用表針有較大的擺動時，也就找到了故障點。這種方法適用于尋找一芯或多芯低阻(幾十千歐以下)斷線故障，不管是屏蔽電纜還是非屏蔽電纜均可采用。也可在電纜與負載連接的情況下通電進行上述試驗，當彎曲到某一點負載工作，就是故障點。2025/4/4292.尋找故障點2)儀表法——礦用本質平安型電纜探傷儀。①探測短路故障點。用音頻信號發生器4向故障芯線內送入音頻電流。音頻電流在電纜周圍產生音頻磁場。將感應線圈1沿線移動，便會感應出音頻電勢，經放大器2放大后送入耳機3。當耳機聲音突然變小時，即為短路點。音強圖4-4用音響法測短路故障點示意圖1-感應線圈；2-放大器；3-耳機；4-音頻信號發生器2025/4/4302.尋找故障點2)儀表法——礦用本質平安型電纜探傷儀②探測接地故障。音響信號發生器一端接故障芯線，沿電纜移動感應線圈，那么可在耳機中聽到如圖4-5中曲線所示的音響變化。在故障點之前，音響仍與捻距一致，呈周期性變化，但越接近故障點，音響越弱(這是由于芯線間電容電流的影響)，在過故障點時音響突然降低。但是，在故障點距末端很遠時，音響還很大，不過不再是周期變化了。這個特點在測聽時注意區別。圖4-5用音響法測鎧裝電纜接地故障點示意圖2025/4/4312.尋找故障點2)儀表法——礦用本質平安型電纜探傷儀③探測斷線故障點。將音頻信號發生器4的分別接在電纜首端故障芯線和完好的芯線上，電纜末端的芯線短接在一起。這時由電纜的首端開始向末端移動感應線圈，在斷線處可以發現音響突然下降。在音響突然下降處往復探測幾次，便可確定斷線的準確位置。圖4-6用音響法測斷線點示意圖2025/4/432本節小結電纜類型電纜敷設電纜連接故障查找銅芯－井下敷設；鋁芯－僅主進風巷高壓敷設導體和金屬屏蔽—高壓電纜；絕緣屏蔽—工作面電纜鎧裝－固定敷設；橡套、塑套－移動敷設＜30°井巷－掛設；＞30°井巷－夾持鉆孔－用鋼絲繩捆綁與設備連接或不同類型電纜間連接－用接線盒橡套電纜間連接－熱補或同等效力的冷補直觀法－看電弧、聽放炮、聞焦味、摸熱度、彎電纜儀表法－探傷儀、電容法、電橋法、等電位法2025/4/433思考題煤礦常用動力電纜有哪幾種主要類型？試說明它們的結構特點及使用范圍。電纜敷設路徑的選擇原那么是什么？在那些地方不宜敷設電纜？電纜在各種井巷內如何敷設？向移開工作設備如何敷設？電纜的懸掛有哪些要求？電纜與電氣設備的連接有什么規定？不同類型的電纜之間如何聯結？同類電纜之間如何聯結？電纜運行維護的主要目的是什么？判斷電纜故障類型和故障點的簡易方法是什么？2025/4/434第四章礦井供電設備第二節

礦用高壓配電裝置2025/4/435第二節

礦用高壓配電裝置一、礦用一般型高壓真空開關柜二、礦用隔爆型高壓真空配電箱2025/4/436第二節礦用高壓配電裝置組成：將高壓隔離開關、高壓斷路器、互感器和測量儀表以及保護裝置組裝在封閉外殼的一種成套配電裝置。用途：接受和分配高壓電能、控制和保護高壓線路或高壓電氣設備。分類：按斷路器不同有油斷路器、六氟化硫斷路器和真空斷路器幾種。目前廣泛使用真空型斷路器.按防護功能分礦用一般型〔用于通風良好的井下中央變電所〕、礦用隔爆型〔用于有爆炸危險的井下中央變電所和采區變電所〕2025/4/437一、礦用一般型高壓真空開關柜1.電路組成KYGG-２Z型礦用一般型高壓真空開關柜由主回路和輔助回路組成。

2025/4/4381〕主回路由隔離開關1QS、2QS、真空斷路器QF、電流互感器1TA、2TA、電壓互感器T、高壓熔斷器FU以及壓敏電阻RV組成。圖4-7KYGG-2Z-02型主回路接線方案2025/4/4392工作原理1)主回路——實現對高壓電器的控制、保護〔1〕控制通電時，先合隔離開關1QS、2QS，接通高壓電源。再合真空斷路器QF，所控高壓電器通電工作。斷電時，先斷真空斷路器，所控高壓電器停止工作。檢修時，為防止雙電源供電時另一電源經負荷側倒送電，在斷路器斷開后，分別斷開電源側和負荷側設置的隔離開關1QS和2QS。以切斷開關柜電源。KYGG-2Z-02型主回路接線方案2025/4/4402〕保護①過電壓保護。采用壓敏電阻RV實現真空斷路器的操作過電壓保護。壓敏電阻的阻值與電壓成反比變化：當正常工作電壓時，電壓較小，壓敏電阻的阻值很大，相當于開路；當過電壓時，壓敏電阻的阻值很小，相當于短路，釋放過電壓，從而保護了設備的絕緣。②過電流保護。采用熔斷器FU對電壓互感器實現短路保護。KYGG-2Z-02型主回路接線方案2025/4/4412〕輔助回路輔助回路由電壓互感器和電流互感器二次側引出。用于實現對主回路的測量、控制、保護。①測量回路。互感器二次側所接電壓表、電流表及信號燈組成監測回路。實現對主回路電壓、電流的測量及開關柜的狀態指示。②控制回路。由合閘電動機及其控制按鈕等組成③保護回路。過流脫扣器、欠壓脫扣器組成的保護回路。當主回路發生過電流和欠電壓時，其相應的脫扣器使斷路器脫扣，在儲能彈簧的作用下分閘，實現過流保護和欠壓保護。2025/4/442圖4-10KYGG—2Z型礦用高壓真空配電箱結構示意圖1-上隔離開關；2-電流互感器；3-真空斷路器；4-下隔離開關；5-電壓互感器；6-壓敏電阻；7-斷路器操作機構；8-隔離開關操作機構；9-儀表繼電器室3結構“五防〞：即防誤操作斷路器，專職人員方可操作；防誤操作隔離開關，先合隔離開關才可合斷路器先分斷路器才可分隔離開關；防誤掛接地線，先分隔離開關才可掛接地線；防誤入帶電間隔，掛接地線才可進入配電柜；防誤送電，先撤地線才可合隔離開關。2025/4/443結構圖1-上隔離開關；2-電流互感器；3-真空斷路器；4-下隔離開關；5-電壓互感器；6-壓敏電阻；

7-斷路器操作機構；

8-隔離開關操作機構；

9-儀表繼電器室2025/4/4444使用KYGG-2Z型開關柜具有礦用一般型設備的特點，用于無爆炸危險的井下主要通風巷道和井底車場的機電峒室內，作6〔10〕kv高壓線路配電用，也可以用于直接控制變壓器和井下主水泵的高壓電機。2025/4/445二、礦用隔爆型高壓真空配電箱礦用隔爆高壓真空配電箱為BGP系列，其型號含義是:1.電路組成BGP9L型礦用隔爆型高壓真空開關柜由主回路和輔助回路組成。

2025/4/4461)主回路？由QS、QF、RV、TA、TAN組成2025/4/4472)輔助回路？TV二次側Y接開口Δ接：M回路：由SB1、QF3控制－斷路器合閘YA2回路：由SB2控制－斷路器分閘YA1回路：由QF2、A控制－保護分閘kV表kWh表回路：提供信號電壓－監測lEB1~3回路：由QF2控制－斷路器合閘指示輸出電壓＝UU+UV+UW－提供零序電壓2025/4/4482)輔助回路？TA二次側TA1回路：向A表、kwh表提供電流信號－監測TA2回路：向A提供電流信號－過流保護TAN回路：向A提供零序電流信號－漏電保護監視回路：由電纜監視芯線、接地芯線、終端元件組成－絕緣監視和接地芯線斷線保護2025/4/4492.工作原理1)合閘按下SB1接通合閘電動機帶動QF合閘，合扣。同時QF1閉合接通合閘指示燈；QF2接通，YA由A控制；QF3斷開，合閘電動機停止。2)分閘按下SB2斷開YA2，失壓脫扣，QF跳閘輔助觸點復位。2025/4/4503〕保護過流時TA2提供信號漏電時TAN、TV提供信號絕緣損壞或接地線斷相監視回路提供信號使A閉合，接通YA1，使得QF跳閘，實現保護；同時接通相應的指示燈，并實現閉鎖。只有按復位按鈕SB6方可解鎖。2025/4/4514〕試驗按下SB3,模擬過載信號按下SB4,模擬漏電信號按下SB5,模擬絕緣損壞或接地芯線斷線信號使A閉合，接通YA1，使得QF跳閘，實現保護；同時接通相應的指示燈，并實現閉鎖。只有按復位按鈕SB6方可解鎖。2025/4/4521-電度表；2-電壓表；3-保護顯示；4-電合按鈕；5-電流表；6-電分按鈕；7-斷路器操作手柄；8-接線盒；9-隔離操作手柄；10-橡套電纜頭；11-輔助導軌；12-試驗及復位按鈕；13-鎧裝電纜頭；14-絕緣座；15-貫穿母線；16-隔離插銷靜觸頭17-隔離插銷觀察窗；18-上隔離插銷動觸頭；19-電流互感器；20-真空斷路器；21-電壓互感器；22-機芯小車；23-綜合保護裝置；24-壓敏電阻；25-下隔離插銷動觸頭；26-零序電流互感器；27-小出線嘴PBG40-10型智能高壓配電箱結構顯示屏按鈕機械閉鎖隔離開關斷路器手柄進線嘴3.結構2025/4/4531-電度表；2-電壓表；3-保護顯示；4-電合按鈕；5-電流表；6-電分按鈕；7-斷路器操作手柄；8-接線盒；9-隔離操作手柄；10-橡套電纜頭；11-輔助導軌；12-試驗及復位按鈕；13-鎧裝電纜頭；14-絕緣座；15-貫穿母線；16-隔離插銷靜觸頭17-隔離插銷觀察窗；18-上隔離插銷動觸頭；19-電流互感器；20-真空斷路器；21-電壓互感器；22-機芯小車；23-綜合保護裝置；24-壓敏電阻；25-下隔離插銷動觸頭；26-零序電流互感器；27-小出線嘴

3.結構壓敏電阻真空斷路器電流互感器電壓互感器高壓熔斷器隔離開關插頭機芯小車2025/4/454出線母線盒進線母線盒進線接線柱進線接線嘴出線接線嘴PBG40-10型智能高壓配電箱結構后視圖3.結構2025/4/455隔離開關動作軸斷路器動作軸隔離開關與斷路器閉鎖軸隔離開關與箱門閉鎖軸斷路器分閘手柄隔離開關觀察窗PBG40-10型智能高壓配電箱結構側視圖3.結構2025/4/456

隔離開關與斷路器的閉鎖

隔離開關與箱門的閉鎖2025/4/4574使用——采區變電所內控制和保護高壓線路及變壓器

(1)運輸安裝

運輸過程中，應用固定板將小車鎖緊，用戶在使用前將固定板拆去。本配電裝置分為A、B、C、D四種形式

(2)檢查與試驗

應先應目測檢查外觀；主回路應能受23KV，l分鐘的工頻耐壓試驗；將6KV電源送入配電裝置中，合上隔離開關，門上的電壓表應指示為6KV，然后分別按動過載、漏電、監視試驗按鈕，相應的指示燈應亮。

2025/4/458〔3〕繼電器保護的整定①漏電保護的整定旋動保護插件上的零序電流整定開關，可整定在0.5A、1.0A、2.0A、4.0A、6.0A檔上；旋動零序電壓整定開關可選擇3、5、10、20、25V檔；旋動時間整定波段開關，動作時間可選在<0.1秒、0.5秒、1.0秒、1.5秒、2.0秒。

②過載保護的整定整定電流應等于實際負荷電流。根據所帶負荷可以整定在配電箱額定電流的0.2~1.0倍。反時限延時時間整定可在1、2、3、4檔中按需要選擇一檔。各檔延時時間見表。③短路保護的整定旋動短路保護整定倍數開關，可將短路保護的動作電流整定在配電箱額定電流的1～10倍，其分檔為1倍、2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍共10個檔次。短路電流在1.2倍整定值時，動作時間不大于0.1秒。2025/4/4592025/4/4602025/4/461本節小結高壓開關類型作用電路組成結構特點礦用一般型——用于無爆炸危險的井下中央變電所礦用隔爆型——用于有爆炸危險的井下變電所控制保護〔過流、過壓、漏電等〕高壓線路和變壓器主回路－隔離開關、斷路器、過壓保護裝置、互感器輔回路－分合閘、監測、保護、試驗、信號等回路一般型－防誤操作斷路器、隔離開關、地線、門、送電隔爆型－二閉鎖：隔離開關與門、與斷路器的閉鎖2025/4/462思考題礦用高壓配電裝置的類型及其使用范圍有哪些？

BGP9L-6型高壓配電箱有那些保護和電氣閉鎖、機械閉鎖裝置？2025/4/463第四章礦井供電設備第三節

礦用低壓配電裝置2025/4/464第三節

礦用低壓配電裝置一、結構、型號二、電路組成三、工作原理四、使用五、常見故障排除2025/4/465組成:礦用低壓配電裝置是將隔離開關、斷路器、保護裝置組裝在隔爆外殼內的一種成套配電裝置作用:用于接受和分配低壓電能、控制和保護低壓線路.廣泛應用于井下變電所或配電點，作為低壓配電總開關或分路開關使用第三節

礦用低壓配電裝置2025/4/466一、結構、型號接線盒喇叭嘴提升鉸鏈門顯示窗

閉鎖機構電路板智能保護器2025/4/467

二、電路組成——由主回路和輔助回路組成

2025/4/4681)主回路斷路器ZD—控制主回路控制變壓器BK—提供控制電源。阻容裝置RC—過電壓保護。電流互感器LH—向保護裝置提供主回路電流信號。零序電流互感器LXH-提供零序電流信號。三相電抗器SK—提供檢測漏電的直流通路。試驗電阻R1-漏電試驗通路。礦用隔爆型智能饋電開關電氣原理圖2025/4/4691)分合閘回路合閘繼電器線圈ZH1、ZH2及斷路器線圈ZD組成分合閘回路，由分/合閘按鈕TA/HA及時間繼電器的觸點SJ、綜合保護器的觸點J1-1/J1-2等控制。2)輔助回路礦用隔爆型智能饋電開關電氣原理圖2025/4/4702)脫扣回路欠壓脫扣線圈S、分勵脫扣線圈F組成的脫扣回路由合閘繼電器HZ2的觸點、真空斷路器的輔助觸點ZD5控制。2)輔助回路礦用隔爆型智能饋電開關電氣原理圖2025/4/4713)智能綜合保護回路由PIR智能綜合保護器及其輸入、輸出等回路組成。除J1觸點、中文顯示及附加直流電源為輸出回路，其他均為輸入回路。2)輔助回路礦用隔爆型智能饋電開關電氣原理圖2025/4/472合HKl，BKl通：PIR及附加直流回路工作假設絕緣電阻低于漏電閉鎖值，J1-2合，HZ2線圈通，其觸點通F線圈，斷S線圈不能合扣；J1-1斷SJ線圈，SJ觸點斷HZ1線圈，漏電閉鎖。假設無漏電或絕緣阻值升到閉鎖值1.5，自動解除漏電閉鎖J1-2斷HZ2線圈，其觸點復位，通S線圈斷F線圈，為合扣準備J1-1合，通SJ線圈，SJ合，為HZ1線圈接通準備。三、工作原理

1. 通電2025/4/473按下HA，HZl繼電器通HZ1觸點通ZD線圈：ZD1～ZD3合，斷路器合閘并合扣ZD4觸點斷SJ線圈SJ觸點延時切斷ZD線圈電源，斷路器機械保持；ZD5合為接通分F線圈做準備；ZD6斷，向PIR提供斷路器狀態由顯示器顯示合閘狀態ZD7斷開檢漏回路，完成通電前檢測。三、工作原理

2.合閘2025/4/474按下分閘按鈕TA，HZ2得電，其觸點動作，使F分勵線圈得電，S欠壓線圈失電，斷路器脫扣跳閘，斷路器所有觸點恢復常態，主觸頭斷開主回路，輔助觸點復位，為下次啟動準備。三、工作原理

3.分閘2025/4/475(1)做分開關HK2打在“分〞，LXH二次接入，有選擇漏電保護。該分支路發生漏電，LXH及BK2提供的零序電流及零序電壓信號，輸入給PIR，判斷本支路是否發生漏電如果本支路漏電，保護器的觸點J1-2閉合，接通HZ2，使F得電，斷路器跳閘三、工作原理

1)漏電保護2025/4/476(2)做總開關HK2打在““總〞，斷開LXH而將附加直流電源接到地端，即加到對地絕緣電阻上，實現無選擇性的漏電保護。如果主線路發生漏電現象或是任一分支線路漏電時分開關拒動，總開關的檢漏回路檢測的絕緣電阻小于漏電動作值，總開關會在設定時間內使J1-2閉合，斷路器跳閘。三、工作原理1)漏電保護2025/4/477過載時，由LH提供電流信號＞過載整定值，PIR判斷為過載，反時限接通J1-2觸點，斷路器跳閘，實現保護。斷相時，由LH提供的電流信號不平衡度＞整定值，PIR判斷為斷相，延時接通J1-2觸點，斷路器跳閘，保護。短路時，由LH提供的電流信號＞整定值，PIR判斷為短路，接通J1-2觸點，斷路器跳閘。三、工作原理

2)過流保護2025/4/478將風機控制開關的常開觸點接入分路開關的PIR輸入端19、20，實現對分路開關的控制。當風機停止工作時，常開觸點斷開，給PIR停止信號，PIR的J1-2觸點閉合，使斷路器跳閘，切除風機供風巷道電源，實現風電閉鎖。三、工作原理

3)風電閉鎖2025/4/4794)欠壓保護欠壓時，由電源變壓器BK1提供的電壓信號小于欠壓整定值，保護器判斷為欠壓，延時接通J1-2觸點，斷路器跳閘，實現欠壓保護。5)過壓保護由主回路阻容過電壓保護RC實現三、工作原理

2025/4/480四、使用2025/4/4812. 調試1) 調節〔1〕調電源電壓。選擇控制變壓器一次側抽頭到所接電網電壓端。〔2〕調開關工作方式。如果做分開關時，需具備主漏電保護，將門反面的選擇開關打至“分〞，如果做總開關時，為后備漏電保護，將開關打至“總〞位。〔3〕菜單調節。合上HK1，輔助回路電源接通，顯示器實時顯示電源電壓值，電網絕緣電阻值及主回路三相電流值。可通過門上的四個菜單操作按鈕進行菜單操作。其中“確認〞按鈕，可進入菜單或返回上級菜單；向上“↑〞或向下“↓〞為選擇按鈕，可選擇菜單項，所選菜單項高亮顯示；“復位〞按鈕可以解除閉鎖，實現復位。四、使用2025/4/482五、常見故障排除2025/4/483本節小結饋電開關類型作用電路組成結構特點隔爆真空自動饋電開關——采用電子綜合保護裝置隔爆智能真空自動饋電開關——采用單片機控制保護做總開關、分開關，控制保護〔過流、過壓、漏電等〕低壓線路主回路－隔離開關、斷路器、過壓保護裝置、互感器輔回路－分合閘、監測、保護、試驗、信號等回路隔爆外殼－接線盒、提升門、閉鎖、顯示窗、按鈕電路板－斷路器、互感器、控制變壓器、綜合保護2025/4/484思考題礦用低壓配電裝置的類型及其使用范圍有哪些？BKD5型智能真空饋電開關與DW80型自動饋電開關相比有哪些特點？2025/4/485第四章礦井供電設備第四節礦用變壓器2025/4/486第四節礦用變壓器一、礦用隔爆型變壓器結構二、礦用隔爆變壓器的使用三、維護檢修與故障處理2025/4/487第四節礦用變壓器型號含義

2025/4/488一、礦用隔爆型變壓器結構圖4-22KBSG系列礦用隔爆型變壓器1-高壓出線套；2-高壓接線盒；3-高壓箱蓋；4-接線盒蓋；5-銘牌；6-箱體；7-低壓箱蓋；8-低壓接線盒；9-低壓箱蓋；10-低壓出線套KSGB系列礦用隔爆型變壓器，是移動變電站的主變壓器，頂部為拱形的長方體隔爆外殼，兩端設有兩個獨立的高、低壓隔爆接線盒，下裝高、低壓套管供上下壓進出線用，兩個接線盒上具設有高、低壓按鈕箱，設有急停按鈕、終端元件和閉鎖按鈕2025/4/489結構特點：〔1〕隔爆外殼，殼內無油〔故稱干式〕，比較平安，便于維修，但散熱和絕緣性能較差。〔2〕為增加散熱面，隔爆外殼側面采用瓦楞鋼板結構，同時增加絕緣耐熱等級〔3〕為提高絕緣的耐熱性能，變壓器采用耐熱等級高的絕緣材料200kVA及以上容量的變壓器采用H級絕緣材料，絕緣系統的最高允許溫度為180oC；200kVA以下容量的變壓器采用B級絕緣材料，絕緣系統的最高允許溫度為130oC。〔4〕干式變壓器與低壓自動饋電開關配合設置溫度保護。〔5〕外殼底座拖橇下還可增設滾輪，制成移動式變壓器。2025/4/490二、礦用隔爆變壓器的使用1.檢測〔1〕檢查。在隔爆變壓器投入運行前，操作者應嚴格檢查如下內容：①仔細查看核對容量，電壓和連接組別等電氣參數是否符合要求。②所有殼體、零部件和視察窗等應無損壞現象。③所有隔爆結合面無銹蝕現象，所有法蘭結合面的隔爆間隙應小于0.4毫米，按鈕操作桿隔爆間隙不大于0.4毫米。④所有操作機構應靈活，按鈕應無卡住現象；所有緊固件應無松動現象；所有電氣接觸良好、可靠；所有進出電纜應壓緊和密封。⑤干式變壓器各局部電氣絕緣性能良好。2025/4/491二、礦用隔爆變壓器的使用〔2〕測試①測絕緣。進行耐壓試驗，試驗結果應符合表4-8的規定。2025/4/492二、礦用隔爆變壓器的使用〔2〕測試②測溫度。為便于監測隔爆變壓器各局部溫升變化情況，確定箱殼上頂部縱向和橫向中心線交叉點為測溫點，該點最高溫升不得超過下表規定數值：其繞組和鐵芯外表溫升不應超過下表所列的限值。2025/4/493二、礦用隔爆變壓器的使用2.接線1〕調節±5%抽頭。當干式變壓器二次側電壓長期低于〔或高于〕額定電壓的95%〔或105%〕時，需變換高壓繞組分接電壓。切除高、低壓側電源后，翻開箱蓋的接線孔法蘭蓋，即可在接線板上變換連接片到X3、Y3、Z3〔或X1、Y1、Z1〕。連接片所在位置代表電壓值見下表：在變壓器器身低壓側低壓出線板上變換連接片，連接片聯接方法如下表：連接片所在位置代表電壓（v）X1Y1Z110500或6300X2Y2Z210000或6000X3Y3Z39500或57002025/4/494三、維護檢修與故障處理1.維護在維護、維修干式變壓器時嚴禁帶電開蓋，嚴禁損傷隔爆面。發現銹斑，須用0號砂布把銹斑打磨干凈后并進行防銹處理。要嚴防受潮，防止由于熱脹冷縮的作用，將潮氣和雨水吸入殼體內。定期檢查各部位連接件螺栓是否有松動現象。定期去除套管污漬，每半年進行工頻絕緣試驗。如長期不用，應在使用前用搖表檢查絕緣電阻。2025/4/495三、維護檢修與故障處理

2.故障處理礦用隔爆變壓器的常見故障分析及排除詳見表4-132025/4/496本節小結類型作用使用維護檢修礦用一般型變壓器——油浸式、易燃，井下禁用向井下低壓動力供電的變電裝置檢測－查參數、外觀；測絕緣耐壓、溫度接線－一次側調±5%抽頭，二次側調星三角接線。防銹、防潮、防損傷、防污、防失爆、防帶電檢修匝間短路、套管接地、芯片絕緣損壞、異常響聲修理2025/4/497思考題礦用變壓器的類型及使用范圍有哪些？如何調節變壓器的±5%抽頭？2025/4/498第四章礦井供電設備第五節礦用隔爆電氣設備的維護與檢查2025/4/499第五節礦用隔爆電氣設備維護與檢查一、隔爆型電氣設備失爆及維護要求二、礦用電氣設備的檢查2025/4/4100一、隔爆型電氣設備失爆及維護要求礦用隔爆型電氣設備的失爆隔爆外殼失去了耐爆性或隔爆性為失爆。失爆設備內部發生爆炸，必將引起殼外的爆炸。故失爆設備絕對禁止使用。隔爆外殼的失爆(1)隔爆外殼因焊縫開焊、裂紋而失爆。(2)因矸石冒落砸傷、支架變形擠壓、搬運過程中嚴重碰撞等使外殼嚴重變形；因隔爆外殼上蓋板、連接嘴、接線盒的連接螺釘折斷，螺扣損壞，連接螺釘不全，使機械強度達不到規定要求而失爆。(3)防爆外殼內外有銹皮脫落的。(4)在隔爆外殼內不經批準隨便增加元件或部件，使電氣距離小于規定值，造成經外殼相間弧光短路，使外殼燒穿而失爆。〔5〕隔爆室觀察孔(窗)透明板松動、破裂或使用普通玻璃的。〔6〕接線柱、絕緣座燒毀，或去掉防爆設備接線盒內隔爆絕緣座導致兩個隔爆腔直接貫穿。〔7〕閉鎖裝置不全，變形、損壞起不到閉鎖作用的。2025/4/4101隔爆面的失爆(1)隔爆接合面結構參數不符合表2-2規定者：在規定長度及螺孔邊緣至隔爆面邊緣最短有效長度范圍內缺陷超過如下規定者：①對局部出現直徑≤1mm、深度≤2mm的砂眼，在40mm、25mm、15mm的隔爆面上每cm2不超過5個，10mm的隔爆面不得超過2個。②出現的機械傷痕深度與寬度≤0．5mm，剩余無傷隔爆面的有效長度≥規定長度的2／3。③隔爆面上不得涂油漆。(2)隔爆接合面的平均粗糙度＞6．3μm。(3)隔爆面銹蝕。(4)用螺栓緊固的隔爆面不符合以下要求者：①螺栓、彈簧墊圈必須齊全和緊固。②彈簧墊圈的規格須與螺栓相適應。③螺栓或螺孔不能滑扣(但換同徑長螺栓加螺母緊固者除外)。④螺栓和不透螺孔的配合緊固后螺栓和螺孔上剩余螺紋軸向長度應大于彈簧墊圈厚度的1．5倍；螺孔周圍及底部厚度大于3mm。⑤同一部位螺栓、螺母規格應一致，鋼緊固螺栓擰人螺母的深度不能小于螺栓直徑。⑥沉孔鋼緊固螺栓深入螺孔長度應大于該螺栓的直徑，鑄鐵、銅、鋁件不小于螺栓直徑的1．5倍；如果螺孔深度不夠，必須上滿孔。⑦電動機接線盒蓋不得上反。2025/4/4102防爆電動機的失爆：(1)電動機軸與軸孔的隔爆接合面在正常工作狀態下，不應產生摩擦。采用圓筒隔爆接合面時，軸與軸孔配合的最小單邊間隙須不小于0．075mm。(2)滾動軸承結構，軸與軸孔最大單邊間隙，須不大于表2-2規定值的2／3。隔爆插接裝置的失爆〔1〕煤電鉆插銷的電源側應接插座，負荷側接插銷，如接反即為失爆；〔2〕電源電壓低于1140V的，缺少防止突然拔脫裝置的，電壓在1140V以上的插接裝置缺電氣聯鎖裝置的；〔3〕插銷在觸頭斷開的斷電瞬間，外殼隔爆接合面的最大直徑差W和最小有效長度L不符合下表規定的。外殼凈容積V/cm2L/mmW/mmV≤500150．5V＜500250．62025/4/4103隔爆設備的電纜引入裝置的失爆〔1〕密封圈內徑＞引入電纜外徑超過1mm。〔2〕進線嘴內徑D0與密封圈外徑D的差值＞10mm(D≤20mm時)或15mm〔20mm＜D≤60mm時〕或20mm〔D＞60mm時〕〔3〕密封圈厚度＜電纜外徑的0.7倍，密封圈內外徑差＜電纜外徑0.3倍。〔4〕密封圈硬度＜邵氏硬度45～55的要求，失去彈性、變質、變形，有效尺寸配合間隙達不到密封作用的。〔5〕密封圈單孔內穿進多根電纜的。〔6〕密封圈沒有完全套在電纜護套上或將密封圈割開套在電纜上。〔7〕密封圈與電纜護套之間有其他包扎物。〔8〕密封圈局部破損。〔9〕一個進線嘴內多個密封圈的。〔10〕空閑進線嘴或備用高壓接線盒沒有密封擋板或擋板不合格：擋板直徑比進線嘴內徑小2mm以上，擋板絕對厚度小于1.82mm；擋板放在密封圈里邊；壓盤式進線嘴或螺母進線嘴金屬圈放在擋板與密封圈之間。〔11〕進線嘴壓緊后，沒有余量或線嘴內緣壓不緊密封圈，或密封圈端面與器壁接觸不嚴，或密封圈能活動。〔12〕壓盤式進線嘴缺壓緊螺栓或壓緊螺栓未上緊。〔13〕壓緊螺母式進線嘴因亂扣、銹蝕等原因緊不到位或用一只手的手指能使壓緊螺母旋進超過半圈；在螺母與密封圈之間缺少金屬墊圈。電纜在進線嘴處能輕易來回抽動的。〔14〕高壓鎧裝電纜終端接線盒沒有灌絕緣膠，或沒有灌到電纜終端分叉口以上，絕緣膠裂紋而能相對活動。2025/4/4104電纜連接的失爆電纜的連接有以下情況之一的視為失爆：〔1〕電纜的連接不采用硫化熱補或同效能冷補的；〔2〕電纜(包括通訊、照明、信號、控制電纜)假設用接線盒接線時，非本質平安型設備，不采用隔爆型接線盒的(屬于本質平安型的控制通訊電纜，應采用本質平安接線盒)；〔3〕鎧裝電纜的連接不采用接線盒，中間盒不灌注絕緣充填物或充填不嚴密漏出芯線的接頭；〔4〕電纜的末端不接裝防爆電氣設備或防爆元件的；〔5〕電氣設備與電纜有裸露導體的；〔6〕橡套、交聯聚乙烯電纜護套損壞露出芯線的(屏蔽電纜露出屏蔽層或本安設備連接電纜露出導體除外，但應及時進行修補)。2025/4/4105隔爆照明電器的失爆〔1〕防爆平安型燈具把壓口改為螺口的為失爆；〔2〕隔爆燈具電源斷開后才能翻開透明罩的聯鎖裝置失靈為失爆；〔3〕防爆型燈具玻璃罩出現松動、裂紋、破損情況之一者為失爆。礦燈的失爆井下使用的礦燈必須具有防爆標志和煤礦礦用產品平安標志，有以下情況之一者視為失爆：〔1〕燈頭破裂，燈頭圈松動，玻璃破裂，燈頭密封不嚴，燈鎖失效；〔2〕燈線破損露芯線，燈線引入裝置損壞密封不嚴，燈線竄動。2025/4/41062礦用電氣設備維護要求〔點擊觀看〕1〕隔爆設備的維護要嚴格控制隔爆型電氣設備的各接合面的間隙、長度和粗糙度等指標。用鋼板尺、游標卡尺、塞尺及粗糙度樣塊等測定是否符合要求。檢查殼體是否有永久變形、裂紋；電纜引出、引入裝置是否符合規定；緊固用的螺栓是否上緊，螺釘墊圈是否齊全，聯鎖裝置是否完整及是否符合有關電氣設備完好標準的有關規定。對隔爆外殼和隔爆接合面精心維護。在拆卸隔爆外蓋時，不能重錘敲打，翻開外蓋后，必須對隔爆接合面妥善加以保