РАЗДЕЛ ВОСЬМОЙ
КАБЕЛИ И ПРОВОДА ДЛЯ ГОРНЫХ РАЗРАБОТОК И ЗЕМЛЕРОЙНЫХ РАБОТ
8-1. НОМЕНКЛАТУРА
Кабели и провода предназначены для питания различных передвижных машин и механизмов, применяемых на строительстве и при добыче руд, золота, угля, торфа и других ископаемых, а также для выполнения горных взрывных работ.
Силовые кабели выпускают на рабочие переменные напряжения от 127 до 6 000 в сечением от 1,5 до 150 мм2.
Номенклатура кабелей и проводов приведена в табл. 8-1, а сортамент — в табл. 8-2.
8-2. КАБЕЛИ ДЛЯ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ И ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТ
Экскаваторные кабели марок КШВГ и КШВГД предназначены для питания землеройных и горнодобывающих машин (одноковшовые и роторные экскаваторы, отвалообразователи, добычные машины и др.) от электрических сетей напряжением 3 000 и 6 000 в переменного тока.
Кабели марки КШВГ (рис. 8-1) имеют три рабочие экранированные и одну заземляющую жилы, а кабель марки КШВГЛ — три рабочие экранированные и три расщепленные заземляющие жилы.
Дражные кабели марки КШВГД предназначены для питания золотопромышленных драг, земснарядов и других надводных сооружений от электрических сетей напряжением 3 000 и 6 000 в переменного тока. Кабели имеют три рабочие экранированные жилы (заземляющая жила отсутствует).
Кабели для землеройных и открытых горных работ могут эксплуатироваться в любых атмосферных условиях (мороз, жара, снег, дождь). Кабели, предназначенные для эксплуатации в районах крайнего Севера, обладают морозостойкостью до —60° С.
Токопроводящие и заземляющие жилы скручивают из мягких медных проволок по конструкции, приведенной в табл. 8-3. Соотношение сечений основных и заземляющих жил приведено в табл. 8-4.
Таблица 8-1
Номенклатура кабелей и проводов для горных разработок и землеройных работ
Таблица 8-2
Сортамент кабелей и проводов для горных разработок и землеройных работ
Для изоляции жил кабелей применяют резину типа РТИ-1. Радиальная толщина изоляции основных жил 3,5 мм для кабелей на напряжение 3 000 в, 5,5 мм для кабелей на напряжение 6 000 в независимо от сечения жил. Для заземляющих жил толщина изоляции не менее 1,2 мм. Допускают отклонение от толщины изоляции во всех случаях не более минус 10%.
Поверх изоляции основных жил последовательно накладывают: слой из полупроводящей резины на основе полихлоропренового каучука толщиной 0,5 мм, обмотку из прорезиненной тканевой ленты и экранирующую оплетку из медных проволок. Допускают применение слоя полупроводящей резины и замену обмотки тканевой лентой — обмоткой лентой из хлопчатобумажной ткани, прорезиненной с двух сторон полупроводящим озоностойким составом. Основные изолированные жилы имеют отличительную расцветку.
Таблица 8-3
Конструкции токопроводящих и заземляющих жил кабелей марок КШВГ, КШВГЛ и КШВГД
Таблица 8-4
Соотношение сечений (мм) рабочих и заземляющих жил в кабелях марок КШВГ и КШВГЛ
Жилы кабелей марки КШВГ поверх экранирующей оплетки обматывают прорезиненной тканевой лентой. Три основные изолированные жилы скручивают вместе с одной изолированной заземляющей жилой вокруг профилированного сердечника.
Рис. 8-1. Кабель марки КШВГ.
Кабель марки КШВГЛ (рис. 8-2) состоит из трех основных жил, скрученных вместе с тремя неизолированными расщепленными заземляющими жилами с заполнением между жилами из антисептированной кабельной пряжи и обмотанных прорезиненной тканевой лентой.
Кабель марки КШВГД (рнс. 8-3) состоит из трех основных изолированных жил, скрученных без заземляющих жил с заполнением из антнисептированной кабельной пряжи и обмотанных прорезиненной тканевой лентой.
Рис. 8-3. Кабель марки КШВГД.
Для оболочки кабелей применяют резину типа РШ-1, причем на кабели сечением до 35 мм2 накладывают однослойную оболочку радиальной толщиной 5 мм2, а на кабели сечением 50 мм2 и выше — двухслойную оболочку толщиной для внутреннего слоя 3 мм и для наружного слоя 5 мм. Отклонение от толщины оболочки допускают не более минус 20%.
Расчетные наружные диаметры и вес кабелей приведены и табл. 8-5.
Строительная длина кабелей марок КШВГ, КШВГЛ и КШВГД не менее 200 м. Кабели строительной длиной менее 200 м поставляют по заказам потребителей.
Таблица 8-5
Расчетные наружные диаметры и вес кабелей марок КШВГ, КШВГЛ и КШВГД
Электрические и механические характеристики кабелей. Изолированные основные жилы до скрутки в кабель подвергают испытанию переменным напряжением в течение 5 мин после 6 ч пребывания в воде при 10—20° С: 9 000 в для кабелей на рабочее напряжение 3 000 в, 15 000 в для кабелей на рабочее напряжение 6 000 в.
В готовом виде кабели испытывают указанными выше напряжениями в течение 5 мин между жилами и экранирующей оплеткой без погружения в воду.
Кабели подвергают также испытанию на раздавливание между плоской плитой и цилиндром радиусом 15 мм и высотой не менее 200 мм. Образец кабеля укладывают так, чтобы ось кабеля пересеклась с осью цилиндра под углом 90°. Образец кабеля, находящийся под переменным напряжением, сжимают до момента замыкания между жилами. Испытание производят в пяти местах образца кабеля. Кабель считают выдержавшим испытание, если замыкание между жилами произошло при испытании более 5 г в каждом месте.
8-3. ШАХТНЫЕ КАБЕЛИ И ПРОВОДА
Рис. 81. Кабель марки ГРШ.
Для питания электроэнергией шахтных передвижных машин и механизмов и электрических инструментов применяют специальные гибкие кабели с резиновой изоляцией в резиновой оболочке.
Рис. 8-5. Кабель марки ГРШН.
- Кабели для забойных машин и механизмов. Для питания врубовых машин, транспортеров и других механизмов, работающих в забоях и очистных лавах, изготовляют гибкие кабели марок ГРШ и ГРШН на рабочее напряжение 500 в (рис. 8-4 и 8 5). Для предупреждения опасности взрыва метана в шахтах при повреждении кабелей, а также в связи с переводом питания шахтного оборудования на напряжение 660 в разработаны усовершенствованные конструкции гибких шахтных кабелей с экраном из слоя проводящей резины, который при повреждении кабеля обеспечивает опережающее отключение системы электроснабжения (кабели ГРШЭ-1, ГРШЭ-2).
Конструкции шахтных кабелей отличаются повышенной гибкостью и механической прочностью оболочки. Особенно повышенной гибкостью отличаются экранированные кабели марок ГРШЭ-1 и ГРШЭ-2 (рис. 8-6).
Токопроводящие жилы изготовляют из мягких медных проволок. В табл. 8-6 приведены конструкции токопроводящих жил, которые одинаковы для основных, вспомогательных и заземляющих.
Высокую гибкость жил шахтных кабелей обеспечивают не только за счет увеличения количества проволок и уменьшения их диаметра, но и за счет скрутки проволок в стренгу ли стренг в жилу в одну и ту же сторону, причем у основных и вспомогательных жил направление скрутки левое, а у заземляющих — правое. Кроме того, гибкость жил шахтных кабелей значительно повышают за счет применения уменьшенных шагов скрутки жил (табл. 8-7).
Изоляция жил. Основные, заземляющие и вспомогательные токопроводящие жилы кабелей марок ГРШ, ГРШН, ГРШЭ-1, ГРШЭ-2 изолирует резиной типа РТИ-1 радиальной толщиной согласно табл. 8-8. Допускают отклонение от номинальной толщины не более минус 10%.
Таблица 8-6
Конструкции токопроводящих жил гибких шахтных кабелей
Изолированные основные, заземляющие и вспомогательные жилы кабелей ГРШ и ГРШН в количествах согласно табл. 8-9 скручивают вокруг профилированного резинового сердечника (рис. 8-7) с шагом в соответствии с табл. 8-7.
Таблица 8-7
Шаги скрутки токопроводящих жил
D — соответствующий диаметр стренги, жилы, скрученных изолированных жил и общей скрутки кабеля.
Таблица 8-8
Радиальная толщина изоляции шахтных кабелей
Поверх изоляции основных жил кабелей ГРШЭ-1 и ГРШЭ-2 накладывают экран из полупроводящей резины толщиной 0,5 мм. Заземляющие жилы покрывают полупроводящей резиной круглой или профилированной формы. Допускают применение заземляющих жил без изоляции.
Удельное объемное сопротивление полупроводящей резины до растяжения и после 10- хратиого растяжения на 20% не превышает 103 Ом·см, предел прочности на разрыв не менее 50 кГ/см2, а относительное удлинение при разрыве не менее 150%. По сопротивлению старению полупроводящая резина отвечает требованиям к резине типа РШ.
Три изолированные вспомогательные жилы скручивают между собой с левым направлением с шагом согласно табл. 8-7 и покрывают общим экраном из полупроводящей резины радиальной толщиной 0,5 мм.
Рис. 8-6. Кабель марки ГРШЭ-1.
Экранированные основные и вспомогательные жилы кабелей ГРШЭ-1 и ГРШЭ-2 в количестве, указанном в табл. 8-9, скручивают вокруг заземляющей жилы в правом направлении с шагом, указанным в табл. 8-7.
Оболочка кабелей представляет собой резиновый шланг, наложенный на скрученные изолированные и экранированные жилы толщиной, указанной в табл. 8-10. Допускают отклонение от номинальной толщины шланговой оболочки не более минус 20%. Для оболочки кабелей марок ГРШН, ГРШЭ-1 и ГРШЭ-2 применяют негорючую резину типа РШН с пределом прочности на разрыв не менее 90 кГ/см2 и относительным удлинением при разрыве не менее 300%.
Рис. 8-7. Профилированные резиновые сердечники шахтных кабелей.
Расчетные наружные диаметры и вес шахтных кабелей приведены в табл. 8-11 и 8-12. Допускаемые отклонения от номинальных наружных диаметров не превышают 10%.
Нормальная строительная длина кабелей всех марок не менее 125 и.
Таблица 8-9
Сечения и количество токопроводящих жил в шахтных кабелях
Таблица 8-10
Толщина резиновой оболочки шахтных кабелей
Электрические испытания. Изолированные жилы кабелей ГРШ и ГРШН испытывают на аппаратах сухого испытания напряжением: 6 000 в для жил сечением 1,5—6 мм2; 7 000 в для 10—16 мм2; 8 000 в для 25—35 мм2 и 9 000 в для 50—70 мм2.
Основные жилы кабелей марок ГРШЭ-1 и ГРШЭ-2 всех сечений испытывают на аппаратах сухого испытания напряжением 10 000 в, а вспомогательные жилы — напряжением 6 000 в.
В готовом виде кабели марок ГРШ и ГРШН испытывают в течение 5 мин переменным напряжением 3 000 в, кабели марок ГРШЭ-1 и ГРШЭ-2 — 2500 в. Напряжение прикладывают в кабелях марок ГРШ и ГРШН между жилами, а в кабелях марок ГРШЭ1 и ГРШЭ-2 — между основной и заземляющей жилой.
Каждую вспомогательную жилу испытывают относительно друг друга и заземляющей жилы напряжением 1 000 в.
Таблица 8-11
Расчетные наружные диаметры и вес кабелей марок ГРШ и ГРШН
Таблица 8-12
Расчетные наружные диаметры и вес кабелей марок ГРШЭ-1 и ГРШЭ-2
Механические испытания.
Образцы экранированных кабелей не реже 1 раза в 3 мес. подвергают испытаниям на сложные деформации изгиба и закручивания. Испытания производят на специальной испытательной установке на пяти параллельных образцах от каждого марко-размера кабеля.
Кабели выдерживают не менее 1 200 циклов деформаций. В случае повреждения жил отключают РУВ и испытания продолжают до 1 200 циклов, а затем от образцов кабеля в месте его закрепления во вращающемся зажиме отрезают 500 мм и образец закрепляют вновь и продолжают испытания при включенном РУВ. Кабель считают выдержавшим испытание, если образцы дополнительно выдержали 50 циклов деформаций.
Контроль целости заземляющей и вспомогательной жил при механических испытаниях осуществляют при помощи сигнальных ламп.
- Особо гибкий кабель для бурильного инструмента марки ШРБ предназначен для эксплуатации
в тяжелых условиях механических воздействий, при частых деформациях изгиба и кручения, а также при наличии вибрации на участке заделки кабеля в сверло.
Кабели ШРБ имеют три основные, одну заземляющую и одну вспомогательную жилы одинакового сечения в диапазоне 1,5—6 мм. Токопроводящие жилы скручивают по нестандартной особо гибкой конструкции, указанной и табл. 8-13. Для повышения гибкости кабелей жилы скручивают с укороченными шагами: 16 D для стренг и 12 D для жил. В отличие от обычной разносторонней скрутки проволок в стренгу и стренг в жилу производят в одну сторону — левую.
Таблица 8-13
Конструктивные данные изолированных токопроводящих жил и радиальные толщины оболочки кабелей марки ШРБ
Независимо от назначения и сечения все жилы кабеля ШРБ изолируют резиной типа РТИ-1 толщиной, приведенной в табл. 8-13.
Пять изолированных жил скручивают с шагом 3,5 D вокруг круглого резинового сердечника, изготовленного из резины типа РШ-2 на основе хлопчатобумажной пряжи. Направление скрутки правое.
Основные и вспомогательные жилы имеют различную расцветку или отличительную маркировку, а заземляющая жила — черный цвет.
Кабель заключают в оболочку из негорючей резины типа РШН-1 толщиной, приведенной в табл. 8-13.
Расчетные наружные диаметры и вес кабелей приведены в табл. 8-14.
Таблица 8-14
Расчетные наружные диаметры и вес кабелей марки ШРБ
Нормальная строительная длина кабеля не менее 125 м.
Электрические и механические испытания.
Изолированные жилы кабелей испытывают на аппаратах сухого испытания переменным напряжением 6 000 в.
В готовом виде кабели испытывают между жилами переменным напряжением 1 500 в в течение 5 мин.
Кабели подвергают механическим испытаниям на изгибы и кручение на специальной испытательной установке (испытывают пять параллельных образцов кабеля). Кабели выдерживают не менее 15 000 циклов деформаций. В случае преждевременного повреждения жил отключают РУВ и испытания продолжают до 15000 циклов, а затем от образца кабеля в месте его закрепления во вращающемся зажиме отрезают кусок кабеля длиной 500 мм, конец перезаправляют в зажим и начинают испытания с подключенным РУВ. Кабель считают выдержавшим испытание, если образцы после перезаправки дополнительно выдержали 50 циклов деформаций.
- Кабель шланговый высоковольтный марки КШΠН предназначен для передачи электроэнергии напряжением 6 000 в в шахтах на участке от конца стволового кабеля до передвижной трансформаторной подстанции. Кабель имеет три основные токопроводящие жилы сечением 25 мм2, одну заземляющую жилу сечением 10 мм2 и две вспомогательные жилы сечением 4 мм,2.
Токопроводящие жилы соответствуют типу ОГ. На основные жилы накладывают изоляцию из резины типа РТИ-0 толщиной 5,5 мм и слой полупроводящей резины толщиной 0,5—1,0. Поверх изоляции накладывают обмотку из тканевой ленты и экранирующую оплетку из луженых медных проволок диаметром 0,3 мм плотностью не менее 80%. Изоляция вспомогательных жил состоит из слоя резины типа РТИ-0 толщиной 2 мм и слоя полупроводящей резины толщиной 1,7 мм. Заземляющую жилу покрывают полупроводящей резиной толщиной 3,4 мм. Допускают отклонение толщины изоляции от номинальной минус 10%. Изолированные жилы имеют отличительную расцветку.
Изолированные основные, вспомогательные и заземляющие жилы скручивают вокруг сердечника из резины типа РШ-2 и покрывают оболочкой из негорючей резины типа РШН-1, но с прочностью на разрыв не менее 120 кГ/см2 при относительном удлинении не менее 400% толщиной 8 мм 4-20%.
Полупроводящую резину применяют с разрывной прочностью не менее 40 кГ/см2, относительным удлинением не менее 200% к удельным объемным сопротивлением не более 5-102 Ом-см.
Расчетный наружный диаметр кабеля 64 мм, вес 2 138 кг/км.
Строительная длина кабеля не менее 150 м.
Электрические характеристики. Изолированные основные жилы испытывают в течение 5 мин переменным напряжением 12 000 в после пребывания в воде 6 ч при 10—20° С.
Изолированные вспомогательные жилы испытывают переменным напряжением 6 000 в на аппаратах сухого испытания.
В готовом виде кабель испытывают в течение 5 мин без погружения в воду напряжением 12000 в между основными жилами и экранирующей оплеткой, 2 000 в между вспомогательными жилами и экранирующей оплеткой,
- Провод для шахтных головных аккумуляторных ламп марки АШ, работающий при напряжении 5 в, изготовляют двухжильным сечением 0,75 мм2.
Токопроводящую жилу особо гибкой конструкции обматывают сплошным слоем хлопчатобумажной пряжи и покрывают слоем резины типа РТИ-2 толщиной не менее 0,3 мм.
Две изолированные жилы навивают на сердечник из хлопчатобумажной пряжи с прочностью на разрыв на менее 20 кГ, с шагом не более 7 мм. Поверх навитых жил накладывают резиновую оболочку толщиной не менее 1,2 мм из резины типа РШ-2.
Наружный диаметр провода 10,1 мм, вес 130 кг/км. Строительная длина провода 1,3 м или кратная ей.
8-4. КАБЕЛИ ДЛЯ ТОРФОРАЗРАБОТОК
Для питания самоходных электрифицированных машин при торфоразработках (валкователи, перевалочные машины и др.) выпускают кабели марок ГТШ и КТГ.
Кабели марки ГТШ (рис. 8-8) выпускают трехжильными с четвертой заземляющей жилой; сечение рабочих жил 6—70 мм2 для напряжений 500 и 3 000 м и 6—50 мм2 для напряжения 6 000 в.
Токопроводящие жилы кабелей ГТШ изготовляют из мягких медных проволок, скрученных по конструкции типа ОГ для жил сечением 6—25 мм2 и типа Г для жил сечением 35—70 мм2.
Рис. 8-8. Кабель марки ГТШ.
Таблица 8-15
Конструктивные данные изолированных жил кабелей марки ГТШ
Жилы изолируют резиной типа РТИ-1 толщиной, приведенной в табл. 8-15. Три изолированные жилы скручивают вместе. В кабеле на напряжение 6000 в жилы скручивают вокруг профилированного резинового сердечника. По скрученным жилам накладывают резиновое заполнение, а поверх него накладывают оплетку из медных луженых проволок диаметром 0,3—0,4 мм. На оплетку накладывают оболочку из морозостойкой резины типа РШ-1. Толщины оболочки и наружные диаметры кабелей приведены в табл. 8-16.
Таблица 8-16
Толщины оболочки, диаметры и вес кабелей марки ГТШ
Допускаемое отклонение от номинального диаметра кабелей: 3 мм — до 30 мм, 4 мм — от 30 до 40 мм и 5 мм — свыше 40 мм.
Строительная длина кабеля не менее 100 м.
Изолированные токопроводящие жилы кабеля марки ГТШ до скрутки в кабель испытывают в течение 5 мин напряжением переменного тока после предварительного пребывания их в воде при 10—20° С: 2 000 в для жил кабелей на напряжение 500 в, 8 000 в для 3 000 в и 15 000 в для 6 000 в.
В готовом виде кабели испытывают между жилами и между каждой жилой и заземляющей оплеткой без предварительной выдержки кабелей в воде переменным напряжением 2 000, 9 000 и 15 000 в в зависимости от рабочего напряжения кабеля.
Рис. 8-9. Кабель марки КТГ.
Кабели марки КТГ (рис. 8-9) изготовляют четырехжильными сечением 16—35 мм2 на переменное напряжение 500 в. Токопроводящие жилы сечением 15 и 25 мм2 скручивают из мягких медных проволок по конструкции типа ОГ, а для жилы сечением 35 мм2 — типа Г. Для повышения гибкости и стойкости к осевым закручиваниям токопроводящие жилы кабеля КТГ скручивают в одну сторону с малым шагом.
Жилы изолируют резиной типа РТИ-1. Четыре жилы одинакового сечения скручивают вместе, причем одна из них, служащая заземляющей, имеет изоляцию, отличную по цвету от других жил.
Поверх скрученных жил накладывают оболочку из резины типа РШ-1 по специальному рецепту в один или два слоя. В случае наложения оболочки в два слоя первый слой обматывают прорезиненной тканью.
Таблица 8-17
Толщина изоляции и оболочки, диаметры и вес кабелей марки КТГ
Конструкции жил, толщины изоляции и оболочки, диаметры и вес готовых кабелей приведены в табл. 8-17.
Строительная длина кабеля от 125 до 325 м.
Изолированные жилы кабелей марки КТГ испытывают на аппаратах сухого испытания 8 000 в переменным напряжением.
В готовом виде кабели испытывают в течение 1 мин между жилами переменным напряжением 3 000 а тока частоты 50 Гц.
8-5. ПРОВОДА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ ВЗРЫВНЫХ РАБОТ
Провода для выводов электровоспламенителей и магистральных линий к ним предназначены для взрывных работ при открытых горных разработках и в шахтах при температуре окружающей среды от плюс 50° С до минус 60° С для проводов с полиэтиленовой изоляцией и от плюс 50° С до минус 40° С для проводов с полихлорвиниловой изоляцией. Провода предназначены для кратковременной эксплуатации при переменном напряжении до 380 в и мгновенной — при переменном напряжении до 500 в или постоянном напряжении до 1 200 в.
Конструктивно провода состоят из одной медной или стальной проволоки, изолированной полихлорвиниловым пластикатом или полиэтиленом.
Конструктивные данные проводов приведены в табл. 8-18.
Строительная длина проводов: для магистральных линий марок ВАШ, ВМП. ВМВЖ и ВМПЖ — не менее 150 м, для остальных — не менее 100 м.
Электрическое сопротивление токопроводящих жил: медных диаметром 0,5 мм — не более 100 Ом/км, диаметром 0,8 мм — 40 Ом/км; стальных диаметром 0,6 мл — 520 Ом/км и диаметром 1,2 мл — 140 Ом/км.
Провода марок ЭВ, ЭП, ЭВЖ и ЭПЖ испытывают в течение 5 мин после трехчасового пребывания в воде при температуре до плюс 25° С переменным напряжением 1000 в, а провода марок ВМВ. ВМП, ВМВЖ и ВМПЖ при тех же условиях напряжением 2 000 д или на аппаратах сухого испытания переменным напряжением при нахождении проводов под напряжением в аппарате не менее 0,06 сек: 2 000 в для марок ЭВ, ЭП, ЭВЖ и ЭПЖ и 3 000 в для марок ВМВ. ВМП, ВМВЖ и ВМПЖ.
Таблица 8-18
Конструктивные данные проводов для промышленных взрывных работ
