井下供电设计内容(2)

第三节 低压电缆的选择 一、低压电缆型号、芯数和长度的确定 1.低压电缆型号的选择

电缆的型号主要依据其电压等级、用途和敷设场所等条件来决定。煤矿井下所选电缆的型号必须符合《煤矿安全规程》的有关规定。矿用低压电缆的型号，一般按下列原则确定：

(1) 支线一律采用表7-5所列阻燃橡套电缆。1140 V设备及采掘工作面的660 V和380 V设备，必须用MYP、MCP、MZP系列的分相屏蔽阻燃橡套电缆；移动式和手持式电气设备，应使用专用的橡套电缆。 (2) 固定敷设的干线应采用MVV系列铠装或非铠装聚氯乙烯绝缘电缆；

对于半固定敷设的干线电缆，为了移动方便一般选用阻燃橡套电缆，也可选用上述铠装电缆。

(3) 采区低压电缆严禁采用铝芯和铝包电缆。 (4) 电缆应带有供保护接地用的足够截面的导体。

(5) 照明、通信和控制用电缆，固定敷设时应采用铠装电缆、阻燃橡套电缆或矿用塑料电缆，非固定敷设时应采用阻燃橡套电缆。 2.确定电缆的芯线数目

(1) 干线用的铠装电缆选三芯电缆，非铠装电缆选用四芯电缆。 (2) 支线用电缆就地控制时，一般采用四芯电缆；远方控制和联锁控制时，应根据控制要求增加控制芯线的根数。注意电缆中的接地芯线，除用作监测接地回路外，不得兼作其他用途。

(3) 信号电缆芯线根数要按控制、信号、通信系统的需要决定，并留有备用芯线 3.确定电缆长度

就地控制的支线电缆长度，一般取5m~10m。

其它电缆因吊挂敷设时会出现弯曲，所以电缆的实际长度L应按式计算。 Ｌ＝ＫｍＬｍ 式中 Lｍ——电缆敷设路径的长度，m；

Kｍ——电缆弯曲系数，橡套电缆取1.1，铠装电缆取1.05。 为了便于安装维护和便于设备移动，确定电缆长度时还应考虑以下两点：

移动设备的电缆，须增加机头部分活动长度3m~5m余量。 当电缆有中间接头时，应在电缆两端头处各增加3m余量。 二、低压电缆主芯线截面的选择

1、选择原则

低压电缆主芯线截面必须满足以下几个条件：

正常工作时，电缆芯线的实际温度应不超过电缆的长时允许温度，所以应保证流过电缆的最大长时工作电流不得超过其允许持续电流。 正常工作时，应保证供电网所有电动机的端电压在95％~105％的额定电压范围内，个别特别远的电动机端电压允许偏移8％~10％。距离远、功率大的电动机在重载情况下应保证能正常起动，并保证其起动器有足够的吸持电压。

所选电缆截面必须满足机械强度的要求。 2.选择方法

在按上述条件选择低压电缆主芯线的截面时，支线电缆一般按机械强度初选，按允许持续电流校验后，即可确定下来。

选择干线电缆主芯线截面时，如干线电缆不长，应先按电缆的允许持续电流初选；当干线电缆较长时，应先按正常时的允许电压损失初选；然后再按其他条件校验。 1）按机械强度选择

根据不同的机械设备，选择电缆的截面不小于橡套电缆满足机械强度要求的最小截面。 2）按长时允许电流选择

电缆的长时允许电流IP应不小于通过电缆的最大长时工作电流Ica。即： IP≥Ica

IP ——电缆的长时允许电流；

Ica——通过电缆的最大长时工作电流；按以下方法确定：支线电缆最

大长时工作电流可取电动机的额定电流。如果查不到电动机的额定电流，可按下面的经验公式估算： Ica≈IN=0.76PN/UN

干线电缆最大长时工作电流可按下式计算：

Kde?PN?103Ｉｃa＝ 3UNcos?wm

∑PN——电缆所带负荷的额定功率之和，kW； UN——电缆所在电网的额定电压，V；

Kde——电缆线路所带负荷的需用系数，由表查取； cosφwm——电缆所带负荷的加权平均功率因数，由表查取

电缆的长时允许电流IP应不小于通过电缆的最大长时工作电流Ica。即： IP≥Ica

IP ——电缆的长时允许电流，查表。

Ica——通过电缆的最大长时工作电流；按以下方法确定：支线电缆最大长时工作电流可取电动机的额定电流。如果查不到电动机的额定电流，可按下面的经验公式估算：

Ica≈IN=0.76PN/UN干线电缆最大长时工作电流可按下式计算：

Kde?PN?103Ｉｃa＝ 3UNcos?wm

∑PN——电缆所带负荷的额定功率之和，kW； UN——电缆所在电网的额定电压，V；

Kde——电缆线路所带负荷的需用系数，由表查取； cosφwm——电缆所带负荷的加权平均功率因数，由表查取 3）按正常工作时允许电压损失选择

正常工作时电网的电压损失ΔＵ应不超过电网允许的电压损失ΔＵp ， ΔＵ≤ΔＵp

（1） 低压电网的允许电压损失

按要求，正常工作时应保证供电网所有电动机的端电压不低于额定电压 的95%。为了保证用电设备的供电质量，低压电网允许电压损失为 ΔＵp＝Ｕ2NT-0.95×ＵＮ(7-12) ΔＵp——低压电网的允许电压损失，V； Ｕ2NT——变压器二次侧额定电压，V。 由式(7-12)可求得：

对于380 V电网ΔUp=400-0.95×380=39 V 对于660 V电网ΔUp= 690-0.95×660=63 V 对于1 140 V电网ΔUp=1200-0.95×1140=117 V (2) 采区低压电网电压损失

采区低压电网的电压损失包括变压器的电压损失和线路电压损失两部分。

线路一般又包括干线和支线两部分。全部低压电网的总电压损失ΔU为 ΔU=ΔUT+ΔUms+ΔUbl (7-13)

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