8.3. Гибкие и особогибкие кабели
На очистных и подготовительных участках для питания очистных, проходческих и транспортных средств применяются гибкие кабели. Условия, в которых они эксплуатируются, весьма тяжелые: кабели подвергаются волочению по почве, изгибам и кручению, механическим воздействиям обвалившейся породы, порезам рабочим инструментом и т. п. Опыт эксплуатации показал, что фактический срок службы таких кабелей не превышает одного года, а в отдельных случаях 3—4 мес.
Разработанные с учетом условий эксплуатации технические требования на изготовление гибких кабелей предусматривают высокую электрическую прочность изоляции рабочих жил кабеля (не менее 20—30 кВ/мм), высокую разрывную прочность и сопротивляемость истиранию шланговой оболочки (не менее 15,0—20,0 МПа). Материал шланговой оболочки должен обладать большой эластичностью (400—500 % ). Это достигается добавлением в резину специальной сажи.
Во избежание воспламенения кабеля его шланг изготовляется из негорючего материала—наирита.
Требованиями предусматривается расположение заземляющей жилы кабеля в центре его сечения. Такое расположение исключает возможность наведения э. д. с. взаимоиндукции, вызванной несимметрией магнитных полей, создаваемых токами силовых жил, что в конечном итоге может привести к открытому опасному искрению.
Предусмотрено применение также полупроводящих индивидуальных экранов, которые обеспечивают, благодаря реле утечки, автоматическое отключение кабеля при его повреждении и замыкании любой из жил на заземляющий экран, каждый из которых соединен с заземляющей жилой, расположенной в центре его сечения.
Перечисленным выше требованиям удовлетворяет кабель марки ГРШЭ (гибкий резиновый шахтный экранированный), служащий для питания различных машин и механизмов в подземных условиях шахт и рудников. Выпускается на напряжение 660 В.
В четырех- и семижильный сечением от 4 до 95 мм2. В последнее время для питания мощных проходческих комплексов на рудниках выпускают кабель ГРШЭ сечением 120 мм2.
В кабелях сечением до 10 мм2 сечение заземляющей жилы на ступень ниже сечения рабочей жилы, а начиная с 16 мм2 и выше сечение заземляющей жилы составляет 10 мм2.
Силовые жилы (рис. 8.3) кабеля 3, скрученные из тонких медных проволок, покрыты резиновой изоляцией 6, поверх которой накладывается индивидуальный экран 4 из полупроводящей резины. Три жилы управления 1 собраны в одну свивку и имеют общий экран. Заземляющая жила 2 расположена в центре так, что соприкасается с экранами силовых и вспомогательных жил.В некоторых партиях кабеля заземляющая жила покрывается полупроводящей резиной. Предохраняет жилы от повреждения шланговая оболочка 5.
Совершенствование кабелей ГРШЭ привело к созданию Том-НИКИ кабелей ГВШЭ с изоляцией из негорючего полихлорвинилхлоридного пластиката, конструкция которых аналогична описанной. Кабели ГВШЭ изготовляются четырех-, семи- и восьмижильными, сечением от 4 до 70 мм2.
В связи с расширением разработки пластов крутого падения очистными комплексами возникла необходимость в кабелях специального назначения, работающих в комплексе с кабелеподборщиками. Конструкция такого кабеля повышенной механической прочности ГРШЭП показана на рис. 8.4. Девятижильный кабель имеет три рабочих, силовых жилы / (с изоляцией 2 и экраном 3) и пять вспомогательных жил 8, собранных в одну свивку. Для придания свивке большей гибкости она снабжена сердечником из лавсана 9. Рабочие жилы и вспомогательные расположены в вершинах четырехугольника, в центре которого находится жила заземления 4. Таким образом, каждый из индивидуальных экранов токоведущих жил соединен с заземляющей жилой. Пространство между силовыми жилами и свивкой вспомогательных жил заполнено лавсаном 7, что придает кабелю особую прочность. Все жилы заключены во внутреннюю шланговую оболочку 5, отделенную от наружной 6 разделительным слоем лавсана 10. Кабели выпускаются на напряжение 660 В, сечением от 10 до 70 мм2.
Вместе с тем условия работы на пластах крутого падения столь тяжелы, что конструкционной прочности кабеля оказывается недостаточно. Особенно подвергается износу его защитная шланговая оболочка. Для защиты ее Горловское отделение ДоиУГИ разработало защитные элементы (насадки) из специального полиэтилена.
Гибкий экранированный кабель ГРШЭ-1140 предназначен для питания перемещаемых в процессе работы электроустановок. По конструкции он аналогичен кабелю ГРШЭ на напряжение 660 В. Повышена диэлектрическая прочность кабеля, стойкость к различного рода деформациям, улучшены защитные экраны. По всей длине кабеля на расстоянии 100 м друг от друга нанесены опознавательный знак завода-изготовителя, год выпуска и номинальное напряжение 1140 В. Строительная длина кабеля ГРШЭ-1140 не менее 200 м.
Для питания ручных и колонковых электросверл, самоходных вагонеток применяются специальные особогибкие кабели КОГЭШ (кабель особогибкий, экранированный, шахтный). Высокая гибкость и повышенная механическая прочность такого кабеля (рис. 8.5) достигаются малым шагом скрутки и исполнением трех силовых 1, вспомогательной и заземляющей 5 жил одинакового сечения. Силовые и вспомогательная жилы покрыты изоляцией 2. Кабель имеет сердечник 3; изоляция 4 кабеля выполнена из резины. Бурильные кабели выпускаются пятижильными сечением от 1,5 до 6 мм2.
Выпускается также кабель КОГВЭШ, по конструкции аналогичный кабелю КОГЭШ, но с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката и графитополимерным экраном.
Разработана специальная конструкция кабеля ГВШОП (рис. 8.6) для работы в комплексе с аппаратурой опережающего отключения.
Кабели (сечением от 6 до 50 мм2) изготавливаются с шестью основными 4, пятью вспомогательными 3 и одной заземляющей жилами 2, упрочняющими элементами 5 на основе стальных канатиков или металлокорда. Основные и вспомогательные жилы имеют графитополимер-ные экраны, которые изготовляются втиранием порошкообразного графита в нагретую термопластичную изоляцию. При добавлении в графитную массу невысыхающей жидкости (глицерина) экраны приобретают свойства адгезии (прилипания) проводящего слоя к поверхности повреждающих'предметов. Вспомогательные жилы расположены в центре шланговой оболочки 7 и защищены основными жилами. Поэтому в результате механических повреждений вначале соединяются основные жилы с заземленными экранами, обусловив подачу импульса на отключение выключателя АБВ, и только при дальнейшем разрушении кабеля повреждаются вспомогательные жилы. Повышение механической прочности достигается упрочнением кабеля лавсановым сердечником 1, расположенным в центре, и упрочняющей изолированной стренгой 6.
Для контрольных цепей и цепей управления угольными комплексами и для управления комбайнами на пластах крутого падения применяется контрольный кабель КПП с медными жилами, в оболочке и с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката, прочный на разрыв. Число жил в кабеле колеблется от 6 до 38, с сечением от 1,5 до 2,5 мм2,
В подземных выработках осветительные установки питаются напряжением 220 и 127 В. Для магистральных электрических сетей и стационарного освещения используются бронированные кабели СБн, НРБ, ВРБ с бумажной и резиновой изоляцией. Кабель СБн в свинцовой оболочке, бронированный стальными лентами с негорючим наружным покровом. Кабели НРБ и ВРБ снабжены резиновой изоляцией и бронированы двумя стальными лентами с защитным наружным покровом, оболочка кабеля НРБ выполнена из негорючей резины, а оболочка кабеля ВРБ-из поливинилхло-рида.
Для осветительных и сигнальных сетей разрешается использовать кабель повышенной гибкости, в резиновой маслобензостойкой оболочке, не распространяющей горения КРПСН сечением от 1,5 до 4,0 мм2. Для этих же целей можно использовать гибкий кабель ГРШЭ сечением до 4 мм2, а также кабели КОГЭШ и КОГВЭШ,