【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 13 向綜采工作面移動(dòng)變電站供電的 6kV 或 10kV 高壓電纜（本工作面為 6kV），應(yīng)該選用礦用監(jiān)視型高壓橡套屏蔽電纜。其主芯線截面的確定，通常按經(jīng)濟(jì)電 流密度初選，按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流校驗(yàn)，按允許電壓損失校驗(yàn)，按電纜線路電源端最大三相短路電流校驗(yàn)熱穩(wěn)定。 導(dǎo)線截面積的大小對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行費(fèi)用有密切關(guān)系。導(dǎo)線截面大，輸電損耗小、電費(fèi)小，但增加了線路的投資，結(jié)果使線路年折舊費(fèi)和維修費(fèi)用增加；導(dǎo)線截面小，雖然降低了線路投資，但使線路的電能損耗費(fèi)用增加。所以為了供電的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選擇一個(gè)比較合適的導(dǎo)線截面，使全年的電能損耗費(fèi)、年折舊費(fèi)和維修費(fèi)用的總和，即年運(yùn)行費(fèi)用為最小。年運(yùn)行費(fèi)用最小的導(dǎo)線截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。對(duì)應(yīng)于經(jīng)濟(jì)截面的電流密度，稱為經(jīng)濟(jì)電流密度。因此，按經(jīng)濟(jì)電流密度 選擇電纜的截面，就是按年運(yùn)行費(fèi)用最低的原則來(lái)確定電纜的截面積。 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面 eA 為 caeedIA J? （ 31） 上式中： eA 經(jīng)濟(jì)截面， 2mm 。 caI 正常運(yùn)行時(shí)，通過電纜的最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流，當(dāng)兩條電纜并 聯(lián)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)考慮一條線路故障時(shí)的最大負(fù)荷電流， A； edJ 經(jīng)濟(jì)電流密度， 2Amm ，其數(shù)值可參照表 取。 表 銅芯電力電纜經(jīng)濟(jì)電流密度 年最大利用負(fù)荷時(shí)間 /h 經(jīng)濟(jì)電流密度/? ?2mmA 生產(chǎn)班次 1000～ 3000 一班作業(yè) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 3000～ 5000 兩班作業(yè) 5000以上 三班作業(yè) 供電線路工作最大時(shí)長(zhǎng)負(fù)荷電流 caI 的計(jì)算如下： 向一臺(tái)移動(dòng)變電站供電時(shí)，取變電站一次側(cè)額定電流 31 1103Nca N NSII U??? （ 32） 上式中 NS 移動(dòng)變電站額定容量， kVA； 1NU 移動(dòng)變電站高壓側(cè)額定電壓， V； 1NI 移動(dòng)變電站高壓側(cè)額定電流， A。 向兩臺(tái)移動(dòng)變電站供電時(shí)，最大長(zhǎng)時(shí)負(fù)荷電流 caI 為兩臺(tái)移動(dòng)變電站高壓側(cè)額定電流之和，即 ? ?2123111 1103NNc a N N NSSI I IU??? ? ? （ 33） 向三臺(tái)以上移動(dòng)變電站供電時(shí)，最大時(shí)長(zhǎng)負(fù)荷電 流 caI 為 3103 c osde Nca N sc w mKPI UK ???? （ 34） 上式中 caI 折算至移動(dòng)變電站高壓側(cè)最大時(shí)長(zhǎng)負(fù)荷電流， A； NP? 由移動(dòng)變電站供電的各用電設(shè)備額定功率總和，kW； NU 用電設(shè)備額定電壓， V； scK 變壓器的變比； cos wm? 用電負(fù)荷加權(quán)平均功率因數(shù)。 當(dāng)計(jì)算出經(jīng)濟(jì)截面后，選擇接近或等于計(jì)算截面的標(biāo)準(zhǔn)截面。 運(yùn)行當(dāng)中電纜的電流超過長(zhǎng)期允許電流時(shí)，電纜芯線的電阻產(chǎn)生的熱量會(huì)超過允許的范圍，加速絕緣老化，容易造成漏電或短路本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 事故的發(fā)生，所以需對(duì)電纜按長(zhǎng)時(shí)允許負(fù)荷電流進(jìn)行校驗(yàn)。礦用橡套電纜的長(zhǎng)時(shí)允許 電流見表 。 表 礦用橡套電纜長(zhǎng)時(shí)允許載流量 主芯線截面/ 2mm 4 6 10 16 25 35 50 70 95 額定電壓 /kV 36 46 64 85 113 138 173 215 260 85 110 135 170 205 250 94 121 148 170 205 250 104 138 171 213 注：表中數(shù)據(jù)時(shí)環(huán)境溫度為 25Co ，電纜芯線最高允許工作溫度 65Co 時(shí)的值。當(dāng)環(huán)境溫度不等于 25Co 時(shí)，應(yīng)乘以修正系數(shù)，才是電纜的長(zhǎng)時(shí)允許載流量。 根據(jù)公式 34 得，相四臺(tái)移動(dòng)變電站供電的總負(fù)荷電流為 wmscNNdeca KU PKI ?cos3 10 3???= 3 ??? ?? 上式中： NP? 綜采工作面所有用電設(shè)備額定功率之和，2662NPW?? deK 需用系數(shù)， m a x 7000 . 4 0 . 6 0 . 4 0 . 6 0 . 5 5 82662deNPK P? ? ? ? ? ??； wm?cos 加權(quán)平均功率因數(shù)，代入公式 23 得 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 1 1 2 212c o s c o s c o sc o s 0 . 7N N N N N n N nwmN N N nP P PP P P? ? ?? ? ? ??? ???? ? ??? ? 查 表 31，取電力電纜經(jīng)濟(jì)電流密度 /edJ A mm? ，經(jīng)濟(jì)截面為根據(jù)公式 31 得， 2204 1022 .0 0cae edIA m mJ?? 經(jīng)查表高壓開關(guān)電源選用 MYJV223 95。從高壓開關(guān)到電氣列車選用 95+3 25/3+3 高壓電纜，長(zhǎng)度為1130m。 經(jīng)查表 得 UYJP63 95 型電纜的長(zhǎng)時(shí)最大允許負(fù)荷電流250PIA? ，長(zhǎng)時(shí)最大負(fù)荷電流 204caIA? 故 AIAI Pca 2 5 02 0 4 ??? ,滿足要求。 所選 UYJP63 95 型高壓電纜能夠滿足供電要求。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 4 低壓電纜截面的選擇 低壓電纜的選擇 低壓電纜型號(hào)的選擇 電纜的型號(hào)主要依據(jù)其電壓等級(jí)、用途和敷設(shè)場(chǎng)所等條件來(lái)決定。煤礦井下所選電纜的型號(hào)必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。礦用低壓電纜的型號(hào)有 MZ礦用電鉆電纜； MCP采煤機(jī)用屏蔽橡套軟電纜； MYP 礦用移動(dòng)屏蔽橡套 軟電纜； MYPJ 礦用移動(dòng)屏蔽監(jiān)視型橡套電纜；礦用低壓電纜型號(hào)選擇應(yīng)該根據(jù)電壓等級(jí)、使用環(huán)境、機(jī)械設(shè)備的工作情況等確定。礦用電纜的型號(hào)及適用場(chǎng)所見表 。 表 煤礦井下移動(dòng)設(shè)備常用阻燃電纜 型號(hào) 電纜名稱 額定電壓/kV 主芯線 截面/ 2mm 數(shù)量 主要 用途 ZM ZP 煤礦用電鉆電纜 煤礦用電鉆用屏蔽電纜 `/0.5 4 4～ 5 電鉆、照明設(shè) 備 MC 采煤機(jī)橡套軟電纜 6 16～ 50 4～10 采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)及類似設(shè)備 MCP 采煤機(jī)屏蔽橡套軟電纜 6 4 16～ 50 35～ 95 35～ 95 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 MCPT 采煤機(jī)金屬屏蔽橡套軟電纜 ～ 95 MCPTJ 采煤機(jī)金屬屏蔽監(jiān)視型橡套 軟電纜 4 16～ 95 35～ 95 MY 煤礦用移動(dòng)橡套軟電纜 6 4～ 95 4～10 動(dòng)采煤設(shè)備及類似設(shè)備 MYP 煤礦用移動(dòng)屏蔽橡套軟電纜 6 4 4～ 95 10～ 95 MYPT 煤礦用移動(dòng)金屬屏蔽橡套軟電纜 ～ 95 MYPT (MYPJ) 煤礦用移動(dòng)金屬屏蔽監(jiān)視型 橡套軟電纜 6/10 16～ 95 9 移動(dòng)變電站及類似 設(shè)備 MHYV 煤礦用聚乙烯絕緣聚氯乙烯 用于平巷、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 護(hù)套通訊電纜 斜巷及機(jī)電硐巷 MHJYV 煤礦用加強(qiáng)型聚乙烯絕緣聚 氯乙烯護(hù)套通訊電纜 于機(jī)械損傷較高的平巷和斜巷 HYA32 煤礦用聚乙烯絕緣鋁 — 聚乙烯黏結(jié)護(hù)層鋼絲鎧裝聚氯乙烯護(hù)套通訊電纜 用于豎井或斜井 MHYAV 煤礦用聚 乙烯絕緣鋁 — 聚乙烯黏結(jié)護(hù)層聚氯乙烯護(hù)套通信電纜 于較潮濕的鉆井和平巷 礦用低壓電纜的型號(hào)，一般按下列原則確定 : 。 1140 V 設(shè)備及采掘工作面的本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 660 V 和 380 V 設(shè)備，必須用分相屏蔽阻燃橡套電纜；移動(dòng)式和手動(dòng)式電氣設(shè)備，應(yīng)使用專用的橡套電纜。 ；對(duì)于半固定敷設(shè)的干線電纜，為了移動(dòng)方便一般選用阻燃橡套電纜，也可選用上述鎧裝電纜或聚氯乙烯絕緣電纜。 。 、通信和控制用電纜，固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜；非固定敷設(shè)時(shí)應(yīng)采用阻燃橡套電纜。 低壓電纜長(zhǎng)度的確定 考慮電纜在敷設(shè)過程中的彎曲和工作狀況等因素，鎧裝電纜按所經(jīng)過巷道長(zhǎng)度的 倍計(jì)算，橡套電纜按所經(jīng)過巷道長(zhǎng)度的 倍計(jì)算，移動(dòng)設(shè)備還須要增加機(jī)頭部分活動(dòng)長(zhǎng)度 35m。 本工作面長(zhǎng) 米，順槽長(zhǎng)為 1094 米，選擇的電纜時(shí)橡套電纜，則電纜長(zhǎng)度為 ?+5= 低壓電纜的芯數(shù)的確定 低壓電纜芯線數(shù)目主要取決于控制按鈕是否裝在工作機(jī)械上，分兩種情況來(lái)考慮。 。如輸送機(jī)、液壓絞車等，供電電纜應(yīng)選擇 4 芯的，其中 3 芯線為作為動(dòng)力回路，另外 1 芯線作地線使用。 。如采煤機(jī)、裝巖機(jī)等，根據(jù)具體情況需要選 7~11芯。 低壓電纜主芯線截面的選擇 低壓動(dòng)力電纜主芯線截面選擇的原則如下。 面。防止設(shè)備在運(yùn)行中電纜彎曲過度、打結(jié)、扭傷或砸碰等絕緣損壞，引起斷線或短路事故。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 。最大工作電流不大于電纜的長(zhǎng)時(shí)允許電流，以保證在電纜正常運(yùn)行時(shí)不過熱。 。從而保證電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 、功率最大的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)來(lái)校驗(yàn)電壓損失。從而保證該電動(dòng)機(jī)能夠正常啟動(dòng)，同時(shí)已啟動(dòng)的電動(dòng)機(jī)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 電纜最小截面的配合要求進(jìn)行校驗(yàn)。 。 實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于 向一臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的支線電纜主芯線截面，按原則 2 初選；對(duì)于向多臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的干線電纜按 3 選擇，兩者都應(yīng)該按其余條件進(jìn)行校驗(yàn)。 低壓電纜主芯線截面的計(jì)算 低壓電纜主芯線截面的選擇計(jì)算可分為按長(zhǎng)時(shí)最大工作電流選擇、電纜主芯線截面的選擇、按滿足機(jī)械強(qiáng)度要求選擇電纜截面、按照允許電壓損失校驗(yàn)電纜主截面等幾種方法，在此不一一介紹，本工作面選擇按長(zhǎng)時(shí)最大工作電流選擇這一方法。 按長(zhǎng)時(shí)最大工作電流選擇 對(duì)于電纜向一臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電的時(shí)候，流過電纜的長(zhǎng)時(shí)最大工作電流為電動(dòng)機(jī)的額定電流，即 3103 c o sNca N N N NPII U ????? (41） 上式中： caI 線路長(zhǎng)時(shí)最大工作電流， A。 NI 電動(dòng)機(jī)的額定電流， A。 NU 電動(dòng)機(jī)的額定電壓， V； NP 電動(dòng)機(jī)的額定功率， kW； cos N? 電動(dòng)機(jī)的額定功率因數(shù)； N? 電動(dòng)機(jī)的額定效率，一般取 ； 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 對(duì)于電纜向兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電時(shí)，長(zhǎng)時(shí)最大工作電流取兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流之和，即 12ca N NI I I?? （ 42） 對(duì)于向三臺(tái)以及以上電動(dòng)機(jī)供電的干線電纜， 長(zhǎng)時(shí)最 大工作電流用下面的公式計(jì)算。 3103 cosde Nca N wmKPI U ???? （ 43) 上式中： caI 干線電纜長(zhǎng)時(shí)最大工作電流， A； NP? 干線所帶電動(dòng)機(jī)額定功率之和， kW； NU 用電設(shè)備額定電壓， V； deK 需用系數(shù)； cos wm? 所帶負(fù)荷的加權(quán)平均功率因數(shù)。 各移動(dòng)變電站向設(shè)備供電的電纜截面積算 移動(dòng)變電站向采煤機(jī)供電的電纜的主芯線的截面計(jì)算 供給采煤機(jī)電源干線電纜采用千伏級(jí)橡套電纜，查 工作面供電系統(tǒng)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表 22 知 其電壓等級(jí)為 1140V，額定功率為 700kW，需用系數(shù) deK 為 ，功率因數(shù) cos wm? 為 ，代入公式 43 計(jì)算所選用電纜 載流量如下式： 3 310 0 . 6 7 0 0 1 0 2503 c o s 3 1 1 4 0 0 . 8 5d e Nca N w mKPIAU ??? ??? ? ??? 選用型號(hào) : UPQ3 95+1 25 礦用移動(dòng)屏蔽橡套軟電纜 長(zhǎng)時(shí)工作電流： 285A校驗(yàn)合格 移動(dòng)變電站向刮板運(yùn)輸機(jī)供電的電纜主芯線的截面計(jì)算 供給刮板輸送機(jī)電源干線電纜采用千伏級(jí)橡套電纜