第一节 煤矿井下供电及要求
一、井下供电的重要性和特殊性
实行煤矿井下安全可靠地供电是关系到设备安全运行，生产任务顺利完成，矿井安全和职工人身安全的一项十分重要的工作。因此，坚持做好井下供电工作，达到安全用电的目的，是衡量矿井总体质量和安全生产水平的主要指标之一。
由井下电气故障直接引发的不安全事故，其类型主要有：
１、电火引燃的矿井火灾。
２、电火或高温引发的煤尘瓦斯燃烧和爆炸灾害。
３、电孤或高温烧坏设备。
４、人身触电。
５、电气故障使设备不能运行。井下供电与地面供电相比，其特殊性表现为：
１、井下环境
恶劣、条件复杂。供电线路和设备敷设、安装、运行在狭窄、阴暗、潮湿、高温的井巷中或条件复杂多变的采掘工作面中，经常受到水淋、水淹、岩石冒落、煤壁坍塌、异物挤压、行车碰撞等危险因素的威胁和伤害，而引发电气事故。由于处在有瓦斯、煤尘燃爆危险的环境中，如遇电火就可引发火灾或爆炸事故。矿井空气潮湿、污脏、高温、流通性较差，对电气设备安全运行不利。
２、设备线路布置分散，分布面广，不便管理和控制。
３、采掘设备及线路移动频繁，条件多变，不利于安全运行。
４、采掘线路均采用电缆，排列集中，悬挂困难，故障查找不易。
５、井下电气设备多采用隔爆型。其突出特点是笨重、搬运困难、开闭不便、直观性差、维修复杂。总之，井下供电的环境是恶劣的，条件是复杂多变的，设备是特别的，运行是困难的，我们必须正视这些情况，进而采取对策和措施，才能实现井下供电安全运行。
二、井下供电有关规定和要求
１、井下供电的有关规定《煤矿安全规程（1992年版）》第九章“电气”对井下供电、用电、管理作了具体规定（第417-470条）。现综合供电方面的要求如下：①电力负荷分级
根据用户对供电可靠性的要求，用电负荷一般分为三级。
Ａ、一级负荷
凡突然停电后可能会造成人身伤亡或设备严重损坏，长期不能生产或给国民经济带来重大损失的用户，为一级负荷。如煤矿的中央变电所、通风机、井下主排水泵、竖井载人提升机和瓦斯抽放机及矿井医院等。这类用户必须具备两个独立电源，以保证不间断供电。
Ｂ、二级负荷凡突然停电后会造成大量产品和原材料报废，产量显著下降，在经济上造成较大损失的用户，为二级负荷。如井下采区变电所、选煤厂等。这类用户要设专用供电线路。
Ｃ、三级负荷不属于一、二级负荷的用户为三级负荷，如修配辅助车间、电车库以及与生产无直接关系的设备等。这类用户可以不设专用供电线路，只采用一回路供电。
对煤矿企业用电负荷进行分级管理，便于合理的进行供电，以确保重要负荷供电的可靠性和安全性。当供电系统发生故障或检修需限制用电时，限用的次序为先停三级，在停二级，以确保一级负荷用户的供电。
②入井电源电压
高压不得超过10ＫＶ；低压运动不得超过1140Ｖ；照明、手持设备不得超过127Ｖ，控制电压不得超过36Ｖ。
③供电线路电缆
均应采用矿用型电缆。固定设备的供电线路应采用铠装电缆；移动设备采用橡套电缆。电缆均应按规定悬挂和连接。
④电气设备
应根据《煤矿安全规程》规定选用矿用一般型（标志为“ＫＹ”）或矿用防爆型（包括隔爆型，标志ＥＸＤ；增安型ＥＸＥ；本质安全型ＥＸＬ；正压型ＥＸＰ；充油型ＥＸＯ；充砂型ＥＸＯ；特殊型ＥＸＳ）设备。
⑤井下供电系统必须设有“三大保护”，即过流保护装置、漏电保护装置、保护接电装置。
⑥井下供电的变压器禁止其中性点直接接地。
⑦井下不得带电检修、搬迁电气设备和电缆。
２、井下供电的要求
①可靠性
供电的可靠性是指不间断供电的可靠程度。煤矿供电一旦中断，不仅会直接影响生产，而且会使安全要害设备停止运转，可能会造成矿井被淹、瓦斯积聚、设备损坏或人身事故，甚至可毁掉矿井。为了保证供电的高度可靠性，应采用两条独立的电源线路。正常时，采用一回路运行，另一回路应带电备用。
②安全性
煤矿井下的水、火、瓦斯、煤尘、顶板等五大自然灾害都可能因电气事故而酿成。由于井下环境条件差，设备负荷变化大，容易造成漏电、短路及人身触电事故。因此，必须采取有效的防范措施，严格遵守《煤矿安全规程》中的有关规定及《电业规程》，确保供电的安全性。
③技术合理性
供电技术的合理性对降低煤炭生产成本、保证供电质量（电压稳定、频率整齐、波形正常等指标达到规定）、实现设备安全运行、减少电气故障和人身触电事故起着重要的作用。因此，井下供电必须作到技术合理。
④经济性
要求井下供电有好的经济性，就是使系统在运行中耗费少、效率高、成本低。对于煤矿生产应力求供电系统简单，便于安装和操作，并要合理使用电气设备，使建设投资少，运行费用低。
第二节 煤矿井下供电系统及采区电压等级简介
一、我集团公司井下供电概述
井下供电方式分深井供电和浅井供电两种。通过井筒将高压（10ＫＶ、6ＫＶ、3ＫＶ）电源送入井下中央变电所，再进行供电分配的称为深井式供电。通过井筒或钻孔将低压（1140ＫＶ、660ＫＶ、380ＫＶ）电源送入井下中央配电室，再进行供电分配的称为浅井式供电。我集团公司除在建井初期临时短期采用井筒式浅井供电外，均采用深井式供电。入井高压均采用6ＫＶ等级。
我集团公司井下供电的特点是“多点入井、分设系统、环行供电”。此方法具有电量充足、电压稳定、供电灵活可靠的优点。这种供电方式的形成是借助与我集团公司一个矿井可具有数对在不同地区开凿有与地面相贯通的风井而实现的。构成的要点是，根据上、下山盘区开采进度和分设入井供电系统的需要，在进风运输大巷设立若干个中央变电所（习惯成为中央配电室，可命名第一，第二……中央配电室或以地区命名）引入入井高压电源，对设立在上、下山盘区内的若干个采区变电所（或称采区配电室）进行高压供电，在由采区变电所对所属各采、掘、开工作面等低压动力设备进行供电。在各中央变电所之间还可根据需要设立单缆联络，以构成并联环形供电（备用）。
二、高压供电系统
煤矿井下高压供电系统，包括高压入井电源配电设备，中央变电所及其高压变配电设备、采区变电所及其高压配电设备、高压移动变电站以及上述设备之间的高压供电电缆线路。
图9-1 绘出了我集团公司一矿北头咀井简化了的高压供电系统示例。
三、低压供电系统煤矿井
煤矿井下低压供电系统，是指低压动力配电点及其变配电设备，各用电设备（电动机）及其控制设备、照明设备、信号设备以及它们之间的供电电缆线路。见图9-2和图9-3。
四、采区供电电压等级
《煤矿安全规程（1992年版）》第425条，对井下各级配电电压和各种电气设备的额定电压等级作了具体规定。1、高压，不应超过10000Ｖ；（采用的等级有10000Ｖ，6000Ｖ，3000Ｖ）2、低压，不应超过1140Ｖ；（采用的等级有1140Ｖ；660Ｖ；380Ｖ）超过1140Ｖ时须报煤炭部批准。
3、照明、手持式电气设备的额定电压和电话、信号装置的额定供电电压都不应超过127Ｖ。报经省煤管局批准，在井底车场、总进风巷，主要进风巷的照明系统的额定电压可采用220Ｖ；
4、远距离控制线路的额定电压不得超过36Ｖ。
