一、 电缆
电缆的主要用途是传输电能或连接控制、保护、测量和信号等电路。凡是用来传输电能的电缆叫做动力电缆或电力电缆。由于煤矿井下既不可能、也不允许使用架空线路来传输交流电能。因此必须全部使用动力电缆。
井下常用的动力电缆有铠装电缆、橡套电缆和塑料电缆三种。这三种电缆的共同点是:它们都有三根主芯线,用来传输三相电能,称为三相火线;它们都有一根接地芯线,用来连接保护接地;主芯线之间、主芯线与接地芯线之间都有一定厚度的绝缘层。它们的不同点是:橡套电缆的三根火线都是铜芯的;铠装和塑料电缆的三根火线既有铜芯,也有铝芯。橡套电缆的接地芯线都是专设一根芯线;铠装电缆是用铠甲和内部的铅包层兼作接地芯线;塑料电缆有专设一根的,也有借用内部的金属屏蔽网和铠甲作接地芯线的。橡套电缆的绝缘材料是橡胶;铠装电缆的绝缘材料是油浸电缆纸或塑料;塑料电缆的绝缘材料就是塑料。铠装电缆都有钢带或钢丝做成的铠甲,适用于固定敷设;橡套电缆是软电缆,适用于移动或半移动电气设备。
动力电缆又分为高压和低压两类。高压电缆如果用于低压电网,是很大的浪费。低压电缆绝不能用于高压电网,否则将使电缆击穿而烧毁,甚至引起电气火灾等重大事故。
电缆主芯线的截面积有多种规格,必须按照所供负荷的大小和供电距离正确选用。一定截面的电缆只能流通一定的电流,绝不能超过。
二、 屏蔽电缆与井下电气安全
矿用屏蔽橡套电缆简称屏蔽电缆。与非屏蔽电缆相比,它的特点是在主芯线的每相橡胶绝缘层外,加包一层屏蔽层,接地芯线没有橡胶绝缘层,在裸铜线外直接包屏蔽层,并且用屏蔽材料做的芯子,将各主芯线的屏蔽层与接地芯线的屏蔽层连成一体。
屏蔽层由具有适当导电能力的半导体橡皮制成。由于各相主芯线的主绝缘层通过屏蔽层与接地芯线连通,并且整个屏蔽层的对地电阻都小于检漏继电器的动作电阻整定值,因此,当任意一相主芯线的绝缘性能破坏时,首先通过屏蔽层直接接地。由于各个芯线的屏蔽层都封闭在橡胶护套内,因此,不管哪一相火线发生漏电故障,其漏电火花先发生在火线与屏蔽层之间。如果设置的检漏继电器能可靠动作,切断故障电源,那么这种暂短的火花仅发生在护套之内,不与空气接触,根本不会引起瓦斯爆炸,人身也不会有与漏电部分接触的可能性。
屏蔽电缆主要用于采区工作面,以提高工作面的安全性。其屏蔽层材料有半导体材料和钢丝尼龙网材料两种。屏蔽的特点一是避免了电缆主芯线绝缘破坏时造成相间短路事故;二是避免了由于电缆损坏使人触电的危险。
屏蔽电缆与检漏继电器配合使用,可从根本上解决由于电缆漏电引起瓦斯爆炸和人身触电问题。屏蔽电缆与非屏蔽电缆可混合使用。
三、 井下常见的电缆故障及预防
1.电缆落在地上,甚至浸泡在水中。许多人对电缆落在地上,甚至浸泡在水中毫不在乎,不认为是故障,实际上许多电缆事故都是由此引起的。如各种机械性的压、挤、刨、刺或砸等使电缆绝缘损坏而漏电或短路的事故,大部分都由此引起。
2.铠装电缆弯曲半径过小,使电缆的铠甲裂口、铅包裂纹。铠甲裂口、铅包裂纹,必然由此侵入潮气或水分,使电缆的绝缘损坏。
3.电缆吊挂位置过低,电车头或矿车掉道时将电缆碰撞坏;电缆吊挂过高,巷道顶板来压时,由于支架变形将电缆挤坏。
4.鸡爪子、羊尾巴、明接头是造成漏电和相间短路的主要原因之一。
5.电缆或电缆接头制作质量不合要求,造成相问短路或断线。
6.回柱绞车拉或刮板输送机的大链刮等,将电缆拉断,
7.由于过负荷运行使电缆发热、绝缘老化而损坏。为了防止发生各种电缆事故,除设计安装应符合技术规程的要求外,在运行中必须按规定悬挂电缆;定时巡回检查电缆的运行情况,出现可能危及电缆的情况时,应立即采取防护措施;应定时测定其绝缘电阻,按规定做预防性绝缘性能试验,发现问题或缺陷,及时汇报处理;必须正确地设置漏电、过负荷和短路保护装置,并保证其动作可靠。
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