【文章內容簡介】 13 向綜采工作面移動變電站供電的 6kV 或 10kV 高壓電纜（本工作面為 6kV），應該選用礦用監(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)濟電 流密度初選，按長時允許負荷電流校驗，按允許電壓損失校驗，按電纜線路電源端最大三相短路電流校驗熱穩(wěn)定。 導線截面積的大小對電網(wǎng)的運行費用有密切關系。導線截面大，輸電損耗小、電費小，但增加了線路的投資，結果使線路年折舊費和維修費用增加；導線截面小，雖然降低了線路投資，但使線路的電能損耗費用增加。所以為了供電的經(jīng)濟性，應選擇一個比較合適的導線截面，使全年的電能損耗費、年折舊費和維修費用的總和，即年運行費用為最小。年運行費用最小的導線截面稱為經(jīng)濟截面。對應于經(jīng)濟截面的電流密度，稱為經(jīng)濟電流密度。因此，按經(jīng)濟電流密度 選擇電纜的截面，就是按年運行費用最低的原則來確定電纜的截面積。 按經(jīng)濟電流密度選擇電纜截面 eA 為 caeedIA J? （ 31） 上式中： eA 經(jīng)濟截面， 2mm 。 caI 正常運行時，通過電纜的最大長時負荷電流，當兩條電纜并 聯(lián)運行時，應考慮一條線路故障時的最大負荷電流， A； edJ 經(jīng)濟電流密度， 2Amm ，其數(shù)值可參照表 取。 表 銅芯電力電纜經(jīng)濟電流密度 年最大利用負荷時間 /h 經(jīng)濟電流密度/? ?2mmA 生產(chǎn)班次 1000～ 3000 一班作業(yè) 本科生畢業(yè)設計 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長負荷電流 caI 的計算如下： 向一臺移動變電站供電時，取變電站一次側額定電流 31 1103Nca N NSII U??? （ 32） 上式中 NS 移動變電站額定容量， kVA； 1NU 移動變電站高壓側額定電壓， V； 1NI 移動變電站高壓側額定電流， A。 向兩臺移動變電站供電時，最大長時負荷電流 caI 為兩臺移動變電站高壓側額定電流之和，即 ? ?2123111 1103NNc a N N NSSI I IU??? ? ? （ 33） 向三臺以上移動變電站供電時，最大時長負荷電 流 caI 為 3103 c osde Nca N sc w mKPI UK ???? （ 34） 上式中 caI 折算至移動變電站高壓側最大時長負荷電流， A； NP? 由移動變電站供電的各用電設備額定功率總和，kW； NU 用電設備額定電壓， V； scK 變壓器的變比； cos wm? 用電負荷加權平均功率因數(shù)。 當計算出經(jīng)濟截面后，選擇接近或等于計算截面的標準截面。 運行當中電纜的電流超過長期允許電流時，電纜芯線的電阻產(chǎn)生的熱量會超過允許的范圍，加速絕緣老化，容易造成漏電或短路本科生畢業(yè)設計 15 事故的發(fā)生，所以需對電纜按長時允許負荷電流進行校驗。礦用橡套電纜的長時允許 電流見表 。 表 礦用橡套電纜長時允許載流量 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)時環(huán)境溫度為 25Co ，電纜芯線最高允許工作溫度 65Co 時的值。當環(huán)境溫度不等于 25Co 時，應乘以修正系數(shù)，才是電纜的長時允許載流量。 根據(jù)公式 34 得，相四臺移動變電站供電的總負荷電流為 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 加權平均功率因數(shù)，代入公式 23 得 本科生畢業(yè)設計 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)濟電流密度 /edJ A mm? ，經(jīng)濟截面為根據(jù)公式 31 得， 2204 1022 .0 0cae edIA m mJ?? 經(jīng)查表高壓開關電源選用 MYJV223 95。從高壓開關到電氣列車選用 95+3 25/3+3 高壓電纜，長度為1130m。 經(jīng)查表 得 UYJP63 95 型電纜的長時最大允許負荷電流250PIA? ，長時最大負荷電流 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)設計 17 4 低壓電纜截面的選擇 低壓電纜的選擇 低壓電纜型號的選擇 電纜的型號主要依據(jù)其電壓等級、用途和敷設場所等條件來決定。煤礦井下所選電纜的型號必須符合《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。礦用低壓電纜的型號有 MZ礦用電鉆電纜； MCP采煤機用屏蔽橡套軟電纜； MYP 礦用移動屏蔽橡套 軟電纜； MYPJ 礦用移動屏蔽監(jiān)視型橡套電纜；礦用低壓電纜型號選擇應該根據(jù)電壓等級、使用環(huán)境、機械設備的工作情況等確定。礦用電纜的型號及適用場所見表 。 表 煤礦井下移動設備常用阻燃電纜 型號 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 備 MC 采煤機橡套軟電纜 6 16～ 50 4～10 采煤機、掘進機及類似設備 MCP 采煤機屏蔽橡套軟電纜 6 4 16～ 50 35～ 95 35～ 95 本科生畢業(yè)設計 18 MCPT 采煤機金屬屏蔽橡套軟電纜 ～ 95 MCPTJ 采煤機金屬屏蔽監(jiān)視型橡套 軟電纜 4 16～ 95 35～ 95 MY 煤礦用移動橡套軟電纜 6 4～ 95 4～10 動采煤設備及類似設備 MYP 煤礦用移動屏蔽橡套軟電纜 6 4 4～ 95 10～ 95 MYPT 煤礦用移動金屬屏蔽橡套軟電纜 ～ 95 MYPT (MYPJ) 煤礦用移動金屬屏蔽監(jiān)視型 橡套軟電纜 6/10 16～ 95 9 移動變電站及類似 設備 MHYV 煤礦用聚乙烯絕緣聚氯乙烯 用于平巷、本科生畢業(yè)設計 19 護套通訊電纜 斜巷及機電硐巷 MHJYV 煤礦用加強型聚乙烯絕緣聚 氯乙烯護套通訊電纜 于機械損傷較高的平巷和斜巷 HYA32 煤礦用聚乙烯絕緣鋁 — 聚乙烯黏結護層鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套通訊電纜 用于豎井或斜井 MHYAV 煤礦用聚 乙烯絕緣鋁 — 聚乙烯黏結護層聚氯乙烯護套通信電纜 于較潮濕的鉆井和平巷 礦用低壓電纜的型號，一般按下列原則確定 : 。 1140 V 設備及采掘工作面的本科生畢業(yè)設計 20 660 V 和 380 V 設備，必須用分相屏蔽阻燃橡套電纜；移動式和手動式電氣設備，應使用專用的橡套電纜。 ；對于半固定敷設的干線電纜，為了移動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，固定敷設時應采用鎧裝電纜、阻燃橡套電纜或礦用塑料電纜；非固定敷設時應采用阻燃橡套電纜。 低壓電纜長度的確定 考慮電纜在敷設過程中的彎曲和工作狀況等因素，鎧裝電纜按所經(jīng)過巷道長度的 倍計算，橡套電纜按所經(jīng)過巷道長度的 倍計算，移動設備還須要增加機頭部分活動長度 35m。 本工作面長 米，順槽長為 1094 米，選擇的電纜時橡套電纜，則電纜長度為 ?+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械上，分兩種情況來考慮。 。如輸送機、液壓絞車等，供電電纜應選擇 4 芯的，其中 3 芯線為作為動力回路，另外 1 芯線作地線使用。 。如采煤機、裝巖機等，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 低壓動力電纜主芯線截面選擇的原則如下。 面。防止設備在運行中電纜彎曲過度、打結、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)設計 21 。最大工作電流不大于電纜的長時允許電流，以保證在電纜正常運行時不過熱。 。從而保證電動機正常運轉。 、功率最大的電動機啟動時來校驗電壓損失。從而保證該電動機能夠正常啟動，同時已啟動的電動機能夠正常運轉。 電纜最小截面的配合要求進行校驗。 。 實際應用中，對于 向一臺電動機供電的支線電纜主芯線截面，按原則 2 初選；對于向多臺電動機供電的干線電纜按 3 選擇，兩者都應該按其余條件進行校驗。 低壓電纜主芯線截面的計算 低壓電纜主芯線截面的選擇計算可分為按長時最大工作電流選擇、電纜主芯線截面的選擇、按滿足機械強度要求選擇電纜截面、按照允許電壓損失校驗電纜主截面等幾種方法，在此不一一介紹，本工作面選擇按長時最大工作電流選擇這一方法。 按長時最大工作電流選擇 對于電纜向一臺電動機供電的時候，流過電纜的長時最大工作電流為電動機的額定電流，即 3103 c o sNca N N N NPII U ????? (41） 上式中： caI 線路長時最大工作電流， A。 NI 電動機的額定電流， A。 NU 電動機的額定電壓， V； NP 電動機的額定功率， kW； cos N? 電動機的額定功率因數(shù)； N? 電動機的額定效率，一般取 ； 本科生畢業(yè)設計 22 對于電纜向兩臺電動機供電時，長時最大工作電流取兩臺電動機的額定電流之和，即 12ca N NI I I?? （ 42） 對于向三臺以及以上電動機供電的干線電纜， 長時最 大工作電流用下面的公式計算。 3103 cosde Nca N wmKPI U ???? （ 43) 上式中： caI 干線電纜長時最大工作電流， A； NP? 干線所帶電動機額定功率之和， kW； NU 用電設備額定電壓， V； deK 需用系數(shù)； cos wm? 所帶負荷的加權平均功率因數(shù)。 各移動變電站向設備供電的電纜截面積算 移動變電站向采煤機供電的電纜的主芯線的截面計算 供給采煤機電源干線電纜采用千伏級橡套電纜，查 工作面供電系統(tǒng)負荷統(tǒng)計表 22 知 其電壓等級為 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 : UPQ3 95+1 25 礦用移動屏蔽橡套軟電纜 長時工作電流： 285A校驗合格 移動變電站向刮板運輸機供電的電纜主芯線的截面計算 供給刮板輸送機電源干線電纜采用千伏級橡套電纜