AQ1023-2006煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求

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1、、/. 前言本标准除 6.6.8 条为推荐性条款，其余为强制性条款。本标准规定了煤矿井下低压供电系统及装备安全性能和技术性 能的通用要求。各类电气产品的特殊要求，应在各自产品标准中，分 别加以补充规定。本标准应与各类产品标准结合使用。本标准由国家安全生产监督管理总局提出。本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员 会归口。本标准负责起草单位：煤炭科学研究总院抚顺分院。本标准主要起草人：李晓光、杨敏、刘炎钊、霍育川、王海洋、 翟青妮、潘亮。煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求1 范围本标准规定了煤矿井下低压供电系统的安全技术要求， 以及 控制、测量及用电设备的分类、技术要求、试

2、验方法。本标准适用于高瓦斯矿井、 煤与瓦斯突出矿井低压供电系统 （以下简称供电系统）及装备。2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注明日期的引用文件， 其随后所有的修改单 （不包括勘误的内容） 或修订版均不适用于本标准。 然而，鼓励根据本标准达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注明日期的引用文件， 其最新版本适用于本标准。GB 156-2003 标准电压GB 191-2000 包装储运图示标志GB 762-2002 电气设备 额定电流CJB 2894-1999 安全标志牌GB 3836.1-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第 1 部

3、分： 通用要求GB 3836.2-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第 2 部 分：隔爆型 “ d”GB 3836. 3-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第 3 部分：增安型 “ e”CJB 3836.4-2000 爆炸性气体环境用电气设备 第 4 部分：本质安全型 “i”GB 3836.5-2004 爆炸性气体环境用电气设备 第 5 部分：正压型 “ p”GB 3836.7-2004 爆炸性气体环境用电气设备 第 7 部分：充砂型 “ q”CJB 3836.9-2003 爆炸性气体环境用电气设备 第 9 部分：浇封型 “ m”GB/T 4026-2004 人机界面标志标识的基本方法和安

4、全规则设备端子和特定导体终端标识及字母数字系统的应用通则GB 4208-1993 外壳防护等级 IP 代码CB/T 4728.1-2005 电气图用图形符号 第 1 部分：一般要求GB/T 5094.1-2002 工业系统、 装置与设备以及工业产品 结构原则与参照代号 第 1 部分：基本规则GB/T 5094.2-2003 工业系统、 装置与设备以及工业产品结 构原则与参照代号 第 2 部分：项目的分类与分类码GB/T 7159-1987 电气技术中的文字符号制订通则GB/T 10233-2005 低压成套开关设备和电控设备 基本试验方法GB/T 12173-1990矿用一般型电气设备GB/T

5、 14048.1-2000 低压开关设备和控制设备总则GB 14048.2-2001 低压开关设备和控制设备低压断路器GB 14048.3-2002 低压开关设备和控制设备 低压开关、 隔离器、隔离开关及熔断器组合电器GB 14048.4-2003 低压开关设备和控制设备 机电式接触 器和电动机起动器GB/T 15663.11-1995 煤矿科技术语 矿山电气工程 1023-2006MT/T 154.2-1996 煤矿用电器设备产品型号编制方法和 管理办法MT 175-1988矿用隔爆型电磁起动器用电子保护器MT 189-1988矿用隔爆型检漏继电器MT 209-1990 煤矿通信、检测、控制

6、用电工电子产品通用 技术要求MT 818.114-1999 煤矿用阻燃电缆MT/T 661-1997 煤矿井下用电器设备通用技术条件煤矿安全规程 2004 年版3 术语和定义除 GBT 156 63.11-1995 的术语和定义适用于本标准外， 补充以下术语和定义。3.1煤矿井下低压供电系统煤矿井下的低压供电电缆、 供电设备及其组成的输电、 变电、 配电和用电的整体。3.2漏电闭锁装置在分闸断电状态下， 负载侧网络绝缘电阻降低到装置整 定值及以下时，保证装置不能向负载合闸送电的一种电气保护。3.3选择性漏电保护当煤矿井下供电系统分支馈电开关负荷侧网络绝缘电阻降 低到装置整定值及以下时， 保证只

7、断开绝缘电阻降低的这个支路的分 支馈电开关， 而其他分支馈电开关和总馈电开关不断开， 从而保证非 故障支路供电连续性的保护。3.4分级闭锁将接线腔分成电源进线和负载出线两个独立隔爆接线腔， 在 带电情况下打开任一接线腔时， 在接线腔未失爆前通过闭锁机构动作 使开关分闸断电且闭锁的一种保护。 负载出线腔闭锁于本级开关， 电 源进线腔闭锁于上级开关。3.5全闭锁设备的电源进线和负载出线只设一个隔爆腔， 在带电情况下打开接线腔时，在接线腔未失爆前通过闭锁机构动作使上级开关分闸断电且闭锁的一种保护3.6开关设备状态监测 可向监测监控系统提供设备运行状态的一种实时监测。 监测 的功能状态至少具有：设备开

8、、设备停、漏电（含漏电闭锁） 、短路、 过载、欠压、过压及显示。3.7选择性断电保护 当操作人员无论任何原因打开电源进线腔或主腔时， 保证只 有该支路的上级开关断电， 而不影响其他支路正常工作的一种后备保 护。4 分类4.1 按电气设备防爆性能分类矿用一般型电气设备； 矿用防爆电气设备。4.2 按电气设备用途分类配电开关；控制开关。4.3 煤矿用电缆煤矿用移动类阻燃软电缆； 固定敷设阻燃电力电缆； 煤矿用阻燃通讯电缆。4.4 辅助及其他隔爆型按钮；隔爆型行程开关；隔爆型跑偏开关；隔爆型脚踏开关；隔爆型电阻箱；隔爆型电磁铁；隔爆型电表箱；隔爆型插销；隔爆型接线盒； 隔爆型电钻变压器综合保护装置；

9、 隔爆型照明变压器综合保护装置； 隔爆型检漏继电器；本安型接线盒；隔爆型电磁阀；其他防爆产品。5 一般规定5.1 电气设备应符合本标准及各自产品标准的规定，并须送国 家检验单位，按相应标准的规定进行检验，取得“ MA ”标志证和“防 爆合格证 ”。5.2 井下用电气设备的选用，须符合表 1 规定的型式要求。表 1 井下电气设备选用规定类别使用场所煤（岩）与瓦 斯（二氧化 碳）突岀矿井 和瓦斯喷岀 区域瓦斯矿井井底车场、总进风巷和主要进风巷翻车机硐室采区进风巷总回风巷，主要回风 巷，采区回风巷、工作 面和工作面进回风巷低瓦斯矿井高瓦斯矿井高低压电机和电气设备矿用防爆型 * （矿用增安 型除外）矿

10、用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型（矿用增安 型除外）照明灯具矿用防爆型* （矿用增安型除外）矿用一般型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型矿用防爆型（矿用增安 型除外）*使用架线电机车运输的巷道中及沿该巷道的机电设备硐室内可以采用一般型电气设备（包括照明灯具、通信、自动化装备和仪表、仪器）。*煤（岩）与瓦斯突岀矿井的井底车场的主泵房内，可使用矿用增安型电动机。*允许使用经安全检测鉴定，并取得煤矿矿用产品安全标志的矿灯。5.3 电气设备的产品型号应根据 MT/T 154.2的规定编制。5.4 电气设备的额定电压应符合 GB 156的规定，一般额定交流电压应为 36V、127V、380V

11、、660V、1140V。5.5 电气设备的额定电流应符合 GB 762的规定。5.6 电气设备的额定频率为50Hz。5.7电气设备的工作制应由各自相关标准规定。5.8 电气设备出厂时应配备必要的配件、附件、专用工具及随 机文件。重要电子插件应配备二套，一般的应配备一套，便于用 户使用、管理、维修。随机文件须包括装箱单、产品合格证、使 用说明书、“ MA ”标志证复印件和“防爆合格证”复印件。6技术要求6.1 环境条件6.1.1 周围环境温度-5 C+40 C6.1.2 安装地点的海拔不高于 2000m，气压为0.8 x l05Pa1.1 x l05Pa。6.1.3周围空气月平均相对湿度不大于

12、95% （25 C时）。6.1.4使用场所按本标准5.2的规定。6.1.5在无破坏绝缘的气体或蒸汽环境中。6.1.6污染等级为3级。6.1.7安装类别由产品标准规定。6.1.8在无显著振动与冲击的地方，若电气设备在使用、安装、贮运期间有振动与冲击要求时，应能经受对应表2规定的振动与 表3规定的冲击，且外观、性能完好，并在用户订货时注明。表2振动试验要求产品振动频率Hz加速度幅值 am/s 2位移幅值bmm每轴线的扫频循环次数样品状态安装于煤矿井下5 150500.355不通电安装于机车、采掘机械上5 150500.355通电a指交越频率以上的定加速度幅值。b指交越频率以下的定位移幅值。表3冲击

13、试验要求安装地点峰值加速度m/s 2脉冲持续时间ms样品状态安装于机车、采掘机械上5011通电安装于煤矿井下50011不通电6.2 电气设备结构与防爆要求621隔爆型电气设备的结构与防爆性隔爆型电气设备的结构与防爆性能应符合GB3836.1和GB3836.2的规定。6.2.2本质安全型电气设备或电路的结构与防爆性能本质安全型电气设备或电路的结构与防爆性能应符合GB3836.1 和 GB3836.4 的规定。6.2.3增安型电气设备的结构与防爆性能增安型电气设备的结构与防爆性能应符合GB3836.1和GB3836.3的规定。6.2.4矿用一般型电气设备的结构与防爆性能矿用一般型电气设备的结构与防

14、爆性能应符合GB/ T12173的规定。6.2.5复合型防爆电气设备的结构与防爆性能复合型防爆电气设备的结构与防爆性能应符合GB3836.1、GB3836.2、GB3836.3、GB3836.4、GB3836.5、GB 3836.7、GB 3836.9 的规定。6.2.6 标志、联锁及警告牌6.2.6.1 煤矿井下用电气设备外壳的明显处需设置清晰的 标志，并应符合 GB3836.1 标志篇； 矿用一般型电气设备应符合 GB T 12173 的标志篇。6.2.6.2 煤矿井下用电气设备的联锁装置应设计成专用工具 才能解除其联锁功能的结构。6.2.6.3 正常运行时产生火花或电弧的电气设备，应设有

15、联 锁装置。当电源接通时壳盖不能打开； 壳盖打开后电源不能接通。a）启动器除符合本条规定外，还须符合本标准的6.5.1条的规定。b）煤电钻变压器综合保护装置除符合本条规定外，还应符合本标准的 6.5.5 条的规定。c）照明信号综合保护装置除符合本条规定外， 还应符 合本标准 6.5.6 的规定。626.4直流电压高于60V，交流电压高于36 V的电气设备 凡开盖或取下设备零部件后可能触及带电部分时应设置防护等 级不低于 IP20 的防护罩，并按 GB 2894 规定设置 “当心触电” 的警告牌。6.2.6.5 用隔离开关联锁的结构，应保证触头接通、断开位 置准确。6.2.6.6 内装电容器、电

16、热器且具有快动式门或盖结构的煤 矿井下用电气设备，应设置符合 GB 3836.1的开盖（或门）时 间间隔的警告牌，应符合 GB3836.1通用要求。6.2.7 电气间隙和爬电距离电气设备进出线端子、不同电位间裸露导电部分的电气间隙、爬电距离应符合 GB3836.3的规定，见表4。绝缘材料的 耐起痕性应符合GB3836.3的规定，见表5。表4 电气间隙和爬电距离工作电压UV最小电气间隙最小爬电距离mm材料级别IIIIIIaUW151.61.61.61.615 v U 301.81.81.81.830 v U 602.12.12.63.460 v U 1102.52.53.24110 v U 17

17、53.23.245175 v U 275556.38275 v U 420681012.5420 v U 55081012.516550 v U 75010121620750 v U 1100142025321100 v U 220030323640注：I类电气设备额定电压 1140V的最小爬电距离和最小电气间隙值可用线性内插法计算。表5绝缘材料的耐起痕性材料组别相比漏电起痕指数（CTI）I600 CTIII400 CTI v 600IIIa175 1h (Ie 2h (Ie 63A )冷态+20 C1.20 20min热态1.55s冷态+20 C表7启动器过载保护特性实际电流/整定电流动作时

18、间起始状态复位方式复位时间minLa组Lb组1.05长期不动作长期不动作1.2t1,2 20min5min t1,2 20min热态自动1 tr 31.5t4,5 3min1min t4,5 3min热态自动1 tr 5s8s t616s冷态自动1 tr 63A ）冷态（30 C）1.31h 不动作（Iq 63A ）热态662温升6.621 启动器等控制电器、低压馈电开关的接线端子温升，邻 近部件温升，主回路和控制回路等导电部件的温升应符合GB / T14048.1、GB14048.2、GB14048.4 的规定。6.6.2.2启动器等的线圈和电磁铁的绕组温升按表10执行表1 0绝缘线圈的温升

19、极限（空气中）绝缘材料等级用电阻法测量温升极限KA65E80B90F115H140注1:线圈的温升极限按环境温度 40 C为基础规定，对于环境温度低于40 C的使用条件，表中温升极限可在所有绝缘材料的允许工作温度范围内相应调整。注2 :表中规定的工作制是不间断工作制和8h工作制，对于断续周期工作制绕组的温升，按GB14048.4中断续周期工作制绕组的操作条件进行操作时，其温升仍按表10规定，其中线圈通电时间按负载因素选取，由产品标准规定推荐采用15%、25%、40%、60%档次。663 介电性能663.1 额定冲击耐受电压电器的额定冲击耐受电压应符合 GB/T 14048.1中的规定6.6.3

20、.2 工频耐压6.6.3.2.1介电性能应符合 GB/T 14048.1中的规定。66322工频耐压试验见表11。表11 工频耐压试验电压值v额定绝缘电压（Ui）工频耐压试验电压值（交流有效值）Ui60100060 v Ui3002000300 v Ui6902500690 v Ui8003000800 v Ui120042001200 v Ui1600 （仅限直流）4200电器在电气性能试验（如通断试验、短路试验等）后验证介电性 能，其最低工频耐压值为2Ui （但不小于1000V交流有效值），有关 产品标准可以规定较高的试验电压，推荐的优先值为2Ui+l000V （交 流有效值），但对湿热试

21、验后的工频耐压应参照湿热带同类电器标准， 应用全压验证介电性能。本安型、增安型电器的介电性能应符合GB3836.4、GB3836.3中的规定。6.6.3.3绝缘电阻电气设备的绝缘电阻值见附录 A。6.6.4 在空载、正常负载和过载条件下，接通、承载和分断电 流的能力6.641额定接通与分断能力6.641.1 启动器类控制电器接通与分断能力应符合GB14048.4中的规定。6.6.4.1.2启动器类控制电器不同使用类别的接通与分断能力按表12规定。表12不同使用类别的接通和通断条件使用类别额定工作电流A接通条件通断条件通断 时间s间断时间s操作次数l/l eU/U ecos I/I eU/U e

22、cos AC-3Ie 1001081.11.10.350.35861.11.10.350.350.050.05注2注25050AC-4Ie 10012101.11.10.350.351081.11.10.350.050.05注2注25050注1:表中所列0.05s为最小值，最大通电时间不超过0.2s，若触头在重新断开之前已经完全闭合，则允许时间小于0.05s。注2 : GB/T14048.4中，通电能力与间隔时间之间的关系适用，若制造厂同意，也可缩短间隔时间。注3 : U/U e允许误差为土 5%。注4 :接通必须验证，若制造厂同意接通与通断一起进行，操作循环也为50次，其中25次为100%U

23、 s，25次为75%U so6.6.4.1.3本标准未涉及的其他使用类别矿用电气设备，可按GB/T 14048.1及有关产品标准、行业标准的适用条款执行。6.6.4.2启动器用隔离开关和隔离换相开关的额定分断能力6.6.4.2.1启动器用隔离电器的分断能力应符合 GB14048.3中的 规定。66422 验证额定分断能力条件应符合表13的规定。6.6.4.3 密集通断能力矿用启动器类控制电器具有密集通断能力要求，通断时间间隔（短时操作频率）为：1800次/h，操作循环次数为10次，其他通断参数按AC-4类电寿命要求。表13 验证额定分断能力条件使用类别额定工作电流1/1 eAC-20B所有电流

24、1AC-22B所有电流3AC-23B所有电流68注1 : AC-20B使用类别的Ie分段能力较低，应逐渐淘汰 注2 : AC-22B类别，一般应达到3Ie分断，推荐优先采分断条件操作循环次数U/U ecos ).05（正反）10.35310.35310.35310.353太。喪用 AC-23B6I e（或8le）的分断条件。6.644可逆真空启动器的接通与分断能力可逆真空启动器的接通与分断应能在表12规定（AC-4）条件下进行50次可逆转换操作，程序如下:闭合A-断开A-闭合B-断开B-间隔时间6.6.4.5双速启动器的接通与分断能力双速启动器的接通与分断能力同一般启动器， 产品应具有低速到高

25、速自动或手动切换装置，切换可采用时间原则和电流原则6.6.4.6 耐受过载电流能力使用类别AC-3、AC-4的启动器的耐受过载电流能力应符合GB14048.4中的规定。6.6.4.7 约定操作性能6.6.4.7.1 开关电器应符合GB/T 14048.1中约定操作性能的规6.647.2启动器类的约定操作性能的操作控制电源电压，按本标准操作条件规定，对于不同使用类别的操作的接通与分断条件应符合 GB 14048.4中约定操作性能的规定。6.648机械寿命（机械耐久性）开关电器机械寿命应符合 GB/T 14048.1、GB 14048.2、GB 14048.3、GB 14048.4中机械寿命条款的

26、规定，机械寿命次数应 为：0.1，0.3，1，3，6，10，30，100 万次。6.6.4.9 电寿命（电气耐久性）开关电器电寿命应符合 GB/T 14048.1、GB 14048.2、GB14048.4电寿命条款规定，具体次数由相关标准加以规定。6.6.5接通、承载和分断短路电流的能力6.6.5.1 与短路保护电器的协调配合6.6.5.1.1 启动器及其组合电器应符合GB/T 14048.1、GB14048.4中与短路保护电器的协调配合要求。6.6.5.1.2短路条件下的性能（额定限制短路电流）见表 14。表14相应于额定工作电流的预期试验电流 r额定工作电流（AC-3）A预期试验电流rkA

27、Ie 160.616 V Ie631.563 V Ie1252.5125 V Ie2003.0200 V Ie4004.5400 V Ie6306.0630 V Ie用户与制造厂协商注1 :试验点的预期短路电流 q应小于有关保护形式的最大预期短路电流，且仅当q值大于r值时，才进行q电流试验。注2 :表中所示的r为最小预期试验电流。6.6.5.1.3过载继电器与短路保护器（SCPD）之间的选择性应符合GB14048.4中的规定。6.6.5.1.4矿用启动器及其组合电器应具有极限（短路）分断能力,极限分断能力电流值应符合表15规定。表15启动器的极限（短路）分断电流值额定工作电流A极限分断电流kA

28、Ul/ U ecos 通电时间s间隔时间s试验次数Ie160.610.65 +0.050.05 0.2180316 V Ie631.563 V Ie802.080 V Ie1252.5125 V Ie2003.0200 V Ie2504.5250 V Ie4004.5400 V Ie6306.0注1 :如制造厂同意，允许延长通电时间。注2 :启动器的极限（短路）分断能力与SCPD的配合紧密关联，入安装点的预期短路电流大于极限分断能力，制造厂应采用适当的 SCPD。短路保护电器相配合协调，一般用熔断器作为SCPD为主要配合短路保护。665.2 配电电器（馈电开关）的短路性能馈电开关等配电电器的短

29、路性能应符合 GB 14048.2中的规 定，具体要求由产品标准规定。6.6.6 通断操作过电压6.6.6.1 应符合GB/T 14048.1通断操作过电压的规定。6.6.6.2开关电器的操作过电压，尤其对真空开关电器，制造厂 应向用户提供所用真空开关电器触头的截流值（Io ）测试数据或过电压吸收装置的有关验证过的数据。6.6.6.3 电器操作过电压不超过2Ue。用户与制造厂通过协商后 也可委托质检机构测试过电压倍数。6.6.7保护6.6.7.1 启动器应具有短路、过载、断相、欠压保护、漏电闭锁、 接线腔开盖分级闭锁功能，还应具有远距离控制装置667.2井下真空馈电开关应具有过载保护、欠压保护

30、和短路保 护，还须装设漏电闭锁和选择性漏电保护装置。6.6.7.3煤电钻综合保护装置除具有漏电、漏电闭锁、短路、过载和远距离控制装置外，还应具有断相保护装置和全闭锁功能。6.6.7.4总馈电开关漏电保护装置的基本参数规定如表16表16 总馈电开关漏电保护装置的基本参数额定电压V单相漏电动作 电阻整定值k Q三相漏电动作 电阻值k Q单相漏电闭锁 电阻整定值kQ单相经1 k Q电阻 接地时漏电保护动作时间tms114020 x(1+20% )60 x(1+20% )40 x(1+20% )分两档：66011 x(1+20% )33 x(1+20% )22 X(1+20% )I 303803.5

31、x(1+20% )10 X(1+20% )7.0 X(1+20% )II 250 t3006.6.7.5分支馈电开关漏电保护装置的基本参数规定如表17表17分支馈电开关漏电保护装置的基本参数额定电压V电网对地电容不大于 1 pF , 单相对地动作电阻值k Q单相经1k Q电阻接地时 漏电保护动作时间tms114052066051330380376.6.7.6 127V漏电保护功能的基本参数规定如下：a）单相漏电动作电阻整定值为2+20%k Q;b）单相漏电闭锁电阻整定值为 2+20%k Q;c）单相经I k Q电阻接地时，漏电保护动作时间t2 20 20 20 50100湿热试验后11.51.51.52.02.5注：常温下的数据，可作为岀厂检验数据，型式试验时不能作为合格判别依据