矿用电缆十篇

矿用电缆篇1

【关键词】建筑行业；矿物绝缘电缆；性能；应用

随着建筑用电缆的负荷越来越大，建筑电气施工对所用电缆的性能要求也越来越多，很多电缆生产企业为了满足市场需求，都在不断的研发新型电缆，以实现高质量高性能的新型建筑用电缆。目前已经有各种阻燃电缆与耐火电缆被研发应用，在一定程度上改善了电缆的使用性能，但这些电缆在实际的应用中却仍然存在诸多问题，如价格过高等，因而目前我国的建筑用电缆依然是使用的普通阻燃耐火电缆。而普通电缆在使用中一旦发生事故，就会使电缆着火并释放大量的毒烟，给建筑内人员逃生造成不利环境。为了能够有效解决这些问题，必须要研发一种具有良好性能的电缆作为建筑的主要线路电缆，就目前的技术来讲，矿物绝缘电缆是性能最佳的一种建筑用电缆，以下本文就对其性能与实际应用情况进行分析。

1.建筑用矿物绝缘电缆的性能及优点

由于矿物绝缘电缆是以矿物氧化镁为主要的绝缘体材料，而氧化镁又是一种不可燃烧的物质，且在遇到高温时不会产生毒烟或其他有害物质，因此以氧化镁作为铜芯、铜护套的绝缘体的电缆具备较好的性能和诸多优点，具体如下所示：

1.1绝缘性高

在一般情况下，只要电缆湿度控制在0.4%以下时，氧化镁绝缘电阻的绝缘性要比普通绝缘材料高出许多，因而使得矿物绝缘电缆具备了较高的绝缘性。

1.2耐热性能良好

在高温时，无论是线芯或者是铜护套均不产生氧化。由于电缆绝缘内的含氧量很低，线芯氧化并不严重。但电缆护套因暴露在空气介质中而剧烈的氧化，温度越高氧化就越严重。当电缆铜护套的温度超过250℃时，便开始发生急剧氧化，形成氧化层CuO，使护套厚度减薄。电缆在250℃时，护套厚度减薄0.25mm，一般要经过240年左右的时间，而在1000℃时，则只需2.87h，所以允许正常工作温度必须在250℃及以下，当铜护套厚度为0.5mm时，在1000℃高温下可使用6.79h。

1.3 允许载流量大

由于氧化镁材料具有较高的导热系数和耐过载能力，使防火电缆可以承受高密度电流，尤其是小截面电缆。矿物绝缘电缆载流量采用英国电机工程师学会所有定的计算后的修正值，对于同截面的电缆而言，防火电缆比其它类型的电缆传送的电流要大。根据比较，小规格的电缆载流量提高30%左右，大规格的电缆提高10%左右。同时，过载能力强，也是其它电缆无法比拟的。

1.4 机械性能

防火电缆具有极好的机械性能，并能具有经受较大的变形后仍能保持本身的工作性能的特性。

1.5 防火特性佳

从我国建筑发生电气火灾事故的原因调查分析可以发现，引起电气火灾事故的原因大都是因为电缆负荷过大或短路导致电缆自燃，或者因为外界火源接触到电缆而引起的电缆燃烧。无论是哪种情况，都是因为电缆自身的防火性能不佳而引起的。而矿物绝缘电缆则不会轻易出现自燃或燃烧现象，这是因为矿物绝缘电缆是以氧化镁为绝缘体的，而氧化镁的熔点高达2800℃，很难轻易燃烧，因而矿物绝缘电缆的防火性能极佳。经试验表明，矿物绝缘电缆在温度高达800℃ -900℃的火焰中烧2h，电缆一直能正常运行；在1000℃的火焰下燃烧30 min，电缆仍完好无损，继续正常运行。这就表明了矿物绝缘电缆已完全达到电气和建筑防火安全规程的要求。

1.6耐腐蚀性和耐辐射性好

由于铜护套具有较好的耐腐蚀性能，一般情况下，无需加防护措施。当电缆应用于化学腐蚀（如酸、碱）较严重的场合或工业污染严重的地点时，宜选用加PVC护套的防火电缆。另外，铜护套具有屏蔽层的功能，因而也具有耐辐射性。

1.7使用期限较长，且更加安全可靠

由于矿物绝缘电缆的结构组成是铜芯与绝缘护套组成，是一个密闭的整体，因而材料很难被外界空气中的氧气作用而发生老化现象，这就使得电缆的整体使用寿命更长，再加上铜护套的自身特性，使得电缆的接地性更好，因此有效实现了防雷接地措施，从而确保电气线路运行的安全可靠。

1.8性价比较高

与普通的电缆相比，矿物绝缘电缆的单价相对较高，一般会高出2-3倍，比其他具有防火性能或阻燃性能的电缆也要高出1倍左右。但若从性价比的角度来看，矿物绝缘电缆的性价比是非常高的，因而其价格实际上并不算高，尤其是当前矿物绝缘电缆的价格已经在不断下调，更是进一步增大了其性价比。

2.矿物绝缘电缆在建筑中的应用范围与应用方法

在实际的建筑电气工程施工中，采用矿物绝缘电缆作为建筑的主要电缆对于提高建筑的整体电气工程施工质量是有着很大帮助的。目前在很多建筑的电气施工中，都大量采用了矿物绝缘电缆，取得了较好的应用效果。

2.1 应用范围

（1）需确保人身和财产安全的场所。如高层建筑、历史性建筑、博物馆、大型旅馆、医院、影剧院、百货商场等。

（2）高温或火灾危险区域。船舶、机场、炼油厂、煤气厂、油库、核电站、发电厂、钢铁厂和化工厂等。

（3）重要的公用设施。如广播通信大楼、地球卫星地面接收站、多层停车场、公用照明、地铁、隧道、矿井等。

2.2 应用中的注意要点

（1）选用型号及规格。目前，应用最广泛的是7芯以下的防火电缆，国外已生产出19芯的电缆，1.4芯大部分用作电力系统，7芯以上的电缆用作控制系统，单芯电缆的最大截面已到400mm，24芯电缆已到25-。如果需要更大截面或更多回路时，可根据情况平行敷设多根电缆。一般使用场合选用裸电缆，在化工厂或污染严重的地区应选用带PVC外护套的电缆。

（2）工作温度的确定。在设计时，国际电工委员会建议，在正常情况下防火电缆的长期使用温度为90℃，这主要考虑到终端密封材料的温度限制以及电缆线路在高温工作时的电压降和功率损耗。在特殊情况下，不带聚乙烯护套的电缆允许在250℃及其以下高温状态连续工作。在事故或火灾等情况下，电缆可在更高温度下持续工作，直至铜的熔点（1083℃）温度为止。但在这种情况下，电缆的电气参数将会改变，绝缘电阻下降，损耗增大。

（3）截面的选择及其经济性。在负荷相同的情况下，防火电缆选择的导体截面可比聚氯乙绝缘和护套型电缆等低一档以下。因此，防火电缆的外径比普通铠装型电缆外径要小得多，重量也轻。由此可见，防火电缆不但在阻燃、耐火特性上，而且在外径尺寸和重量上都优越于其它电缆，从而可减少电缆沟或电缆桥架的尺寸，使工程总投入的费用减少。

（4）防火电缆的敷设与安装。防火电缆配有专门的永久性终端，采购方便，现场敷设和安装时生产厂家派员工到施工现场负责免费技术指导，终端包括中间联接器和终端头，以确保电缆在使用过程中可靠的联接与密封。电缆的敷设和安装并不是很困难，所有安装工序均可现场操作。电缆在出厂试验之前，已经进行退火处理，电缆不是很硬，用手可以弯曲，在木锤垫上木板可以很容易的将电缆矫直。安装中间联接器和终端头可用专用安装工具，生产厂家均可配套供应。

3.结语

综上所述，防火电缆具有其它电缆不可比拟的阻燃和耐火特性，是消防系统用最佳电缆，可替代耐火电缆在建筑工程中广泛使用，并能够达到良好的电气工程施工效果。

【参考文献】

矿用电缆篇2

【关键词】矿物绝缘电缆；中频退火；功率控制

矿物电缆又叫矿物绝缘电缆，或MI电缆，以及永久性电缆。与传统电缆有较大区别，矿物电缆是一种革新产品，因其性能性能优越，使用寿命长，又被称为永久性电缆。其绝缘层为无机盐氧化镁，外层护套为铜管，电缆芯体为铜导线，矿物耐火阻燃性能优越。一些国际性组织和国外的标准和规范明确规定在某些场所和部位必须使用矿物绝缘电缆，尤其是在安全要求特别高和环境条件特别恶劣的场所[1]。

一、矿物电缆生产工艺概述

目前，矿物电缆常用的生产工艺主要有预制氧化镁瓷柱法、氧化镁粉自动灌装法和氩弧焊连续焊接法三种。

预制氧化镁瓷柱法是预制氧化镁瓷柱后再进行热装配；氧化镁粉自动灌装法通过对氧化镁粉进行热处理、磁选后，再进行热灌装。这两种方法都是待装配完毕，进行反复拉拔，同时伴以电阻炉退火工序[3]。采用该方法得到的矿物电缆合格率高，产品结构、尺寸好，同心度高，但是生产周期长、功效低。

氩弧焊连续焊接法是采用氩弧焊方式焊接铜带，进行纵包，在定芯管中流入线芯， 并采用在氧化镁粉中加硅油的方式进行灌粉、轧制，这种工艺可以同时采用感应退火方式进行退火。

二、中频退火生产矿物电缆的原理与工艺简介

（一）中频退火的原理

可控硅中频电源装置简称可控硅中频装置，是利用可控硅的开关特性把50Hz的工频电流变换成中频电流的一种电源装置，主要是在感应熔炼，感应加热，感应淬火等领域中广泛应用。感应加热就是让需加热金属通过通电螺旋管，由此，工件在通电螺旋管中产生涡流而发热，从而达到在非接触的状态下就能加热。效果，

（二）中频退火设备

我公司所用的中频退火设备为河北三伊天星的KGPS系列晶闸管（可控硅）中频电源，它通过一个三相桥式整流电路把50Hz工频交流电源整流成直流电源，经过滤波器（直流电抗器）滤波后，经并联型逆变器将直流电逆变为单相中频供给负载。该设备采用89C51单片机为控制核心，配以大规模集成电路，在充分发挥计算机软、硬件强大功能基础上，实现对整流和逆变的最佳调节。在矿物绝缘电缆的生产中，这种设备的透热性能好，同时结合红外线测温仪对温度加以控制。由此相对使生产量，工作效率都得到大幅提高。

（三）中频退火工艺

该生产线中的两套中频感应退火装置。分别垂直摆放在1号轧机出口后和水平摆放在2号轧机出口处（成品电缆外径出口处），前者采用的8kHz、125kW的水冷式电源，后者采用的是8kHz、250kW水冷式电源。

在图1中，电缆经过第一次中频退火后，需要通过一个安装有导向槽的冷却水箱（1号淬火箱），该冷却水箱连到循环水泵和外水水箱，退火冷却系统通过另一个交换器和外部水系统相连，这样就可以实现对电缆和中频电源进行冷却。然后电缆水平进入二号轧机，根据规格轧制到标准直径后，再经过二号中频退火，这样通过成圈收线后的电缆经各项检验合格后就一次性成品交付了。根据电缆规格型号的不同，跟随生产线的速度调节相应的功率，达到恰当的温度，寻求退火功率和生产线速度的最佳匹配，避免内生外熟的现象。调节功率、温度参考下表：

（四）中频炉的常见故障及处理

该中频炉是水冷式结构，故而对水流、水压有一定的要求，发现无法启动时，首先要检查水压，压力一般在0.15MP-0.2MP，再检查流量检测计，因为压力表的辅助触点以及流量计的磁力检测开关已连锁保护启动环节，此时要检查水箱水位、清理滤网等结合报警代码进行排查。再者，接地故障也是常见故障，表现在感应圈中的玻璃管破损，以及玻璃管两端的石英垫块有炭化现象，可以针对性更换。

矿用电缆篇3

关键词：矿物绝缘电缆 重要场所 危险场所 消防 电气火灾 安全性

中图分类号：TM247文献标识码： A 文章编号：

0 引言在现代的配电系统中矿物绝缘电缆有着广泛的使用空间，其耐火性、耐久性、安全性、施工便捷和经济性是传统的电力电缆所无法取代的。

1 安全性

据统计，电气火灾的发生次数以及所造成的损失均属各类火灾之首。其中由线路引发的占电气火灾的一半之多，所以合理地选择电缆是避免电气火灾或即使发生火灾也能可靠保证消防设备供电的连续性，进而尽早灭火，减少损失的重要环节。矿物绝缘电缆是由铜和氧化镁制成。铜的熔点为1083℃，氧化镁的熔点是2800℃。所以在其温度不超过1000℃时，电缆结构不会出现问题。因此在绝大部分场所是不会因熔化或燃烧而解体的，更不会传播火种。

1.1矿物绝缘电缆是由无机材料制成，它不会放出任何烟雾和有害气体，而相比之下，传统的电缆（包括阻燃、低烟低卤、低烟无卤和其相应的耐火电缆）在着火、被火烧或长期过载绝缘受损时烟雾和有害气体都会存在。聚氯乙烯绝缘电缆的烟雾中有大量的CO、CO2和氯化物，其它电缆的烟雾中还会含有溴化物、氟化物和硫化氢，这些物质对人的危害是很大的。根据美国海军工程标准NES713提供数据，一些有害气体很少量就会造成人体的极大伤害（见表1）。

表1部分有害气体对人体的伤害量

1. 2在耐过电压方面，传统电缆在超过其极限耐压值发生意外时被击穿，绝缘层被损坏，电缆必须更换，而矿物绝缘电缆击穿的是击穿处的空气电离作用，氧化镁熔化后成份不会改变。所以矿物绝缘电缆在耐过电压和性能稳定性方面远远优于传统电缆。

1. 3在防水、防爆方面，矿物绝缘电缆是最安全的电缆。由于其护套是无缝铜管，水、油和气体不会渗透到电缆内部，在有腐蚀性的特性场所可加装PVC护套，多种的防护措施使其有极高的安全性。在耐机械损伤方面，矿物绝缘电缆可经受剧烈的机械破坏，而不会损害其导电性能，在电缆外径变形到原外径1/3的情况下仍可正常工作。在耐辐照方面，因为其为无机材料制成，材料自身时性稳定，可长期保持较高绝缘电阻，而传统电缆其绝缘层在强辐照下很容易老化，绝缘特性降低出现危险。

2 耐火性

目前常用的聚氯乙烯电缆（普通型、阻燃型、耐火型等）最高使用温度为70℃，超过此温度绝缘层老化加速，寿命缩短，进而引发火灾。按照英国BS6387电缆耐火特性测试标准，只有矿物绝缘电缆能满足以下三种测试：

A明火燃烧950℃，持续3小时

B明火燃烧650℃，喷淋水持续15分钟

C明火燃烧950℃，每隔30秒用重物撞击，

国产的耐火电缆（NH—VV）只能满足GB12666.6-90耐火测试中A类测试：明火燃烧950℃，持续90分钟。而大多数厂家生产的耐火电缆仅能满足B类测试；明火燃烧750℃，持续90分钟。实验证明矿物绝缘电缆的耐火特性是十分优秀的，即使其它任何电缆附加保护装置也无法与其相比。

3 耐久性

正常使用电缆寿命是由其绝缘层的完好程度来决定的。塑料电缆中寿命较长为交联聚乙烯绝缘电缆。在完全正常的使用条件下，最长的使用寿命是40年左右，聚氯乙烯绝缘电缆的使用寿命约为20年。如果出现过载情况发生，寿命会大幅度降低，如果发生局部火灾，电缆受损还必须更换。按建筑物正常的使用寿命计算，电缆也至少得更换2次以上。

矿物绝缘电缆的寿命取决于铜护套的氧化速度，其氧化速度与其工作温度有关，即使在250℃下长期使用，需要2.57年才使铜护套氧化0.025mm，表2列出了不同温度下铜护套的氧化速率。

表2不同温度铜护套氧化速率

由此表中数据可以看出，即使是最小规格的矿物绝缘电缆（其铜护套厚度为0.46mm）其寿命也可达数百年，远远超过建筑物的使用寿命而实际上电缆也不可能长期在250℃下使用。即使铜护套氧化，其氧化物-氧化铜仍是良导体，对其性能的影响很小。所以，矿物绝缘电缆是一种“永久性电缆”。

4 经济性

电缆的经济性应从两方面考虑：一是初投资、二是运行费用。

4.1从初投资方面，由于矿物绝缘电缆的结构与材料和其他电缆不同，同截面电缆单位长度的价格要比聚氯乙烯绝缘电缆（包括阻燃和耐火电缆）高，但是矿物绝缘电缆的使用温度为95℃，IEC364-5-52394年修订版规定裸矿物绝缘电缆使用温度可达105℃，因而载流量要比耐火电缆高得多。若按允许温升到90℃来选择矿物绝缘电缆，在25mm2以下时,其截面比耐火电缆小一个截面等级，而35 mm2及以上时（35 mm2及以上的矿物绝缘电缆为单芯结构），可以小两到三个截面等级。相对于耐火电缆单纯从价格上相差不大，在矿物绝缘电缆相对与耐火PVC电缆NH-VV（70℃）、耐火PVC钢带铠装电缆NH-VV22（70℃）、耐火低烟无卤电缆NH-DW-YJE（90℃）的性格比较中，相同载流量下的价格差在-22%—37%之间，这个比较是在以下条件下进行的：载流量按照环境温度30℃。由此可见矿物绝缘电缆的性价比是非常高的。

4.2矿物绝缘电缆可以直接明敷，不需其它的防火附件（如防火桥架或耐火线槽等），桥架或线槽部分可以节省很多的资金，因为矿物绝缘电缆的外层为铜护套可以作为接地线，节省一根电缆，而且接地效果和可靠性更好，也节省了相应的施工费用。矿物绝缘电缆施工方便，节省施工时间和强度，其弯曲半径小于传统电缆，节省空间。

5 易于施工

相同截面下，矿物绝缘电缆的外径、体积、重量比传统电缆小得多。在1050A的三相交流线路中，矿物绝缘电缆与橡皮绝缘电缆相比，重量轻30%，外型尺寸小67%。另外矿物绝缘电缆允许的弯曲半径比其它电缆小得多，其弯曲半径根据规格不同在电缆外径的2—6倍之间，远比传统电缆的10—30倍要小，所以安装的要求比传统电缆宽松，所需的空间也小，劳动强度也低，尤其是在改造工程中，其优势更为明显。所以矿物绝缘电缆在施工便捷方面远优于传统电缆。

结语 综上所述，矿物绝缘电缆凭借其优越的性能在各领域包括民用及公用建筑、机场、地铁、医院、古建筑、加油站、船坞、冶金等工程的使用中得到更加广泛的认同。

参考文献

[1]民用建筑电气计规范 JGJ/T 16-92 中国计划出版社 1993

矿用电缆篇4

关键词：二次回归试验设计；DCP硫化；配比；力学性能

DCP出现之后，广泛应用于定睛胶、乙丙橡胶、聚氨酯等多种橡胶中，目前我国矿用电缆生产企业使用的过氧化物主要为DCP。对于矿用电缆橡胶护套CM过氧化物交联的机理为：过氧化物从聚合物主链中脱去氢，然后通过自由基加成反应并形成C-C交联键。由于矿用电缆橡胶护套的硫化胶是以直链状的聚氯乙烯为主要原料，因而由过氧化物产生裂变生成烷氧自由基，两个邻近聚合物链的自由基结合， 形成碳-碳键的行为为有效交联反应。当CM用过氧化物硫化时，若用多官能单体为硫化助剂，则可显著增强硫化效果。

CAMV作为助剂有效缩短胶料焦烧时间的倾向。但是对焦烧不产生影响，是代表性的助剂。橡胶的动态硫化中，硫化剂和助硫化剂的关系是助交联剂为促进剂，催化或促进交联剂硫化。DCP、CAMV皆为硫化剂，两者之间存在着交互作用，选择合适的配比是配方设计的关键。文章对过氧化物交联剂和助硫化剂的用量对矿用电缆橡胶护套的原料CM140B力学性能的影响作了实验考察。

1 试验设计方法

矿用电缆橡胶护套的硫化剂和助硫化剂分别选择DCP和CAMV，试验主要考察配合剂DCP（x1）、CAMV（x2）两因素对橡套的主要原料CM140B硫化胶料性能的影响。

DCP和CAMV用量范围：2≤x1≤8，2≤x2≤8；其他配合剂为固定值。

由于考察的因子有两个，试验采用简化的两变量二次回归试验设计，采用三水平，即-1，0，+1。配合剂的实际用量与水平的关系是：配合剂实际用量=0水平用量十水平间距×间距。DCP、CAMV的水平与用量之间的关系见表1。

表1 水平分布及用量

，试验的基础配方为：CM140B（100）；炭黑（40）；DOP（15）；MgO（10）。硫化温度165°C×16min。

2 DCP用量对CM140B硫化胶料力学性能的影响

将CAMV用量固定在5份，考察DCP用量对CM140B硫化胶料物理机械性能的影响见图1、2。

从图1可以看出，随着DCP用量的增多，硫化橡胶的拉伸强度随着交联键能先增加而减小。随着DCP含量逐渐增加，硫化胶弱键的早期断裂可产生结晶材料，是有利于健康的主结晶取向，所以会有更高的拉伸强度；当DCP用量增加到一极值时，硫化胶料的交联点之间的分子量就相应减小使得交联密度逐渐变大，拉伸强度随着交联密度的变大而增长，出现最大值后继续增加交联密度，有效网链数减小使得网链不能均匀承载，拉伸强度会大幅下降。

伴随DCP用量的加多，CM140B的扯断伸长率降低，这说明扯断伸长率随交联程度的提高而减小。由于交联密度增加到一极值时，过分密集的交联网络会形成应力集中，造成扯断伸长率持续下降。

图2 CM140B的300%定伸应力及撕裂强度与DCP用量的相关性

从上图2可以看出，CM140B的300%定伸应力是随着DCP用量的增加逐渐增大，胶料抵抗变形的能力增高。这说明定伸应力随交联程度的提高而增大。同时，由于CM橡胶的大分子链上带有极性原子，分子间的作用力较大，其硫化胶的定伸应力较高，定伸应力增加达到一极值后不再增大。

随DCP用量的增加，CM140B的撕裂强度逐渐减小，也是由于交联密度增加的缘故。分子间的作用力伴随硫化胶交联程度的逐步加大而增加，因而撕裂强度伴随CM140B物理交联点的增加而降低，但CM140B最佳撕裂强度时的交联密度比最佳拉伸强度时的交联密度更低。

3 CAMV对CM140B硫化胶力学性能的影响

实验考察在硫化剂DCP用量固定时，助硫化剂CAMV用量CM140B物理机械性能的影响。

图3 CM140B的拉伸强度及扯断伸长率与CAMV用量的关系

由上图可以看出，CM140B的拉伸强度伴随助硫化剂CAMV用量的加多而渐渐变大，扯断伸长率渐渐降低。CM140B的分子链的运动随着交联密度的增加受到局限，形成变形所要达到的力就越大，因而拉伸强度渐渐增加。实际生产过程中必须同时考虑到这两个因素的影响，选择最优的配合比。

由图4可知，CM140B硫化胶的300%定伸应力伴随CAMV用量的加大而渐渐变大，撕裂强度渐渐降低。随着交联程度的提高，CM140B的分子链的运动受到限制，使得撕裂强度逐渐减小。实际生产过程中必须同时考虑到这两个因素的影响，选择最优的配合比。

4 DCP、CAMV变量对CM140B力学性能的影响

DCP、CAMV皆为硫化剂，两者之间存在着交互作用，选择合适的配 比是配方设计的关键。试验中其它配合剂的用量固定，考察DCP、CAMV对拉伸强度和扯断伸长率的交互影响。

图5 拉伸强度等值线图 图6 扯断伸长率等值线

图5、图6为其它配合剂固定的情况下，交联剂DCP与助硫化剂CAMV用量同时变化时对CM140B的拉伸强度和扯断伸长率的影响。从等值线图中可以非常直观的从图中选择DCP与CAMV的合适配比。DCP与CAMV的用量均在4～5左右时，CM140B硫化胶具有较好的综合力学性能，非常适合矿用电缆橡胶护套原料CM140B为原料的电线电缆的硫化。

5 结论

5.1 助硫化剂CAMV用量固定时，CM140B的扯断伸长率伴随DCP用量的加大而渐渐降低，只有具有较高的拉伸强度，扯断伸长率随交联程度的提高而减小；CM140B的撕裂强度由于交联密度的增加的缘故，分子间的作用力伴随硫化胶交联程度的逐步加大而增加，因而撕裂强度伴随CM140B物理交联点的增加而降低，但CM140B最佳撕裂强度时的交联密度比最佳拉伸强度时的交联密度更低。

5.2 硫化剂DCP用量固定时，CM140B的拉伸强度伴随助硫化剂CAMV用量的加多而渐渐变大，扯断伸长率渐渐降低。CM140B的分子链的运动随着交联密度的增加受到局限，形成变形所要达到的力就越大，因而拉伸强度渐渐增加。CM140B硫化胶的300%定伸应力伴随CAMV用量的加大而渐渐变大，随着交联程度的提高撕裂强度渐渐降低。

5.3 当交联剂DCP与助硫化剂CAMV用量同时变化时，DCP与CAMV的用量均在4～5左右时，CM140B硫化胶具有较好的综合力学性能，非常适合矿用电缆橡胶护套原料CM140B为原料的电线电缆的硫化。

参考文献

[1]杨春丽.煤矿移动类阻燃软电缆用氯化聚乙烯（CM）橡皮护套的优化设计.煤炭科学研究总院，2010.

[2]杨春丽.电缆氯化聚乙烯橡皮护套的BIPB硫化体系试验研究.煤矿安全，2012.8.

[3]林浩.氯化聚乙烯及其硫化体系的研究.新疆石油学院学报，1999.11（1）.

矿用电缆篇5

关键词 ：矿物绝缘电缆；安装难点；解决方案；经济性；

中图分类号：TM246+1 文献标识码：A

引言：随着现代化建筑的不断发展, 对建筑物内使用的电气设备要求越来越高。矿物绝缘电力电缆具有耐火、防爆、防水、耐蚀、耐机械损伤、载流大、寿命长等特点, 在现代化的大型建筑及一类、二类建筑物内的使用也越来越广泛。

泉州阳光国际广场位于泉州洛江区，建筑面积为152860㎡，地下两层，1#楼地上38层，2-6#楼地上32层，因为该工程1#楼为超高层，属一类建筑，设计人员将其中应急回路电缆采用了矿物绝缘电缆。

1、矿物绝缘电缆主要特性简介

矿物绝缘电缆国内习惯称作氧化镁电缆或防火电缆，是以高导电铜线作为导体，无缝铜管作护套，氧化镁粉作绝缘体的一种耐高温耐火电缆，它具有载流量大、耐过载、防水、防爆、耐腐蚀、耐机械损伤、无烟、无卤、无毒、环保等特点。但在施工过程中发现有一些施工难点，笔者在此总结了施工过程中的难点和解决方案。

2、矿物绝缘电力电缆安装时的几点难点及解决方案

2.1接头处易受潮绝缘电阻值降低及解决方案

电缆的绝缘层由矿物氧化镁组成,它极易与空气中的水分发生化学反应,而生成能导电的氢氧化镁。在电缆头施工中,电缆端头剥开后导体时,电缆的绝缘电阻一般在100 MΩ以上,但如在1 h内未完成电缆头的制作,绝缘电阻可下降到10 MΩ以下,甚至会出现降到0.5 MΩ以下的情况，所以电缆头剥开后或电缆不小心划破后不可使接头及跛损处长期暴露在外，应及时密封及防潮处理，特别是在地下室等施工环境湿气较重的地方，如电缆头及破损处未及时作密封防潮处理，绝缘值会很快下降并会逐步下降到零，这样电缆就无法使用，造成施工中的浪费。

针对“电缆断面长时间暴露在外”问题。造成“电缆断面长时间暴露在空气中”有两个原因：一是在电缆截断时，应立即对所有断开的电缆接头进行包头，并现场分派技术人进行监控，以确保每一个电缆断头都已包头，若未及时包头，电缆头暴露在潮湿空气中必然造成电缆绝缘层氧化镁受潮而无法达到绝缘电阻标准要求。对此，在制作接头或电缆的终端头时，需对电缆断口处用火烤10~15分钟，若电缆绝缘电阻值仍达不到要求，就切掉至少1米电缆后再行接头。二是电缆接头或电缆的终端头制作过程时间过长。要求电缆终端头或中间接头制作时间必须控制在半小时内，严格按照制作步骤进行，制作过程时刻保持环境干燥。同时，在电缆终端头和中间接头安装后，要求立即进行绝缘电阻测试，过24小时后，再测试一次，确保电缆线路性能良好。

针对“电缆外皮破损”现象。该工程采用防火密封线槽敷设电缆，电缆线槽上下返弯较多，造成了电缆线槽接头较多，经过考虑后，选择在接头处电缆线槽的切割面先打磨光滑后再安装，以免电缆在线槽中抽拉造成电缆外皮被锋利的线槽切割面划破，另外还在电缆线槽转弯处，使电缆按照线槽转弯的角度围弯，做到了美观完整，确保了外皮无破损。电缆施工过程中宜采用人工搬运和人工拉引敷设，避免磕碰和撞击，绝对不允许从高处跨空滚下或扔下，造成电缆变形甚至铜护套破裂。

工人操作技术水平较低也是影响绝缘电阻值降低因素之一。针对“工人技术水平较低”问题，项目技术负责人联系矿物绝缘电缆厂家的技术专家，组织工人进行矿物电缆敷设和接头制作的技术交底和专业培训，并对主要操作工人进行理论考核和实际操作考核。实施后，工人对矿物绝缘电缆施工方法的熟练操作，确保了电缆敷设过程中，电缆外皮无破损，美观完整。同时敷设完成后，接头和电缆的终端头制作符合要求，电缆的终端头制作时间控制在半小时以内，防止了接头或电缆的终端头制作过程时间过长，电缆断面的绝缘层受潮。

2.2 施工难度大及解决方法

矿物电缆硬度与一般电缆相比较高，重量约为一般电缆的两倍，特别该项目的矿物绝缘电缆规格多，最大截面大（最小的型号为BTTZ-4*4、最大的型号为BTTZ-3*(1*240)+1*120）,敷设不易达到平行整洁的观感效果，且线路长（该工程最长回路达100米以上）、接头多，查找故障点困难。因此施工难度较大，在进出配线箱处和桥架内弯曲成型也较困难。

针对矿物绝缘电缆硬度大的问题，所以敷设中应尽量避免交叉，施工前应根据设计图纸绘制“电缆敷设走向图”，认真核对电缆的根数、规格、长度、走向、中间接头位置及与其他管道交叉的间距等。敷设时应在专用的电缆放线架上进行，拆除包装时必须格外小心，不得让小刀划穿包装层，以免损伤铜护套，在处理中间连接头和终端时要将电缆长度留余一定的余量，同时应考虑到该电缆难以弯制的特性，电机进线口、穿越沉降缝和伸缩缝处应作长度预留，可做成“S”或“Ω”形。

针对该工程矿物绝缘电缆线路长、接头多的问题，要求在每个回路终、始端，每个中间连接头处，穿墙洞等处要悬挂标牌或粘贴永久性标志，表明各回路编号及相序，以免由于回路多、接头多而无法分辨，出现回路、相序连接的错误。对于楼层出线的分支矿物电缆，每段截取长度为3～10m不等且逐段施工，当天截取的应于当天安装施工完成，避免截取后隔夜施工，不可将已截取未敷设的电缆随意放于作业面较长时间，否则都将造成氧化镁部分吸水，使电缆绝缘能力下降，尽量做到每施工完毕一段，就要连同已施工段进行绝缘测试，避免全部连接完成后才发现绝缘有问题，从而花费较大的人力及财力去解决问题。

矿物绝缘电缆在该工程中多为单芯电缆组成回路, 故容易在电缆固定金具中产生感应涡流。若涡流过大不仅会产生大量的涡流损耗, 还会使电缆的固定金具老化速度加快, 所以在实际施工过程中为避免产生涡流或将涡流减至最小，因此, 现场采用以非金属固定件绑扎电缆, 同时采用合理电缆相序排列使涡流产生量最小。

3 经济性

电缆的经济性应从两方面考虑：一是初投资、二是运行费用。

3.1从初投资方面，由于矿物绝缘电缆的结构与材料和其他电缆不同，同截面电缆单位长度的价格要比聚氯乙烯绝缘电缆（包括阻燃和耐火电缆）高，但是矿物绝缘电缆的使用温度为95℃，IEC364-5-52394年修订版规定裸矿物绝缘电缆使用温度可达105℃，因而载流量要比耐火电缆高得多。若按允许温升到90℃来选择矿物绝缘电缆，在25mm2以下时,其截面比耐火电缆小一个截面等级，而35 mm2及以上时（35 mm2及以上的矿物绝缘电缆为单芯结构），可以小两到三个截面等级。相对于耐火电缆单纯从价格上相差不大，在矿物绝缘电缆相对与耐火PVC电缆NH-VV（70℃）、耐火PVC钢带铠装电缆NH-VV22（70℃）、耐火低烟无卤电缆NH-DW-YJE（90℃）的价格比较中，相同载流量下的价格差在-22%—37%之间，这个比较是在以下条件下进行的：载流量按照环境温度30℃。由此可见矿物绝缘电缆的性价比是非常高的。

矿用电缆篇6

关键词：综掘工作面 固定电缆 新型滑轮悬挂装置 应用

中图分类号：TD611.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（a）-0080-01

平朔公司井工三矿位于平朔矿区的西北部，朔州市西北方向直距约28 km处，平鲁区井坪镇东北约6 km处，行政区划隶属朔州市平鲁区管辖。井田地理坐标为：东经112°18′55″～112°24′04″，北纬39°32′38″～39°32′38″，东西长约7.3 km，南北宽3.5 km，面积18.0016 km2。本矿区为典型的大陆性气候，干燥寒冷、风沙严重，四季分明。气温一般较低，日温差与年温差大，年平均气温5.4～13.8℃，最高温度34.5℃，最低温度-27.4℃.日照年最长2883.1 h，年最短2445.5 h，平均2693.3 h。霜冻每年9月下旬至次年4月，冻土深一般1110 mm，最大1310 mm，无霜期107～175天。

平朔井工三矿井田主要含煤地层为石炭系上统太原组，煤层平均总厚27.11 m，含煤系数26%，估算资源储量的可采煤层为4、6、9、11号煤层，其中4号煤平均厚度10.35 m，9号煤平均厚度11.82 m，11号煤平均厚度3.23 m。平朔公司井工三矿批采的煤层为4号、9号和11号三层。煤层赋存条件不稳定，顶板管理难度大，开采条件较为复杂。矿井设计生产能力600万吨。采煤方法为倾斜长壁后退式，综采放顶煤回采工艺，一次采放全高，全部垮落法管理顶板。9号煤层为特厚煤层，埋藏相对较浅，为了提高矿井的机械化程度，提高掘进的单产，故为9煤的39110综掘工作面采用EBZ-160型掘进机进行截割装载，配套皮带、刮板机运煤。机组供电末端距离工作面30 m左右，综掘机转载与固定电缆架之间使用移动电缆，向工作面机组设备提供动力源并进行各种数据的采集、反馈和控制，全景视频监控、照明。

1 原有固定电缆悬挂装置存在的问题

根据此工作面目前安全生产状况，原有的悬挂装置已无法满足现场的使用，经常在移动过程中导致悬挂装置和电缆损坏，故障频发，主要存在以下问题。

（1）由于电缆悬挂装置过长，造成电缆在移动过程中存在拖地现象，加剧了其磨损。

（2）悬挂装置强度不够，在使用不久就造成70%以上的结构发生扭曲变形，严重的导致断裂、电缆坠落，存在很大的安全隐患，电缆也因此损坏严重，影响制约安全生产，并且检查、维修与更换更为繁琐，维护量大而且困难。

（3）固定方式落后单一，电缆卡接不牢，经常造成电缆窜动，致使悬挂装置间距不一，管线凌乱而且占用空间，难以管理。

（4）悬挂装置间距小，仅为2m左右，所以容量亦小，对外径较大的电缆则无法控制，难以弯曲，储存量更小，造成拉移电缆频繁，工序繁琐，导致员工劳动强度增大。

2 问题解决方案的确定

根据上述存在的诸多问题，原有的悬挂装置的结构和固定方式已无法满足现代化工作面的需求。我们仔细研究并通过理论计算和强度校验，辅以AutoCAD 软件进行设计，对电缆悬挂进行比对和优化，选出最佳方案，确定固定悬挂装置电缆的固定方式和结构，以适应现场的需求，来保障电缆固定和悬挂，确保安全移动，设计了一种新型滑轮固定悬挂电缆装置，各悬挂装置之间的距离也有原来的2 m增加到3 m，满足了现场的需求。

下图为电缆单轨吊新型悬挂装置结构示意图，见图1所示。

3 新型滑轮固定悬挂装置特点及经济效益

（1）电缆排列整齐，减少占用的空间，整体结构设计紧凑，强度高，减少了悬挂装置的自身高度，不会发生变形损坏，降低了使用成本，每年可节约因此投入的资金3.5万余元。

（2）电缆固定方式由原来的C形夹板改为特制O形卡兰进行固定，并且卡兰与电缆的接触面辅以柔性橡胶垫保护电缆，电缆固定可靠，避免在移动过程中产生窜动和扭曲，并可保持悬挂装置间距一致。

（3）电缆对称布置，减少机组来回窜动产生的摩擦对电缆所造成的影响，并避免电缆的磨损，较原来的装置相比可节省材料费用约25万元/年。

（4）减少维护人员的劳动强度，可以达到免维护的效果，每年可节约人工费用3万元。

4 结语

新型滑轮固定悬挂装置，改变了原来吊挂电缆的固定方式和结构，保障了电缆的固定和悬挂，使电缆整齐有序，实现安全移动，满足了现代化综采工作面的需求，已于2010年10月对井工三矿39110工作面的原装置进行更换并使用至今，效果显著，具有推广应用前景广泛。

参考文献

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[5] 魏良.矿山电气设备实用技术[M].机械工业出版社，2005.

矿用电缆篇7

【关键词】 煤矿 供配电系统 设计

近年来，煤矿企业不断向着机械化、集成化的方向发展，工作面机械设备总容量不断增加，供电距离同时也在增长，为保证矿井的安全供电，在对井下供配电系统进行设计时就应该考虑诸多因素，设计出一套经济性、可靠性高的供电系统，下面将结合某矿工程实际，详细介绍现代化煤矿井下供配电系统设计相关的步骤和方法。

1 用电负荷统计

按照需要系数法计算，矿井井下计算负荷：正常涌水量时有功功率为24372kW，无功功率为21414kVar，视在功率32443kVA；最大涌水量时矿井井下有功功率为25541kW，无功功率为22291kVar，视在功率33901kVA。

2 下井电源电缆的选择

根据负荷统计，最大涌水量时按电缆允许的持续电流校核，正常涌水量时按电缆经济电流密度校核，同时满足允许电压损失、机械强度、热稳定等安全运行要求，设计选用四回MYJV42-8.7/10kV 3×240mm2型矿用阻燃交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚氯乙烯护套电力电缆，由地面110kV变电所经由副井井筒引至井下主变电所，长度为每回1250m，四回下井电缆分别引自地面110kV变电所10kV配电室不同母线段，正常四回同时运行，当任一回故障或检修时，另三回路可保证井下除采区外全部负荷用电。

3 供配电系统和电压等级

根据矿井开拓开采部署及井下用电负荷分布情况，确定在井底设井下主变电所一座，主变电所担负主排水泵、胶带输送机、井底车场等井下负荷用电。在采区设采区变电所，向采区内综采工作面、综掘工作面、普掘工作面及采区内其它负荷供电。

井下用电设备供电电压等级采用10000/3300/1140//660/127V；高压用电设备采用10kV，综采工作面用电设备采用3.3kV、 1.14kV、0.66kV，锚掘工作面、综掘工作面采用1.14kV、0.66kV，普掘工作面采用0.66kV，照明或控制用电设备采用127V。

主变电所内设KGS1矿用一般型高压真空配电装置，开关开断电流为25kA，配置综合自动保护单元，10kV母线分四段，正常时分列运行，四回下井电缆分别接至每段母线。所内还设有KDC1（G）矿用一般型低压配电装置，矿用隔爆干式变压器。所内动力变压器通过矿用一般型低压配电装置向井底车场等低压负荷供电。主变电所内设备原则上采取单列布置，设备与硐室壁、设备相互之间及操作检修通道尺寸，均应按规定留有足够的空间。

胶带大巷胶带输送机、各掘进局部通风机、装载硐室、井底清理撒煤硐室、清理斜 巷、副井井底等设备安装地点，均设置配电点，并选用相应的馈电开关和起动保护设备。

移动变电站10kV电缆选用MYPTJ-8.7/10kV型矿用阻燃金属屏蔽监视型橡套电缆，采煤机选用MCPT型采煤机像套屏蔽软电缆，3300V、1140V、660V设备采用MYP矿用阻燃屏蔽橡套电缆，固定敷设的高压电缆采用MYJV22-8.7/10kV矿用阻燃铜芯钢带铠装交联聚乙烯绝缘电缆，低压动力电缆采用MYJV矿用阻燃交联铜芯聚乙烯绝缘电缆或MYP矿用阻燃屏蔽橡套电缆。井下电缆均选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃型铜芯电缆，其主芯线及接地芯线均能满足供电线路负荷及保护接地的要求。

根据《煤矿安全规程》要求，井下各掘进工作面均配备正常工作局部通风机和备用局部通风机，且能自动切换，局部通风机采用三专（专用变压器、专用开关和专用线路）双回路供电，当局部通风机故障时，备用局部通风机能自动启动，保持掘进工作面的正常通风，各掘进工作面还应设有完善的风电闭锁瓦斯断电报警系统，不仅可确保工作面 安全生产，并且可及时将信息送入安全监测系统，只有局部通风机开始运行后才能启动 掘进工作面的电气设备，一旦局部通风机停止运行或瓦斯超限，风电瓦斯闭锁装置立即切断局部通风机供风巷道中的一切电气设备的电源。

4 接地及保护

井下供电系统为中性点不接地系统，故采用保护接地的方式，在主、副水仓中分别设置两块主接地极，接地极面积大于0.75m2，厚度为6mm，机电硐室、变电所、水泵房、配电点等均分别设局部接地极，所有电气设备之金属外壳（包括灯具接线盒等）均须可靠接地，井下接地网通过接地干、支线，电缆的金属外皮、接地芯线等与各局部 接地极以及主、副水仓的主接地极连成一体，接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值不得超过2Ω，每一移动式或手持式电气设备至局部接地极之间保护接地用的电缆芯线和接地直接导线的电阻值都不得大于1Ω。

5 井下照明

井下照明电压为127V，选用DGS/127L（A）型防爆节能荧光灯，照明干支线连接采用热（冷）补工艺，照明干线选用MYP型阻燃橡套电缆，照明支线选用MYQ型阻燃橡套电缆；井底车场及其附近、机电硐室、主要巷道的交岔点，采区车场、集中运输机巷道以及综合机械化采煤工作面均有足够的照明；ZBZ型矿用隔爆照明信号综合保护装置具有短路保护、过载保护和漏电保护等功能。

6 结语

通过以上设计可以看出，在进行煤矿井下供电系统设计过程中，需要根据采区作业面实际用电情况，综合考虑需用系数、配电变压器容量、供电电压等级、电缆经济截面等多方面因素，进行科学合理、系统完善、节能经济的设计，以保证井下供配电系统安全可靠的运行。

参考文献：

矿用电缆篇8

李林

（长平公司王台铺煤矿机电一队   山西  晋城   048006）

摘要：本文简要的分析了引起矿井电火灾发生的原因及危害，并从电气设备的选用与安装、电气设备的检修保护及管理、安全教育等几个方面提出了电火灾的防范措施。

关键词：电火灾；电气设备；防范措施

在煤矿井下，由于电火花、电弧以及高温的导电部分，往往会引起可燃物质（煤、支架、电缆、变压器油等）的燃烧，造成电火灾，在矿井复杂的环境中，电气设备众多，一旦发生电火灾，后果将不堪设想，具有很大的危险性，于是，矿井电火灾的防范变的尤为重要。

1电火灾产生的原因

1.1导线过热

在导线短路时，因有大量电流流过而使导体迅速发热，在几秒或更快的时间里，就会使导体发热的程度达到与其连接的绝缘体、木制材料等可燃易燃材料燃烧，造成火灾的发生。

当设备过负荷运行时，其带电导体发热的过程较慢，但长时间积累，设备的绝缘性能也会受到影响，当达到一定程度后，也会引起燃烧，导致火灾发生。

1.2接触不良

电路中导电部分各元件接触不良，会导致电气设备接触电阻增加，从而产生电火花，也是矿井产生电火灾的常见原因。

1.3漏电

电气设备中间接地的漏电，特别是电缆线路两相短接式漏电产生电火花引起燃烧，导致火灾发生。

电气设备介电强度不够或电缆的绝缘材料性能不好，很容易发生漏电，而绝缘材料的绝缘性能是越来越差的，长时间导致漏电电流逐渐增大，从而造成打火情况引起周围可燃物品的燃烧，这也是引起矿井电火灾的主要原因之一。

1.4违章操作

作业人员的违章操作也会导致矿井发生电火灾，在过去就曾有多个煤矿因为作业人员在电气设备检修过程中，带电开盖检修，产生电火花引起周围煤尘燃烧，造成火灾的事故发生。

由于矿井复杂的环境，使得多种原因都可以引起矿井电火灾的产生，除以上几大原因之外，如静电、长期运行的电气设备散热不好等都会引起电火灾。

2矿井电火灾的危害

矿井一旦发生电火灾，其危害主要有：①严重损失和破坏矿井电气设备及生产材料；②其燃烧过程中大量的燃烧物品释放出各种有毒有害气体，污染矿井环境，甚至使工作人员中毒、窒息或死亡；③破坏矿井生产条件，严重影响矿井生产；④很可能会引起一系列的连锁反应，如火焰燃烧电缆后蔓延至煤尘或瓦斯积聚区域，引起煤尘或瓦斯爆炸事故。

由此可见，矿井电火灾的危害巨大，而且一旦发生电火灾，扑救相当困难，所以我们更要坚持预防为主的原则，做好各项防范，杜绝矿井电火灾发生。

3矿井电火灾的防范措施

3.1按照允许温升的条件来正确选择、使用和安装电气设备及电缆

矿井电气设备的选用和安装要严格按照规程进行，在特定的工作场所，必须按照专业安全规程选用特制的电气设备，以保证使用的安全性，电缆必须选用矿用阻燃电缆，以防止电缆起火，电气设备在使用过程中要防止线路过负荷，以避免导线过度发热引起燃烧。

3.2为了防止电路发生短路及过负荷，必须正确使用熔断器及继电器等保护装置

使用熔断器时，应注意熔体额定电流与电缆最小截面配合；使用热继电器时，应注意热元件额定电流与电动机实际长时工作电流接近；使用过流继电器时，应注意保护动作灵敏度校验，灵敏度不够时必须采取措施。

3.3应定期检查和修理电气设备与电缆联接部分的接点应接触良好程度

橡套软电缆损坏处的修理应该用热补；电缆连接用的接线盒在安装时应注意保证质量；运行中需要经常拆开的橡套电缆接头，必须使用插销连接；敷设电缆时，应注意防止岩石、支架塌落或矿车出轨时将电缆碰坏；铠装电缆的黄麻外护层最易燃烧，故井下硐室及木支架巷道一律不许采用带黄麻外护层的电缆。

3.4做好矿井电气设备的各种保护措施

矿井电气要有过流、过压、漏电和接地保护措施，井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。在矿井由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备、应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。井下配电网络均应装设过流、短路保护装置。

3.5加强安全教育及电气设备管理，提高职工的矿井安全用电及防火意识

不断的对职工进行安全用电教育，使其掌握安全用电的知识及电气设备操作规程，使其在思想上对电火灾形成高度重视的意识，是提高职工防火意识的首要措施，更是避免矿井电火灾的有力保证；另外还要加强矿井电气设备管理，健全电气设备管理各项规章制度，用制度规范职工的各种操作。

3.6通过演习使职工掌握正确灭火方法

矿井应根据条件定期进行电火灾演习，使职工掌握正确灭火的方法，也是矿井电火灾防范的重要措施。因为当矿井电气设备着火以后，往往都带电，如果不正确的灭火方法进行灭火，如用普通的泡沫灭火器或者用水来灭火，第一可能造成人身触电的危险，第二也会使电气设备进一步受到破坏，扩大着火范围，形成火灾，造成更大的损失。

矿用电缆篇9

关键词：矿山；电气；安全技术

引言

由于矿山生产环境复杂，工作环境差异较大，电气设备和电缆非常容易受到破坏，所以极易发生人身触电、漏电及短路等一系列的故障。电气设备的损坏及出现安全故障，不仅会影响到矿山的日常生产，严重时会导致重大恶性事故。电气设备的安全运行，是保证矿山安全生产的前提条件。本文针对矿山电气设备中变压器与电缆可能出现的故障原因进行了分析，对变压器与电缆的维修技术进行了浅要的分析，并提出了部分处理方法和预防措施。

1. 矿山电气设备的基本安全措施

矿山有关电气安全的基本措施包括直接触电防护措施、间接触电防护措施、电气安全保护装置、电气作业安全用具与安全标志、电气火灾消防技术用具、电气安全专业性监督检查制度等。其中电气网络的主要保护措施有保护接地、过流保护和漏电保护。

2. 矿山电气设备常见故障原因、处理方法以及预防措施

矿山电气设备供电中常见的故障主要有变压器故障和电缆故障；电缆故障分为单相接地、相间短路和断相等故障。

2.1 变压器故障原因及处理方法

变压器是供电设备中最为重要的一环，交流电源通过变压器变压后，改变电路中电压和电流的大小，达到矿山电气设备的使用电压。变压器按供电类型可分为电力变压器和特种变压器。其中电力变压器又分为油浸式和干式两种。矿山使用的变压器为一般型的矿用油浸变压器。隔爆干式变压器一般用于有可能发生瓦斯爆炸的矿井等危险环境。下面针变压器可能会出现的故障现象进行了列举，并给出了引起故障的原因和处理方法。

(1) 变压器过度发热或发热不均匀

引起故障的原因一般为：负载超过变压器的负荷；二次线圈绝缘不好或损坏，引起局部漏电；内部铁芯损坏。处理方法为：检查工作环境，调整供电，使负载低于变压器的正常工作负荷；测量电阻，修理破损处或加强二次线圈的绝缘防护；折开铁芯，进行绝缘处理。

(2) 线圈绝缘出现异常，发出强烈声音

出现此故障的原因可能为：变压器油绝缘低，降低了线圈绝缘或者一次电压超出了标准电压。维修方法为更换变压器油修理或者调整一次电压到标准电压。

(3) 变压器短时间运行后温度达到90度以上

严重缺油或绝缘油不良、一次线圈局部短路、负荷超过太多都会产生上述故障，检查维护措施为检查油柱，若缺油需立即注油或更换新油；若为一次线圈短路，需要对变压器进行大修；如果只是因负荷过大引起的过热，调整负荷即可。

(4) 变压器有异常的声音

线圈绝缘层损坏、铁芯固定螺栓松动、硅钢片绝缘不好都会使产生异常工作的声音，检查线圈并进行修理、紧固螺栓即可排除前两个故障，若为硅钢片绝缘不好引起，需将变压器返厂大修。

2.2 电缆故障原因及预防措施

(1) 相间短路故障的原因及预防措施

发生相间短路故障的原因主要有：

a. 制作铠装电缆接头时，工艺不符合要求；叉口处绝缘层受到损伤；接线盒内绝缘填充物老化、开裂或者受潮；低压橡套电缆受到各种撞击；接线盒内的接线有毛刺、遭遇淋水、接线头虚接产生高温或电火花而发生短路故障。预防措施：严格按照接线工艺进行接线，做好接线处的密封、绝缘，防止水气的进入，同时加强日常检查，避免因外力冲击造成短路损伤。

b. 电缆的铠装带裂开，铅包有裂纹；低压橡套电缆出现裂纹时，进入的潮气会使电路发生短路故障。预防措施：加强日常维护，避免外力的伤害，铺设和转移的过程中，弯曲半径应大于最低允许的弯曲半径。

(2) 单相接地故障的原因及预防措施

单相接地故障的原因主要有：绝缘层遭到外力破坏、电缆接线工艺不合格、接线处有毛刺、脱落接头接触外壳、热补或冷补质量不合格等。

预防措施：加强线路的维护与管理，严格按照安全规程的要求铺设、吊挂和接线。

(3) 断相故障的原因及预防措施

电缆断相故障的表现为电缆主芯线断开，主要原因有：被采掘运输机械拉断、被锋利器物割断、接线处虚接而被烧断、放炮崩断电缆等。

预防措施：加强日常的检查、维护、管理。

2.3 电缆故障的探测及处理方法

电缆出现故障时，首先需要判断出故障的性质。除了因缆芯间或缆芯与外皮间的绝缘层破坏形成短路、接地，缆芯断线和不完全断线两种情况外，也可能发生两种情况兼有的混合式故障。但通常只会出现其中一类故障，而短路接地又分为有高阻和低阻。判断电缆出现故障的性质可从跳闸的情况进行分析、用万用表测量的方法和观察故障线路的状态进行分析。

a. 相间短路故障的判定

发生相间短路故障时，会发生烧断保险丝或过流继电器跳闸的现象。可用万能表测量各芯线之间的电阻，用手接触电缆是否过热，查找短路造成的放炮点。由于短路往往伴随着绝缘层烧焦的气味，据此也可判定出是否是短路故障。

b. 单相接地故障的判定

单相接地故障的首要表现为漏电保护器跳闸，或接地监视装置、漏电闭锁装置动作，显示出对应的指示信号。可通过万用表测量各芯线对地的绝缘电阻值的方法判定是否为单相接地。

3. 结语

加强矿山电气设备的管理维修，定期检查试验，是保证矿山安全生产的前提条件。在资金许可的条件下，及时更换性能指标低下的电气设备和各类安全保护装置；配备必要的检测仪器、仪表，检修、维修工具和配件，以确保矿山电气设备的正常运行。同时，加强矿山基础设备的管理工作，建立健全各类电气设备的安装调试、日常使用、检修维修等各项规章制度，完善电气设备的安全保护装置，加大日常检查力度，加强对厂内职工的安全知识的教育，是保证安全生产的基础，更是企业安全生产的要求。

参考文献：

矿用电缆篇10

【关键词】立井；煤矿水灾；载潜水泵；安装；关键点

随着煤矿的开采深度的加深，水灾对煤矿的威胁越来越大，一旦煤矿发生透水，在抢险救灾和恢复生产时一般都在立井安装大型承载潜水泵用于控制水位和追排水，但是只有把潜水泵精确、安全的安装到位才能在抢险救灾和恢复生产中发挥应有的作用，下面笔者结合自己的安装经验粗浅的介绍一下大型潜水泵安装中的关键点。

一、大型潜水泵的简介

一般在煤矿立井抢险救灾和恢复生产中使用的有3200KW、2600KW、2400KW、1900KW、1600KWW、1200KW等功率大小不等的潜水泵，他们的扬程和流量也不同，各矿根据自己的实际情况选用。但是一般都有电机、水泵、吸水罩、逆止阀和闸阀、排水管路、电源和控制电缆、地面的电源柜和控制柜等组成，在安装过程中的对关键点的把握尤为重要。

二、关键点的控制

1.安装前的准备工作（1）水泵的检查：在下井前要用盘泵扳手转动一下潜水泵，转动轻盈，不得有卡阻现象；检查水泵的各联接螺栓的紧固程度，确保可靠。（2）电机和电缆的检查：待电机灌水12小时后，用2500MΩ的摇表检查电机的对地绝缘，数值不得小于500MΩ；电缆有条件的要做浸水试验，在电缆浸泡室温水6小时候，用2500MΩ的摇表检查电缆的对地和相间绝缘，数值不得小于10MΩ；现场无条件的必须用摇表测量绝缘，合乎要求方可下井。（3）逆止阀和闸阀的检查：逆止阀要活动灵活，无卡阻现象，法兰的的凹凸面要平整，不得有严重的凹坑；闸阀的手轮转动灵活，闸板开闭灵活。（4）管路的检查：要把所有的管件检查一遍，包括法兰的焊口是否有缺陷、管路是否通透、法兰的结合面是否平整等细节问题。

2.安装中的注意事项（1）电机和水泵的组装：套筒联轴器把电机和水泵联接后，装入定位销，定位销不合适说明电机和水泵的窜量不合适，要调整水泵的窜量，不得磨小定位销强行装配，这样会减少水泵的使用寿命；另外电机和水泵的法兰联接螺栓要拧紧，电机和水泵装配后传动轴转动灵活，不应有卡阻现象。（2）水泵安装标高的计算：安装标高（设计标高）=井口绝对标高+井口支撑梁的高度+管路长度+逆止阀长度+泵头长度+吸水罩长度，每个尺寸要测量精确，数据的准确程度直接影响到标高的准确程度，偏差过大水泵有可能会直接坐到井底损坏潜水泵或安装不到理想位置达不到预期的排水效。（3）管路的安装下放：管路安装的法兰联接安装时，法兰垫片要放正，法兰口的凹凸槽要对正，螺栓紧固要均匀，紧固力矩要合乎要求。（4）电缆的联接和下放：电机的引线和电源电缆的联接要采用防水接头，必须由专业的制作防水接头人员制作（一般采用冷缩接头），并且做完后在地面进行浸水试验，浸泡一段时间后用2500MΩ摇表摇测绝缘值不低于500MΩ方可下井；电缆紧随管路的安装、下放用电缆卡子固定在管路上，卡电缆时注意保护电缆外套防止损伤电缆，另外电缆在不要富余，否则有可能在下方过程中被挂住，损伤电缆造成绝缘降低影响水泵启动和运行。（5）井口管座的固定：潜水泵安装到最后，是安装井口直管座，直管座安装到位后必须和支撑梁断焊固定，支撑梁之间用矿用工字钢焊接联接，形成框式结构，这些有利于防止水泵在启动和停止时的颤动造成失稳。（6）地面电源柜和控制柜的安装：电源柜和控制柜安装按正常的安装程序进行，需要注意的是必须敷设临时接地系统，以防漏电酿成事故。

3.启动和运行的关键点控制（1）启动：启动前首先摇测电缆和电机的绝缘，绝缘不低于10MΩ方可启动，紧急情况在1MΩ以上也可以启动；同时，闸阀要打开三分之一，闸阀全部打开有可能会造成电机过流烧毁电机；启动过程中严密监控电机的电流情况，电机启动后若出现电流下降过快并且低于额定值，潜水泵出水小或者不出水的情况，可以判断为水泵反转，需重新接线然后间隔15分钟以上在启动，启动后严密监视电流的情况，出现异常立即停泵。（2）运行：水泵正常运行后要设专人进行监控，同时建立运行记录，记录水泵运行的相关参数，如电压、电流、流量等，参数发生突然变化要立即汇报，并作出相应处理。

三、结束语

上述一些工作中的实际经验，在潜水泵的安装和运行中把握好这些关键点，能够保证整体的抢险或恢复生产过程顺利进行，从而为整个矿井的整体工作提供保证。

参考文献

[1]《煤矿安装工程质量检验评定标准》MT5010—95