Томск
+7 (3822) 49-89-89

Как обеспечить безопасную и надежную работу кабельных линий в шахте?

15.10.2018

Как обеспечить безопасную и надежную работу кабельных линий в шахте?

Две задачи, которые на сегодняшний день стоят перед любым промышленным предприятием, это безопасность и надёжность, не исключением является и горнодобывающая отрасль. 

В последние годы для снижения затрат, оптимизации обслуживания оборудования и предотвращения аварий предприятия отрасли осуществляют инвестиции в такие технологические инновации, как автономные грузовые автомобили, всевозможные датчики и комплексные средства аналитики. На сегодняшний день продуктивность производства активно повышается за счет новых достижений технического прогресса.

В рамках программы «Импортозамещение» предприятие «Томский кабельный завод» готово предложить компаниям горнодобывающей отрасли инновационный продукт соответствующей всем необходимым требованиям по качеству и безопасности. Гибкий силовой шахтный кабель ТОФЛЕКС КГШРЭКП является прямым аналогам известных зарубежных марок шахтного кабеля, а также кабеля с изоляцией и оболочкой из резины.

Высокотехнологичная группа продукции под маркой ТОФЛЕКС является ответственным видом кабельных изделий завода и способна выдержать требования входного контроля самого притязательного заказчика. По характеристикам и показателям пожарной безопасности, эксплуатационной надежности кабели данной группы сравнимы, а иногда и превосходят существующие на рынке России импортные аналоги.

ТОФЛЕКС КГШРЭКП предназначен для присоединения проходческих и очистных комбайнов, самоходных вагонов и других передвижных машин и механизмов к электрическим сетям на напряжение 1140 и 3300 В переменного тока частотой 50 Гц. Изделие полностью соответствует тем задачам, которые были обозначены вначале статьи.

 

Безопасность

Основным показателем безопасности кабельного изделия, является мгновенное отключение при нарушении целостности наружной оболочки, в случае обвалов породы. В следствие нарушения целостности наружной оболочки и возникновения открытой искры, может произойти взрыв скопившейся в шахте высокой концентрации метана. В связи с этим в июле 2017 года Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор) ввела изменения пункта 417 «Правил безопасности в угольных шахтах». В результате чего в кабельное изделие должны быть включены конструктивные решения, позволяющие отключать кабельную линию при повреждении наружной оболочки и изоляции.

На предприятии ООО «Томсккабель» были проведены работы по разработке конструкции соответствующей требованиям Ростехнадзора: применение современных материалов для наложения полупроводящих экранов основных токопроводящих жил; включение в конструкцию кабеля внутренних и наружных заполнений между изолированными токопроводящими жилами из материалов, обладающих полупроводящими свойствами. Новая конструкция шахтного кабеля прошла все необходимые типовые испытания. В результате было получено одобрение разработанной новой конструкции кабеля ТОФЛЕКС КГШРЭКП Управлением Ростехнадзора, в рамках соответствия пункта 417 «Правил безопасности в угольных шахтах».

Дополнительно в конструкции шахтного кабеля под защитной бронёй методом обмотки лент накладывается водоблокирующий барьер. Такое конструктивное решение устраняет вероятность продольного распространения влаги в конструкции кабеля, тем самым в процессе эксплуатации не ухудшаются электрические характеристики изоляции.

Надёжность

Основным  показателем надёжности гибкого силового шахтного кабеля является, его работоспособность при экстремальных механических нагрузках. Конструкция кабеля ТОФЛЕКС КГШРЭКП обладает высокой гибкостью. Монтаж и эксплуатацию допускается проводить при минимальных радиусах изгиба 2,5Dн, где Dн – наружный диаметр кабеля. Разработанная конструкция силового кабеля в процессе эксплуатации способна выдержать не менее 10 000 циклов изгибов на угол ±90º, осевое кручение на угол до ±360º, растягивающие и раздавливающие нагрузки. Улучшены характеристики наружной оболочки из полиуретана, по отношению к аналогичным изделиям из резины. Оболочка из термопластичного полиуретанового эластомера в сравнении с резиновой оболочкой имеет повышенные механические свойства: прочность на разрыв выше в 3,5 раза, сопротивление раздиру выше в 3 раза. Оболочка стойка к воздействию смазочных масел и дизельного топлива и соответствует классу пожарной опасности О1.8.2.5.4 (кабель не распространяет горение при одиночной прокладке) по ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности».

В качестве изоляции силового шахтного гибкого кабеля используются инновационный материал, высокопрочная этиленпропиленовая резина, применение которой позволяет увеличить длительно допустимую температуру на токопроводящих жилах до + 90ºС и температуру в режиме короткого замыкания до + 250 ºС, тем самым обеспечивая дополнительный запас до 25% по пропускной способности кабельной линии.

 

Далее для наглядности мы свели в таблицу элементы конструкции кабелей ТОФЛЕКС КГШРЭКП и преимущества продукции при использовании данного конструктива.

 

Элемент конструкции, параметры

Преимущества элементов конструкции

Токопроводящая жила: Медная/медная луженая, 6 класс

повышенная гибкость токопроводящих жил и кабеля в целом;

удобство прокладки и монтажа;

увеличенное число изгибов и перегибов кабеля при прокладке, монтаже и эксплуатации.

Изоляция: Этиленпропиленовая резина

пониженное сопротивление проволочного экрана по изоляции электрическому току обеспечивает повышение скорости срабатывания защитной аппаратуры и эффективное заземление экрана по всей длине кабеля.

Экран по изоляции основных жил: Комбинированный из обмотки полупроводящей лентой и оплетки медными/медными лужеными проволоками и синтетическими нитями

Жилы управления: Двойной концентрический повив из медных проволок

стойкость к высоким растягивающим и изгибающим нагрузкам в процессе прокладки и эксплуатации.

Изоляция жил управления: Этиленпропиленовая резина

 

Экран по изоляции жил управления: Оплетка из медных/медных луженых проволок

или комбинированный экран из обмотки полупроводящей лентой и оплетки медными/медными лужеными проволоками и синтетическими нитями (в случае скрутки жил управления в пучок)

экран, выполненный методом оплетки, обеспечивает повышенную гибкость жилы управления и ограничивает допустимый радиус изгиба жилы за счет переплетения пучков, тем самым увеличивая надежность конструкции.

Жила заземления: Медная/медная луженая, 6 класс, без изоляции

 

Шаг скрутки сердечника: 10D

уменьшение массы кабеля;

уменьшение стоимости конечного продукта.

Профилированный сердечник

сохранение целостности токопроводящих жил и изоляции (наложение резины осуществляется при высоком давлении, что приводит к деформации изолированных токопроводящих жил и приданию овальности конструкции жил; в некоторых местах возможно уменьшение толщины изоляции порядка до 25%).

Внутренняя оболочка: Термоэластопласт

Водоблокирующая лента

стойкость к продольному распространению воды в случае механического повреждения наружной оболочки кабеля;

защита распределительного щита управления от попадания влаги.

Броня: Оплетка из стренг, скрученных из стальных и медных проволок и синтетической нити

предотвращение перекручивания кабеля за счет перекрестных повивов;

предотвращение возникновения эффекта «штопорения»;

наличие контактного проводника для удобства подключения к защитной аппаратуре.

Наружная оболочка: Полиуретановый эластомер

высокая технологичность и производительность материала;

прочность материала при разрыве выше в 3,5 раза;

относительное удлинение материала при разрыве выше в 2 раза;

сопротивление раздиру материала выше в 3 раза;

высокая стойкость материала к истиранию, твердость Шор А 83.

 

Ниже представлена таблица технических параметров кабелей ТОФЛЕКС КГШРЭКП

Растягивающее усилие на 1 мм2, Н/мм2, не более

  19,6

Минимальный радиус изгиба, мм

  2,5

Маслостойкость

  да

Нераспространение горения при одиночной прокладке

  да

Температура эксплуатации, ˚С:

- Подвижное применение

- Стационарное применение

 

   -40 до 90

 

Макс. допустимая рабочая температура на проводнике, ˚С

  90

Допустимая температура проводника при КЗ, ˚С

  250

Электрическое сопротивление изоляции       км кабеля, МОм, не менее      

  100 (повышенные требования к электрическому сопротивлению изоляции, уменьшают вероятность пробоя изоляции в процессе эксплуатации).

Электрическое сопротивление экранов основных жил, кОм, не более

  1,5

Стойкость кабелей к изгибам на угол ±90˚, циклов, не менее

  10 000

Сечения, мм2/Токовые нагрузки, А

25 

 182

35 

 222

50 

 274

70 

 337

95 

 392

120 

 440

150 

 495

Преимущества данных параметров токовых нагрузок:

повышенная пропускная способность по току.

возможность применения кабеля меньшего сечения, уменьшение габаритов готового изделия.

 

Сегодня силовой гибкий шахтный кабель ТОФЛЕКС КГШРЭКП является одной из успешных разработок предприятия ООО «Томсккабель» для горнодобывающей отрасли. Кабель активно эксплуатируется на шахтах территории Кузбасса.



Пожалуйста, подождите..