第一節 煤礦井下供電及要求
一、井下供電的重要性和特殊性
實行煤礦井下安全可靠地供電是關系到設備安全運行，生產任務順利完成，礦井安全和職工人身安全的一項十分重要的工作。因此，堅持做好井下供電工作，達到安全用電的目的，是衡量礦井總體質量和安全生產水平的主要指標之一。
由井下電氣故障直接引發的不安全事故，其類型主要有：
１、電火引燃的礦井火災。
２、電火或高溫引發的煤塵瓦斯燃燒和爆炸災害。
３、電孤或高溫燒壞設備。
４、人身觸電。
５、電氣故障使設備不能運行。井下供電與地面供電相比，其特殊性表現為：
１、井下環境
惡劣、條件復雜。供電線路和設備敷設、安裝、運行在狹窄、陰暗、潮濕、高溫的井巷中或條件復雜多變的采掘工作面中，經常受到水淋、水淹、巖石冒落、煤壁坍塌、異物擠壓、行車碰撞等危險因素的威脅和傷害，而引發電氣事故。由于處在有瓦斯、煤塵燃爆危險的環境中，如遇電火就可引發火災或爆炸事故。礦井空氣潮濕、污臟、高溫、流通性較差，對電氣設備安全運行不利。
２、設備線路布置分散，分布面廣，不便管理和控制。
３、采掘設備及線路移動頻繁，條件多變，不利于安全運行。
４、采掘線路均采用電纜，排列集中，懸掛困難，故障查找不易。
５、井下電氣設備多采用隔爆型。其突出特點是笨重、搬運困難、開閉不便、直觀性差、維修復雜。總之，井下供電的環境是惡劣的，條件是復雜多變的，設備是特別的，運行是困難的，我們必須正視這些情況，進而采取對策和措施，才能實現井下供電安全運行。
二、井下供電有關規定和要求
１、井下供電的有關規定《煤礦安全規程（1992年版）》第九章“電氣”對井下供電、用電、管理作了具體規定（第417-470條）。現綜合供電方面的要求如下：①電力負荷分級
根據用戶對供電可靠性的要求，用電負荷一般分為三級。
Ａ、一級負荷
凡突然停電后可能會造成人身傷亡或設備嚴重損壞，長期不能生產或給國民經濟帶來重大損失的用戶，為一級負荷。如煤礦的中央變電所、通風機、井下主排水泵、豎井載人提升機和瓦斯抽放機及礦井醫院等。這類用戶必須具備兩個獨立電源，以保證不間斷供電。
Ｂ、二級負荷凡突然停電后會造成大量產品和原材料報廢，產量顯著下降，在經濟上造成較大損失的用戶，為二級負荷。如井下采區變電所、選煤廠等。這類用戶要設專用供電線路。
Ｃ、三級負荷不屬于一、二級負荷的用戶為三級負荷，如修配輔助車間、電車庫以及與生產無直接關系的設備等。這類用戶可以不設專用供電線路，只采用一回路供電。
對煤礦企業用電負荷進行分級管理，便于合理的進行供電，以確保重要負荷供電的可靠性和安全性。當供電系統發生故障或檢修需限制用電時，限用的次序為先停三級，在停二級，以確保一級負荷用戶的供電。
②入井電源電壓
高壓不得超過10ＫＶ；低壓運動不得超過1140Ｖ；照明、手持設備不得超過127Ｖ，控制電壓不得超過36Ｖ。
③供電線路電纜
均應采用礦用型電纜。固定設備的供電線路應采用鎧裝電纜；移動設備采用橡套電纜。電纜均應按規定懸掛和連接。
④電氣設備
應根據《煤礦安全規程》規定選用礦用一般型（標志為“ＫＹ”）或礦用防爆型（包括隔爆型，標志ＥＸＤ；增安型ＥＸＥ；本質安全型ＥＸＬ；正壓型ＥＸＰ；充油型ＥＸＯ；充砂型ＥＸＯ；特殊型ＥＸＳ）設備。
⑤井下供電系統必須設有“三大保護”，即過流保護裝置、漏電保護裝置、保護接電裝置。
⑥井下供電的變壓器禁止其中性點直接接地。
⑦井下不得帶電檢修、搬遷電氣設備和電纜。
２、井下供電的要求
①可靠性
供電的可靠性是指不間斷供電的可靠程度。煤礦供電一旦中斷，不僅會直接影響生產，而且會使安全要害設備停止運轉，可能會造成礦井被淹、瓦斯積聚、設備損壞或人身事故，甚至可毀掉礦井。為了保證供電的高度可靠性，應采用兩條獨立的電源線路。正常時，采用一回路運行，另一回路應帶電備用。
②安全性
煤礦井下的水、火、瓦斯、煤塵、頂板等五大自然災害都可能因電氣事故而釀成。由于井下環境條件差，設備負荷變化大，容易造成漏電、短路及人身觸電事故。因此，必須采取有效的防范措施，嚴格遵守《煤礦安全規程》中的有關規定及《電業規程》，確保供電的安全性。
③技術合理性
供電技術的合理性對降低煤炭生產成本、保證供電質量（電壓穩定、頻率整齊、波形正常等指標達到規定）、實現設備安全運行、減少電氣故障和人身觸電事故起著重要的作用。因此，井下供電必須作到技術合理。
④經濟性
要求井下供電有好的經濟性，就是使系統在運行中耗費少、效率高、成本低。對于煤礦生產應力求供電系統簡單，便于安裝和操作，并要合理使用電氣設備，使建設投資少，運行費用低。
第二節 煤礦井下供電系統及采區電壓等級簡介
一、我集團公司井下供電概述
井下供電方式分深井供電和淺井供電兩種。通過井筒將高壓（10ＫＶ、6ＫＶ、3ＫＶ）電源送入井下中央變電所，再進行供電分配的稱為深井式供電。通過井筒或鉆孔將低壓（1140ＫＶ、660ＫＶ、380ＫＶ）電源送入井下中央配電室，再進行供電分配的稱為淺井式供電。我集團公司除在建井初期臨時短期采用井筒式淺井供電外，均采用深井式供電。入井高壓均采用6ＫＶ等級。
我集團公司井下供電的特點是“多點入井、分設系統、環行供電”。此方法具有電量充足、電壓穩定、供電靈活可靠的優點。這種供電方式的形成是借助與我集團公司一個礦井可具有數對在不同地區開鑿有與地面相貫通的風井而實現的。構成的要點是，根據上、下山盤區開采進度和分設入井供電系統的需要，在進風運輸大巷設立若干個中央變電所（習慣成為中央配電室，可命名第一，第二……中央配電室或以地區命名）引入入井高壓電源，對設立在上、下山盤區內的若干個采區變電所（或稱采區配電室）進行高壓供電，在由采區變電所對所屬各采、掘、開工作面等低壓動力設備進行供電。在各中央變電所之間還可根據需要設立單纜聯絡，以構成并聯環形供電（備用）。
二、高壓供電系統
煤礦井下高壓供電系統，包括高壓入井電源配電設備，中央變電所及其高壓變配電設備、采區變電所及其高壓配電設備、高壓移動變電站以及上述設備之間的高壓供電電纜線路。
圖9-1 繪出了我集團公司一礦北頭咀井簡化了的高壓供電系統示例。
三、低壓供電系統煤礦井
煤礦井下低壓供電系統，是指低壓動力配電點及其變配電設備，各用電設備（電動機）及其控制設備、照明設備、信號設備以及它們之間的供電電纜線路。見圖9-2和圖9-3。
四、采區供電電壓等級
《煤礦安全規程（1992年版）》第425條，對井下各級配電電壓和各種電氣設備的額定電壓等級作了具體規定。1、高壓，不應超過10000Ｖ；（采用的等級有10000Ｖ，6000Ｖ，3000Ｖ）2、低壓，不應超過1140Ｖ；（采用的等級有1140Ｖ；660Ｖ；380Ｖ）超過1140Ｖ時須報煤炭部批準。
3、照明、手持式電氣設備的額定電壓和電話、信號裝置的額定供電電壓都不應超過127Ｖ。報經省煤管局批準，在井底車場、總進風巷，主要進風巷的照明系統的額定電壓可采用220Ｖ；
4、遠距離控制線路的額定電壓不得超過36Ｖ。
