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[關(guān)鍵詞]煤礦井下;動(dòng)力電纜;敷設(shè);連接;管理
0前言
煤礦供電線路,分架設(shè)線路和電纜線路兩種。架線主要用于煤礦地面,由于煤礦井下環(huán)境所限(如巷道狹窄,有巖石冒落危險(xiǎn),井內(nèi)空氣潮濕)一般不使用架線。除特殊情況外,大都使用電纜。由于井下電纜容易受潮和受到損傷,易發(fā)生事故,因而電纜的使用和管理是礦井供電安全和機(jī)電管理中的重要環(huán)節(jié),必須科學(xué)地進(jìn)行敷設(shè)、連接并進(jìn)行維護(hù)與管理。
1電纜敷設(shè)方法
1.1敷設(shè)地點(diǎn)與位置
煤礦井下電纜沿井筒和巷道的敷設(shè),必須符合可操作和安全條件。立井開拓時(shí),為便于電纜檢修和不受損傷,電纜應(yīng)敷設(shè)在副井井筒中,不宜敷設(shè)在主井井筒中。木支架的立井井筒,不允許敷設(shè)電纜。斜井開拓時(shí),在用機(jī)械提升的進(jìn)風(fēng)傾斜井巷中,不應(yīng)敷設(shè)電纜,主要是防止礦車脫軌等事故,電纜宜遭機(jī)械損傷。如果必須在上述井巷敷設(shè)電纜,必須采取安全措施。如J電纜不設(shè)接頭,保護(hù)裝置齊全,支架完好,設(shè)電纜槽或隔墻,并定期檢查,除雜物,煤塵及煤,避開人流等。
1.2懸掛方法
在立井井筒中或傾斜角為300度以上的井巷中敷設(shè)電纜時(shí),應(yīng)使用夾子,卡箍等裝置進(jìn)行固托,以承載重量,使電纜不承受壓力的作用。在水平巷道或傾斜角在300度以下的井巷中,用釣鉤懸掛電纜并有一定的伸縮度,電纜的懸掛高度,應(yīng)使電纜在出現(xiàn)礦車掉道時(shí)不受碰撞。在立井井筒中敷設(shè)的電纜,中間不應(yīng)有接頭。如必須接頭應(yīng)設(shè)在中間水平巷道中,或設(shè)接線盒,以便檢查、維修。在木支架盒或金屬支架基道中,應(yīng)采用帆布掛帶電纜。電纜懸掛點(diǎn)的距離,在水平基道或斜井基內(nèi),不應(yīng)超過3m,立井井筒內(nèi),不應(yīng)超過6m,鉆孔內(nèi)為1.5~2.0m。硐室內(nèi)和木支架及采區(qū)井基內(nèi)的鎧裝電纜,必須剝除外黃麻戶層。
1.3管、線定位方法
電纜不應(yīng)懸掛在風(fēng)管或水管上,當(dāng)電纜與通風(fēng)供水管路同側(cè)敷設(shè)時(shí),電纜必須敷設(shè)在路管上方,并保持0.3m以上的距離。井筒和巷道內(nèi)的其他線類應(yīng)同動(dòng)力電纜分掛井基兩側(cè),如受條件限制,并筒內(nèi)敷設(shè)應(yīng)距電纜0.3m以上。
2電纜連接方法
2.1電纜接頭的連接
電纜在連接時(shí),接頭的連接要符合以下的要求,芯線的連接良好,接觸電阻要小而穩(wěn)定,接頭處要有足夠的抗拉強(qiáng)度,不應(yīng)低于電纜芯線強(qiáng)度的70%,絕緣強(qiáng)度不應(yīng)低于原有值。兩根電纜的鎧裝,鉛色,屏蔽層和接地芯線都應(yīng)有良好的連接。電纜接頭連接處的密封好,以防止水分、潮氣的侵蝕。
2.2電纜芯線的連接
焊接、壓線螺栓線和綁系等是電纜芯線連接的主要方法。其中焊接的連接方法接觸電阻小、不發(fā)熱、連接牢,主要運(yùn)用于銅芯電纜間的彼此連接。壓接方法簡(jiǎn)單可適用于銅芯、鋁芯電纜的連接,壓接鋁芯時(shí),要采取措施消除鋁絲表面的氧化膜。用螺栓連接時(shí),除有接線耳和或壓成板外,還要有防松螺母、墊圈、防止因松動(dòng)產(chǎn)生脫落現(xiàn)象。2?3橡套電纜的連接
橡套電纜可用電纜接線盒,也可用插銷連接器等方法連接。但不準(zhǔn)電纜與電纜之間直接連接。在連接屏蔽橡套電纜時(shí),要將連線處的原屏蔽層剝除,將芯線上沾的碳粉清洗干凈,再在芯線上纏絕緣膠帶,提高絕緣程度,操作完畢后,最好在它的外面繞包一層導(dǎo)電橡膠帶,保持屏蔽的連續(xù)性。在將屏蔽電纜與電器設(shè)備連接時(shí),芯線橡膠絕緣蔽層同樣要?jiǎng)兂瑒兂L(zhǎng)度要與外護(hù)套長(zhǎng)度相同,然后將絕緣層和芯線上的面粉清洗干凈。否則容易造成漏電。
2.4鎧裝電纜的連接
連接鎧裝電纜要先制作電纜頭,制作時(shí)要處理好芯線三叉處絕緣,因此要在芯線三叉口與鎧裝層之間留有一段適當(dāng)長(zhǎng)度的鉛包層,三叉口處不能用纖維材料纏包,在將兩段電纜連接好后,用鑄鐵或鋼質(zhì)接成盒加以固護(hù),并在盒內(nèi)灌滿絕緣混合物,不留空隙,再用鉛皮制作鉛接線盒,并將接線盒兩端與電纜的鉛皮焊接,密封好,安裝一個(gè)鑄鐵或鋼質(zhì)外殼保護(hù)。
3電纜的維護(hù)與管理
3.1電纜的日常維護(hù)與檢查
移動(dòng)設(shè)備和易出問題的部位,所用的電纜,要責(zé)任到人。班班檢查、維護(hù),在采煤工作面或掘進(jìn)工作面附近,電纜超長(zhǎng)部分要呈S型掛好,并預(yù)防熗崩、石砸或受外力壓而損壞。低壓電網(wǎng)中的防爆接線盒,應(yīng)由專人定期清查,檢查接成連接情況和有無松動(dòng),是否過熱。電纜的懸掛情況由專職人員每日巡回檢查一次。高壓鎧裝電纜的金屬鎧裝如有斷裂應(yīng)及時(shí)綁扎,高壓電纜在巷道中跨越電機(jī)車的架線應(yīng)加橡膠物覆蓋,電纜線路穿越淋水區(qū)時(shí),要有接線盒,并嚴(yán)密遮蓋。主井井筒中的電纜的日常檢查和維護(hù),至少同時(shí)有兩人進(jìn)行,固定電纜的卡子松動(dòng)和損壞,要及時(shí)更換。
3.2電纜的定期檢查與維護(hù)
電纜的定期檢查要制度化,責(zé)任到崗位、到人。固定敷設(shè)的電纜的絕緣情況,要每月檢查一次懸掛情況,并進(jìn)行外部檢查。移動(dòng)電器設(shè)備的橡膠電纜絕緣,每月檢查一次。高壓電纜泄露和耐壓試驗(yàn)每年進(jìn)行一次。礦井井下專職供電人員與維修人員要對(duì)生產(chǎn)采區(qū)的電纜負(fù)荷情況,每月檢查一次。以上檢查的結(jié)果要作好記錄,對(duì)于不合格的電纜要及時(shí)維護(hù)處理和更換。
關(guān)鍵詞: 云南; 中甸島弧帶; 爛泥塘; 銅礦; 巖體巖相學(xué); 成礦作用
中甸島弧是西南“三江”構(gòu)造成礦帶中的重要組成部分,位于揚(yáng)子地臺(tái)西緣義敦島弧帶的南端,其東部及南部為甘孜―理塘板塊結(jié)合帶(圖1.a)。有學(xué)者在造格架上將中甸島弧分為東西兩個(gè)斑巖帶[1]。東斑巖帶以普朗超大型斑巖銅礦床為代表,西斑巖帶以爛泥塘、春都、雪雞坪銅礦床為代表(圖1.b)。近年來,國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者對(duì)東斑巖帶的普朗以及西斑巖帶的雪雞坪、春都等礦床都進(jìn)行了大量的研究及報(bào)道[1-14]。然而,對(duì)西斑巖帶的爛泥塘銅礦的關(guān)注度卻不高。對(duì)含礦巖體地球化學(xué)特征的系統(tǒng)總結(jié),及其與斑巖銅礦之間的關(guān)系等方面的研究比較缺乏。因此,本文在結(jié)合區(qū)域地質(zhì)資料和前人研究成果的基礎(chǔ)上,通過對(duì)爛泥塘含礦巖體進(jìn)行詳細(xì)的巖石學(xué)和巖石地球化學(xué)研究,探討該巖體的巖石成因及其與斑巖銅礦的成礦關(guān)系,以期為該地區(qū)構(gòu)造-火成巖帶多金屬成礦作用的研究提供基礎(chǔ)資料。
1. 礦床地質(zhì)概況
爛泥塘銅礦位于云南香格里拉縣城北北東方向,平距約20公里,屬于中甸島弧帶的西斑巖帶中部。礦區(qū)出露地層主要為上三疊統(tǒng)曲嘎寺組二三段,巖性為砂板巖夾碳酸鹽巖;上三疊統(tǒng)圖姆溝組一二段,巖性為砂板巖夾中酸性火山巖。礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育程度較簡(jiǎn)單。主要出露爛泥塘斷裂以及一些密集發(fā)育于巖體及圍巖中的劈理和次生的節(jié)理及裂隙。其中含礦巖性及圍巖主要為石英二長(zhǎng)斑巖和石英閃長(zhǎng)玢巖。
2. 巖體巖相學(xué)特征
石英閃長(zhǎng)玢巖為礦區(qū)的主要賦礦復(fù)式巖體,呈北西寬南東逐漸變窄的楔形展布在礦區(qū)的中西部,巖石呈灰色,灰黑色,斑狀結(jié)構(gòu),基質(zhì)具有細(xì)粒微粒結(jié)構(gòu),粒徑平均0.1mm左右,塊狀構(gòu)造,片理化強(qiáng)烈。斑晶主要為斜長(zhǎng)石、少量黑云母和石英,粒徑平均為12mm~2mm,最大20mm,結(jié)構(gòu)比較均一。基質(zhì)中有斜長(zhǎng)石、黑云母、石英以及少量它形鉀長(zhǎng)石。巖石后期蝕變以絹英巖化和青磐巖化為主。蝕變礦物有絹云母、石英、白云母,綠泥石和方解石等。
a.綠泥石化絹云母化石英二長(zhǎng)斑巖(+);b.絹云母化閃長(zhǎng)玢巖(+);c.碳酸鹽化絹云母化石英二長(zhǎng)斑巖(+);d.絹云母化碳酸鹽化石英閃長(zhǎng)玢巖(+);e.絹云母化石英閃長(zhǎng)玢巖(+);f.絹云母化石英閃長(zhǎng)玢巖(+)
3. 成礦作用
中甸島弧成礦系統(tǒng)由晚三疊世地層(含火山巖)、中酸入巖和構(gòu)造3大要素組成,三者密不可分,是構(gòu)造演化的具體表現(xiàn)或產(chǎn)物,其共同制約了斑(玢)巖成礦作用系統(tǒng),在不同條件、不同部位形成了不同類型礦床,構(gòu)成了本區(qū)特有的斑(玢)巖成礦系列。二疊紀(jì)末期甘孜―理塘洋盆打開, 早三疊世開始強(qiáng)烈擴(kuò)張。晚三疊世晚期洋殼沿甘孜―理塘海溝向西俯沖消減于中咱―中甸微陸塊之下,源自俯沖板片的脫水流體對(duì)地幔源區(qū)的交代作用,誘發(fā)幔巖的熔融,也引發(fā)了島弧地殼的耦合變形,形成島弧斷裂,這為后期巖漿和成礦物質(zhì)的上涌提供了良好的通道。幔源物質(zhì)底辟上升和巖漿分凝形成鈣堿性巖漿,巖漿分異上涌或侵位形成鈣堿性島弧火山巖―淺成―超淺成中酸性斑(玢)巖系,即島弧巖漿巖。通過研究前人研究資料,總結(jié)爛泥塘斑巖銅礦成礦模式為:深斷裂―巖漿同源演化―巖漿+構(gòu)造+圍巖蝕變―圍巖的封閉條。
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論文摘要:根據(jù)各種工程配電線路設(shè)計(jì)的需要,從防火安全、使用 經(jīng)濟(jì) 等方面,研究分析了礦物絕緣電纜優(yōu)于任何有機(jī)物電纜的主要特征;針對(duì)礦物絕緣電纜附件的特殊性,提出了有關(guān)安裝時(shí)的注意事項(xiàng);最后建議:在一些重要建筑、高溫、易燃易爆和危險(xiǎn)場(chǎng)合以及有關(guān)消防等電氣配線工程設(shè)計(jì)中盡可能考慮使用礦物絕緣電纜。
礦物絕緣電纜俗稱防火電纜或氧化鎂電纜(簡(jiǎn)稱mi電纜),是由高導(dǎo)電率的銅芯、銅護(hù)套、氧化鎂絕緣等全無機(jī)物組成的耐火電纜。由于其獨(dú)特的制造方式:用礦物材料氧化鎂作絕緣高度緊密壓實(shí)在金屬銅棒(芯)和無縫銅護(hù)套之間,從而在高危防火安全、綜合應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性方面較其它有機(jī)物電纜具有明顯特征。
1 高危防火安全性
1.1 絕緣電阻
礦物絕緣電纜的絕緣是由緊壓成形的粉末礦物密實(shí)體組成,導(dǎo)體之間和每根導(dǎo)體與銅護(hù)套之間的絕緣標(biāo)稱厚度以及電氣性能都必須符合gb/t 13033.1-2007要求,20℃時(shí)其絕緣電阻(mω)與電纜長(zhǎng)度(km)的積應(yīng)不小于1000 mω·km;當(dāng)電纜長(zhǎng)度小于100m時(shí),其絕緣電阻應(yīng)不低于10000mω。
1.2 耐熱耐高溫防火性
在高溫時(shí),無論是線芯或者是銅護(hù)套均不產(chǎn)生氧化。由于電纜絕緣內(nèi)的含氧量很低,線芯氧化并不嚴(yán)重。但電纜護(hù)套因暴露在空氣介質(zhì)中而劇烈的氧化,溫度越高氧化就越嚴(yán)重。當(dāng)電纜銅護(hù)套的溫度超過250℃時(shí),便開始發(fā)生急劇氧化,形成氧化層cuo,使護(hù)套厚度減薄。電纜在250℃時(shí),護(hù)套厚度減薄0.25mm,一般要經(jīng)過240年左右的時(shí)間,而在1000℃時(shí),則只需2.87 h,所以允許正常工作溫度必須在250℃及以下,當(dāng)銅護(hù)套厚度為0.5mm時(shí),在1000℃高溫下可使用6.79h。另外,由于防火電纜是由銅和氧化鎂兩種無機(jī)材料組成的,銅的熔點(diǎn)為1083℃,氧化鎂的熔點(diǎn)為2800℃,而且均是非燃燒物質(zhì),這是其它有機(jī)物材料組成的電纜所無法比擬的。經(jīng)試驗(yàn)表明,防火電纜在溫度高達(dá)800℃~900℃的火焰中燒2h,電纜一直能正常運(yùn)行;在1 000℃的火焰下燃燒30min,電纜仍完好無損,繼續(xù)正常運(yùn)行。
1.3 耐腐蝕防爆防輻射
由于銅護(hù)套具有較好的耐腐蝕性能,一般情況下,無需加防護(hù)措施。當(dāng)電纜應(yīng)用于化學(xué)腐蝕(如酸、堿)較嚴(yán)重的場(chǎng)合或 工業(yè) 污染嚴(yán)重的地點(diǎn)時(shí),宜選用加pvc護(hù)套的防火電纜。因無縫銅管作護(hù)套,電纜完全密封,氧化鎂絕緣是一個(gè)密實(shí)體,可經(jīng)受巨大的外界沖擊力,不會(huì)透水、油和氣體,可在水中敷設(shè)長(zhǎng)期使用防爆; 銅護(hù)套具有屏蔽層的功能,使電纜也具有耐輻射性。
1.4 柔軟耐壓強(qiáng)過載
由于礦物絕緣電纜的銅護(hù)套有一定的強(qiáng)度和韌性,氧化鎂在加工過程中又是經(jīng)高度壓縮的,所以電纜在遭受到彎曲、壓扁、扭轉(zhuǎn)等變形時(shí),電纜芯線間、芯線和護(hù)套間的相對(duì)位置保持不變,不會(huì)短路,且其銅護(hù)套可以達(dá)到鎧裝電纜的機(jī)械性能,電纜仍能保持本身的工作性能的特性,具有很好的柔軟耐壓性能。對(duì)于其它相同截面的電纜而言,礦物絕緣電纜由于本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和允許更高的使用溫度,使之比其它類型的電纜能傳送更大的電流。根據(jù)比較,小規(guī)格的電纜載流量提高30%左右,大規(guī)格的電纜提高10%左右。在過電壓的情況下,即使是礦物絕緣電纜被擊穿,但去掉電壓后仍可恢復(fù)到電纜被擊穿前的耐壓水平,電纜仍可正常使用。礦物絕緣電纜有如此強(qiáng)的過載能力,也是其它有機(jī)物電纜無法比擬的一個(gè)明顯特征。
1.5 高危行業(yè)安全性
在石油化工、鋼鐵冶煉、地鐵隧道、核電站等潛在危險(xiǎn)爆炸區(qū)域、線路等高危行業(yè)和場(chǎng)所,有機(jī)絕緣電纜在著火或長(zhǎng)期過載時(shí)會(huì)釋放出煙霧及有害氣體。尤其火災(zāi)情況下,由于陰燃時(shí)有機(jī)物會(huì)產(chǎn)生大量煙霧和有害氣體,如聚氯乙烯絕緣電纜燃燒的煙霧中除了一氧化碳、二氧化碳外,還有大量的氯化物;阻燃電纜由于采用溴化物阻燃劑,其燃燒時(shí)煙霧中會(huì)有溴化物;橡皮絕緣電纜燃燒時(shí)會(huì)釋放出大量的硫化氫。有些電纜燃燒時(shí)還會(huì)產(chǎn)生氟化物,這些有害氣體對(duì)人的生命安全造成極大的危害。根據(jù)日本提供的資料,聚氯乙烯在400℃時(shí)發(fā)煙量為4.0m3/g,而在300℃時(shí)為10.4m3/g,由于供氣不足,煙霧中大量的是使人窒息的一氧化碳,而二氧化碳較少。同時(shí)大量煙霧增加了人們的恐慌,也給救授和消防增加了困難。而礦物絕緣電纜絕對(duì)不存在上述問題,因而它也是最安全型的電纜。
2 綜合應(yīng)用 經(jīng)濟(jì) 性
由于組成礦物絕緣電纜的全部材料均為無機(jī)材料,它的允許使用溫度要比耐火電纜高得多(現(xiàn)耐火電纜一般為70℃),iec92出版物推薦礦物絕緣電纜的使用溫度為95℃,iec364-5-523修訂版規(guī)定裸的礦物絕緣電纜使用溫度可達(dá)105℃。因而它的載流量要比耐火電纜高得多。如果按允許溫升到90℃來選擇礦物絕緣電纜在25mm2及以下時(shí),其截面比耐火電纜接近小一個(gè)截面等級(jí),而在35mm2及以上時(shí),可小兩個(gè)以上戴面等級(jí)。即便按70℃與耐火電纜同樣的允許溫度選擇,在35mm2及以上截面時(shí),也完全可小1個(gè)以上的截面等級(jí),因?yàn)榈V物絕緣電纜35mm2及以上的,全部為單芯電纜。iec認(rèn)可,對(duì)于70安培負(fù)荷,用礦物絕緣電纜可用10 mm2,而用聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套和鋼絲鎧裝的電纜為25mm2,此時(shí)電纜的外徑比分別為12.7mm和23mm,體積比為1:4,重量比為0.6 kg/m和1.5kg/m。另外礦物絕緣電纜的銅護(hù)套就是一個(gè)完好的地線,因此與耐火電纜相比,它完全可少一根地線,也就是說3芯電纜可代4芯耐火電纜,4芯可代5芯耐火電纜。恰當(dāng)?shù)倪x用礦物絕緣電纜的一次性投資費(fèi)用,就不會(huì)比選用耐火電纜高多少,甚至持平。用礦物絕緣電纜的銅護(hù)套做地線,按比耐火電纜降低二種截面等級(jí)選擇,從性能價(jià)格比上看,防火電纜價(jià)格不高,但比低煙無鹵耐火電纜的性能要好,價(jià)格要比低煙無鹵耐火電纜低30%左右,目前防火電纜價(jià)格已不斷下浮,價(jià)格更接近耐火電纜。
如果考慮到安全就是最大的經(jīng)濟(jì)性以及它也是永久型的電纜(在250℃下長(zhǎng)期使用壽命可達(dá)數(shù)百年,而一般型塑料絕緣電纜估計(jì)預(yù)期壽命20余年),那麼,選用礦物絕緣電纜的綜合應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性就更可想而知了。
3 附件安裝獨(dú)特性
終端。礦物絕緣電纜在正式安裝時(shí),在其兩端要用一種永久性的金屬終端進(jìn)行密封,這種終端由兩個(gè)部分構(gòu)成,一個(gè)用來使電纜絕緣材料氧化鎂與外界隔絕的密封部分(一般由黃銅罐、罐蓋、密封材料和導(dǎo)體的絕緣套管組成)。另外一個(gè)用來把電纜連接到開關(guān)柜上的壓蓋部分(一般由壓蓋本體、壓縮環(huán)和壓蓋螺母組成)。由于礦物絕緣電纜的無機(jī)絕緣層易吸潮,若電纜兩端不作任何密封處理,則在開始的幾周里潮氣就會(huì)進(jìn)入100mm,且隨著終端頭在潮濕空氣里的暴露時(shí)間的增加,潮氣進(jìn)入深度會(huì)逐漸達(dá)到200~300mm。用500v兆歐表對(duì)芯線進(jìn)行對(duì)地絕緣測(cè)試時(shí)(注意:如果電纜運(yùn)行溫度載70℃時(shí),線芯的阻值應(yīng)按其額定阻值再乘以1.21進(jìn)行修正),若絕緣電阻值達(dá)不到100mω以上,就必須對(duì)電纜受潮段進(jìn)行驅(qū)潮處理,即用噴燈火焰加熱電纜受潮段,使電纜逐漸受熱而將潮氣慢慢驅(qū)趕出去。經(jīng)過燒結(jié)后(或切除后)的電纜仍可以保持良好的絕緣。因此,礦物絕緣電纜在倉(cāng)儲(chǔ)和安裝時(shí)要求做到以下幾點(diǎn):倉(cāng)儲(chǔ)時(shí),電纜必須要由臨時(shí)封端;安裝時(shí)需將臨時(shí)封端換成永久性的封端;在測(cè)試絕緣電阻時(shí)要切除臨時(shí)封端的長(zhǎng)度。
中間連接器。安裝過程中,由于電纜的生產(chǎn)長(zhǎng)度有限,在電纜敷設(shè)長(zhǎng)度不夠時(shí),就需要安裝中間連接器。對(duì)于多芯礦物絕緣電纜的中間連接器,由于多芯電纜的線芯截面相對(duì)較小,所以在安裝中間連接器時(shí),不僅要保證芯線與芯線、芯線與銅護(hù)套層之間的距離,還要保證每相芯線的絕緣電阻值,因此,在芯線連接時(shí),為減小芯線連接段的體積,縮小中間連接器中連接套管的直徑,應(yīng)采用錯(cuò)位連接法。在施工安裝中,必須按中間連接附件標(biāo)記好每相芯線連接的具體尺寸和具置,處理好芯線絕緣。
絕緣測(cè)試。在礦物絕緣電纜的終端頭、中間連接器安裝之后,應(yīng)再進(jìn)行一次絕緣測(cè)試,在測(cè)試中,兆歐表的指針指向∞時(shí)說明線路的絕緣性能良好,若測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)阻值下降,則可能的故障點(diǎn)應(yīng)該在終端頭或中間連接器處,此時(shí)應(yīng)拆除終端頭或中間連接器,用噴燈對(duì)電纜重新進(jìn)行燒結(jié)直至電纜絕緣合格為止。
4 建議配電設(shè)計(jì)中考慮推廣使用
關(guān)鍵詞:供電系統(tǒng);優(yōu)化改造;設(shè)計(jì)實(shí)踐
【分類號(hào)】:TG333.2
一、引言
礦井供電系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)的重要?jiǎng)恿υ矗湎到y(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)劣直接影響煤礦生產(chǎn)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和煤炭生產(chǎn)成本。隨著煤炭生產(chǎn)技術(shù)的迅速發(fā)展,煤炭的產(chǎn)量大大提高,煤礦作業(yè)中大功率電機(jī)等大型電氣設(shè)備的不斷應(yīng)用和增加,井下供電系統(tǒng)承擔(dān)的負(fù)荷就越來越多,這就要求整個(gè)井下供電系統(tǒng)必須提高供電質(zhì)量。一旦煤礦井下供電系統(tǒng)出現(xiàn)問題,整個(gè)礦井的正常運(yùn)轉(zhuǎn)必然會(huì)出現(xiàn)紊亂,極容易發(fā)生瓦斯事故和淹井等惡性事故,其后果不堪設(shè)想。
二、井下供電系統(tǒng)技術(shù)改造設(shè)計(jì)原則
(1)一定認(rèn)真貫徹國(guó)家有關(guān)安全生產(chǎn)的各項(xiàng)方針政策和法規(guī),遵照有關(guān)現(xiàn)行的設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程、規(guī)范及規(guī)定。
(2)要從整體出發(fā),對(duì)提出的優(yōu)化改造設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的計(jì)算,并要求施工圖紙齊全。深入論證電源、負(fù)荷及線路布局的合理性,并要從定性和定量?jī)煞矫鎭碚撟C其安全可靠性和經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定性。
(3)充分了解供電現(xiàn)狀,對(duì)不符合技術(shù)要求和安全規(guī)程的必須進(jìn)行技術(shù)改造或更換,盡量利用現(xiàn)有設(shè)施和能夠安全運(yùn)行的電氣設(shè)備,本著減少改造工程量、投資少,見效快的原則,
(4)在保證供電安全可靠的前提下,力求所用的開關(guān)、啟動(dòng)器和電纜等設(shè)備最少。
三、井下供配電
(1)供電電壓
井下高壓采用10kV,采區(qū)低壓動(dòng)力采用1140V及660V,井底車場(chǎng)石門采用660V,照明及手持電鉆采用127V。
(2)井下供配電系統(tǒng)
本礦井為斜井開拓方式,運(yùn)輸大巷內(nèi)采用膠帶機(jī)運(yùn)輸,運(yùn)輸順槽采用膠帶機(jī)運(yùn)輸、軌道下山采用調(diào)度絞車提升。根據(jù)井下負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表得出,礦井最大涌水時(shí)井下計(jì)算負(fù)荷為Pj=2520.8kW,Qj=2439.8kvar,計(jì)算電流Ij=181.9A。按經(jīng)濟(jì)電流密度計(jì)算,礦井下井電纜選用2回MYJV22―8.7/10kV,3×95mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣礦用電力電纜,經(jīng)主井筒引至井下中央變電所。兩回電纜分別取自地面變電所10kV不同的母線段,一回運(yùn)行,一回備用。當(dāng)一回電纜故障時(shí),另一回電纜能保證井下現(xiàn)有最大涌水量時(shí)的全部用電負(fù)荷供電。
1)中央變電所
井下變電所內(nèi)10kV側(cè)選用9臺(tái)BGP49-10型礦用隔爆型高壓真空配電裝置;變電設(shè)備選用2臺(tái)KBSG-400/1010/0.69kV400kVA礦用變壓器;0.66kV側(cè)選用3臺(tái)KBZ-500型礦用隔爆饋電開關(guān)、3臺(tái)KBZ-200型礦用隔爆饋電開關(guān)、3臺(tái)QJZ-200型礦用隔爆真空磁力啟動(dòng)器、1臺(tái)BZX-4.0/0.6,4.0kVA0.6/0.133kV型照明變壓器綜合保護(hù)裝置。
井下變電所10kV配出共6回,2回至所內(nèi)變壓器;1回至采區(qū)配電點(diǎn);1回至綜掘配電點(diǎn);1回至運(yùn)輸大巷膠帶機(jī)配電點(diǎn)。低壓配出共7回,其中3回至主水泵,2回至調(diào)度絞車硐室,1回至給煤機(jī),1回至普掘配電點(diǎn)。井下電纜全部用銅芯電纜,井下主電纜選用交聯(lián)聚氯乙烯擴(kuò)護(hù)套內(nèi)鋼帶鎧裝MYJV22-8.7/10kV型電力電纜,低壓動(dòng)力電纜除煤電鉆采用MZ-0.3/0.5型煤電鉆專用橡套電纜外其他均選用MY-0.38/0.66型礦用橡套電纜。
2)采區(qū)供配電
為減少管理環(huán)節(jié),節(jié)約投資,使高壓深入負(fù)荷中心,采區(qū)所有負(fù)荷均直接由中央變電所供電。自中央變電所10kV的兩段母線分別引出電纜向采區(qū)運(yùn)輸皮帶、綜采工作面、綜掘工作面供電。以上各用電負(fù)荷均采用KBSGZY型礦用隔爆型移動(dòng)變電站供電。供電電纜采用煤礦專用高壓雙屏蔽監(jiān)視型橡套電纜,電纜型號(hào)為MYPTJ-6/10kv,3×50+1×25/3+JSmm2、MYPTJ-6/10kv,3×25+1×16/3+JSmm2。本設(shè)計(jì)中,所有開拓及掘進(jìn)工作面的局扇均采用專用開關(guān)、專用電纜供電,并配有風(fēng)電瓦斯閉鎖裝置。掘進(jìn)工作面的局扇均采用雙回路供電。
(3)井下電氣設(shè)備保護(hù)
1)10kv配電設(shè)備設(shè)有短路、過流、失壓及單相選擇性接地保護(hù)。
2)0.66kv配電設(shè)備設(shè)有短路、過載、失壓及漏電保護(hù)。
3)煤電鉆設(shè)有電鉆變壓器綜合裝置,對(duì)煤電鉆能起動(dòng)短路、過載、漏電等保護(hù),對(duì)煤電鉆能進(jìn)行遠(yuǎn)距離控制。
4)掘進(jìn)面局扇設(shè)有風(fēng)電瓦斯閉鎖裝置,工作面設(shè)有瓦斯斷電保護(hù)裝置。
(4)井下照明
井下采用固定、移動(dòng)式電氣照明,照明電壓等級(jí)為127v。各機(jī)電硐室、候車室、井底車場(chǎng)主要運(yùn)輸巷等處照明采用固定照明,照明燈俱為:DGS-20/127YA型礦用隔爆熒光燈,約60盞。移動(dòng)照明選用KS88型礦燈,約150盞。礦燈充電設(shè)備設(shè)在地面,型號(hào)為KTSY―102礦燈快速充電機(jī),共計(jì)3臺(tái)。
(6)井下接地
在井下水泵房水倉(cāng)內(nèi)設(shè)兩塊1500×750×5mm的鍍鋅鋼板作為主接地極。各配電點(diǎn)均設(shè)輔助或局部接地極。所有用電設(shè)備的外殼及保護(hù)裝置(包括電纜的鎧裝及接地芯線)和局部接地裝置都要同主接地裝置相連,形成一個(gè)完整的接地網(wǎng),接地網(wǎng)上任一保護(hù)接地點(diǎn)的接地電阻不得超過2Ω。
四、總結(jié)
隨著煤炭技術(shù)的飛速發(fā)展,大功率的采煤機(jī)組及運(yùn)輸設(shè)備也隨之增加,井下負(fù)荷容量遠(yuǎn)不能滿足井下供電系統(tǒng)的供電要求,因此煤礦井下供電系統(tǒng)改造勢(shì)在必行。通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn),設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行供電系統(tǒng)改造時(shí),應(yīng)加強(qiáng)對(duì)用電單位供電現(xiàn)狀的了解及現(xiàn)場(chǎng)勘察調(diào)研,多方討論,提出多種方案進(jìn)行論證,本著供電安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的設(shè)計(jì)理念進(jìn)行技術(shù)改造,以提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益,從本質(zhì)上全方位的建立本安型煤礦供電系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn)
[1]魏良.礦山電氣設(shè)備使用技術(shù)[M[.煤炭工業(yè)出版社,2006.
[2]《煤礦安全規(guī)程》.北京:煤炭工業(yè)出版社.2010.
為了工程處生產(chǎn)目標(biāo)和二礦可持續(xù)發(fā)展,年8月我們?nèi)?duì)職工來到二礦北山第八項(xiàng)目部。施工-700米配套工程,先后建設(shè)井底繞道和井底水倉(cāng),現(xiàn)在施工管子道。以前干過巷道和暗立井,通過這兩個(gè)項(xiàng)目的施工受益匪淺,也打開了視野,增長(zhǎng)了見識(shí),為我以后進(jìn)一步走向工作崗位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
一作為一名井下電工,淺先介紹一下供電系統(tǒng)
地面變電所供電采用雙回路供電,進(jìn)出線電纜均選用yjv22-10-3120型10kv銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜,電纜附件選用wrsy-331-2型交聯(lián)電纜熱縮型戶外終端頭和jrsy-331-2型交聯(lián)電纜熱縮型中間接頭,并有獨(dú)立的供電間隔.供電的可靠性、安全性好。變電所的接線方式為單母線分段,安裝kygd-z高開柜,jsnp2313智能型微電腦保護(hù)裝置,每臺(tái)高開柜具有選擇性漏電保護(hù)功能;低壓開關(guān)柜選用礦用一般型kydd-z開關(guān)柜,具有以下功能:、封閉式結(jié)構(gòu);、近控、遠(yuǎn)控操作功能;、微電腦后臺(tái)操作系統(tǒng)。安裝兩臺(tái)s11-630/6/0.4主變壓器,一臺(tái)工作,一臺(tái)熱備用.入井為雙回路供電,入井選用myjv22-6-395高壓交聯(lián)電纜,由地面變電所直接敷設(shè)至井底變電所。井底變電所安裝兩臺(tái)礦用防爆型干式變壓器kbsg-500/6/0.69,一臺(tái)工作,一臺(tái)熱備用,安裝kbz-400饋電開關(guān),輸送各分隊(duì)和井底泵房,還有信號(hào)綜保供大巷照明。
二煤礦機(jī)電安全
1礦用電氣設(shè)備防爆的重要性
電氣設(shè)備在正常運(yùn)行或故障狀態(tài)下可能出現(xiàn)火花、電弧、熱表面和灼熱顆粒等,它們都具有一定能量,可以成為點(diǎn)燃礦井瓦斯和煤塵的點(diǎn)火源。大量統(tǒng)計(jì)資料表明,電火源是井下瓦斯爆炸的主要點(diǎn)火源,約占50%左右。而且隨著煤礦井下電氣化程度的提高及井下電氣設(shè)備電壓等級(jí)的提高,電氣設(shè)備的事故更易發(fā)生,因此搞好電氣設(shè)備的防爆,對(duì)防止瓦斯、煤塵爆炸具有十分重要的意義。
2礦用電氣設(shè)備防爆的基本措施
采用間隔隔爆技術(shù),比如我們使用的防爆開關(guān),把正常運(yùn)行或故障狀態(tài)下可能引爆瓦斯或煤塵的電氣設(shè)備置于堅(jiān)固的具有隔爆結(jié)構(gòu)的外殼內(nèi),當(dāng)隔爆外殼內(nèi)發(fā)生爆炸時(shí)不會(huì)引起外殼外部瓦斯或煤塵的爆炸。采用本質(zhì)安全技術(shù),其特點(diǎn)就是限制熱源的熱量,使本質(zhì)安全型設(shè)備在事故或故障狀態(tài)下所產(chǎn)生的電火花不能點(diǎn)燃瓦斯或煤塵,但這種防爆技術(shù)只適用于“弱電”系統(tǒng)。采用增加安全程度的措施,主要依靠提高設(shè)備的安全程度,降低故障率,從而防止電弧、火花或危險(xiǎn)溫度的產(chǎn)生。采用快速斷電技術(shù),又叫超前斷電技術(shù),其特點(diǎn)是采取可靠的自動(dòng)快速切斷故障電流的措施,使可能產(chǎn)生的電火花或電弧存在的時(shí)間小于點(diǎn)燃瓦斯或煤塵所需要的最小時(shí)間。瓦斯爆炸的感應(yīng)期一般為10ms以上,煤塵爆炸的感應(yīng)期一般為40-250ms。