金屬非金屬礦山作業(yè)安全技術(shù)-礦用電纜的結(jié)構(gòu)及選用、礦用電纜的結(jié)構(gòu)

按常用絕緣材料的不同，礦用電纜可分為油浸紙絕緣電纜（PILC）、交聯(lián)聚乙烯電纜（XLPE）、聚乙烯電纜（PE）、聚氯乙烯電纜（PVC）、橡膠電纜（EPR）;按電壓等級(jí)可分為低（中）壓礦用電纜（35kV及以下）、高壓礦用電纜（110kV、220kV）和超高壓礦用電纜（500kV）。

礦用電纜由導(dǎo)體芯線、絕緣層、半導(dǎo)電層、金屬屏蔽層和外護(hù)套層組成。

導(dǎo)體芯線和絕緣層是電纜必需的組成部分，導(dǎo)體芯線的材料通常為銅芯和多股鋁芯。

單芯電纜是油浸紙絕緣介質(zhì)電纜的典型結(jié)構(gòu)，金屬屏蔽層為鉛包，外護(hù)層由鋼帶和塑料材料等組成。單芯電纜，通常是塑料交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣介質(zhì)電纜的典型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)上多了內(nèi)外半導(dǎo)電層和石墨層，而金屬屏蔽層一般為銅帶，金屬護(hù)套可能是鋼帶（鋼絲）、鋁、銅或不銹鋼等材質(zhì)。

三芯電纜多為塑料聚乙烯（PVC）絕緣介質(zhì)和橡膠絕緣介質(zhì)電纜，一般為 6kV 以下低等級(jí)電纜典型結(jié)構(gòu)，這樣的結(jié)構(gòu)也有四芯電纜情況。三芯電纜與單芯電纜結(jié)構(gòu)基本相同。

（一）鎧裝電纜

鎧裝電纜是由不同的導(dǎo)體裝在有絕緣材料的金屬套管中，被加金屬非金屬礦山作業(yè)安全技術(shù)工成可彎曲的堅(jiān)實(shí)組合體，見圖 6-1。鎧裝電纜包括鎧裝熱電偶、鎧裝熱電阻、鎧裝加熱器和鎧裝引線，主要用于化工、冶金、機(jī)械制造、發(fā)電和科學(xué)試驗(yàn)等的溫度測(cè)量、信號(hào)傳輸及特殊加熱，用量最大的是鎧裝熱電偶。

圖 6-1 鎧裝電纜

1.鋼帶鎧裝電纜分類及型號(hào)鋼帶鎧裝電纜分為鋼帶鎧裝電力

電纜和鋼帶鎧裝控制電纜。鋼帶鎧裝電力電纜型號(hào)有 VV22、 VVP22、ZRVV22、NH-VV2;鋼帶鎧裝控制電纜型號(hào)有KVV22、 KVVP2、KVVP22、ZR-KVV22 等。

2.鋼絲鎧裝電纜

鋼絲鎧裝電纜分為鋼絲鎧裝電力電纜、鋼絲鎧裝控制電纜和鎧裝通信電纜。鋼絲鎧裝電力電纜型號(hào)有 VV32、YJV32、ZR- VV32;鋼絲鎧裝控制電纜型號(hào)有 KVV32 KVVP32;鎧裝通信電纜型號(hào)有 HYA53、HYAT53、HYA23、HYV22、HYA22（防鼠、地埋）。國(guó)外鎧裝電纜的生產(chǎn)主要集中在幾個(gè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家，如美國(guó)、英國(guó)、日本、德國(guó)、俄羅斯，東南亞地區(qū)尚無生產(chǎn)廠家。但只要有化工、冶金、機(jī)械制造、發(fā)電等工業(yè)的地方，就需要鎧裝電纜。

3.鎧裝電纜用途

鎧裝電纜機(jī)械保護(hù)層可以加到任何結(jié)構(gòu)的電纜上，以增加電纜的機(jī)械強(qiáng)度，提高防侵蝕能力，是為易受機(jī)械破壞及易受侵蝕的地區(qū)而設(shè)計(jì)的電話電纜。可以采用任何一種方式敷設(shè)，更適用于巖石地區(qū)的直埋敷設(shè)。

鎧裝電纜也就是地埋電力電纜、動(dòng)力線傳輸電纜。電纜加上鎧裝層的目的除了增強(qiáng)抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等機(jī)械保護(hù)，延長(zhǎng)使用壽命外，鎧裝層還具有一定的抗外力性能，可以預(yù)防老鼠撕咬。鎧裝層的彎曲半徑要大，鎧裝層可以接地，保護(hù)電纜。

鋼絲鎧裝電纜用于立井井筒或急傾斜巷道。鋼帶鎧裝電纜用于

（二）橡套電纜

橡套電纜是由多股細(xì)銅絲為導(dǎo)體，外包橡膠絕緣和橡膠護(hù)套的一種柔軟可移動(dòng)的電纜品種，見圖 6-2。一般而言，包括通用橡套軟電纜、電焊機(jī)電纜、潛水電機(jī)電纜、無線電裝置電纜和攝影光源電纜等品種。

橡套電纜廣泛使用于各種電器設(shè)備，例如家用電器、電動(dòng)機(jī)械、電工裝置和器具的移動(dòng)式電源線，同時(shí)可在室內(nèi)或戶外環(huán)境條件下使用。根據(jù)電纜所受的機(jī)械外力，橡套電纜在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上分為輕型、中型和重型 3 類。橡套電纜在截面上也有適當(dāng)?shù)你暯印?/span>

一般輕型橡套電纜使用于家用電器、小型電動(dòng)設(shè)備，要求柔軟、輕巧、彎曲性能好;中型橡套電纜除工業(yè)用外，廣泛用于農(nóng)業(yè)電氣化中;重型電纜用于如港口機(jī)械、探照燈、農(nóng)業(yè)大型水力排灌站等場(chǎng)合。這類產(chǎn)品具有良好的通用性，系列規(guī)格完整，性能良

好、穩(wěn)定。

1.應(yīng)用范圍

防水橡套電纜和潛水泵用電纜∶主要用于潛水電機(jī)配套，型號(hào)為 JHS，JHSB。

無線電裝置用電纜∶目前主要生產(chǎn)兩種橡套電纜，一種是屏蔽的，一種是不屏蔽，基本能滿足要求，型號(hào)為 WYHD，WYHDP。

攝影用電纜∶配合新型光源的發(fā)展，具有結(jié)構(gòu)小、性能好，同金屬非金屬礦山作業(yè)安全技術(shù)時(shí)滿足室內(nèi)和野外工作的需要，逐步取代一些粗重、耐熱性能差的老產(chǎn)品。

2.產(chǎn)品分類

橡套電纜分為重型橡套軟電纜（YC電纜，YCW電纜）、中型橡套軟電纜（YZ電纜，YZW電纜）、輕型橡套軟電纜（YQ電纜， YQW電纜）、防水橡套軟電纜（JHS電纜，JHSB電纜）、電焊機(jī)電纜（YH電纜，YHF電纜）。按使用范圍，還可分為普通橡套電纜和屏蔽電纜。

（三）塑料電纜

指芯線絕緣和護(hù)套全部采用塑料制成的電纜。

二、礦用電纜的選擇原則

（一）電纜長(zhǎng)度的選擇

（1）鎧裝電纜的實(shí)際選用長(zhǎng)度，應(yīng)比敷設(shè)電纜巷道的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度增加 5%。

（2）固定敷設(shè)的橡套軟電纜的實(shí)際長(zhǎng)度，應(yīng)比敷設(shè)電纜的巷道設(shè)計(jì)長(zhǎng)度增加 10%。

（3）移動(dòng)設(shè)備的橡套軟電纜的實(shí)際選用長(zhǎng)度，應(yīng)為使用最遠(yuǎn)點(diǎn)的計(jì)算長(zhǎng)度另加 3～5m 活動(dòng)長(zhǎng)度。

（4）電纜接地芯線只能用作監(jiān)測(cè)接地回路，不得兼作他用。

（二）電纜芯線的選用

（1）動(dòng)力干線電纜一般選用四芯電纜。

（2）向采掘機(jī)械供電的電纜要根據(jù)具體設(shè)備的控制方式、信號(hào)系統(tǒng)的要求，相應(yīng)增加控制芯線數(shù)。

（3）專用通信電纜的芯線數(shù)要按通信、信號(hào)及控制系統(tǒng)的實(shí)際要求數(shù)選取，并留有一定數(shù)量的備用線數(shù)。

（4）電纜接地芯線只能用作監(jiān)測(cè)接地回路，不得兼作它用。

 1.電纜選擇-一般原則電纜的額定電壓等于或大于所在網(wǎng)絡(luò)的額定電壓，電纜的最高工作電壓不得超過其額定電壓的 15%。除在移動(dòng)或振動(dòng)劇烈的場(chǎng)所采用銅芯電纜外，一般情況下采用鋁芯電纜。敷設(shè)在電纜構(gòu)筑物內(nèi)的電纜宜采用裸鎧裝電纜或鋁包裸塑料護(hù)套電纜。直埋電纜采用帶護(hù)層的鎧裝電纜或鋁包裸塑料護(hù)套電纜。移動(dòng)機(jī)械選用重型橡套電纜。有腐蝕性的土壤一般不采用直埋，否則應(yīng)采用特殊的防腐層電纜。在有腐蝕性介質(zhì)的場(chǎng)所，應(yīng)采用相應(yīng)的電纜護(hù)套。垂直或高差較大處敷設(shè)電纜，應(yīng)采用不滴流電纜。環(huán)境溫度超過 40℃時(shí)不宜采用橡膠絕緣電纜。

2.電纜截面的選擇與校驗(yàn)

（1）按電壓選擇電纜∶電纜的最高工作電壓不得超過其額定電壓的 15%。

（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電纜截面∶計(jì)算方法與導(dǎo)線截面的計(jì)算方法一樣。

（3）按照線路最大長(zhǎng)期負(fù)載電流校驗(yàn)電纜截面。

在平時(shí)的工作中通常是先求出線路的工作電流，再按照線路最大的工作電流不應(yīng)該大于電纜的允許載流量計(jì)算。電纜允許的長(zhǎng)期工作電流見表 6-1。

實(shí)際工作中經(jīng)常會(huì)遇到這種情況∶由于負(fù)荷的增加，負(fù)載電流增大，原有電纜載流量不足，過流運(yùn)行，為了增加容量，考慮到原有電纜運(yùn)行正常，要重新敷設(shè)電纜施工難度大而且不經(jīng)濟(jì)，常采用雙并、甚至三并的做法。

在并用電纜的選擇上，很多人認(rèn)為，只要滿足載流量的要求電纜截面越小越經(jīng)濟(jì)，越合理。但電纜是有電阻的，因?yàn)槎嗖㈦娎|連接時(shí)，連接處的接觸電阻不同，而此接觸電阻又往往與電纜本身的電阻相差不大，其結(jié)果會(huì)造成多并電纜的電流分配不平衡，因而多并電纜的電流分配與電纜的阻抗有關(guān)。