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文檔簡介
1、煤礦井下供配電設(shè)計規(guī)范GB50417-2007中華人民共和國建設(shè)部2007年 05月 21日發(fā)布 2007年 12月 01 日實施煤礦井下供配電設(shè)計規(guī)范GB50417-2007 2007 0521 發(fā)布 20071201 實施 中華人民共和國國家建設(shè)部聯(lián)合發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局、 中華人民共和國國家標準、中國煤炭建設(shè)協(xié)會主編、中華人民共和國建設(shè)部公告第 646 號,建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標準煤礦井下供配電設(shè)計規(guī)范的公告,現(xiàn)批準煤 礦井 下供配電設(shè)計規(guī)范為國家標準,編號為GB504172007,自2007年12月1日起實施。 其中,第 2.0.1、2.O.3、2.0.5、2.0.
2、6、2.0.9、4.1.1、4.2.1、4.2.9、5.1.3、5.1.4(4.5.6、) 6.1.4、 6.3.1(4)、7.1.1、7.1.2、7.1.3、7.1.4、7.1.5、7.2.1、7.2.8 條(款)為強制性條文,必須嚴格執(zhí) 行。本規(guī)范由建設(shè)部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版發(fā)行。中華人民共和國建設(shè)部二00七年五月二一日、, 、-前言本規(guī)范是根據(jù)建設(shè)部建標函 2005124號文件關(guān)于印發(fā)“ 2005年工程建設(shè)標準制定、 修訂計劃 (第二批)”的通知的要求,由中煤國際工程集團武漢設(shè)計研究院會同有關(guān)單 位共同編制完成的。本規(guī)范在編制過程中,編制組認真分析、總結(jié)和吸取了十幾年來國
3、 內(nèi)外煤礦井下供配電采用新技術(shù)、新裝備的經(jīng)驗及新的科研成果。所引用的技術(shù)參數(shù)和 指標,是生產(chǎn)實踐經(jīng)驗數(shù)據(jù)的總結(jié)。特別是高產(chǎn)高效工作面近幾年發(fā)展較快,其供配電 系統(tǒng)有了比較成熟的運行實踐經(jīng)驗。編制組廣泛征求了有關(guān)單位意見,經(jīng)反復(fù)修改,最 后經(jīng)審查定稿。本規(guī)范共 8 章,內(nèi)容涉及煤礦井下供電的各個方面,主要包括: 總則、井下供配電系統(tǒng)與電壓等級、井下電力負荷統(tǒng)計與計算、井下電纜選擇與計 算、井下主 (中央)變電所設(shè)計、采區(qū)供配電設(shè)計、井下電氣設(shè)備保護及接地、井下照明 等。適用于煤礦井下供電設(shè)計咨詢的各個階段。 本規(guī)范以黑體字標志的條文為強制性 條文,必須嚴格執(zhí)行。本規(guī)范由建設(shè)部負責(zé)管理和對強制性條
4、文的解釋,由中國煤炭建 設(shè)協(xié)會負責(zé)日常管理,由中煤國際工程集團武漢設(shè)計研究院負責(zé)具體技術(shù)內(nèi)容的解釋。 本規(guī)范在執(zhí)行過程中,請各單位結(jié)合工程實踐,認真總結(jié)經(jīng)驗,如發(fā)現(xiàn)需要修改或補充 之處,請將意見和建議寄交中煤國際工程集團武漢設(shè)計研究院(地址:湖北省武漢市武昌區(qū)武珞路 442號,郵編: 430064),以便今后修訂時參考。本規(guī)范主編單位、參編單位和主要起草人。主編單位:中煤國際工程集團武漢設(shè)計 研究院, 參編單位: 煤炭工業(yè)鄭州設(shè)計研究院、 煤炭工業(yè)合肥設(shè)計研究院, 主要起草人: 張建民 周秀隆 于新勝 劉興暉 劉建平 馬自玫 張焱 楊 敢 李明 胡騰蛟 周桂華 楊 曉明目次1. 總則2. 井下
5、供配電系統(tǒng)與電壓等級3. 井下電力負荷統(tǒng)計與計算4. 井下電纜選擇與計算4.1 電纜類型選擇4.2 電纜安裝及長度計算4.3 電纜截面選擇5. 井下主 (中央 )變電所設(shè)計5.1 變電所位置選擇及設(shè)備布置5.2 設(shè)備選型及主接線方式6. 采區(qū)供配電設(shè)計6.1 采區(qū)變電所設(shè)計6.2 移動變電站6.3 采區(qū)低壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)計7. 井下電氣設(shè)備保護及接地7.1 電氣設(shè)備及保護7.2 電氣設(shè)備保護接地8. 井下照明本規(guī)范用詞說明附:條文說明1 總則1.0.1 為在煤礦井下供配電設(shè)計中貫徹執(zhí)行國家有關(guān)煤炭工業(yè)建設(shè)的法 律、法規(guī)和方針 政策,做到技術(shù)先進、 安全可靠、經(jīng)濟合理、 節(jié)約電能和安裝維護方便, 特制定
6、本規(guī)范。 1.0.2本規(guī)范適用于設(shè)計生產(chǎn)能力 0.45Mta 及以上新建礦井的井下供 配電設(shè)計。1.0.3 煤礦井下供配電設(shè)計應(yīng)從我國國情出發(fā),依靠科學(xué)技術(shù)進步,采用國內(nèi)外先進技 術(shù),經(jīng)實踐檢驗成熟可靠的新設(shè)備、新器材,提高煤炭工業(yè) 的裝備水平和安全管理水 平。1.0.4 煤礦井下供配電設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān) 標準的規(guī)定。2 井下供配電系統(tǒng)與電壓等級2.0.1 下列用電設(shè)備應(yīng)按一級用電負荷設(shè)計,其配電裝置必須由兩回路或兩回路以上電 源線路供電。電源線路應(yīng)引自不同的變壓器和母線段, 且線路上不應(yīng)分接任何其他負荷。1. 井下主排水泵; 2.下山采區(qū)排水泵; 3.兼作礦井主排水泵
7、的井下煤水泵; 4.經(jīng)常升降人 員的副立井絞車; 5.井下移動式瓦斯抽放泵站。2.0.2 下列用電設(shè)備應(yīng)按二級用電負荷設(shè)計,其配電裝置宜由兩回電源 線路供電,并宜 引自不同的變壓器和母線段。當條件受限制時,其中一回電源線路可引自本條規(guī)定的同 種設(shè)備的配電點處。 1.主井提升設(shè)備、主井裝載設(shè)備、大巷強力帶式輸送機、主運輸用 的井下電機車充電及整流設(shè)備; 2.經(jīng)常升降人員的副斜井提升設(shè)備、 副井井底操車設(shè)備、 無軌運輸換裝設(shè)備; 3.供綜合機械化采煤的采區(qū)變 (配)電所; 4.煤與瓦斯突出礦井的采區(qū) 變(配)電所; 5.井下移動式制氮機; 6.井下集中制冷站; 7.不兼作礦井主排水泵的井下煤 水泵
8、、井底水窩水泵; 8.井下運輸信號系統(tǒng); 9.井下安全監(jiān)控系統(tǒng)分站。 2.0.3井下主(中央)變電所應(yīng)由礦井地面主變 (配)電所直接供電。 電源電 纜不應(yīng)少于兩回 路,并應(yīng)引自地面變電所的不同母線段,且當任一回路停止供電時,其余回路的供電能 力應(yīng)能承擔(dān)其供電范圍內(nèi)全部負荷的用電要求。2.0.4 采區(qū)變 (配)電所宜由井下主 (中央)變電所或附近地面變電所供電。 由地面變電所供 電時,電纜可由進風(fēng)井或鉆口下井。 煤(巖)與瓦斯(二氧化碳 )突出礦井的采區(qū)、 下山采區(qū)、 高產(chǎn)高效和綜合機械化開采的采 (盤)區(qū)供電時,電源電纜不應(yīng)少于兩個回路,且當任一 回路停止供電時,其余回路的供電能力應(yīng)能承擔(dān)該采
9、 (盤)區(qū)負荷的用電要求。2.0.5 井下配電變壓器低壓側(cè)嚴禁采用中性點直接接地系統(tǒng),地面中性 點直接接地的變 壓器或發(fā)電機嚴禁直接向井下供電。2.0.6 井下局部通風(fēng)機供配電,必須遵守下列規(guī)定: 1.低瓦斯礦井掘進工作面局部通風(fēng)機應(yīng)采用裝有選擇性漏電保護的專用開關(guān)和專用 線路供電;2. 高瓦斯礦井掘進工作面局部通風(fēng)機應(yīng)采用專用變壓器、專用開關(guān)和專用線路的“三?!惫╇姡?. 煤(巖)與瓦斯(二氧化碳 )突出礦井、瓦斯噴出區(qū)域、掘進工作面的局部通風(fēng)機應(yīng)采 用雙電源供電。其中,主供電源應(yīng)采用“三?!惫╇?,備供電源允許引自其他動力變壓 器的低壓母線段。但其供電回路應(yīng)采用裝有選擇性漏電保護的專用開關(guān)和
10、專用線路供 電;4. 使用局部通風(fēng)機供風(fēng)的地點,其配電設(shè)備必須實行風(fēng)電和瓦斯電閉鎖,保證在停 風(fēng)和瓦斯超限后能切斷該區(qū)域內(nèi)全部非本質(zhì)安全型電氣設(shè)備的電源。2.0.7井下高壓電源宜采用 10kV 或 6kV。2.0.8 井下低壓電源電壓應(yīng)符合下列規(guī)定: 1.井下低壓不應(yīng)超過 1140V; 2.手持電氣設(shè)備、 固定照明宜采用 127V。2.0.9采區(qū)電氣設(shè)備使用 3300V 供電時,必須制定專門的安全措施。3井下電力負荷統(tǒng)計與計算3.0.1井下電力負荷計算應(yīng)符合下列規(guī)定:1能夠較精確計算出電動機功率的用電設(shè)備, 直接取其計算功率;2.其他設(shè)備,一般采用需要系數(shù)法計算。3.0.2井下各種用電設(shè)備的需
11、要系數(shù)及平均功率因數(shù),宜按表3.0.2的規(guī) 定選用。表3.0.2需要系數(shù)及平均功率因數(shù)序號名稱需要系數(shù)Kx平均功率因數(shù)COS1綜米工作面按式(3.0.3-2)計算0.72一般機米工作面按式(3.0.3-3)計算0.6 0.73炮米工作面(緩傾斜煤層)0.4 0.50.64炮采工作面(急傾斜煤層)0.5 0.60.75非掘進機的掘進工作面0.3 0.40.66掘進機的掘進工作面按式(3.0.3- 2)計算0.6 0.77架線電機車整流0.45 0.650.8 0.98畜電池電機車充電0.80.8 0.859運輸機0.6 0.70.710井底車場(不包含主排水泵)0.6 0.70.7注:當有功率因
12、數(shù)補償時,按計算的功率因數(shù)。3.0.3每個回采工作面的電力負荷,可按下列公式計算:S= Kx* 刀 Pe/COSC(3.0.3-1)綜采、綜掘工作面需要系數(shù)可按下式計算:Kx=0.4+0.6*Pd/ 刀 Pe(3.0.3-2)一般機采工作面需要系數(shù)可按下式計算:Kx=0.286+0.714*Pd/ 刀 Pe(3.0.3-3)式中S-工作面的電力負荷視在功率(kVA);刀Pe工作面用電設(shè)備額定功率之和(kW);COSC -工作面的電力負荷的平均功率因數(shù),見表3.0.2;Kx-需要系數(shù),見表3.0.2;Pd-最大一臺(套)電動機功率(kW)。3.0.4采區(qū)變電所的電力負荷,可按下式計算:S= Ks
13、*Kx* 刀 Pe/ COS C(3.0.4)式中Ks-本采區(qū)內(nèi)各工作面的同時系數(shù),見表3.0.4表3.0.4井下各級變電所的同時系數(shù)序號變電所名稱負荷情況同時系數(shù)1米區(qū)變電所供一個工作面1.00供兩個工作面0.90供三個工作面0.852井下各級米區(qū)變電所0.8(0.90注:不包括由地面直接向采區(qū)供電的負荷,若為單采區(qū)或單盤區(qū)礦井,則同時系數(shù)取1。3.0.5井下主變電所的電力負荷,可按下式計算:Sj=Ksi* 刀 S+ Ks2*刀 Pn/ COS g (3.0.5)式中Sj-井下總計算負荷視在功率(kVA);刀S-除由井下主(中央)變電所直配的主排水泵及其他大型固定設(shè)備計算功率之 外的井下各變
14、電所計算負荷視在功率之和(kW);刀Pn-由井下主(中央)變電所直配的主排水泵及其他大型固定設(shè)備計算功率之和(kw);COSg -井下主排水泵及其他大型固定設(shè)備加權(quán)平均功率因數(shù);KS1-井下各級變電所問的同時系數(shù),見表 3.0.4;Ks2-井下主排水泵及其他大型固定設(shè)備間的同時系數(shù),只有主排水泵時取1.00, 有其他大型固定設(shè)備時取0 900.95o4井下電纜選擇與計算4.1電纜類型選擇4.1.1下井電纜必須選用有煤礦礦用產(chǎn)品安全標志的阻燃電纜。電纜應(yīng)采用銅芯,嚴禁 采用鋁包電纜。4.1.2在立井井筒、鉆孔套管或傾角為450及以上井巷中敷設(shè)的下井電 纜,應(yīng)采用聚氯乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套
15、電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套 電纜。4.1.3在水平巷道或傾角在45o以下井巷中敷設(shè)的電纜,應(yīng)采用聚氯乙烯絕緣鋼帶或細鋼 絲鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜、交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶或細鋼絲鎧裝聚氯乙烯護套電纜。4.1.4移動變電站的電源電纜,應(yīng)采用高柔性和高強度的礦用監(jiān)視型屏蔽橡套電纜。4.1.5井底車場及大巷的電纜選擇,必須符合國家現(xiàn)行標準煤礦用阻燃電纜執(zhí)行標準MT818 的規(guī)定。4.2 電纜安裝及長度計算4.2.1 在總回風(fēng)巷和專用回風(fēng)巷中不應(yīng)敷設(shè)電纜。 在有機械提升的進風(fēng) 斜巷(不包括帶式 輸送機上、下山 )和使用木支架的立井井筒中敷設(shè)電纜時,必須有可靠的安全保護措施。 溜放煤、矸
16、、材料的溜道中嚴禁敷設(shè)電纜。4.2.2 無軌膠輪車運輸?shù)木埠拖锏纼?nèi)不宜敷設(shè)電纜。當需要敷設(shè)時,電纜應(yīng)敷設(shè)在高 于運輸設(shè)備的井筒和巷道的上部。4.2.3 下井電纜宜敷設(shè)在副立井井筒內(nèi),并應(yīng)安裝在維修方便的位置。斜井及平硐應(yīng)敷 設(shè)在人行道側(cè)。當條件限制必須由主井敷設(shè)電纜時,在箕斗提升的立井中的電纜水平段 應(yīng)有防止箕斗落煤砸傷電纜的措施,垂直段可不設(shè)置防護裝置。4.2.4 立井下井電纜在井口井徑處應(yīng)預(yù)留電纜溝 (洞),并應(yīng)有防止地面水 從電纜溝 (洞 ) 灌入井下的措施。4.2.5 安裝下井電纜用的固定支架或電纜掛鉤,應(yīng)按前后期兩者中電纜 的最多根數(shù)考 慮,并宜留有12回路備用位置。426立井下井
17、電纜支架,宜固定在井壁上,支架間距不應(yīng)超過6m,斜井、平硐及大巷中的電纜懸掛點的間距不應(yīng)超過 3m。4.2.7 電纜在立井井筒中不應(yīng)有接頭。若井筒太深必須有接頭時,應(yīng)將接頭設(shè)在地面或井下中間水平巷道內(nèi)(或井筒壁龕內(nèi)),且不應(yīng)使接頭受力。每一接頭處宜留810m的余量。4 .2 . 8沿鉆孔敷設(shè)的電纜必須綁緊在受力的鋼絲繩上,鉆孔內(nèi)必須加裝套管,套管內(nèi)徑不應(yīng)小于電纜外徑的 2倍。4.2.9 風(fēng)管或水管上不應(yīng)懸掛電纜,不得遭受淋水。電纜上嚴禁懸掛任何物體。電纜與 壓風(fēng)管、水管在巷道同一側(cè)敷設(shè)時,電纜必須敷設(shè)在風(fēng)管、 水管上方,二者并應(yīng)保持 0.3m以上的距離。在有瓦斯抽放管路的巷道內(nèi), 電纜必須與瓦
18、斯抽放管路分掛在巷道 兩側(cè)。4.2.10井筒和巷道內(nèi)的通信、信號和控制電纜應(yīng)與電力電纜分掛在巷道兩側(cè),如受條件所限需布置在同一側(cè)時,在井筒內(nèi),上述弱電電纜應(yīng)敷設(shè)在電力電纜 0.3m以外的地 方;在巷道內(nèi),上述弱電電纜應(yīng)敷設(shè)在電力電纜 0.1m以上的地方。4.2.11 高、低壓電力電纜在巷道內(nèi)同一側(cè)敷設(shè)時, 高、低壓電纜之間的距離應(yīng)大于 0.1m。 高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小于 0.05m。4.2.12電纜長度計算宜符合下列規(guī)定:1. 立井井筒中按電纜所經(jīng)井筒深度的 1.02 倍計取, 斜井按電纜所經(jīng)井筒斜長的 1.05 倍計取;2地面及井下鎧裝電纜按所經(jīng)路徑的 1.05倍計取,橡套
19、電纜按所經(jīng)路徑的1.08 1.10倍計取;3.每根電纜兩端各留810m余量;4若有接頭應(yīng)按本規(guī)范第4.2.5條規(guī)定 確定; 5.上述長度之和,應(yīng)為一根電纜的計算長度。4.3 電纜截面選擇4.3.1 主排水泵由井下主 (中央 )變電所供電時,下井電纜截面選擇應(yīng)符合下列規(guī)定: 1.取礦井最大涌水量時井下的總負荷 (計算負荷,下同 ),按一回路不送電,以安全載流量 選擇電纜截面; 2.取礦井正常涌水量時井下的總負荷,按全部下井電纜送電,以經(jīng)濟電 流密度選擇電纜截面;經(jīng)濟電流密度的年最大負荷利用小時數(shù),一般按礦井最大負荷實 際工作小時數(shù)計算。當排水負荷大于井下其余負荷時,取水泵年運行小時數(shù)計算;3.按
20、電力系統(tǒng)最大運行方式下,下井電纜首端即地面變電所母線(如下井回路接有電抗器時,應(yīng)為電抗器的負荷端 )發(fā)生三相短路時的熱穩(wěn)定性要求選擇電纜截面;4.取上述三者中截面最大者作為下井電纜截面, 并應(yīng)按正常涌水量時全部下井電纜送電及最大涌水量時一 回路不送電,分別校驗電壓損失。4.3.2 主排水泵不由井下主 (中央)變電所供電時,下井電纜截面選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:1.按一回路不送電,其余回路擔(dān)負井下其供電范圍內(nèi)總負荷的供電,以安全載流量選擇 電纜截面; 2.其余同本規(guī)范第 4.3.1條第2、3、4 款的要求。5 井下主 (中央)變電所設(shè)計5.1 變電所位置選擇及設(shè)備布置5.1.1 井下主(中央)變電所位
21、置,宜設(shè)置在靠近副井的井底車場范圍內(nèi),并應(yīng)符合下列規(guī)定:1.經(jīng)鉆孔向井下供電的井下主 (中央)變電所,鉆孔宜靠近主 (中央)變電 所; 2.井下 主(中央 )變電所可與主排水泵房、牽引變流室聯(lián)合布置,亦可單獨設(shè)置硐室。當為聯(lián)合 硐室時,應(yīng)有單獨通至井底車場或大巷的通道; 3.井下主 (中央)變電所不應(yīng)與空氣壓縮機 站硐室聯(lián)合或毗連。5.1 .2每個水平宜設(shè)置一個主 (中央)變電所。當多水平中的某一水平由鄰近水平供電技術(shù)經(jīng)濟合理時,該水平可不設(shè)主 (中央)變電所。當?shù)V井涌水量很大,有幾個主排水泵房 時,應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后確定主 (中央)變電所的位置和數(shù)量。5.1.3井下主(中央)變電所內(nèi)的動力
22、變壓器不應(yīng)少于 2 臺,當1臺停止運 行時,其余變 壓器應(yīng)能保證一、二級負荷用電。5.1.4井下主(中央)變電所硐室,應(yīng)滿足下列要求: 1.不得有滲水、滴水現(xiàn)象; 2.硐室門 的兩側(cè)及頂端,預(yù)埋穿電纜的鋼管。鋼管內(nèi)徑不應(yīng)小于電纜外徑的 1.5倍; 3.電纜溝應(yīng) 設(shè)有蓋板,宜采用花紋鋼蓋板; 4.硐室的地面應(yīng)比其出口處井底車場或大巷的底板高出0.5m; 5.硐室通道上必須裝設(shè)向外開的柵欄防火兩用鐵門;6.硐室內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定照明及滅火器材。5.1.5主(中央)變電所硐室尺寸應(yīng)按設(shè)備最大數(shù)量及布置方式確定,并應(yīng) 滿足下列要求:1高壓配電設(shè)備的備用位置,按設(shè)計最大數(shù)量的20%考慮,且不少于2臺;當前期設(shè)
23、備較少,后期設(shè)備較多時,宜按后期需要預(yù)留備用位置;2.低壓配電的備用回路,按最多饋出回路數(shù)的20%計算;3.主變壓器為2臺及2臺以上時,不預(yù)留備用位置;當為 1 臺時,預(yù)留1臺備用位置;4.主(中央)變電所內(nèi)設(shè)備布置時,其通道尺寸不宜小于表5.1.5-15.1.5- 2 5.1.5 -3 的規(guī)定。表5.1.5-1高壓開關(guān)柜(箱)通道尺寸(mm)開關(guān)柜(箱)型式操作走廊(正面)維護走廊單列布置雙列布置背面?zhèn)让婀潭ㄊ?5002000800800手車式18002100800800隔爆型1500200050曠 8001000表5.1.5-2低壓配電柜(箱)通道尺寸(mm)配電柜(箱)型式操作走廊(正面
24、)維護走廊單列布置雙列布置背面?zhèn)让婀潭ㄊ?5001800800800抽屜式18002000800800隔爆饋電開關(guān)150018005001000表5.1.5-3變壓器通道尺寸(mm)變壓器布置方式操作走廊(正面)維護走廊單列布置雙列布置背面?zhèn)让鎸S米儔浩魇?500-500800變壓器與配電裝置并排1500-5001000變壓器與隔爆饋電開關(guān)1500180050010005.1.6高、低壓配電設(shè)備同側(cè)布置時,高、低壓配電設(shè)備之間的距離應(yīng)按高壓維護走廊尺寸考慮。高、低壓配電設(shè)備互為對面布置時,其中走廊應(yīng)按高壓單列操作走廊尺寸考 慮。5.1.7主(中央)變電所應(yīng)在硐室的兩端各設(shè)一個出口5.2 設(shè)備選
25、型及主接線方式5.2.1 主(中央 )變電所不應(yīng)選用帶油電氣設(shè)備,設(shè)備選型應(yīng)按現(xiàn)行煤礦安全規(guī)程的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。5.2.2 井下主(中央)變電所的 高壓進線和母線分段開關(guān)應(yīng)采用斷路器 。5.2.3 井下主 (中央)變電所直接控制高壓電動機時,宜采用高壓真空接觸器或能頻繁操作的斷路器。5.2.4 主(中央 )變電所高壓母線接線及運行方式,宜與相對應(yīng)的地面變電所母線接線及運行方式相適應(yīng)。高壓母線應(yīng)采用單母線分段接線方式,并應(yīng)設(shè)置分段聯(lián)絡(luò)開關(guān),正常 情況下分列運行,且高壓母線分段數(shù)應(yīng)與下井電纜回路數(shù)相協(xié)調(diào)。5.2.5 各類高壓負荷宜均衡地分接于各段母線上,但同一用電設(shè)備的多 臺驅(qū)動電機應(yīng)接 在同一段母
26、線上。5.2.6 當主排水泵為低壓負荷且由井下主 (中央)變電所供電時,井下主 (中央 )變電所應(yīng)符 合下列規(guī)定: 1.主變電所的變壓器臺數(shù)應(yīng)符合本規(guī)范第 5.1.3 條的規(guī)定; 2.低壓母線應(yīng)采 用單母線分段接線方式,并應(yīng)設(shè)置分段聯(lián)絡(luò)開關(guān),正常情況下分列運行。5.2.7 主(中央 )變電所內(nèi)設(shè)備之問的電氣連接,聯(lián)臺設(shè)備間應(yīng)采用母線連接,其余設(shè)備間宜采用電纜連接。6 采區(qū)供配電設(shè)計6.1 采區(qū)變電所設(shè)計6.1.1 采區(qū)嚴禁選用帶油電氣設(shè)備,設(shè)備選型應(yīng)按現(xiàn)行煤礦安全規(guī)程 的有關(guān)規(guī)定執(zhí) 行。6.1.2 采區(qū)變電所的位置選擇,應(yīng)符合下列規(guī)定: 1.采區(qū)變電所宜設(shè)在采區(qū)上 (下)山的運 輸斜巷與回風(fēng)斜
27、巷之間的聯(lián)絡(luò)巷內(nèi),或在甩車場附近的巷道內(nèi);2.在多煤層的采區(qū)中,各分層是否分別設(shè)置或集中設(shè)置變電所,應(yīng)經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較后擇優(yōu)選擇;3.當采用集中設(shè)置變電所時,應(yīng)將變電所設(shè)置在穩(wěn)定的巖 (煤)層中。6.1.3 當附近變電所不能滿足大巷掘進供電要求時,可利用大巷的聯(lián)絡(luò) 巷設(shè)置掘進變電 所。當大巷為單巷且無聯(lián)絡(luò)巷利用時,可采用移動變電站供電。6.1.4 采區(qū)變電所硐室的長度大于 6m 時,應(yīng)在硐室的兩端各設(shè)一個出口, 并必須有獨立 的通風(fēng)系統(tǒng)。6.1.5 采區(qū)變電所硐室,應(yīng)符合下列規(guī)定: 1.硐室尺寸應(yīng)按設(shè)備數(shù)量及布置方式確定, 一般不預(yù)留設(shè)備的備用位置; 2.硐室必須用不燃性材料支護; 3.硐室通
28、道必須裝設(shè)向外 開的防火鐵門, 鐵門上應(yīng)裝設(shè)便于關(guān)嚴的通風(fēng) 孔;4.硐室內(nèi)不宜設(shè)電纜溝, 高低壓電纜 宜吊掛在墻壁上; 5.變壓器宜與高低壓電器設(shè)備布置于同一硐室內(nèi),不應(yīng)設(shè)專用變壓器室;6.硐室門的兩側(cè)及頂端應(yīng)預(yù)埋穿電纜的鋼管, 鋼管內(nèi)徑不應(yīng)小于電纜外徑的 1.5 倍;7. 硐室內(nèi)應(yīng)設(shè)置固定照明及滅火器。6.I.6 單電源進線的采區(qū)變電所, 當變壓器不超過 2 臺且無高壓出線時, 可不設(shè)置電源進 線開關(guān)。當變壓器超過 2 臺或有高壓出線時,應(yīng)設(shè)置進線開關(guān)。6.1.7 雙電源進線的采區(qū)變電所,應(yīng)設(shè)置電源進線開關(guān)。當其正常為一回路供電、另一 回路備用時,母線可不分段;當兩回路電源同時供電時,母線應(yīng)
29、分段并設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān),正 常情況下應(yīng)分列運行。6.1.8 由井下主 (中央 )變電所向采區(qū)供電的單回電纜供電線路上串接的采區(qū)變電所數(shù)不 應(yīng)超過 3 個。6.2 移動變電站6.2.1 下列情況宜采用移動變電站供電: 1.綜采、連采及綜掘工作面的供電; 2.由采區(qū)固 定變電所供電困難或不經(jīng)濟時; 3.獨頭大巷掘進、附近無變電所可利用時。6.2.2 向回采工作面供電的移動變電站及設(shè)備列車宜布置在進風(fēng)巷內(nèi),且距工作面的距 離宜為 100150m。6.2.3 由采區(qū)變電所向移動變電站供電的單回電纜供電線路上,串接的移動變電站數(shù)不 宜超過 3 個。不同工作面的移動變電站不應(yīng)共用電源電纜。6.3 采區(qū)低壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)
30、計6.3.1采區(qū)低壓電纜選型,應(yīng)符合下列規(guī)定:1.1140V設(shè)備使用的電纜,應(yīng)采用帶有煤礦 礦用產(chǎn)品安全標志的分相屏蔽橡膠絕緣軟電纜; 2.660V或380V設(shè)備有條件時應(yīng)使用帶 有煤礦礦用產(chǎn)品安全標志的分相屏蔽的橡膠絕緣軟電纜。 固定敷設(shè)時可采用鎧裝聚氯乙 烯絕緣銅芯電纜或礦用橡套電纜; 3.移動式和手持式電器設(shè)備, 應(yīng)使用專用的礦用橡套 電纜; 4.采區(qū)低壓電纜嚴禁采用鋁芯。6.3.2采區(qū)電纜長度計算, 應(yīng)符合下列規(guī)定: 1.鎧裝電纜應(yīng)按所經(jīng)路徑長度的 1.05倍計算;2. 橡套電纜應(yīng)按所經(jīng)路徑長度的 1.10 倍計算; 3.半固定設(shè)備的電動機至就地控制開關(guān)的 電纜長度,宜取510m; 4
31、.移動設(shè)備的電纜除應(yīng)符合本條第 2款的規(guī)定外,尚應(yīng)增加機 頭部分活動長度35m; 5.掘進工作面配電點的電源電纜長度,應(yīng)按設(shè)計礦井投產(chǎn)時的 標準再加 lOOm 配備,也可按掘進巷道總長的一半計算。電纜截面應(yīng)滿足掘進至終點 (或更換電源前 )的電壓損失要求; 6.掘進工作面配電點至掘進設(shè)備的電纜長度,應(yīng)按配電點移動距離考慮,但不宜超過 lOOm。6.3.3采區(qū)動力電纜的截面選擇,應(yīng)符合下列規(guī)定:1.電纜允許持續(xù)電流值應(yīng)大于電纜的正常工作負荷計算電流值; 2.對距離最遠、容量最大的電動機,應(yīng)保證在重載情況下啟 動。若采掘機械無實際最小啟動力矩數(shù)據(jù)時,可按電動機啟動時的端電壓不低于額定電壓的 75校
32、驗。 3.正常運行時電動機的端電壓允許偏移額定電壓的5,個別特別遠的電動機允許偏移-8%-10%; 4所選電纜截面必須與其保護裝置相配合,并應(yīng)滿足機 械強度要求; 5.在電力系統(tǒng)最大運行方式下,電纜首端發(fā)生三相短路時的熱穩(wěn)定性要求 選擇電纜截面。7 井下電氣設(shè)備保護及接地7.1 電氣設(shè)備及保護7.1.1 經(jīng)由地面架空線路引入井下的供電電纜,必須在入井處裝設(shè)防雷 電裝置。 7.1.2向井下供電的電源線路上不得裝設(shè)自動重合閘裝置。7.1.3井下變電所高壓饋出線上裝設(shè)的保護裝置,應(yīng)符合下列規(guī)定:1.高壓饋出線上必須設(shè)有選擇性的單相接地保護裝置,并應(yīng)作用于信號。當單相接地故障危及人身、設(shè)備及 供配電系
33、統(tǒng)安全時, 保護裝置應(yīng)動作于跳閘;2.供移動變電站的高壓饋出線上, 除必須設(shè)有選擇性的動作于跳閘的單 相接地保護裝置外,還應(yīng)設(shè)有作用于信號的電纜絕緣監(jiān) 視保護裝置; 3.井下高壓電動機、動力變壓器的高壓控制設(shè)備應(yīng)具有短路、過負荷、接 地和欠壓釋放保護。7.1.4并下低壓饋出線上裝設(shè)的保護裝置, 應(yīng)符合下列規(guī)定:1.井下變電所低壓饋出線上, 除應(yīng)裝設(shè)短路和過負荷保護裝置外, 還必須裝設(shè)檢漏保護裝置或有選擇性的檢漏保護裝 置(包括人工旁路裝置 ),應(yīng)保證在漏電事故發(fā)生時能自動切斷漏電的饋電線路; 2.井下移 動變電站或配電點引出的饋出線上,應(yīng)裝設(shè)短路、過負荷和漏電保護裝置; 3.低壓電動 機的控制
34、設(shè)備,應(yīng)具備短路、過負荷、單相斷線、漏電閉鎖保護裝置與遠方控制裝置;4. 煤電鉆必須設(shè)有檢漏、漏電閉鎖、短路、過負荷、斷相、遠距離啟動和停止煤電鉆的 綜合保護裝置。7.1.5 用于控制保護的斷路器的斷流容量,必須大于其保護范圍內(nèi)電網(wǎng)在最大運行方式 下的三相金屬性短路容量,并應(yīng)校驗斷路器的分斷能力和 動、熱穩(wěn)定性。按現(xiàn)行煤礦井下體電流選擇,應(yīng)金屬外殼、金屬2 塊,并應(yīng)分別置7.1.6井下低壓電網(wǎng)中的過電流繼電器的整定和熔斷器熔體的選擇,應(yīng) 供電的三大保護細則執(zhí)行。7.1.7對供電距離遠、功率大的電動機的饋出線上的開關(guān)整定計算及熔按電動機實際啟動電流計算。7.2 電氣設(shè)備保護接地7.2.1 電壓在
35、 36V 以上和由于絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設(shè)備的 構(gòu)架,鎧裝電纜的鋼帶或鋼絲、鉛皮或屏蔽護套必須設(shè)置保護接地。7.2.2 井下接地極的設(shè)置必須符合下列規(guī)定: 1.井下主接地極不應(yīng)少于于主、副水倉內(nèi)。當任一主接地極斷開時,接地網(wǎng)上任一點的總接地電阻值不應(yīng)大于 Q; 2當下井電纜由地面經(jīng)進風(fēng)井或鉆孔對井下進行分區(qū)供電而沒有主、副水倉可利用 時,主接地極應(yīng)置于井底水窩或?qū)iT開鑿的充水井內(nèi),且不得將 2 塊主接地極置于同一 水窩或水井內(nèi); 3.局部接地極可設(shè)置在排水溝、積水坑或其他潮濕地點。每一移動式或 手持式電氣設(shè)備局部接地極之間的保護接地電纜芯線或與芯線相應(yīng)的接地導(dǎo)線的阻值 不應(yīng)大于 1Q
36、。7.2.3 井下電氣設(shè)備的接地線和局部接地裝置,都應(yīng)與主接地極連接成 一個總接地網(wǎng)。 多水平開采的礦井,各水平接地裝置之間應(yīng)相互連接。7.2.4 局部接地裝置的設(shè)置地點應(yīng)符合下列規(guī)定: 1.采區(qū)變電所硐室; 2.裝有電氣設(shè)備的硐室或單獨安裝的高壓電氣設(shè)備處; 3.低壓配電點處; 4.連接電力電纜的金屬接線裝置;5. 無低壓配電點的采煤機工作面的運輸巷、回風(fēng)巷、集中運輸巷(帶式輸 送機巷 )以及由變電所單獨供電的掘進工作面,至少應(yīng)分別設(shè)置 1 組局部接地裝置。7.2.5 井下接地極應(yīng)符合下列規(guī)定:1主接地極應(yīng)采用面積不小于0.75卅、厚度不小于5mm的耐腐蝕性的鋼板;2設(shè)在 水溝的局部接地極應(yīng)
37、采用面積不小于 0.60卅、厚度不小于3mm的耐腐蝕性鋼板或具有 同等有效面積的鋼管;3.設(shè)在其他地點的局部接地極,可用直徑不小于35mm、長度不小于1.5m的鋼管制成,管上應(yīng)至少鉆 20個直徑不小于5mm的透孔,并應(yīng)垂直全部埋 入底板;也可用直徑不小于20mm、長度不小于1.0m的2根鋼管制成,每根管上應(yīng)至少 鉆10個直徑不小于5mm的透孔,2根鋼管相距不得小于5m,并聯(lián)后垂直全部埋入底板, 垂直埋不得小于 0.75m。7.2.6井下接地主 (干)母線應(yīng)符合下列規(guī)定: 1.銅質(zhì)接地母線截面積不應(yīng)小于 50mm2; 2. 鍍鋅扁鋼接地母線截面積不應(yīng)小于 100 mm2,其厚度不應(yīng)小于4mm;
38、3.鍍鋅鐵線接地母 線截面積不應(yīng)小于 100 mm2。7.2.7井下接地支線應(yīng)符合下列規(guī)定: 1.銅質(zhì)接地母線截面積不應(yīng)小于 25 mm2; 2.鍍鋅扁 鋼接地母線截面積不應(yīng)小于50 mm2,其厚度不應(yīng)小于4mm; 3.鍍鋅鐵線接地母線截面積 不應(yīng)小于 50mm2。7.2.8 橡套電纜的接地芯線,應(yīng)用于監(jiān)測接地回路,不得兼作他用。7.2.9 硐室內(nèi)的電氣設(shè)備保護接地及檢漏繼電器的輔助接地,應(yīng)按現(xiàn)行 礦井保護接地 裝置的安裝、檢查、測定工作細則和煤礦井下檢漏繼電器安裝、運行、維護與檢修 細則的規(guī)定執(zhí)行。當距離井下主接地極較近,可將硐室的接地母線接至主接地極,而 不必設(shè)局部接地極。但檢漏繼電器作檢
39、驗用的輔助接地極,仍應(yīng)單獨設(shè)置。7.2.10硐室內(nèi)的接地母線應(yīng)沿硐室壁距地面 0.30.5m處敷設(shè),過通道 時應(yīng)穿鋼管敷設(shè)。8. 井下照明8.0.1井下照明應(yīng)包括井下固定照明及礦燈(頭燈)照明。8.0.2下列地點必須安裝固定式照明裝置:1.機電設(shè)備硐室、調(diào)度室、機車庫、爆炸材料 庫、井下修理間、信號站、候車室、保健室;2.井底車場范圍內(nèi)的運輸巷道、采區(qū)車場;3. 有電機車或無軌膠輪車運行的主要運輸巷道、有行人道的集中帶式輸送機巷道、有行 人道的斜井、升降人員及物料的絞車道以及主要巷道交叉點等處;4.經(jīng)常有人看管的機電設(shè)備處、移動變電站處;5.風(fēng)門、安全出口處等易發(fā)生危險的地點;6綜合機械化采煤
40、工作面。8.0.3井下固定照明燈具應(yīng)選用礦用防爆型,光源宜選用高效節(jié)能光源。照明地點的照度及單位面積安裝功率可按表8.0.3選用。表8.0.3井下固定照明單位面積安裝功率序號照明地點照度值(1x)單位面積安裝功率(W/ m2)白熾燈熒光燈1主(中央)變電所30710342主排水泵房15451.5 23機電硐室20562 2.54電機車庫15451.5 25爆炸材料庫發(fā)放室30710346翻車機硐室15451.5 27信號站、調(diào)度室5012 16578候車室20562 2.59保健站75182571010井底車場巷道15451.5 211運輸巷道510.512巷道交叉點10231 1.513專用
41、行人道51218.0.4井下固定照明的最小均勻系數(shù)可按表8.0.4確定表8.0.4井下照度最小均勻系數(shù)序號照明地點工作平面位置最小均勻系數(shù)1井下修配間工作平面、裝配地點水平面0.342井底車場受車場、機電硐 室(變電所、泵房)底板上Im水平面0.343主要運輸巷道底板水平面0.184裝載點對無需摘掛鉤的礦車,在底板 上Im水平面;對需要摘掛鉤的 礦車,在底板上 0.3o.4m水 平面0.185米掘工作面工作面0.106井底車場繞道及裝載巷道0.10注:照度最小均勻系數(shù),即照度最低均勻度,也是最小照度與最大照度之比8.0.5井下固定照明網(wǎng)絡(luò)電壓損失應(yīng)符合下列規(guī)定:1井底車場及硐室的照明,其電壓損
42、失當為白熾燈時,不宜超過額定電壓的2.5%,當為放電燈時,不宜超過額定電壓的 5%; 2.井下其他巷道及采掘工作面的照明,其電 壓損失不宜超過額定電壓的5%; 3燈泡所承受的最高電壓,不得超過額定電壓的5%。 8.0.6井下照明變壓器應(yīng)設(shè)有漏電閉鎖、短路、過負荷保護裝置。8.0.7井下主要機電硐室的拱及墻壁宜刷白。本規(guī)范用詞說明1. 為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下:1)表示很嚴格,非這樣做不可的用詞:正面詞用“必須”,反面詞用“嚴禁”。2) 表示嚴格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞:正面詞用“應(yīng)”,反面詞采用“不 應(yīng)”或“不得”。3)表示允許稍有選擇,在條件許
43、可時首先應(yīng)這樣做的用詞:正面詞用“宜” ,反面 詞采用“不宜”。表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的用詞,采用“可”。2. 本規(guī)范中指明應(yīng)按其他有關(guān)標準、規(guī)范執(zhí)行的寫法為“應(yīng)符合.的規(guī)定”或“應(yīng) 按.執(zhí)行”。條文說明.、八、-刖言為便于各單位和有關(guān)人員在使用本規(guī)范時能正確理解和執(zhí)行,特按章、節(jié)、條順序 編制了本規(guī)范的條文說明,供使用者參考。在使用中如發(fā)現(xiàn)本條文說明有不妥之處,請 將意見函告中煤國際工程集團武漢設(shè)計研究院。本規(guī)范主要審查人:曾濤、吳文彬、何 國偉、郭均生、孟融、康忠、佳、李庚午、陳建平、鮑魏超、劉毅、石強、高建國、邢 國倉、王普舟、霍磊。目次1總則(29)2井下供配電系統(tǒng)與電壓等
44、級 (30)4井下電纜選擇與計算(33)4.1電纜類型選擇 (33)4.2電纜安裝及長度計算(34)5.井下主(中央)變電所設(shè)計 (36)5.1變電所位置選擇及設(shè)備布置 (36)6采區(qū)供配電設(shè)計 (37)6.1采區(qū)變電所設(shè)計 (37)6.3采區(qū)低壓網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 (38)7井下電氣設(shè)備保護及接地(39)7.1電氣設(shè)備及保護 (39)7.2電氣設(shè)備保護接地(43)1.總則1.0.1 本條明確了煤礦井下供配電設(shè)計規(guī)范(以下簡稱“本規(guī) 范” )的指導(dǎo)思想和制定本規(guī)范的目的。1.0.2本條規(guī)定了本規(guī)范的適用范圍。1.0.3技術(shù)創(chuàng)新是工程設(shè)計的靈魂,只有不斷創(chuàng)新和進步,在礦井建設(shè)中使用安全可靠 的新設(shè)備、新器
45、材,才能不斷促進礦井的安全生產(chǎn),不斷提 高礦井建設(shè)的經(jīng)濟效益。2.井下供配電系統(tǒng)與電壓等級2.0.1 本條文對突然中斷供電可能造成重大的人身傷亡或經(jīng)濟財產(chǎn)損失 的井下主排水 設(shè)備、人員提升設(shè)備等規(guī)定按一級負荷要求供電。為一級負荷供電的兩個電源及線路, 要求在任何情況下都不至于同時受到損壞, 以確保供電的連續(xù)性, 從而保證主排水設(shè)備、 人員提升設(shè)備等的正常運轉(zhuǎn),是必須滿足的條件。2.0.2 本條文對突然中斷供電可能造成生產(chǎn)秩序混亂或較大經(jīng)濟財產(chǎn)損 失的井下主要 生產(chǎn)設(shè)備等規(guī)定按二級負荷要求供電。 二級負荷要求在條件許可時應(yīng)盡量采用兩回電源 線路供電,但并不要求兩回電源線路必須來自兩個電源;在條件
46、不具備時,第二路電源 線路可引自其他二級負荷用電設(shè)備處。2.0.3 井下主 (中央)變電所主要向井下主排水泵房的一級用電負荷和主要生產(chǎn)負荷供電,要求供電可靠、電能充足。所以,要求供電電源線路不少于兩回,且當任一回路停 止供電時,其余回路的供電能力應(yīng)能承擔(dān)井下全部負荷的用電要求。2.0.5 本條文之所以規(guī)定井下供電的變壓器或向井下供電的變壓器或發(fā)電機中性點不直接接地,是因為變壓器或發(fā)電機中性點直接接地系統(tǒng)存在以下問題:1. 人身觸電電流太大。在變壓器中性點直接接地系統(tǒng)中,人身觸電電流為:I =U 汽Rz+Rr)在人身電阻Rr(1000Q)不變情況下,由于井下環(huán)境潮濕,中性點接地電阻 Rz一般都
47、小于2Q,因此,井下人身觸電電流I畜E遠大于30mA的安全觸電電流。由此可見,在井 下采用變壓器中性點直接接地系統(tǒng),將會對人身安全造成重大威脅。2. 單相接地短路電流太大, 容易引起供配電設(shè)備和電纜損壞或爆炸著火事故; 同時, 接地點會產(chǎn)生很大電弧,容易引起煤塵或瓦斯爆炸事故。3. 容易引起電雷管先期超前引爆。 以上問題對煤礦的安全生產(chǎn)威脅太大。采用變壓器中性點不直接接地供電系統(tǒng),再配合安裝漏電保護裝置和使用屏蔽電纜,可以較好地避免漏電和相間短路故障。我國從 1955年起即采用變壓器中性點不直接接地供電系統(tǒng),實踐證明是可以實現(xiàn)安全運行的。 2.0.6 本條文規(guī)定了井下局部通風(fēng)機的專用供電問題,
48、低瓦斯礦井掘進 工作面局部通風(fēng) 機供電要求達到“二?!?(專用開關(guān)和專用線路 );高瓦斯礦井掘進工作面局部通風(fēng)機要 求達到“三?!?(專用變壓器、專用開關(guān)和專用線路 );煤(巖)與瓦斯(二氧化碳 )突出礦井 掘進工作面局部通風(fēng)機要求達到雙電源供電,且主供電源應(yīng)達到“三?!保▽S米儔浩鳌S瞄_關(guān)和專用線路 )。這主要是因為:1. 在調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有些礦井(特別是一些中小型礦井 )的掘進工作面之所以頻繁發(fā)生停 風(fēng)、瓦斯超限和積聚現(xiàn)象,都是因為局部通風(fēng)機沒有實行專用線路供電,而是與掘進工 作面其他動力用電設(shè)備共用供電線路,在其他動力用電設(shè)備搬遷、檢修或發(fā)生短路事故 時,都會造成局部通風(fēng)機的停電運行。2
49、. “關(guān)于印發(fā)煤礦瓦斯治理經(jīng)驗五十條的通知” (發(fā)改能源 2005(3457號)第四十 五條規(guī)定:“保證井下局部通風(fēng)機的連續(xù)供電。局部通風(fēng)機高低壓供電實現(xiàn)雙電源供電; 采區(qū)變電所電源從地面變電所或井下中央變電所直供,且做到至少兩個電源;采區(qū)變電 所分段運行”。根據(jù)這一規(guī)定,煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出礦井掘進工作面局部通 風(fēng)機必須雙電源供電。為確保局部通風(fēng)機供電的可靠性、連續(xù)性,特制定本條文。2.0.9 本條文規(guī)定了采區(qū)電氣設(shè)備使用 3300V 供電時,必須制定專門的安全措施。這主 要是因為,井下變壓器或移動變電站采用中性點不接地供電 系統(tǒng)的運行方式,在這種 運行方式下,隨著高產(chǎn)高效工作面裝機容量的不斷增大,工作面所配移動變電站容量也 不斷增大,過大的變電站容量將產(chǎn)生較大的單相接地電流,而過大的單相接地電流將增 大人身觸電的可能性,容易引起電氣火災(zāi)和電雷管超前引爆等事故發(fā)生。安全隱患遠
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