输电线路及电缆
第四百六十一条 地面固定式架空高压电力线路应当符合下列要求:
(一)在开采沉陷区架设线路时,两回电源线路之间有足够的安全距离,并 采取必要的安全措施。
(二)架空线不得跨越易燃、易爆物的仓储区域,与地面、建筑物、树木、 道路、河流及其他架空线等间距应当符合国家有关规定。
(三)在多雷区的主要通风机房、地面瓦斯抽采泵站的架空线路应当有全线 避雷设施。
(四)架空线路、杆塔或者线杆上应当有线路名称、杆塔编号以及安全警示 等标志。
【解读】本条是关于对地面固定式架空电源线路安装运行环境的规定。
制定本条款的目的是,为了保障地面架空线路的安全运行,确保矿井重要负 荷的安全供电。
(一)矿区采空区地表发生沉降后,将影响到采空区地表架空线路的安全运 行,因此必须采取必要的安全措施,以确保矿井安全供电。新建架空线路的路径 选择应避开沉陷区,对不能避开沉陷区的,应减少穿过沉陷区的距离,选用合理 的杆塔形式并采取措施防止倒塔事故的发生。另外两回平行线路间距要大于线路 杆塔在倒杆情况下的1.5倍距离以上,防止地表沉陷后造成的架空线路杆塔倒塌 等事故影响到平行线路。对已发生倾斜的杆塔应加强监测,一旦倾斜超标,应及 时采取纠偏、换塔改线等措施。
【案例】2014年12月,开滦集团荆各庄矿业分公司35 kV 变电站的317电 源进线线路的三座杆塔,受采煤塌陷影响,杆塔发生倾斜变化,为确保矿井的安 全、可靠供电,矿方与供电局及时联系,使供电线路避开了塌陷区,确保了矿井 供电的安全性、可靠性。
(二)在存有易燃、易爆物的仓储区域上方跨接有架空线路,如果发生倒 杆、断线事故时导线甩出碰撞而产生火花、电弧,将会引起易燃、易爆物着火或 爆炸,因此架空线不得跨越易燃、易爆物的仓储区域。同时为保证线路的安全运 行及线路下方设施及经过的人员的安全,架空线路与地面、建筑物、树木、道 路、河流及其他架空线等安全间距应符合《电力设施保护条例》《架空线路设计 规范》等有关规定。日常应加强输电线路走廊的巡视和维护,严禁在线路保护 区内植树、采矿、建造构筑物等,保证线路满足安全运行要求。
(三)多雷区的供电设施应当采取相关避雷措施,最大限度地避免和减轻雷 电灾害造成的损失。根据中国气象局有关雷暴日指数的规定,年雷暴日数在40~ 90天属多雷区。在多雷区矿井主要通风机房、地面瓦斯抽采泵站的架空线路依 据具体情况可采取下列部分措施:架设避雷线、安装避雷针、加强线路绝缘、采 用差绝缘方式、装设避雷器、降低杆塔接地电阻等措施。对瓷绝缘子,还应加强 零值、低值绝缘子的检出工作。重视接地引下线的运行维护工作,腐蚀严重地区适当增大接地引下线的截面,在雷雨季节前加强接地引下线与(杆)塔连接情 况的检查。
(四)对架空线路、杆塔或线杆进行命名、编号及设有安全警示标志,是防 止出现误登误上线路、杆塔或线杆及防止误碰线路的有效措施之一。特别是在可 能引起误碰线路的区段应设立限高警示牌或采取其他有效警示手段,防止吊车等 施工机具刮碰导线引起跳闸或断线事故。
【案例】1988年7月15日,××矿,两条主要通凤机电源线路遭雷击,线 路上端的电力线被击断,引起风机全停电1h20 min。
第四百六十二条 在总回风巷、专用回风巷及机械提升的进风倾斜井巷 (不包括输送机上、下山)中不应敷设电力电缆。确需在机械提升的进风倾斜井 巷(不包括输送机上、下山)中敷设电力电缆时,应当有可靠的保护措施,并 经矿总工程师批准。
溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆。
【解读】本条是关于在总回风巷、专用回风巷、机械提升的进风倾斜井巷(不 包括输送机上、下山)及溜放煤、矸、材料的溜道中能否敷设电力电缆的规定。
制定本条款的目的是,明确在矿井的上述特殊场所中,能否敷设电缆及敷设 电缆时应制定相关保护措施,以确保安全供电。
总回风巷、专用回风巷及机械提升的进风的倾斜井巷(不包括输送机上、 下山)中不应敷设电力电缆的原因:
(1)煤矿总回风巷、专用回风巷的风流中都含有一定量的瓦斯,一旦敷设 的电力电缆出现故障,产生电火花,可能引起瓦斯爆炸事故。矿井总回风和专用 回风巷风流中一旦瓦斯超限,敷设在其中的电力电缆必须停电,否则将对矿井造 成威胁,同时影响停电区域的生产。
(2)矿井总回风巷或专用回风巷相对湿度大,腐蚀性气体含量高,电力电 缆使用寿命短、故障率高。
(3)机械提升的进风倾斜井巷(不包括输送机上、下山)中敷设电力电缆, 发生跑车事故时易砸坏电缆,可能引起火灾。
确需在机械提升的进风的倾斜井巷(不包括输送机上、下山)中敷设电力 电缆时,应当有可靠的保护措施,并经矿总工程师批准,主要措施应包括:
(1)应敷设在发生断绳跑车事故时不易砸坏的场所或增设电缆沟槽、隔墙,以防砸坏电缆。
(2)不应设接头,需设接头时,必须用金属的接线盒保护壳,并可靠接地。
(3)保证敷设质量,并指定专人对其接头、绝缘电阻、局部温升和电力电 缆的吊挂等进行定期检查。
(4)巷道支护必须完好。
(5)定期清扫井巷及电力电缆上的煤尘。
溜放煤、矸、材料的溜道中敷设电缆容易被碰撞、挤压和掩埋,容易发生短 路、断线等故障。溜放煤、矸、材料的溜道中严禁敷设电缆。
第四百六十三条 井下电缆的选用应当遵守下列规定:
(一)电缆主线芯的截面应当满足供电线路负荷的要求。电缆应当带有供保 护接地用的足够截面的导体。
(二)对固定敷设的高压电缆:
1.在立井井筒或者倾角为45°及其以上的井巷内,应当采用煤矿用粗钢丝铠 装电力电缆。
2.在水平巷道或者倾角在45°以下的井巷内,应当采用煤矿用钢带或者细钢 丝铠装电力电缆。
3.在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间,可以 采用铝芯电缆;其他地点必须采用铜芯电缆。
(三)固定敷设的低压电缆,应当采用煤矿用铠装或者非铠装电力电缆或者 对应电压等级的煤矿用橡套软电缆。
(四)非固定敷设的高低压电缆,必须采用煤矿用橡套软电缆。移动式和手 持式电气设备应当使用专用橡套电缆。
【解读】本条是煤矿井下高、低压电缆选用的规定。
制定本条款的目的是,通过电缆的合理选用,确保电缆运行安全,并强调了 井下电缆选用应是煤矿专用电缆。
(一)电缆主线芯的截面应满足供电线路负荷的要求,一是满足负荷电流在 经济电流密度运行,电流密度过高易引起电缆过热,绝缘提前老化,过小则造成 投资浪费;二是应按系统压降校验,应满足电气设备运行、起动时压降符合相关 规定;三是校验电气系统在最大运行方式下三相短路的最小截面积,严禁电缆超 负荷运行,以免电缆接头或电缆绝缘老化部位的损坏,造成电缆接地甚至短路事故。
(二)无论是煤矿用铠装电缆还是橡套软电缆,都应带有供保护接地用的足 够截面的导体。井下保护接地网是通过高、低压铠装电缆的金属外皮和橡套电缆 的接地芯线,把井下所有电气设备的金属外壳在电气上连接起来,并与矿井主接 地极、各局部接地极连接起来组成井下接地网,形成保护接地。
(三)对固定敷设的高压电缆:
(1)立井井筒敷设的电缆成悬垂状态,在重力作用下将会被拉伸,选用粗 钢丝铠装能承受较大的拉力,起抗压、抗砸或抗张保护作用。
(2)钢带或细钢丝铠装电力电缆能承受一般的拉力,适合在水平巷道或者 倾角在45°以下的井巷内使用,起抗压或抗张保护作用。
(3)在进风斜井、井底车场及其附近、中央变电所至采区变电所之间,可 以采用铝芯电缆,是因为这些部位都是主进风巷电缆基本固定,不需经常移动, 为了合理降低矿井投资成本,可以选用铝芯电缆。除此之外,其他地点必须采用 铜芯电缆,不能采用铝芯电缆的原因是:铝的氧化热远远大于铜的氧化热,对于 同样尺寸的试验材料,铝的氧化热比铜大5.5倍。铝芯电缆短路放炮时比铜芯电 缆引发瓦斯、煤尘爆炸事故的概率高。因此规定铝芯电缆只能在主要进风巷道内 使用。
(四)非固定敷设的高低压电缆,适用于随生产变化电缆需要迁移的场所, 选用矿用橡套电缆是因为其柔软、轻便,且橡皮护套的强度、弹性、柔软性较 高,适合频繁移动。
第四百六十四条 电缆的敷设应当符合下列要求:
(一)在水平巷道或者倾角在30°以下的井巷中,电缆应当用吊钩悬挂。
(二)在立井井筒或者倾角在30°及以上的井巷中,电缆应当用夹子、卡 箍或者其他夹持装置进行敷设。夹持装置应当能承受电缆重量,并不得损伤电 缆 。
(三)水平巷道或者倾斜井巷中悬挂的电缆应当有适当的弛度,并能在意外 受力时自由坠落。其悬挂高度应当保证电缆在矿车掉道时不受撞击,在电缆坠落 时不落在轨道或者输送机上。
(四)电缆悬挂点间距,在水平巷道或者倾斜井巷内不得超过3m, 在立井 井筒内不得超过6m。
(五)沿钻孔敷设的电缆必须绑紧在钢丝绳上,钻孔必须加装套管。
【解读】本条是关于电缆敷设的规定。
煤矿井下电缆数量多,现场环境复杂,电缆的正确敷设方式,是保证电缆安 全运行的先决条件,所以《规程》对井下电缆的敷设、吊挂提出了明确要求。
(一)在水平巷道或倾角在30°以下井巷中用吊钩悬挂,防止电缆落地容易 被水淹、被运输车辆刮、碰和被冒落的煤、岩块砸伤,使电缆绝缘破坏,造成供 电事故。
(二)在立井井筒敷设电缆时,由于电缆成悬垂状态,在重力的作用下电缆 将会被拉伸,若敷设过程中不进行固定或进行固定的设施不能保证电缆在一定范 围内的稳定、不发生滑移,则电缆被拉伸的长度会随敷设的长度的加大而不断加 大,最后导致电缆绝缘破坏,所以在立井井筒敷设电缆时必须用夹子、卡箍或其 他夹持装置予以固定。而对于倾角在30°及以上的巷道,由于角度较大,敷设在 其中的电缆所受重力在倾斜方向的分力较大,若此时仍用吊钩固定,则在重力分 力的作用下,电缆会向下滑移,造成电缆的拉伸变形;当发生滑移的电缆长度较 长时,就有可能造成电缆的损坏,造成事故。所以倾角在30°及以上的巷道中敷 设电缆时必须用夹子、夹箍或其他夹持装置予以固定。
(三)敷设的电缆应保持一定的弛度,当电缆受外力作用,电缆会发生一定 量的移动,从而相应地缓冲电缆所受作用力,减小外力对电缆的破坏程度,有效 保护电缆,延长电缆使用寿命。
(四)悬挂点间距的规定,是为防止电缆受力过大损伤电缆绝缘。
(五)钻孔内敷设的电缆应绑紧在承力的钢丝绳上,是为了避免电缆承受过 大的自身重力而损坏;钻孔加装套管是为了防止电缆因空壁岩石挤压而损坏。
【案例】2010年7月17日20时10分,××矿发生电缆着火事故,当班井 下28人遇难。事故的直接原因是该矿3号煤车场交叉点处下料车撞断电缆(悬 挂高度不够)引起短路着火,致使巷道木支护燃烧并发生局部冒顶,造成被困 人员中毒窒息死亡。