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礦山供電系統

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礦井供電線路和變電、配電設備組成的系統。礦井對供電系統的主要要求是安全可靠。

地面供電系統包括地面變電所和高、低壓配電網。地面變電所有兩回路電源進線，任一回路因故障停止供電時，另一回路應仍能擔負礦井的全部負荷，以保證可靠供電。進線電壓一般為35kV和6kV（或10kV），大型礦井也有110kV的。變電所內一般設主變壓器兩臺，一臺停止運行時，另一臺必須保證安全生產的用電負荷。在高壓繞阻側，采用橋式接線方式，低壓繞阻側采用單母線分段，以保證提升機、主扇、井下中央變電所等重要負荷的供電。地面高壓配電電壓為6kV，低壓為380/220V。在大型礦井和選礦廠，正在發展高壓10kV和低壓660V供電。在工業廣場內的高低壓配電網，一般采用電纜。遠離工業廣場的用戶，如扇風機房，采用架空線供電。

井下供電系統包括井下中央變電所、采區變電所、工作面配電點或移動變電站和高低壓電纜網。

井下中央變電所由兩回路或更多高壓電纜供電，并引自地面變電所的不同母線段。任一回路停止供電時，其余回路能擔負全部負荷。饋電電纜一般沿副井井筒敷設，使用鋼絲鎧裝不滴流電纜。中央變電所一般設在井底車場附近靠水泵房的硐室內，經高壓配電箱，用橡套電纜向井下水泵房變流站、采區變電所供電，并經降壓變壓器供應車場附近的低壓動力及照明。井下多水平開采時，需在每一水平設一中央變電所。

采區變電所一般設在靠近采區的上山或石門運輸巷（見礦山井巷）中。變電所硐室內設有高壓防爆配電箱、變壓器和低壓饋電開關，向采區各低壓負荷供電。

工作面配電點在回采工作面附近，負荷比較集中，一般設工作面配電點，以便于操作、移動并少用橡套電纜，從采區變電所到配電點一般采用低壓橡套電纜，經總的饋電開關和各自的防爆磁力起動器用橡套電纜分頭向各負荷供電。對裝備容量大的采掘工作面，可借助移動變電站將6kV高壓直接深入負荷中心，縮短低壓供電距離，改善供電電壓質量。移動變電站放在工作面附近的平巷里，它由高壓開關、干式變壓器和低壓饋電開關組成，可借助軌道或單軌吊車沿平巷移動。高壓側用屏蔽電纜、高壓電纜連接器和進線連接，移動時拆裝方便。高低壓的屏蔽電纜都配有漏電保護裝置，確保供電安全。采用移動變電站的采區供電系統見上頁圖[煤礦采區供電系統示意圖]。在負荷較小、井深較淺的礦井，可通過井筒或鉆孔直接向井下供低壓電。

按變壓器中性點接法不同，井下供電分：①中性點直接接地系統:單相接地故障電流大，容易引起火災、瓦斯爆炸和人身觸電危險，煤礦中不宜采用；②中性點經阻抗接地系統：可將單相接地電流限制在適當值內，英、美、加、澳等國采用；③中性點絕緣不接地系統：發生單相接地或人身觸電時，電流自電源經接地點或人身流入大地，再經其他兩相的對地絕緣電阻和分布電容回到電源。分布電容較小和絕緣電阻較高時，接地電流小，安全性較好。但容易產生單相接地過電壓，導致嚴重的相間短路，故須采用適當的漏電保護，及時切除單相接地事故。中國、聯邦德國、蘇聯等國都采用這種系統。

隨著礦山生產集中化和機械化的發展，采區設備容量大幅度增大，工作面供電電壓不斷提高。在60年代末和70年代初，各主要產煤國相繼采用了千伏級井下供電系統，并繼續試驗研究工作面供電電壓為3kV與6kV的設備和10kV高壓電直接下井等問題。當前，中國井下低電壓等級有36、127、380、660、1140V。架線電機車的直流供電電壓一般為660V和275V。