Кабель в горнодобывающей промышленности

Первое промышленное внедрение электроэнергии на горных предприятиях для стационарного освещения, сигнализации и связи относится к 80-90-м гг. 19 в. Вместе с тем только на базе электрификации стало возможным повысить уровень энерговооружённости горных машин, необходимый для эффективного ведения горных работ.

В 1885-1906 в Германии составляются правила изготовления взрывозащищённого электрооборудования (сохранившиеся в своей основе и ставшие прототипом современных правил), начинается его применение на газовых шахтах. На рубеже веков в горных машинах преимущественно использовался электропривод постоянного тока. Начало 20 века характеризуется применением электропривода на основе трёхфазного переменного тока.

В этот период созданы пусковая аппаратура, электродвигатели, кабели. В 20-40-е гг. создаётся более совершенная пусковая аппаратура, внедряется дистанционное управление. В 50-х гг. происходит коренной технический переворот в электроснабжении горных предприятий: выпускаются взрывобезопасные трансформаторы, высоковольтные выключатели с безмасляным гашением дуги, пускатели с искробезопасными цепями управления.

Рост мощности горного оборудования вызвал необходимость перехода на более высокое напряжение, внедрения передвижных подстанций, негорючих экранированных кабелей, переключательных пунктов, системы опережающего отключения и автоматической газовой защиты.

В настоящее время для проведения горных работ требуется самое современное оборудование, кабельно-проводниковая продукция, рассчитанная для применения в тяжелых условиях горнодобывающей промышленности, как при добыче открытым, так и подземным способами.

Электрический кабель в шахтах вследствие большой протяженности должен соответствовать условиям его эксплуатации. Конструкция кабеля в значительной степени определяет безопасную работу кабельной сети. Для передачи и распределения электроэнергии в подземных выработках применяются бронированные и гибкие кабели.

Электроснабжение потребителей, установленных в подземных выработках, в соответствии с правилами безопасности осуществляется с помощью кабелей с негорючими или защитными покровами, не распространяющими горение. Для стационарной прокладки используются кабели с медными или алюминиевыми жилами в свинцовой или алюминиевой оболочке, бронированные специальными проволоками.

При наличии в выработках активной среды по отношению к алюминию кабели с алюминиевой оболочкой должны иметь усиленный антикоррозионный покров заводского исполнения. Применение кабелей в алюминиевой оболочке и с алюминиевыми жилами в шахтах, опасных по газу и пыли, не разрешается.

Для прокладки в вертикальных и наклонных выработках (уклон более 45°) применяют в основном бронированные кабели специального исполнения, так как при такой прокладке кабель испытывает значительные растягивающие усилия, что может привести к его разрыву. При прокладке кабелей в указанных выработках подвеска выполняется с использованием приспособлений, разгружающих кабель от действия собственной силы тяжести. Расстояние между точками крепления в наклонных выработках — не более 3 м, в вертикальных выработках — не более 6,5 м. По вертикальным стволам с деревянной крепью, по наклонным стволам, уклонам, подающим свежую струю и оборудованным рельсовым транспортом, прокладка силовых кабелей не разрешается.

Над почвой в горизонтальных и наклонных выработках (угол наклона до 45°), закрепленных металлической или деревянной крепью, бронированные кабели прокладываются нежестко — с провесом. Расстояние между точками подвески должно быть не более 3 м, а между кабелями — не менее 5 см. Кабель располагается на такой высоте, чтобы исключить возможность его повреждения транспортными средствами и чтобы в случае срыва с подвески он не мог упасть на рельсы, решетки и т. п. Жесткое крепление кабелей допускается только в выработках, закрепленных бетонной, кирпичной или подобной крепью, а также в выработках, не требующих крепления. Если в случае необходимости кабель прокладывается по почве, то он должен быть защищен от повреждений прочным ограждением из несгораемого материала.

Питание электрических машин и механизмов в очистных блоках может осуществляться с применением гибких кабелей. Гибкие кабели подвешиваются нежестко с выполнением требований, указанных ранее для подвески бронированных кабелей. Около машины гибкий кабель на протяжении не более 15 м может быть проложен по почве выработки, но таким образом, чтобы исключить возможность его повреждения машиной.

В подземных выработках угольных шахт для передачи и распределения электрической энергии в зависимости от назначения следует применять кабели:

а) для новой стандартной прокладки по капитальным и основным вертикальным наклонным выработкам, проведенным под углом свыше 45°, - бронированные с проволочной броней в свинцовой или ПВХ-оболочке с ПВХ-ной, резиновой или бумажной обедненно пропитанной изоляцией; для горизонтальных выработок и наклонных выработок, проведенных под углом 45°, допускается применение бронированных с ленточной броней и бумажной нормально пропитанной изоляцией;

б) для присоединения КТП и РП участков - бронированные на напряжение 6 (10) кВ и 660 (1140) В повышенной гибкости и прочности (допускается применение бронированных кабелей с проволочной и ленточной броней); присоединение РП к КТП допускается гибкими кабелями; при напряжении 660В и выше, а также для РП тупиковых выработок шахт, опасных по газу, независимо от напряжения должны применяться гибкие экранированные;

в) для питания передвижных ГММ - гибкие экранированные;

г) для питания выемочных машин на крутых пластах с применением кабеле подборщиков - гибкие экранированные специальной конструкции повышенной прочности;

д) для участка линии между ручным электросверлом и муфтой - особо гибкие экранированные;

е) для стационарных осветительных сетей - бронированные в свинцовой или ПВХ-оболочке, а также гибкие.

Примеры кабелей используемых в промышленности: КГВШ, КГПЭ, КГПЭ-Т, КГПЭ-ХЛ, КГРВШ, КГРШ, КГТЭкШ, КГТЭкШ-Т КГЭ, КГЭ-Т, КГЭ-ХЛ, КГЭЖТШ, КГЭЖТШ-Т, КГЭЖШ, КГЭЖШ-Т, КГЭН, КГЭН-Т, КГЭНШ, КГЭНШ-Т, КГЭС, КГЭСУЛ, КГЭТ, КГЭТН, КГЭТС, КГЭТС-Т, КГЭТШК, ГЭТШ-Т, КГЭШ, КГЭШ-Т, КОГРВЭШ, КОГРВЭШ-Т, КОГРЭШ

Линии общешахтной, диспетчерской и аварийной телефонной связи, а также местной связи подъемных установок следует выполнять только шахтными телефонными кабелями с медными жилами пластмассовой изоляцией, с пластмассовой негорючей и металлической броней (допускается применение телефонных кабелей без металлической брони). Для местных линий связи в забоях допускается применение гибких контрольных кабелей, а также вспомогательных жил гибких силовых экранированных кабелей. Для искробезопасных цепей сигнализации, телеконтроля и диспетчеризации допускается применение отдельных шахтных телефонных кабелей и свободных жил в кабельных линиях связи. Для неискробезопасной сигнализации должны применяться кабели в соответствии с допустимым напряжением, токами нагрузки и условиями прокладки. В шахтах, не опасных по газу и угольной пыли, для линий сигнализации и аварийной остановки конвейеров допускается применение неизолированных проводов при напряжении не выше 24 В; в шахтах, опасных по газу или пыли, указанные линии должны быть искробезопасными.

Кабели общепромышленного назначения допускаются к применению в шахтах на основании заключения МакНИИ. Запрещается применение кабелей всех назначений (силовых, контрольных и др) с алюминиевыми жилами или алюминиевой оболочкой в подземных выработках и стволах шахт, а также в связанных со стволами зданиях.В случаях применения на действующих шахтах и горизонтах бронированных кабелей с наружным джутовым (горючим) покровом он должен быть снят с участков кабелей, проложенных в камерах, а броня кабеля покрыта специальным лаком, предохраняющим от коррозии. Покрытие лаком в дальнейшем должно производиться по мере необходимости.