矿山电工学之低压配电开关
一、DW80系列隔爆自动馈电开关
表1-9 DW80系列低压隔爆型馈电开关技术参 数
图1-31 DW8D 系列馈电开 关 a)外形图; b)电路图
二、BKD1型矿用隔爆真空馈电开关
一、用途与结构 1、应用场合:有瓦斯煤尘爆炸危险的场所、井下变电所
或配电点。 2、控制对象:作用配电开关,控制保护低压供电网络。 3、结构 4、作用:在正常操作时手动分、合闸,当被保护线路发
本节主要讲电缆线路结构、类型、特点、应用和 敷设等知识。
一、铠装电缆
在煤矿除原来广泛使用的油浸纸绝缘铅套电力电缆外,因 为聚氯乙烯绝缘电力电缆化学性能好,具有耐油、耐酸碱 、不延燃等特点,重量轻、弯曲性能好、敷设维护简便, 也得到推广。
交联聚乙烯绝缘基本上具有聚氯乙烯绝缘的所有优良性能 ,克服了聚氯乙烯绝缘的耐热性差、热变形大、内应力开 裂等方面的缺陷,耐溶剂性能、经受短时过载的性能都有 所改善,是最有发展前途的绝缘材料之一。因而交联聚乙 烯绝缘电力电缆绝缘性能好、结构简单、外径小、重量轻 、不受水平落差的限制,长期允许工作温度较高,载流量 大,在煤矿已经得到广泛的应用。
第四节 低压配电开关
本节主要讲解目前煤矿井下常用的较先进的 BKD630/1140(660)智能型矿用隔爆型真空 馈电开关、DW80系列隔爆自动馈电开关的用途 、结构和工作原理。
井下使用的低压配电开关包括隔爆自动馈电开 关和隔爆手动起动器两大类。前者容量较大, 主要用来作低压总开关和分路总开关;后者容 量较小,主要用于小负荷线路、照明变压器的 控制保护。配电开关当然也可用来控制保护相 应容量的鼠笼式电动机。
BGP41-6型隔爆高压配电装置作为高压侧的控制开关。内部装有 隔离开关和真空断路器,并具有短路、过载、漏电、绝缘监视、欠 压和过电压保护功能
BXB-500/1140型矿用隔爆型低压保护箱,作为低压开关、对负 荷侧供电线路和设备进行控制,并具有短路、过载和漏电保护。
一、BGP41-6型配电装置的工作原理 1、电源与控制系统 电压表指示高压电网电压。操作断路器储能手柄、工作指示灯 2HL亮,说明断路器合闸。分闸时,可按下手动分闸按钮、电动分 闸按钮SBS或闭锁按钮1SB。 2、保护系统 当过载、短路、漏电、绝缘监视线开路或短路时,高压真空短路 器跳闸,相应的故障指示灯亮. 3、试验系统:过载、短路、漏电、绝缘监视线开路或短路试验 。 注意:在做完一个试验后,必须先按压复位按钮ISBR进行复位后 ,方可做另一个试验。
生短路或漏电时,自动跳闸,起到保护作用。 还具有过载、短路、过电压、欠电压、漏电和漏电闭锁
保护;具有断路器故障测试、保护功能自检测、系统自 检、网络通讯等功能;具有电源、通讯状态、运行、过 载预告、故障等指示灯和液晶屏信号指示。
二、工作原理 下图
1)电源环节:由电源变压器和综合板组成。 2)控制环节: (1)合闸:电动、按下1SB (2)分闸:电动、按下2SB分闸、手动脱扣分闸。 3)保护环节: (1)保护装置的动作:过载、短路、漏电保护 (2)保护装置的信号指示:过电压、欠电压、过载时红 色指示灯FLT闪亮;当发生短路、漏电故障→FLT常亮。 (3)保护装置的实验:按2SB进入测试程序,实验顺序 :过载→短路→过压→欠压。 4)参数的查看与设置 (1)参数的查看:6个参数:电压等级、额定电流、短 路倍数、本机地址、波特率、总开关/分开关。
(2)参数的设置 表5-1 5)MODBUS网络通信功能 系统进入通信状态时,蓝色通信指示灯亮
BKD630/1140(660)智能型矿用 隔爆型真空馈电开关原理接线图
表1-10 馈电开关的系统参数设定
图1-33 馈电开关的系统框图
三、QS81系列隔爆手动开关
第五节 矿用变压器与移动变电站
二、BXB-500/1140型隔爆 型低压保护装置的工作原理 1、漏电保护 漏电保护、漏电自锁、漏电 试验。 2、短路保护
短路跳闸、短路闭锁。 3、过载保护
过载跳闸 4、技术参数 表5-11
第六节 矿用电缆及其故障检测
煤矿井下常用的动力电缆主要有铠装电缆(油 浸纸绝缘、聚氯乙烯绝缘、交联聚乙烯绝缘) 和橡套电缆等类。铠装电缆主要在井筒和巷道 中作井下输电干线向固定设备供电用;橡套电 缆主要在采掘工作面供移动机械使用。
如在运行中因故(如电缆放炮)需增设接头时,可在井筒中设 置接线盒,该盒应妥善置于托架上,不使接头承力。在连接两 条铠装电缆时,应使用电缆接线盒,且在分叉处应使用三通接 线盒。当将电缆与电气设备相连时,应使用终端接线盒,且该 盒必须同所连电气设备的类型相符(如矿用各种防爆型、矿用 一般型)。必须使用齿形压线板(卡爪)或线鼻进行电缆芯线和电 气设备的连接。
3)6kV屏蔽监视型矿用橡套电缆 UYPJ-3.6/6型6kV屏蔽监视型矿用橡套电缆主要 用于井下6kV移动变电站及类似设备的电源线。电 缆结构如图1-50所示。图中:导体屏蔽采用半导 电挤包层或半导电挤包层
+半导电带包层组合,厚
度为0.7mm;绝缘屏蔽采 用半导电带包层+金属/纤 维编织层,计算厚度为
在水平或倾斜巷道中;电缆悬挂点的间距不应超过3m;而在立井井 筒中,该间距不应超过6m。
沿钻孔敷设电缆时,钻孔必须加装套管,电缆必须绑在钢丝绳上。
(2)不应将电缆悬挂在风管或水管上,也不得使其遭受淋水或滴水 ,并严禁在其上悬挂任何物件。
当电缆是同压风或供水钢筒在巷道同一侧敷设时,必须使其处于这 些管子上方,并与它们保持在0.3m以上的间距。
1.对电缆敷设地点的限制 由于进风井在发生电缆放炮或火灾时,将危及全矿井的安全,故 规定在采用机械提升的进风井的倾斜井巷(不包括输送机上、下山)和 使用木支架的立井井筒中,不应敷设电缆。但是,在个别情况下, 例如对小型井口或巷道小的情况,也可征得主管部门允许后,采取 必要的保护措施避开这一限制。 在溜放煤矸、材料的溜道中,由于电缆易受损伤,规定不应敷设 。
1.7mm。电缆规格如表 1-26所示
三、矿用电缆的敷设
煤矿井下电缆的用量是很大的,据统计,在一个年产百万吨的矿井
供电系统中,所敷设电缆的总长度就可达几十至几百千米,而在一 个综合机械化采煤工作面中,电缆的用量亦可达5—6km。在井下恶 劣环境下,使用如此多的电缆,如不严格执行《煤矿安全规程》中 的有关规定,势必会因其非防爆性和受机械力破坏引起事故。事实 上,统计表明,在井下总的电气事故中,由电缆故障引起的要占50 %以上,而在总电气引爆事故中,电缆故障也要占40%。因此,为 提高矿井电气安全水平,除在设计中尽可能采取必要措施(例如,尽 量使用屏蔽电缆)外,还须遵循电缆的敷设、连接规则,并加强管理 。
2.型号及使用场所 常用矿井铠装电缆的型号及其使用场所列于表1—20中 。
表1—2中的型号代表着电缆的结构特征,例如,ZQ22— 3×95—6—250,说明该种电缆是三芯的粘性油浸纸绝缘 铜芯铅套钢带铠装聚氯乙烯套电缆,其截面为95mm2, 工作电压为6kV,长度为250m.
二、矿用橡套软电缆
1.分类及主要用途 矿用橡套软电缆(简称矿用橡套电缆)既是井下固定设备 、运输设备、采掘设备的供电电缆,又是从采区变电所向采 掘工作面配电用的动力电缆;同时还有供井下移动变电站用 的高压(6~10kV)监视型屏蔽橡套电缆和地面大型采掘机 用的高压(6~10kV)橡套电缆。表1-21为矿用橡套电缆的 型号及使用场所。 型号含义:U-矿用电缆;Y-移动;P-非金属屏蔽;C -采煤机用;G-高压(6~10kV);F-不延燃橡皮护套; J-监视型;R-绕包加强;B-编织加强;PT-金属屏蔽; Z-电钻专用;□/□-相电压(kV)/线电压(kV)。
2.对井巷中,应用吊钩悬挂电缆;在
立井井筒或倾角大于等于30°的井巷中,电缆应当用卡子、卡箍或其它 夹持装置敷设,且所用夹持装置应保证能承受电缆重量并不致损坏电缆。
水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆,应有适当的弛度,并在承受意
外重力时能够自由坠落。电缆的悬挂高度要适宜,使得在矿车掉道时不会 将其撞击。
本节主要介绍矿用油浸式动力变压器、矿用隔爆 型干式变压器的结构特点、技术参数和使用方法 。 KBSGZY矿用隔爆型移动变电站的结构、组 成、工作原理、保护功能和技术参数等
一、矿用油浸式动力变压器(KS7(图5-7))
1、 属于矿用一般型电气设备。 2、 结构 图5-7(参照实物讲解)。 3、 特点:P120。 4、应用:井下无瓦斯、煤尘的中央变电所。 5、技术参数:表 5-9。 二、矿用隔爆型干式变压器
B、KSGB型矿用隔爆干式动力变压器 适用环境:有爆炸危险的煤矿井下。
作用:将6kV电压降为1.2kV或0.693kV,向动力 设备供电。有-4%和-8%调压分接抽头。
国产KBSGZY矿用隔爆型移动变电站. 作用:工作面负荷增大,高压供电可减少线损。
结构组成:矿用隔爆动力变压器两端的高、低压隔爆接线腔上, 分别安装隔爆型的高、低压开关。
常缠有浸过焦油的黄麻层,借以保护铠装不受侵蚀,由于
这一层为易燃物,故在井下硐室或木支架的井巷中敷设此 类电缆时,必须将该层剥除,涂上防腐漆。
由于裸钢带(或钢丝)铠装电缆的防腐性差,故近年来生产 出了内铠装电缆,即在上述铠装外再加一层聚氯乙烯护
层,这样既能解决防火问题,又解决了防锈蚀问题,同 时在安装和搬迁时还可避免沥青污染问题。
(1)适用环境:用于井下有爆炸危险的场所。 (2)应用设备:煤电钻照明和动力两种。 A、KSG型矿用隔爆干式电钻照明变压器(图5-8) 适用环境:用于井下有爆炸危险的场所。
作用:将380V、660V或1140V电压降为127V电压, 向信号装置供电。
结构:图5-8。 技术数据:表5-10。
表5-1 馈电开关的系统参数设定
(6)敷设在硐室内和木支架井巷中的电缆,必须将其黄麻外 皮剥除,并应定期在其铠装层上加涂防锈漆。穿墙的电缆部分 应用套管保护,并严密封堵套管口。
3.橡套电缆的悬挂与连接 (1)尽管移动式机械(如采煤机组、耙斗机、电钻等)已使用 了专用的不燃性电缆,并且千伏级的已使用了屏蔽电缆,但仍 要对这些电缆妥加保护,尽量不使它们受撞击,炮崩和工具的 损伤。 (2)工作面上可用木楔子悬挂电缆。在开采厚度小于1m的 煤层时,允许沿工作面底板敷设电缆。 (3)橡套电缆的修补(包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的 修引),必须使用硫化热补或与其有同等效应的冷补,补后的电 缆必须经浸水、耐压实验后,方可使用。