两用矿用电缆的研制与应用

两用矿用电缆的研制与应用

涂经辉1 王从刚2 陈心凯1

（1.重庆川九建设有限责任公司 重庆 401120；2.重庆巨能建设<集团>有限公司 重庆 401120）

摘 要： 一种电缆设计制成既作高压使用又作低压使用的两用矿用电缆，又称“一缆两用”，是我公司在寺河矿潘庄三水沟排矸立井转入平巷施工供电的大胆设想，创新实践，它拓宽电缆的使用范围，节约大量的资金和时间，取得较好的社会和经济效益。

关键词： 两用电缆；研制；应用

中图分类号：TP278 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1110118－01

1 概述

山西晋城无烟煤矿业集团有限责任公司寺河矿潘庄三水沟排矸立井井筒深436米，井筒净径φ8.5m，C20混凝土永久支护，厚度400mm，井筒上下及特殊地段钢筋混凝土支护。由我公司2006年3月开工建设，2008年12月施工完毕。随即进行立井改绞工作，将原来施工立井的吊桶提升改为单层双车一吨凿井罐笼提升，提升φ3m双筒绞车维持现有不变，改绞工作完成后，转入平巷（二期）工程的施工。平巷施工的供电是改绞的重要组成部分，由于立井施工时，码头门两边施工平巷较短，一般每边仅有五米左右，没有地方形成临时变电所，所以传统的做法是：先进行低压供电，从地面上经井筒敷设两根矿用低压电缆分别向水泵和工作面供电。待井下临时变电所位置施工出来后，且安全没有炮击危险时，再敷两根矿用高压电缆形成井下高压供电，并将低压电缆撤除。

2 设想

由于传统的做法过于复杂，高、低压电缆要进行倒换，倒换除花费时间影响生产外，还增加了投资和工期。设想有一种电缆既可作高压电缆，又可作低压电缆的两用电缆，即“一缆两用”，就不用进行电缆的倒换，这个问题也就迎刃而解。

3 实施

由于煤矿使用的矿用低压电缆一般是四芯，其中三根主芯，用于带负载，一根是接地保护用的芯线，用于接地的漏电保护用，绝缘等级肯定不能满足矿用高压电缆的要求，不能作为矿用高压电缆用。而一般矿用高压电缆是三芯的，没有接地芯线，直接应用成低压电缆不能满足矿用低压电缆的要求，也就是说目前的高、低压矿用电缆均不能既作矿用高压电缆又作低压电缆使用，现在必须要“一缆两用”才能解决既满足低压矿用电缆的使用要求，又满足高压矿用电缆的使用要求。

“一缆两用”具体的作法就是将矿用低压电缆按矿用高压电缆绝缘来做，即做成四根芯线（三根主芯线、一根接地芯线）和高压绝缘。这样肯定满足矿用低压电缆的要求，当用作高压电缆时，只将接地芯线空置不用就能满足矿用高压电缆的要求。根据立井转平巷施工的前后期用电负荷计算，选择50mm2主芯的矿用电缆，并结合上述原则，我们将MY3×50+1×25-1000V矿用低压电缆构想设计成MYJV-3×50+1×25-10KV的两用电缆，在低压供电时电缆使用三主芯线和一根保护接地芯线，高压供电时电缆使用三根50mm2主芯线，25mm2保护接地线空置不使用。“一缆两用”问题虽然是提出来了，也想到了解决问题的方法，但我们不是电缆厂家，无法单独实施，于是我们就把我们的构想与厂家进行了沟通。经过我们与厂家技术部门共同反复研究论证，制成了MYJV-3×50+1×25-10KV“一缆两用”的两用矿用电缆，完成了我们的构想，解决了以往我们既没有想，又没有为的事情。

4 比较

4.1 传统做法

传统做法就是在立井改绞中，立井井筒先敷设两根MY-3×50+1×25-1KV低压电缆作立井转入平巷施工前期的低压供电，待井下临时变电所位置施工出来后，且低压供电不满足施工要求时再敷设两根MYJV-3×50-10KV高

压电缆，安装井下临时变电所进行平巷施工后期的高压供电（见图1）。

图1 传统做法

4.2 “一缆两用”的做法（现在做法）

在立井转入平巷施工改绞中，立井井筒直接敷设两根MYJV3×50+1×16-10KV两用电缆，既作施工前期的低压供电电缆，又作施工后期的高压供电电缆（见图2）。

4.3 比较

4.3.1 费用比较

1）安装、材料。通过两种做法的比较，传统做法前后要敷设四根电缆，两根高压和两根低压，而现在的做法仅敷设两根“一缆两用”高压电缆。两种方法的比较，前者较后者节约安装、拆除、材料费20000元。

2）电缆。两种做法比较，现在的做法节约两根低压电缆，计费用：2根×510m/根×150元/m=153000元。

通过以上比较，现在的做法，不管从安装上还是投入电缆上都比传统做法节约，共计节约费用20000+153000=173000

元。

（下转第129页）

起动开始前，由PLC根据电液温度情况，控制传动机构运行，调整电液箱内动极板的初始位置，来确定起动初始电液阻值，可确保获得与设定值相同的良好起动效果。

2）起动电流的事先预置和设定

预先通过PLC程序设定合理的起动电流；主电机起动时，通过对起动电流采样，经PLC进行计算、分析及逻辑处理后，以电流反馈信号作为闭环控制信号，输出到变频器控制伺服传动电机，驱动导电极板，实现极板的正向、反向、快速、慢速、停顿、变加速等复杂运动，从而达到控制主电机按照预先设定电流进行恒流起动的目的。

3）起动结果起动时间：40s起动电流：2.3Ie

起动时起动液温升：+12C

整个起动过程中，起动电流小，过程平滑，母线压降低，起动效果良好，达到技术要求。

5 结束语

液态软起动装置成功应用，较为经济的解决了电机起动电流过大的问题，同时还减小了硬起动带来的机械冲力，为其他大功率设备的起动提供了借鉴。随着工业的发展和电网质量要求的提高，液阻软起动器必将得到更广泛的应用。

参考文献：

[1]杨海献、庞志坚，大功率电动机起动安全及经济分析，大众科技，2007.09.

[2]周芹刚、孙本胜，大功率电机启动方式比较与选择，氯碱工业，2007.08.

该装置除了具备有过去普通液阻起动器的特点外，还具有一些新的特点：

1

）液阻初始阻值的自动校验与调整

作者简介：

王伟（1981-），河北省唐山市人，大学本科学历，助理工程师，主要从事钢铁行业电气工程设计与研究。

（上接第118页）

传统做法要安装四根电缆，低压供电时安装两根低压电缆，高压供电时安装两根高压电缆，拆除两根低压电缆，而现在的做法是电缆两用，前期作低压电缆用，后期作高压电缆用，所以不必倒换。这样至少节约安装拆除倒换时间5天以上。

5 效果

“一缆两用”通过在潘庄立井转平巷施工中的实践应用，不但节约了安装、拆除倒换时间，更节约了费用，加速了工程建设，得到了业主的高度赞扬，取得较好的经济和社会效益。

6 结论

一种电缆既作高压又作低压的两种使用方法，不但拓宽了电缆的使用范围，而且最大化地发挥了电缆的使用价值，具有在同类型施工中推广和借鉴作用，也可在平巷斜井中施工中应用。同时也可举一反三，根据实际需要制成一缆三用四用，乃至多用。

参考文献：

[1]国家安全生产监察管理总局，煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社，2010年.

[2]沈季良、崔云龙、王介峰等，建井工程手册[M].北京：煤炭工业出版社，1986年.

[3]刘用中、段浩钧，煤矿电工学[M].北京：煤炭工业出版社，1984年.[4]重庆川九公司第六项目部编，《寺河矿潘庄三水沟排矸立井转入平巷施工组织设计》，2008年.

作者简介：

涂经辉（1963-），男，1984年毕业于重庆煤炭工业学校，现任重庆川九建设有限责任公司工程技术管理部主任工程师，一直从事煤矿施工管理和技术工作。

图2 “一缆两用”做法

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