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矿用电缆
发布时间：
2023-11-01
矿用电线电缆是指各种矿藏开采专用的地面和地下设备使用的一类电线电缆产物。包括采煤机、运输机、通信、照明与信号设备用电缆，以及电钻电缆、帽灯电线和井下移动变电站的电源电缆等。也包括适用于各种气候环境的挖掘机、斗轮机和排土机用的6kV软电缆。煤矿的工作环境最为复杂，对电缆性能要求最高，所以该类产物性能要求以煤矿的条件为主，执行GB/T12972—2008《矿用橡套软电缆》标准。使用于煤矿中的各类电缆产物，都必须经过强制性的煤矿矿用产物安全认证，该认证执行强制性标准MT818—2009《煤矿用电缆》。
因矿用电线电缆的环境条件复杂，工作条件严酷，对电缆各方面性能要求很高：
1.安全、阻燃性能要求高。井下瓦斯和煤尘聚集，易燃易爆。要求电缆绝缘受损后不易引起火花；至少要求起火时电缆不延燃，避免事故扩大。
2.工作过程中电缆移动频繁，要求护套有较好的耐磨性。电钻电缆除经常移动外，还要被拖拽移动，还要求有一定的抗拉力。采掘机电缆在工作中不断在机组上卷放、收绕并在地面上拖动。
3.弯曲性能良好。电缆经常弯曲和扭转，尤以电钻电缆和采掘机电缆最甚，特别是电缆与设备的连接处，受力最为严重。
4.要有足够的抗冲击、抗挤压能力。电缆易被掉下的矿石冲砸，或被矿石、矿车等挤压而变形、压扁，受机械外力破坏作用严重。
5.有较好的电气性能和安全保护系统。电缆工作在井下极为潮湿、有流水的环境，又与操作人员紧密接触，因此要有足够的电气强度和良好的绝缘性能。电缆结构中应有与继电保护相连的保护结构，当发生电器短路事故时，能及时切断电源，避免引起燃烧、瓦斯爆炸等事故，因此多数矿缆需设计为屏蔽型。
6.要求电缆轻、小。井下空间狭小，轻、小的电缆使用方便，便于检修。
7.露天使用的电缆要求耐大气老化。
基于以上工作条件，通过合理设计结构、选择材料、控制工艺来满足使用要求：
1.导体：采用细直径软铜丝小节距束绞、复绞而成。为增大导体和绝缘层的相对滑动量，提高柔软性，便于导体剥离，可选用镀锡铜丝或在导体外增加隔离包带。
2.绝缘层：要采用含胶量高的绝缘橡皮，绝缘厚度高于通用橡套电缆，以严格的挤橡、硫化工艺条件保证制造质量。
3.屏蔽层：用过渡电阻符合标准要求的半导电橡皮制造屏蔽层，以灵敏显示绝缘状态，减少触电危险。绝缘层表面到处与导电屏蔽层的电位相等，通过监视导体与屏蔽层之间绝缘电阻的方法，显示绝缘状态。当任一处绝缘电阻低于规定值时，保护装置动作，切断电源，防止触电事故发生。
4.监视线（层）：监视线起到监视地线连续性的作用，监视线均匀分布在围绕电缆轴心的同心圆周上，又兼有监视外界破坏物体侵入的作用。
5.地线芯：煤矿的供电系统不是中性点直接接地的，电缆单相接地后，往往不能及时处理，会引起另一相在不同区域对地击穿，造成两相通过地线短路。因此地线芯应大于通用电缆地线芯截面积，工作时保证良好接地。
6.成缆：合理设计垫芯形状，将绝缘线芯间的间隙填充饱满，又不使电缆外径过大，使垫芯充分起到缓冲重砸、挤压作用。以较小的节距改善电缆的柔软性。控制线芯先单独绞合成缆，再与主线芯一起成缆。
7.护层：选用具有足够机械强度、耐磨性好、阻燃的橡皮作为护套材料，常采用含胶量不小于50%的氯丁橡皮或氯化聚乙烯。为便于电缆区分，规定了井下使用电缆外护套的颜色：3.6/6kV及以上-红色，1.9/3.3kV-黑色，0.66/1.14kV-黄色，0.38/0.66kV及以下-黑色。露天矿电缆外护套仍以黑色为主。
8.电缆整体结构密实、紧凑，各元件间有一定的相对滑动量。一些产物对外径要求严格，因为在电缆槽中每隔一段要进行隔断封闭，以避免瓦斯泄露、电缆故障引发火势蔓延。隔断处预留一定尺寸的电缆孔，电缆外径过大、过小会影响敷设或使用安全。
