Кабель для горных работ предназначен для подведения электроэнергии к машинам и оборудованию, используемому для добычи полезных ископаемых, строительства, исследования горных недр и прилежащей местности. Чтобы правильно выбрать кабель, необходимо учитывать тип подключаемой техники, климатические условия и другие особенности среды.
Гибкий силовой кабель для горных работ предназначен для обеспечения электроэнергией механизмов, передвижных машин и систем дистанционного управления при добыче полезных ископаемых и других высотных операциях на открытом воздухе и под землей (в шахтах). При необходимости проведения взрывных работ, подведения электричества к осветительным элементам или прочему вспомогательному оборудованию вместо изолированного кабеля используют провода или электрические шнуры.
Силовые электрокабели с изоляцией широко используют во всех сферах горной промышленности, от добычи драгоценных металлов, торфа, угля до поиска новых месторождений и строительства. В связи с повышенной опасностью разработки гористой местности и специфическими задачами горной промышленности, в России кабели для горных работ должны соответствовать отдельному государственному стандарту – 31945-2012. Ознакомиться с полным перечнем нормативных ссылок и спецификаций можно на странице ГОСТа в Электронном фонде.
Официальная классификация горных кабелей обеспечивает строгое разграничение по назначению, устанавливая стандарты номинального напряжения и защиты:
силовые гибкие с напряжением не более 10 тысяч Вольт – для крупногабаритной техники: экскаваторов и других механизмов, используемых при добыче ископаемых. Экранируются в обязательном порядке, дополнительно защищаются от озона;
силовые гибкие с напряжением не более 3300 Вольт – для самосвалов, грузовых вагонов с электроприводом, подземных передвижных машин;
силовые особо гибкие с напряжением не более 660 Вольт – для электрических буров, промышленных бурильных шахтных установок, подлежат обязательному экранированию;
шахтные гибкие с напряжением не более 380 Вольт – для систем автоматизации и контроля, обеспечения ДУ.
В качестве изоляционного материала используется резина (Р в аббревиатуре) или ПВХ-пластикат (В). В зависимости от назначения, провод может быть защищен от электромагнитных полей эластичными (Э) или комбинированными (Эк) экранами. Для защиты от механических факторов жилы в оболочке дополнительно закрывают броней из стальной ленты или оцинкованных проволок (Б), упрочняющими жгутами (Ж) из натурального текстиля, синтетики, пластмассы, резины и аналогичных по характеристикам материалов, допускается смешивание.
Для эксплуатации при высоких температурах используют электрокабели с нагревостойкой изоляцией (Т), также существуют варианты стандартных горных кабелей и шнуров в специфическом климатическом исполнении.
Спецификации конструкции, материалов и электрических параметров горного кабеля зафиксированы в ГОСТе, который также регламентирует обязанность производителя подробно указывать особенности конструкции, включая величины предельных отклонений от номинальных размеров, и приводить схему поперечного сечения, что облегчает выбор подходящей модели под задачи узкого профиля.
Медная проволока от 5 класса и выше – стандарт для токопроводящих жил проводов, эксплуатируемых в холодном, умеренном или смешанном климате. Для тропического климата используют проволоку из меди, покрытую оловом или припоем из олова (от 40%) и свинца.
Токопроводящие жилы должны выдерживать внутреннюю температуру от 65 °С, в зависимости от назначения рекомендуемый минимум может достигать до 90 °С. Изоляция в один или два слоя накладывается на все жилы, кроме заземляющей; допускается защита заземляющей жилы резиновой прокладкой с высокой электропроводимостью. Пустое место между защищенными элементами может заполняться внутренним слоем. В моделях, рассчитанных на эксплуатацию под высоким напряжением (в пределах 6-10 тысяч Вольт) основную жилу закрывают резиновым корпусом и дополнительно защищают электропроводящим резиновым экраном. Все элементы должны различаться по цвету для удобства проверки и ремонта.
Стандартная длина – от 100-250 м, минимумы определяются назначением марки и типом работ. Допускаются незначительные бугры, вмятины и прочие неровные участки на внешней части резиновой оболочки, но не более двух миллиметров. При неровной поверхности высота ребер не может быть более 0,8 миллиметра; при осмотре среза оболочки невооруженным глазом не должно быть видно трещин, щелей или пористой структуры.
Чтобы обеспечивать надежную, беспрерывную электропередачу в условиях работы в шахтах и на открытом воздухе в гористой местности, провода должны обладать повышенной стойкостью к переменчивым условиям микроклимата, температурным скачкам и интенсивным механическим воздействиям. В России действуют общие требования для горных кабелей:
Срок эксплуатации – от одного года; указывается производителем на упаковке.
Устойчивость к изгибам. Определяется по назначению и типу провода: от 3 до 35 тысяч циклов с нагрузкой растяжения от 25 до 1000 Н.
Устойчивость к тяговому усилию – от 49 Н (50 кг) на миллиметр сечения.
Устойчивость к скручиванию по оси. Определяется по назначению: от 15 до 35 тысяч циклов с нагрузкой растяжения от 50 до 500 Н.
Устойчивость к неоднократным изгибам через роликовую систему (при диаметре роликов от 200 до 600 миллиметров): от 7 до 40 тысяч циклов.
Для моделей с укрепленной сердцевиной или прокладкой из упрочняющих жгутов – устойчивость к разрывной нагрузке от 490 Н (0,5 тонны).
Стойкость к ультрафиолетовым лучам.
Толерантность к сильнодействующим компонентам: жирным кислотам, щелочам, производственным смазкам и маслам.
Поскольку горные кабели используют в нестандартных условиях, все изделия, независимо от климатического характера зоны, должны выдерживать повышение температурных значений до 55 °С. Для эксплуатации в холодном климате используют провода, поддерживающие температурные спецификации местности. Для операций в жарком, влажном тропическом климате используют провода с защитой от грибковых колоний и плесени.
Все модели проходят многоступенчатую проверку качества по ГОСТу перед реализацией, что обеспечивает соответствие промышленным стандартам. Это исключает производственные аварии, связанные с несоответствием модели условиям эксплуатации.
Если вы не понимаете, как выбрать кабель для горных работ, в первую очередь обратите внимание на шестибуквенную маркировку в названии модели. Буквенное обозначение содержит всю основную информацию, от типа (назначения) и уровня гибкости до изоляционного материала и стойкости к высоким температурам. Учтите, что в некоторых случаях аббревиатура может быть неполной: например, если оболочку и изоляционный слой изготавливают из материалов одного типа, их обозначают одной буквой.
Хотя кабели для подземных и горных работ должны соответствовать единому стандарту, модели для одних и тех же задач, оставаясь в рамках ГОСТа, способны давать разный результат на практике. Производители остаются вправе достигать уникальных характеристик: повышенной стойкости к экстремальным нагрузкам, толерантности к резким температурным перепадам и т.д. В поисках лучшего варианта обратите внимание на характеристики:
стойкость к разрывным нагрузкам – особо важно при эксплуатации в экстремальных условиях;
стойкость к скручиванию – во многом определяет реальный срок службы линий, так как скручивание по длине будет возникать регулярно при размотке под углом;
радиус изгиба при высоких или низких температурах: если провод используется в холодном или тропическом климате, радиус должен оставаться неизменным в региональных минимумах и максимумах;
скорости подачи и ускорения тока – параметр приобретает значение по мере увеличения продолжительности линии.
В условиях затрудненной эксплуатации (подземные тоннели, гористая местность) особое значение приобретает легкость и компактность. Обращайте внимание на облегченные варианты с уменьшенной толщиной (при полном соответствии ГОСТу).
Если ваша цель – минимизировать расходы на ремонт на линиях, отдайте предпочтение моделям с повышенной толерантностью к химическим воздействиям, влажной и грязевой среде, стойкостью к суровым атмосферным условиям, истиранию, разрезам. Такой провод необязательно будет толще: габариты определяются промышленными свойствами эластомеров, которые будут отличаться в зависимости от производителя.
Ежегодные затраты на замену шнуров и кабелей – скрытая статья расходов, влияющая на доходность горных работ. Для увеличения продолжительности эксплуатации и предотвращения несчастных случаев необходимо соблюдать стандарты перевозки и хранения с учетом климатического и температурного режимов.
Также следует соблюдать правила безопасности при разработке недр, не допускать превышения температур и механических нагрузок, указанных в инструкции по эксплуатации. При работе с изолированным кабелем регулярно проверяйте уровень сопротивления изоляции: своевременная замена изоляционной оболочки предотвратит повреждение металлических жил.
Не забывайте, что замер токовой нагрузки должен проводиться через регулярные промежутки: условия охлаждения могут меняться в зависимости от погоды и других внешних факторов. Режим работы сети должен включать плановые проверки; периодичность проверок устанавливает главный инженер, он же определяет «проблемные» участки, по которым замеряются допустимые максимумы нагрузки.
