矿山电工课程设计

第六节采区低压电缆及设备的选择

一、低压电缆型号的选择 1、选择原则

低压电缆的型号及电压登记，要在符合《煤矿安全规程》的前提下，根据实际用点设备的要求，电缆的用途和敷设场所等情况加以确定。

1） 在井下，采煤机组、截煤机组、回柱绞车、调度绞车、电钻、工

作面

运输机、装岩机、装煤机和局扇等，都是经常移动的工作机械。对于 此类机械，其供电电缆一律采用轻便、易弯曲的非延燃橡胶套电缆。 具体选择为：

（1） 对采煤机、刨煤机等供电的，应该选用专用移动型电缆。当电

网电压为660V时，选用UCP-100（UC-1000）系列的；当电网电压为1140V时，必须选用带分相屏蔽的橡胶绝缘专用电缆，可选用UCPQ或UPQ系列。

（2） 对综合机械化工作面，必须选用屏蔽电缆。 （3） 向煤电钻供电应选用UZ-500系列电钻专用电缆。

（4） 对无特殊要求的一般矿井，可选用U或UP系列电缆，向工作

面辅助设备或不常移动的电器设备供电。

（5） 但上述个种电缆用语采区和工作面时，一律应选用铜芯的，严

禁使用铝芯电缆。

2） 对于660V或380V固定或半固定设备，如上（下）山绞车，上（下 山和平巷的运输机，可选用铠装铅包纸绝缘铜芯电缆，铠装聚氯乙烯

绝缘铜芯电缆，或矿用橡胶套电缆。

3）对无沼气的进风斜井和平硐，对有新鲜风流的井底车场，以及对低沼气矿的砌碹的回风斜井，可以选用铝芯电缆。对井下主变（配）电所的高、低压电缆，亦可以选铝芯的。在同时采用铝、铜芯电缆时，需在他们的衔接处，使用铜-铝过度接头，并应经常加以检查。 4）在采区，一般选用无黄麻外皮的ZQ 20型铜芯油浸纸绝缘铅包铠装电缆，但有水泥支柱或砌碹的通风良好的巷道除外。 2、对电缆型号进行选择

根据上述原则，结合1-1供电系统图，实际所选低压电缆型号为： 1、 干线电缆

1ZQ型铜芯油浸纸绝缘铅包铠装电缆：上山绞车、上山皮带； ○

2U型：其余均采用。 ○

20

2、支线电缆

1UCP型：采煤机、工作面运输机； ○

2U型UP型：上山绞车、上山皮带、调度绞车等工作面辅助设备； ○

3UZ型：向煤电钻供电； ○

二、低压电缆的长度及芯数的确定 1、电缆长度

电缆的实际长度应该按下式进行计算

Lca=KinLwa

式中 Lca——电缆的实际长度，m； Lwa——电缆敷设路径长度，m；

Kin——增长系数，对橡套电缆为1.1,对铠装电缆为1.05；

1）机械采煤组

采区变电所到机采工作面的电缆长度： L工作面= KinLw

=（20+72.5+330）×1.1 =465m

采区变电所到机采运输顺槽的电缆长度： L运输顺槽= KinLw

=（20+72.5+100）×1.1 =212m

采区变电所到机采轨道顺槽的电缆长度： L轨道顺槽= KinLw

=（20+72.5+100+330）×1.1

2）普采面组

采区变电所到绞车房电缆长度： L工作面= KinLw

=（20+72.5+100+20）×1.05 =224m

采区变电所到普采运输顺槽的电缆长度： L运输顺槽= KinLw

=（20+72.5+190）×1.1 =311m

采区变电所到普采轨道顺槽的电缆长度： L轨道顺槽= KinLw

=（20+72.5+100+190）×1.1

2）掘进组

采区变电所到上山皮带运输机的电缆长度： L上山运输机= KinLw

=（20+72.5+100+20）×1.05 =224m

采区变电所到普采运输顺槽的电缆长度： L = KinLw

=（20+72.5+100）×1.05 =197m

采区变电所到上山底部的电缆长度：

L下山= KinLw

=（20+72.5+100）×1.1 =207m

上山底部到东翼掘进头的电缆长度： L东翼掘进头= KinLw

=320×1.1 =350m

上山底部到西翼掘进头的电缆长度： L西翼掘进头= KinLw

=200×1.1 =220m 二、电缆芯数的确定 1、确定原则：

1铠装动力电缆只有三条输送电能的主芯线。 ○

2对移动设备供电的橡套电缆，其芯线树木可以分为以下两种情况： ○

1） 对一般移动设备。如运输机、回柱绞车等，因它们的控制按钮不

在

工作机械上，故通常可另设控制电缆，此时其供电电缆可以选四芯的，其中三芯作为想电动机供电的主芯线，另一芯线做接地用。 2） 对于采煤机组，装岩机等移动设备，因它们的控制按钮装在工作

机械

上，故一般选六芯电缆做动力、接地、控制用； 2、 参照以上原则，采取供电电缆的芯数确定如下：

铠装橡套均为三芯；

支线橡套橡套均为四芯，其中采煤机采用六芯； 干线橡套橡套均为四芯； 二、低压电缆主芯线截面的确定 1、选择原则

1电缆正常工作符合电流（计算值），应等于或小于电缆长时允许载○流量。

2在正常工作运行时，低压电缆最远端电压。不应低于电网额定电○

压的规定值。根据《煤矿井下供电设计技术规定》“正常运行时电动机两端电压允许偏移额定电压5%，个别特别远的电机运输偏移-8~-10%”。

3电缆的机械强度，应符合用电设备的使用场合要求。 ○

4对距离远，容量最大的电动机，在重载情况下，应保证其启动端○

电压不低于额定值的75%，以确保磁力启动器有足够的吸合电压。在选择低压电缆截面的时，还应按启动条件加以校验。

5所选择电缆截面必须能与保护装置适配，并在短路时，应具有足○够的热稳定性。 2、截面的确定 1）支线电缆截面

按照工作面配电点至各移动机械的支线应满足机械强度要求，在按允许载流量加以校验。各个支线截面选择见表

支线电缆截面表

采区固定、半固定设备供电的支线电缆，因他们都很短加上不经常移动、工作条件较好，故在选择他们的截面的时，不是以满足电压损失和机械强度为准，而是按他们的允许负荷，像选择高压电缆一样。

2、采区变电所至各配电点的干线电缆截面选择

（1） 各干线电缆的负荷电流

PnKde

式中 Ica——长时最大工作电流 A；

P——电动机的额定功率，KW； n

Kde——电动机负荷系数；

Vn——电动机额定电压，V

cos——电动机功率因数；

1机采组： ○

轨道顺槽干线：

PnKde41A PnKde

109.65A 机采组线：

运输顺槽干线：

2普采组： ○

PnKde140A PnKde

41.86A 轨道顺槽干线：

运输顺槽干线：

3掘进组： ○

PnKde47.64A

131.4A 皮带运输上山：

PnKdePnKde

38A 东翼掘进工作头：

西翼掘进工作头：

PnKde38A （2） 干线电缆截面的选择

正常工作时负荷电流大。供电距离长，线路电压损失相对比较突出，故应按允许电压损失选择截面，在依长时允许流量校验。

1）确定变压器至电机间允许电压损失UP

按照正常运行时电缆网路末路端电压不低于额定电压95%的原则，用下式计算网路中的电压损失

ΔUP= U2N-0.95 VN

式中 ΔUP——网路中的允许电压损失，V；

U2N——变压器二次侧的额定电压，V；

VN——低压电网的额定电压，V；

ΔUP= U2N-0.95 VN=690-0.95660=63V

2）变压器电压损失UT

ΔUT

ca.t(RTcos+XTsinT)

Ica.t

2PVRT=s

2NSN

XTVn2XT100Sn

式中 ΔUT ——变压器的电压损失，V；

Ica.t ——变压器上午计算电流值，A（按需要系数法求） cos——变压器的功率因数，它等于相应负荷的加权平均功率

因数，可查《矿山电工学》表——2；

sinT——与变压器规律因数角对应的正弦值；

RT 、XT的取值用查有关表

1机采组 ○

变压器型号:KSGB-315/6/0.69

Ica.t

RT=0.011

XT=0.06

ΔUT

ca.t(RTcos+XTsinT)

205.41 (0.0110.6+0.060.8)

=19.4V

2炮采组 ○

变压器型号:KSGB-200/6/0.69

Ica.t

RT=0.019

XT=0.093

ΔUT

ca.t(RTcos+XTsinT)

117.5 (0.0190.6+0.090.8)

=18.0V

3掘进组 ○

变压器型号:KSGB-200/6/0.69

Ica.t

RT=0.019

XT=0.093

ΔUT

ca.t(RTcos+XTsinT)

138.1 (0.0190.6+0.0930.8)

=21.14V

3）支线电压损失UTL（因70mm以下的电缆Xbl

○1机采组：

机组支线：ΔUTL1

bLRbLcosbl

bLLbLcosbl rAbl

0.187103

0.83 42.5352

91

=16.4V

轨道顺槽回柱绞车支线：ΔUTL2

bLRbLcosbl

bL

LbLcosbl rAbl770.83 42.51021

=5.5V

其中r=42.5mm/（mm2），芯线最高允许温度65C时。

A=35mm

4按允许电压损失选干线电缆； ○2o

由Δ

A=VNrVLbcos rAPKdeL

PK 运输顺槽干线

ΔU=ΔUP-ΔUT-ΔUb

=63-21.04-16.4=25.2V PKdeL

VNrVA==(11.41721.2)0.7460=57.7A 0.6642.525.2

2选标准截面为70mm，查表知其最大工作电流为215A

PK（mm2） 215A〉109.65A满足要求

轨道顺槽干线：

ΔU=ΔUP-ΔUT-ΔUb

=63-21.04-5.5=36.1V dePKA=L

VNrV=(11.41721.2)0.6570=15.74A 0.6642.525.2

2选标准截面为25mm，查表知其最大工作电流为113A〉41A

PK2

=41.96（mm） 113A〉41A满足要求

顺槽运输机干线：

ΔU=ΔUP-ΔUT

=63-21.04=41.96V

A=

=(pl)Kiii1ndeVNV 4042050.74031100.84021100.840110

42.50.6641.96

2=38.2（mm）

选标准截面50mm，查表知其最大工作电流为173A

2

PK2（mm） 3、 采区变电所、各配电点的低压电器设备的选择：

遵循《煤矿安全规程》，采区巷道布置急采掘工作面的低压开关和电器设备，一律为隔爆型、本质安全型或隔爆兼本质安全型的。这里，低压开关包括自动馈电开关，磁力启动器，手动开关及组合开关等。低压电器设备选择具体原则为：

1）用电设备的额定电压应与其所在电网的电压等级相符。开关的额定电流应大于或等于用电设备的实际工作电流。

2）作馈电用的总开关或分路开关，应该选用DW80系列或DWKB30系列自动馈电开关。

3）对综合机械化开采区和高档普采工作面，军需配备保护齐全的的660V和1140V成套电器设备。

4）直接控制电动机或其它动力设备的开关，应该选用隔爆型磁力启动器，其具体结构，型号分别 工作面机械及控制方式，依下述原则确定：

1对需要远方控制的生产机械，如采煤机、截煤机、装岩机、输送○

机等，均应从QC83、QC810或QCS83、QCKB30或DQBH等型系的磁力

启动器选取，或选用DQZBH系列真空磁力启动器。

2对不需要经常远方控制或不经常启动的生产机械，如局扇、照明○

设备等，应选用QSS81系列或CH-15型带熔断器的开关；作短路保护用，亦可选用QAKB30型插销式手动起动器，它带有热脱口器，可进行过载、短路保护。

3对需要经常进行远方控制正、反转的生产机械，如刨煤机、回柱○

绞车、调度绞车等，应选用QC83-80N、QC815N及新系列QCKB30-12N系列等可逆磁力启动器。

4对需要集中连锁控制的机械，如输送机、采煤机组与可弯曲刮板○

运输机等，应选用QC83、QC810或QC815等系列的磁力启动器。

5对于电钻、照明设备供电开关，一般应该选用BZ80-2.5或KSGZ-4○

（或2.5）型变压器综合装置，也可选用QS81及CH-15型系列的手动开关。

6开关的继电保护装置，应与电网和生产设备相符，具体要求如下： ○

第一、采区变电所的总低压开关，应设有短路、过负荷和漏电保护装置，或至少装设漏电及短路保护装置。

第二、变电所内的分路开关及陪电点的总开关，除需要有短路，过负荷和漏电保护装置，还应该设有漏电闭锁或选择性查漏保护装置（包含人工分流装置）。

第三、向综合机械化采煤工作面馈电的移动变电站的低压馈电开关，除应有短路、过符合保护外，还应当设有漏电闭锁和漏电保护装置。 第四、直接控制电动机的各种起动电器，一般均具有短路、过负荷、断相的保护装置，而直接控制与保护采煤机组等大型设备的启动器，

还要有电闭锁和漏电保护装置。

第五、井下低压真空开关，应该有过电保护装置。

第六、各类低压开关的接线喇叭口的数目，要满足电网接线要求，而他们的出口口径，则要与所用电缆的外径相适配。

根据以上原则

变压器总馈电开关DW81-350F

分路开关及配电点馈电开关 DW80-200

各配电点磁力启动器

采煤机QC83-225

工作面运输顺槽 QC83-225

工作面轨道顺槽 QC83-80

调度绞车 QC83-80N

第七节 过电流保护装置整定计算

根据保护装置确定短路点，然后算出各短路点的短路电流；其次对各类开关（总开关、分路总开关、电动机控制开关、电钻照明控制开关等）中的不同保护装置进行整定（计算整定值、用最小两相短路电流校验保护装置的灵敏度）。

（一） 电动机保护

过电流继电电器或限热继电器得电磁元件，可按下列情况分别进行整定计算。

1、单台电动机

IaINst

式中 Ia——过电流继电电器的动作电流整定值，A；

INst——电动机的额定启动电流，A；

对于某些大型采掘机械设备，由于其处于低压电网末端，且电动机功率较大，启动的电压损失较大，因而实际启动电流要大大低于额定启动电流。若测出或计算出电动机的实际启动电流，则上式子和以下各个式中的INst应以实际启动电流进行计算。这样可以降低电流继电器的整合电流值，其短路故障时能够可靠的动作。但整定值应略大于实际启动电流值，以防止开关误动。

2、同时起动多台电动机

IaINst

式中 IN st——同时启动的几台电动机的额定电流之和，A；

3、不同时起动的多台电动机

IaINst+IN

式中 IN st——根据生产工艺过程，可能出现最大电流时的电动机

的额定起动电流，A；

IN——已经运转的全部电动机的额定电流之和，A

根据上述计算，初步确定的整合电流值，还应以保护范围的末端的最小两相短路电流进行校验。合格后方能使用。

Ks=IK(2)

Ia1.5

式中 IK（2）——电动机端子上的最小两相短路电流，A

1．5——灵敏系数；

（二） 配电线路（干线）的确定

过电流继电器或过电流脱扣器的动作电流值可按下式进行整合计

算。

IaINst+IN

式中 IN st——起动电流最大的一台电动机的额定起动电流，A；

对于数台电动机同时起动的工作机械，若其总的

起动电流大于单台起动时的最大起动电流，则

I应为这几台同时起动的电动机的额定起动N st

电流之和；

IN——其余电动机的额定电流之和，A；

灵敏度校验：

原则上应考虑有一级后备保护，因此，灵敏度校验应按下一级保护范围末端的最小两相短路电流来计算，其具体要求如下：

Ks=IK(2)

Ia1.5

式中 IK（2）——下一级保护范围末端的最小两相短路电流，A

1．5——灵敏系数；

Ia——过电流脱扣器的动作电流实际整合值，A；

（三） 变压器保护

对于二次侧总的自动馈电开关，其过流脱扣器的动作电流整定值可按下式估算：

Ia（4~5）INTC

式中 INTC——变压器低压侧的额定电流，A；

4~5——考虑电动机起动的可靠系数。

灵敏度的校验：

河南理工大学矿山电工课程设计

原则上应考虑对配出线路的过电流保护装置起后备保护作用，亦既按下式进行校验：

Ks=IK(2)

Ia1.5

式中 IK（2）——下一级保护范围末端的最小两相短路电流，A； Ia——过电流脱扣器的实际整定电流值，

A；

第六节采区低压电缆及设备的选择

一、低压电缆型号的选择 1、选择原则

低压电缆的型号及电压登记，要在符合《煤矿安全规程》的前提下，根据实际用点设备的要求，电缆的用途和敷设场所等情况加以确定。

1） 在井下，采煤机组、截煤机组、回柱绞车、调度绞车、电钻、工

作面

运输机、装岩机、装煤机和局扇等，都是经常移动的工作机械。对于 此类机械，其供电电缆一律采用轻便、易弯曲的非延燃橡胶套电缆。 具体选择为：

（1） 对采煤机、刨煤机等供电的，应该选用专用移动型电缆。当电

网电压为660V时，选用UCP-100（UC-1000）系列的；当电网电压为1140V时，必须选用带分相屏蔽的橡胶绝缘专用电缆，可选用UCPQ或UPQ系列。

（2） 对综合机械化工作面，必须选用屏蔽电缆。 （3） 向煤电钻供电应选用UZ-500系列电钻专用电缆。

（4） 对无特殊要求的一般矿井，可选用U或UP系列电缆，向工作

面辅助设备或不常移动的电器设备供电。

（5） 但上述个种电缆用语采区和工作面时，一律应选用铜芯的，严

禁使用铝芯电缆。

2） 对于660V或380V固定或半固定设备，如上（下）山绞车，上（下 山和平巷的运输机，可选用铠装铅包纸绝缘铜芯电缆，铠装聚氯乙烯

绝缘铜芯电缆，或矿用橡胶套电缆。

3）对无沼气的进风斜井和平硐，对有新鲜风流的井底车场，以及对低沼气矿的砌碹的回风斜井，可以选用铝芯电缆。对井下主变（配）电所的高、低压电缆，亦可以选铝芯的。在同时采用铝、铜芯电缆时，需在他们的衔接处，使用铜-铝过度接头，并应经常加以检查。 4）在采区，一般选用无黄麻外皮的ZQ 20型铜芯油浸纸绝缘铅包铠装电缆，但有水泥支柱或砌碹的通风良好的巷道除外。 2、对电缆型号进行选择

根据上述原则，结合1-1供电系统图，实际所选低压电缆型号为： 1、 干线电缆

1ZQ型铜芯油浸纸绝缘铅包铠装电缆：上山绞车、上山皮带； ○

2U型：其余均采用。 ○

20

2、支线电缆

1UCP型：采煤机、工作面运输机； ○

2U型UP型：上山绞车、上山皮带、调度绞车等工作面辅助设备； ○

3UZ型：向煤电钻供电； ○

二、低压电缆的长度及芯数的确定 1、电缆长度

电缆的实际长度应该按下式进行计算

Lca=KinLwa

式中 Lca——电缆的实际长度，m； Lwa——电缆敷设路径长度，m；

Kin——增长系数，对橡套电缆为1.1,对铠装电缆为1.05；

1）机械采煤组

采区变电所到机采工作面的电缆长度： L工作面= KinLw

=（20+72.5+330）×1.1 =465m

采区变电所到机采运输顺槽的电缆长度： L运输顺槽= KinLw

=（20+72.5+100）×1.1 =212m

采区变电所到机采轨道顺槽的电缆长度： L轨道顺槽= KinLw

=（20+72.5+100+330）×1.1

2）普采面组

采区变电所到绞车房电缆长度： L工作面= KinLw

=（20+72.5+100+20）×1.05 =224m

采区变电所到普采运输顺槽的电缆长度： L运输顺槽= KinLw

=（20+72.5+190）×1.1 =311m

采区变电所到普采轨道顺槽的电缆长度： L轨道顺槽= KinLw

=（20+72.5+100+190）×1.1

2）掘进组

采区变电所到上山皮带运输机的电缆长度： L上山运输机= KinLw

=（20+72.5+100+20）×1.05 =224m

采区变电所到普采运输顺槽的电缆长度： L = KinLw

=（20+72.5+100）×1.05 =197m

采区变电所到上山底部的电缆长度：

L下山= KinLw

=（20+72.5+100）×1.1 =207m

上山底部到东翼掘进头的电缆长度： L东翼掘进头= KinLw

=320×1.1 =350m

上山底部到西翼掘进头的电缆长度： L西翼掘进头= KinLw

=200×1.1 =220m 二、电缆芯数的确定 1、确定原则：

1铠装动力电缆只有三条输送电能的主芯线。 ○

2对移动设备供电的橡套电缆，其芯线树木可以分为以下两种情况： ○

1） 对一般移动设备。如运输机、回柱绞车等，因它们的控制按钮不

在

工作机械上，故通常可另设控制电缆，此时其供电电缆可以选四芯的，其中三芯作为想电动机供电的主芯线，另一芯线做接地用。 2） 对于采煤机组，装岩机等移动设备，因它们的控制按钮装在工作

机械

上，故一般选六芯电缆做动力、接地、控制用； 2、 参照以上原则，采取供电电缆的芯数确定如下：

铠装橡套均为三芯；

支线橡套橡套均为四芯，其中采煤机采用六芯； 干线橡套橡套均为四芯； 二、低压电缆主芯线截面的确定 1、选择原则

1电缆正常工作符合电流（计算值），应等于或小于电缆长时允许载○流量。

2在正常工作运行时，低压电缆最远端电压。不应低于电网额定电○

压的规定值。根据《煤矿井下供电设计技术规定》“正常运行时电动机两端电压允许偏移额定电压5%，个别特别远的电机运输偏移-8~-10%”。

3电缆的机械强度，应符合用电设备的使用场合要求。 ○

4对距离远，容量最大的电动机，在重载情况下，应保证其启动端○

电压不低于额定值的75%，以确保磁力启动器有足够的吸合电压。在选择低压电缆截面的时，还应按启动条件加以校验。

5所选择电缆截面必须能与保护装置适配，并在短路时，应具有足○够的热稳定性。 2、截面的确定 1）支线电缆截面

按照工作面配电点至各移动机械的支线应满足机械强度要求，在按允许载流量加以校验。各个支线截面选择见表

支线电缆截面表

采区固定、半固定设备供电的支线电缆，因他们都很短加上不经常移动、工作条件较好，故在选择他们的截面的时，不是以满足电压损失和机械强度为准，而是按他们的允许负荷，像选择高压电缆一样。

2、采区变电所至各配电点的干线电缆截面选择

（1） 各干线电缆的负荷电流

PnKde

式中 Ica——长时最大工作电流 A；

P——电动机的额定功率，KW； n

Kde——电动机负荷系数；

Vn——电动机额定电压，V

cos——电动机功率因数；

1机采组： ○

轨道顺槽干线：

PnKde41A PnKde

109.65A 机采组线：

运输顺槽干线：

2普采组： ○

PnKde140A PnKde

41.86A 轨道顺槽干线：

运输顺槽干线：

3掘进组： ○

PnKde47.64A

131.4A 皮带运输上山：

PnKdePnKde

38A 东翼掘进工作头：

西翼掘进工作头：

PnKde38A （2） 干线电缆截面的选择

正常工作时负荷电流大。供电距离长，线路电压损失相对比较突出，故应按允许电压损失选择截面，在依长时允许流量校验。

1）确定变压器至电机间允许电压损失UP

按照正常运行时电缆网路末路端电压不低于额定电压95%的原则，用下式计算网路中的电压损失

ΔUP= U2N-0.95 VN

式中 ΔUP——网路中的允许电压损失，V；

U2N——变压器二次侧的额定电压，V；

VN——低压电网的额定电压，V；

ΔUP= U2N-0.95 VN=690-0.95660=63V

2）变压器电压损失UT

ΔUT

ca.t(RTcos+XTsinT)

Ica.t

2PVRT=s

2NSN

XTVn2XT100Sn

式中 ΔUT ——变压器的电压损失，V；

Ica.t ——变压器上午计算电流值，A（按需要系数法求） cos——变压器的功率因数，它等于相应负荷的加权平均功率

因数，可查《矿山电工学》表——2；

sinT——与变压器规律因数角对应的正弦值；

RT 、XT的取值用查有关表

1机采组 ○

变压器型号:KSGB-315/6/0.69

Ica.t

RT=0.011

XT=0.06

ΔUT

ca.t(RTcos+XTsinT)

205.41 (0.0110.6+0.060.8)

=19.4V

2炮采组 ○

变压器型号:KSGB-200/6/0.69

Ica.t

RT=0.019

XT=0.093

ΔUT

ca.t(RTcos+XTsinT)

117.5 (0.0190.6+0.090.8)

=18.0V

3掘进组 ○

变压器型号:KSGB-200/6/0.69

Ica.t

RT=0.019

XT=0.093

ΔUT

ca.t(RTcos+XTsinT)

138.1 (0.0190.6+0.0930.8)

=21.14V

3）支线电压损失UTL（因70mm以下的电缆Xbl

○1机采组：

机组支线：ΔUTL1

bLRbLcosbl

bLLbLcosbl rAbl

0.187103

0.83 42.5352

91

=16.4V

轨道顺槽回柱绞车支线：ΔUTL2

bLRbLcosbl

bL

LbLcosbl rAbl770.83 42.51021

=5.5V

其中r=42.5mm/（mm2），芯线最高允许温度65C时。

A=35mm

4按允许电压损失选干线电缆； ○2o

由Δ

A=VNrVLbcos rAPKdeL

PK 运输顺槽干线

ΔU=ΔUP-ΔUT-ΔUb

=63-21.04-16.4=25.2V PKdeL

VNrVA==(11.41721.2)0.7460=57.7A 0.6642.525.2

2选标准截面为70mm，查表知其最大工作电流为215A

PK（mm2） 215A〉109.65A满足要求

轨道顺槽干线：

ΔU=ΔUP-ΔUT-ΔUb

=63-21.04-5.5=36.1V dePKA=L

VNrV=(11.41721.2)0.6570=15.74A 0.6642.525.2

2选标准截面为25mm，查表知其最大工作电流为113A〉41A

PK2

=41.96（mm） 113A〉41A满足要求

顺槽运输机干线：

ΔU=ΔUP-ΔUT

=63-21.04=41.96V

A=

=(pl)Kiii1ndeVNV 4042050.74031100.84021100.840110

42.50.6641.96

2=38.2（mm）

选标准截面50mm，查表知其最大工作电流为173A

2

PK2（mm） 3、 采区变电所、各配电点的低压电器设备的选择：

遵循《煤矿安全规程》，采区巷道布置急采掘工作面的低压开关和电器设备，一律为隔爆型、本质安全型或隔爆兼本质安全型的。这里，低压开关包括自动馈电开关，磁力启动器，手动开关及组合开关等。低压电器设备选择具体原则为：

1）用电设备的额定电压应与其所在电网的电压等级相符。开关的额定电流应大于或等于用电设备的实际工作电流。

2）作馈电用的总开关或分路开关，应该选用DW80系列或DWKB30系列自动馈电开关。

3）对综合机械化开采区和高档普采工作面，军需配备保护齐全的的660V和1140V成套电器设备。

4）直接控制电动机或其它动力设备的开关，应该选用隔爆型磁力启动器，其具体结构，型号分别 工作面机械及控制方式，依下述原则确定：

1对需要远方控制的生产机械，如采煤机、截煤机、装岩机、输送○

机等，均应从QC83、QC810或QCS83、QCKB30或DQBH等型系的磁力

启动器选取，或选用DQZBH系列真空磁力启动器。

2对不需要经常远方控制或不经常启动的生产机械，如局扇、照明○

设备等，应选用QSS81系列或CH-15型带熔断器的开关；作短路保护用，亦可选用QAKB30型插销式手动起动器，它带有热脱口器，可进行过载、短路保护。

3对需要经常进行远方控制正、反转的生产机械，如刨煤机、回柱○

绞车、调度绞车等，应选用QC83-80N、QC815N及新系列QCKB30-12N系列等可逆磁力启动器。

4对需要集中连锁控制的机械，如输送机、采煤机组与可弯曲刮板○

运输机等，应选用QC83、QC810或QC815等系列的磁力启动器。

5对于电钻、照明设备供电开关，一般应该选用BZ80-2.5或KSGZ-4○

（或2.5）型变压器综合装置，也可选用QS81及CH-15型系列的手动开关。

6开关的继电保护装置，应与电网和生产设备相符，具体要求如下： ○

第一、采区变电所的总低压开关，应设有短路、过负荷和漏电保护装置，或至少装设漏电及短路保护装置。

第二、变电所内的分路开关及陪电点的总开关，除需要有短路，过负荷和漏电保护装置，还应该设有漏电闭锁或选择性查漏保护装置（包含人工分流装置）。

第三、向综合机械化采煤工作面馈电的移动变电站的低压馈电开关，除应有短路、过符合保护外，还应当设有漏电闭锁和漏电保护装置。 第四、直接控制电动机的各种起动电器，一般均具有短路、过负荷、断相的保护装置，而直接控制与保护采煤机组等大型设备的启动器，

还要有电闭锁和漏电保护装置。

第五、井下低压真空开关，应该有过电保护装置。

第六、各类低压开关的接线喇叭口的数目，要满足电网接线要求，而他们的出口口径，则要与所用电缆的外径相适配。

根据以上原则

变压器总馈电开关DW81-350F

分路开关及配电点馈电开关 DW80-200

各配电点磁力启动器

采煤机QC83-225

工作面运输顺槽 QC83-225

工作面轨道顺槽 QC83-80

调度绞车 QC83-80N

第七节 过电流保护装置整定计算

根据保护装置确定短路点，然后算出各短路点的短路电流；其次对各类开关（总开关、分路总开关、电动机控制开关、电钻照明控制开关等）中的不同保护装置进行整定（计算整定值、用最小两相短路电流校验保护装置的灵敏度）。

（一） 电动机保护

过电流继电电器或限热继电器得电磁元件，可按下列情况分别进行整定计算。

1、单台电动机

IaINst

式中 Ia——过电流继电电器的动作电流整定值，A；

INst——电动机的额定启动电流，A；

对于某些大型采掘机械设备，由于其处于低压电网末端，且电动机功率较大，启动的电压损失较大，因而实际启动电流要大大低于额定启动电流。若测出或计算出电动机的实际启动电流，则上式子和以下各个式中的INst应以实际启动电流进行计算。这样可以降低电流继电器的整合电流值，其短路故障时能够可靠的动作。但整定值应略大于实际启动电流值，以防止开关误动。

2、同时起动多台电动机

IaINst

式中 IN st——同时启动的几台电动机的额定电流之和，A；

3、不同时起动的多台电动机

IaINst+IN

式中 IN st——根据生产工艺过程，可能出现最大电流时的电动机

的额定起动电流，A；

IN——已经运转的全部电动机的额定电流之和，A

根据上述计算，初步确定的整合电流值，还应以保护范围的末端的最小两相短路电流进行校验。合格后方能使用。

Ks=IK(2)

Ia1.5

式中 IK（2）——电动机端子上的最小两相短路电流，A

1．5——灵敏系数；

（二） 配电线路（干线）的确定

过电流继电器或过电流脱扣器的动作电流值可按下式进行整合计

算。

IaINst+IN

式中 IN st——起动电流最大的一台电动机的额定起动电流，A；

对于数台电动机同时起动的工作机械，若其总的

起动电流大于单台起动时的最大起动电流，则

I应为这几台同时起动的电动机的额定起动N st

电流之和；

IN——其余电动机的额定电流之和，A；

灵敏度校验：

原则上应考虑有一级后备保护，因此，灵敏度校验应按下一级保护范围末端的最小两相短路电流来计算，其具体要求如下：

Ks=IK(2)

Ia1.5

式中 IK（2）——下一级保护范围末端的最小两相短路电流，A

1．5——灵敏系数；

Ia——过电流脱扣器的动作电流实际整合值，A；

（三） 变压器保护

对于二次侧总的自动馈电开关，其过流脱扣器的动作电流整定值可按下式估算：

Ia（4~5）INTC

式中 INTC——变压器低压侧的额定电流，A；

4~5——考虑电动机起动的可靠系数。

灵敏度的校验：

河南理工大学矿山电工课程设计

原则上应考虑对配出线路的过电流保护装置起后备保护作用，亦既按下式进行校验：

Ks=IK(2)

Ia1.5

式中 IK（2）——下一级保护范围末端的最小两相短路电流，A； Ia——过电流脱扣器的实际整定电流值，

A；