一種煤礦供電電流保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)分析與應(yīng)用

智煥梅

（山西大同煤礦集團(tuán)云岡礦供電隊(duì)，山西 大同037017）

1 項(xiàng)目背景

在煤礦供電系統(tǒng)的供電電纜鋪設(shè)好后，為了使其成為一個(gè)連續(xù)的線路，各段線必須連接為一個(gè)整體，這些連接點(diǎn)就稱為電纜接頭，電纜線路中間部位的電纜接頭稱為中間接頭，而線路兩末端的電纜接頭稱為終端頭，電纜接頭是用來(lái)鎖緊和固定進(jìn)出線的裝置，現(xiàn)有的電纜接頭將進(jìn)線和出線連接好后直接放置于外部，較易于造成線纜起火。在同煤集團(tuán)云岡礦的供電系統(tǒng)當(dāng)中，采用了一種供電線纜接頭保護(hù)裝置，在該供電線纜接頭保護(hù)裝置當(dāng)中通過(guò)在保護(hù)盒主體的第一進(jìn)口和第二進(jìn)口處設(shè)置堵燃層，減少了電纜接頭起火后的蔓延。從云岡礦供電系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐來(lái)看，該種供電線纜接頭保護(hù)裝置中線纜較易于產(chǎn)生晃動(dòng)，造成電纜接頭的松動(dòng)漏電，且裝置內(nèi)的電纜接頭較易于受水汽和灰塵的影響，造成供電系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，設(shè)計(jì)一種新型的煤礦供電電流保護(hù)裝置。

2 新型煤礦供電電流保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)分析

2.1 新型煤礦供電電流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)

針對(duì)云岡礦以往供電線纜接頭保護(hù)裝置存在的不足，設(shè)計(jì)了一種新型煤礦供電電流保護(hù)裝置，可以有效解決供電線纜接頭保護(hù)裝置中線纜較易于產(chǎn)生晃動(dòng)，造成電纜接頭的松動(dòng)漏電，且裝置內(nèi)的電纜接頭較易于受水汽和灰塵的影響的問題。該新型煤礦供電電流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示[1-2]，其剖視圖如圖2所示，主要包括1基座、2線纜、3蓋板、4固定管、5引導(dǎo)圈、6固定孔、7通氣孔、8吹氣管、9卡圈、10卡板、11防潮板、12卡座、13避讓槽、14螺紋管、15螺紋桿、16滑軌、17固定板、18墊板等部件。

圖1 新型煤礦供電電流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 新型煤礦供電電流保護(hù)裝置結(jié)構(gòu)剖視圖

在該新型煤礦供電電流保護(hù)裝置當(dāng)中，兩組線纜中位于左側(cè)的線纜右端和位于右側(cè)的線纜左端均伸入到基座內(nèi)并通過(guò)電纜接頭相互電連接，基座的底部?jī)?nèi)壁分別與四組固定管的底端固定連接，固定管的頂端與蓋板的下表面相接觸，蓋板的表面均勻開設(shè)有四組固定孔，四組固定孔分別位于四組固定管的正上方，蓋板與固定管之間通過(guò)螺釘固定連接，蓋板的下表面固定連接有引導(dǎo)圈，引導(dǎo)圈的內(nèi)壁與多組固定管中位于左后側(cè)的固定管外表面的頂部相接觸，蓋板的中部均勻開設(shè)有多組通氣孔，蓋板的上表面與吹氣管的底端焊接，吹氣管位于多組通氣孔的正上方，蓋板上表面的左側(cè)和上表面的右側(cè)分別與兩組卡圈的底部固定連接，卡圈的內(nèi)壁與卡板的外表面卡接，卡板下表面與防潮板的頂部固定連接，防潮板底部與卡座的中部卡接，如下頁(yè)圖3所示。

圖3 蓋板結(jié)構(gòu)示意圖

從圖4可知[3-4]，兩組卡座的底部分別與基座底部?jī)?nèi)壁的左側(cè)和右側(cè)固定連接，防潮板的表面開設(shè)有避讓槽，線纜穿過(guò)避讓槽，基座前側(cè)內(nèi)壁的中部和后側(cè)內(nèi)壁的中部均焊接有螺紋管，基座的前側(cè)和后側(cè)均設(shè)置有螺紋桿，螺紋桿穿過(guò)基座并與螺紋管的內(nèi)壁螺接，基座底部?jī)?nèi)壁的中部與滑軌的底部焊接，滑軌的中部分別與兩組固定板的底部滑動(dòng)連接，兩組固定板中位于前側(cè)的固定板背面和位于后側(cè)的固定板正面均黏接有墊板，兩組墊板分別位于線纜的前側(cè)和后側(cè)，該煤礦供電電流保護(hù)裝置，通過(guò)螺紋桿和螺紋管與固定板和墊板的配合，使得煤礦供電電流保護(hù)裝置對(duì)內(nèi)部線纜的固定較為牢固，減少了線纜晃動(dòng)造成的電纜接頭松動(dòng)，提高了煤礦供電電流保護(hù)裝置使用的穩(wěn)定性和安全性，轉(zhuǎn)動(dòng)兩組螺紋桿，通過(guò)螺紋桿的外表面與螺紋管內(nèi)壁的螺接，進(jìn)而使得兩組螺紋桿向基座內(nèi)中部旋進(jìn)，并使得螺紋桿推動(dòng)固定板延滑軌滑動(dòng)，直至兩組墊板將線纜夾緊。

圖4 新型基座內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

同時(shí)，為了減少防潮板的晃動(dòng)，卡圈使用彈性橡膠，且卡圈內(nèi)壁的長(zhǎng)度和寬度分別略小于卡板的長(zhǎng)度和寬度，進(jìn)而使得卡板與卡圈之間的卡接較為穩(wěn)固。

吹氣管的頂端與橡膠軟管的底端連通，橡膠軟管的頂端與分流管外表面的底部連通，基座的外表面設(shè)置有防銹涂層，且基座的底部均勻開設(shè)有多組出氣孔，分流管外表面的頂部連通設(shè)置有吹風(fēng)機(jī)，使用過(guò)程中，吹風(fēng)機(jī)定期向分流管內(nèi)輸入氣流，氣流穿過(guò)吹氣管和通氣孔進(jìn)入到基座內(nèi)，并從基座底部的出氣孔流出，并將基座內(nèi)的顆粒物吹走。

為了減少線纜外表面的磨損，并且對(duì)線纜起到阻燃作用，提高煤礦供電電流保護(hù)裝置使用的安全性，墊板為彈性橡膠板，進(jìn)而使得墊板與線纜之間的接觸為彈性接觸，墊板對(duì)線纜起到緩沖和保護(hù)作用，且墊板內(nèi)添加有阻燃劑，墊板的長(zhǎng)度略小于基座內(nèi)的長(zhǎng)度，進(jìn)而墊板能夠減緩電纜接頭起火后的燃燒。

2.2 工作原理

該新型煤礦供電電流保護(hù)裝置接線時(shí)，將蓋板取下后從基座的左、右兩側(cè)分別伸入兩組線纜，并在基座內(nèi)完成兩組線纜的連接，然后轉(zhuǎn)動(dòng)兩組螺紋桿，通過(guò)螺紋桿的外表面與螺紋管內(nèi)壁的螺接，進(jìn)而使得兩組螺紋桿向基座內(nèi)中部旋進(jìn)，并使得螺紋桿推動(dòng)固定板延滑軌滑動(dòng)，直至兩組墊板將線纜夾緊，然后將蓋板放置于固定管的頂部，并使得多組固定管中位于左后側(cè)的固定管穿過(guò)引導(dǎo)圈，然后使用螺釘穿過(guò)固定孔，并將蓋板和基座固定，接著將防潮板從蓋板的頂部穿過(guò)卡圈，直至防潮板的底部與卡座的底部?jī)?nèi)壁相接觸，同時(shí)卡板卡入到卡圈內(nèi)，完成接線操作，多組煤礦供電電流保護(hù)裝置的吹氣管所連通的橡膠軟管均與一組分流管連通，使用過(guò)程中，吹風(fēng)機(jī)定期向分流管內(nèi)輸入氣流，氣流穿過(guò)吹氣管和通氣孔進(jìn)入到基座內(nèi)，并從基座底部的出氣孔流出，并將基座內(nèi)的顆粒物吹走，且定期對(duì)防潮板進(jìn)線更換。

2.3 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

與現(xiàn)有裝置進(jìn)行技術(shù)對(duì)比，該新型煤礦供電電流保護(hù)裝置，具備以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)[5]：

1）該煤礦供電電流保護(hù)裝置，通過(guò)螺紋桿和螺紋管與固定板和墊板的配合，使得煤礦供電電流保護(hù)裝置對(duì)內(nèi)部線纜的固定較為牢固，減少了線纜晃動(dòng)造成的電纜接頭松動(dòng)，提高了煤礦供電電流保護(hù)裝置使用的穩(wěn)定性和安全性，通過(guò)吹氣管與通氣孔和出氣孔的配合，減少了煤礦供電電流保護(hù)裝置內(nèi)灰塵的堆積，提高了線纜使用的安全性。

2）該煤礦供電電流保護(hù)裝置，通過(guò)基座內(nèi)設(shè)置有防潮板，減少了水汽對(duì)煤礦供電電流保護(hù)裝置內(nèi)線纜的影響，通過(guò)墊板為彈性橡膠板，且墊板內(nèi)添加有阻燃劑，減少了線纜外表面的磨損，并且對(duì)線纜起到阻燃作用，提高了煤礦供電電流保護(hù)裝置使用的安全性。

3 新型煤礦供電電流保護(hù)裝置應(yīng)用效果

該新型煤礦供電電流保護(hù)裝置完成設(shè)計(jì)后，由大同煤礦集團(tuán)機(jī)電開發(fā)公司完成裝置的生產(chǎn)，并在云岡礦的供電系統(tǒng)供電線纜接頭處進(jìn)行了大范圍的應(yīng)用。從近一年來(lái)的應(yīng)用情況可知，在該新型煤礦供電電流保護(hù)裝置當(dāng)中，線纜固定非常穩(wěn)定，不會(huì)輕易發(fā)生晃動(dòng)，裝置內(nèi)灰塵的堆積較小，無(wú)一起電線纜接頭因素導(dǎo)致的線纜起火安全事故，該新型煤礦供電電流保護(hù)裝置使用的穩(wěn)定性和安全性較好，有效提高了線纜使用的安全性。新型煤礦供電電流保護(hù)裝置的研制與應(yīng)用是合理與成功的，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。