一、柜体防护升级设计
（一）高防护等级外壳设计
10KV 矿用柜外壳防护等级需提升至 IP67 及以上，柜体在突水时能有效抵御水侵入。柜体采用不锈钢材质，通过无缝焊接工艺成型，焊缝处进行双重密封处理，先采用氩弧焊保证焊接强度，再涂抹防水密封胶进一步隔绝缝隙 。柜体表面进行防腐涂层处理，如喷涂聚脲弹性体涂层，厚度不小于 1mm，该涂层不仅防水性能优异，还具备良好的耐磨性和耐腐蚀性，能适应井下潮湿、多尘及含有腐蚀性气体的复杂环境 。柜门与柜体之间安装多层硅橡胶密封胶条，形成多重密封结构，胶条截面设计为 “Ω” 型，柜门关闭后紧密贴合，有效阻止水渗入柜内 。
（二）防水型电气元件配置
柜内电气元件均选用防水型产品，如防水型真空断路器、防水型电流互感器和电压互感器等 。防水型真空断路器采用全密封结构，触头系统和操动机构被封装在防水外壳内，外壳接缝处采用的防水密封圈密封，防护等级达到 IP66 。防水型互感器采用环氧树脂整体浇注工艺，将一次绕组和二次绕组包裹在环氧树脂内，不仅具备良好的电气绝缘性能，还能有效防止水侵入 。同时，电气元件的接线端子采用防水接线盒进行防护，接线盒内部填充防水密封胶，接线部位防水可靠 。
二、安装布局优化设计
（一）抬高安装基础
将 10KV 矿用柜安装在特制的抬高基础上，基础高度根据矿井历史突水水位数据和预测突水风险评估确定，一般不低于 1.5 米 。基础采用钢筋混凝土结构，内部配置加强钢筋网，增强基础的承载能力和稳定性 。基础表面进行防水处理，涂抹防水涂料，并设置一定坡度（不小于 3%），使积水能够快速排出 。同时，在基础四周设置挡水围堰，高度不低于 0.5 米，围堰采用砖石砌筑，内侧涂抹防水砂浆，防止水从基础底部渗入 。
（二）分区隔离安装
在井下变电所内，对 10KV 矿用柜进行分区隔离安装。将矿用柜布置在独立的防水隔间内，隔间采用钢筋混凝土墙体，墙体厚度不小于 0.3 米，墙体与地面、顶板之间的接缝处进行防水密封处理 。每个隔间设置独立的防水门，防水门采用钢制结构，门框和门扇之间安装橡胶密封条，防水门能够在突水时快速关闭并锁紧，防止水蔓延到其他隔间 。隔间内还设置排水地漏，地漏与排水管道相连，隔间内积水能够及时排出 。
三、排水与防水措施设计
（一）主动排水系统
在 10KV 矿用柜安装区域设置主动排水系统，包括集水坑、排水泵和排水管道 。集水坑设置在安装区域地势较低处，容积根据突水预测流量确定，一般不小于 5 立方米 。排水泵选用潜水泵，其排水能力不小于预测突水流量的 1.5 倍，且设置一用一备，在一台水泵故障时另一台能自动启动 。排水管道采用耐腐蚀的 UPVC 管，管径根据排水流量确定，排水畅通 。排水系统与矿井主排水系统相连，将积水及时排至地面 。同时，安装水位监测装置，实时监测集水坑水位，当水位达到设定高度时，自动启动排水泵 。
（二）防水隔断与封堵
在 10KV 矿用柜的电缆引入处，采用防水电缆密封接头和防火泥进行双重密封处理 。防水电缆密封接头能够紧密包裹电缆，防止水沿电缆渗入柜内；防火泥则填充在密封接头与柜体之间的缝隙，进一步增强防水效果 。对于穿墙电缆孔，在墙体两侧安装防水套管，套管与电缆之间填充防水密封胶，套管两端采用法兰盘和橡胶密封圈进行密封 。此外，在矿用柜的通风口、散热口等部位安装防水百叶窗和防水过滤网，既能保证通风散热需求，又能防止水进入柜内 。
四、应急防护与监测设计
（一）应急防水保护装置
为 10KV 矿用柜配备应急防水保护装置，如防水罩和快速封堵材料 。防水罩采用高强度塑料材质，平时折叠存放，在突水发生时能够快速展开并覆盖在矿用柜上，形成临时防水屏障 。快速封堵材料选用遇水膨胀止水胶，该材料在接触到水后能够迅速膨胀，填充缝隙，阻止水进一步渗入 。同时，在矿用柜内部安装湿度传感器，实时监测柜内湿度，当湿度超过设定阈值时，发出预警信号，提醒工作人员采取应急措施 。
（二）实时监测与预警系统
建立 10KV 矿用柜防突水实时监测与预警系统，通过安装在矿用柜周围和井下相关区域的水位传感器、水压传感器、流量传感器等设备，实时采集水位、水压、流量等数据 。数据通过工业以太网传输至地面监控中心，监控中心利用大数据分析和人工智能技术对数据进行处理和分析，预测突水风险 。当监测到突水风险或发现异常数据时，系统立即发出预警信号，并通过短信、声光报警等方式通知相关人员，以便及时采取应对措施，保障矿用柜和矿井的安全 。
