Електричні проводки в шахтах

_____________________________________________________________________________

Кабелі, що використовують для розподілу електроенергії в підземних виробках. Шахтні силові гнучкі броньовані кабелі. Гнучкі екрановані кабелі для освітлювальних мереж. Шахтні телефонні кабелі. Шахтні контрольні кабелі.Шахтний кабель для сигналізації такерування. Нормативи прокладання кабелів в шахтах._____________________________________________________________________________

1. Для передавання або розподілу електроенергії в підземних виробках і надшахтних будівлях, які належать до вибухонебезпечних, мають застосовуватися кабелі:

а) для стаціонарної прокладки капітальними та основними вертикальними і похилими виробками, проведеними під кутом понад 45°, та обсадженими свердловинами – броньовані екрановані кабелі, зміцнені дротяною бронею у полівінілхлоридній (далі - ПВХ) оболонці з ПВХ або гумовою ізоляцією струмопровідних жил (далі – СПЖ);

б) для стаціонарної прокладки горизонтальними і похилими виробками, проведеними під кутом до 45° включно, броньовані екрановані кабелі, зміцнені стрічковою бронею у ПВХ оболонці з ПВХ або гумовою ізоляцією СПЖ. Допускається застосування раніше прокладених броньованих кабелів із стрічковою бронею з паперовою нормально просоченою ізоляцією;

в) для приєднання пересувних дільничних підстанцій і розподільних пунктів дільниць – броньовані екрановані кабелі підвищеної гнучкості та міцності;

Рис. 8.1.Шахтний силовий кабельгнучкий броньованийБВБ-Альянс

г) для приєднання освітлювальних мереж – гнучкі екрановані кабелі;

ґ) для приєднання виїмкових машин на пологих пластах та прохідницьких машин – гнучкі екрановані кабелі, а на заново вводжуваних видобувних дільницях та прохідницьких вибоях – гнучкі екрановані кабелі, стійкі до механічних пошкоджень і міжфазних коротких замикань;

д) для приєднання виїмкових машин на крутих пластах із застосуванням кабелеукладачів – гнучкі екрановані кабелі спеціальної конструкції підвищеної міцності;

е) для живлення ручних електросвердел – особливо гнучкий екранований кабель;

є) для стаціонарних освітлювальних мереж – броньовані екрановані або гнучкі екрановані кабелі.

Рис. 8.2. Шахтний силовий броньований кабель ВЕВБбШв

Допускається приєднання стаціонарно встановлених електродвигунів до пускових апаратів гнучкими екранованими кабелями, якщо ввідні пристрої цих двигунів призначені тільки для гнучкого кабелю.

Рис. 8.3.Шахтний силовий кабельгнучкий екранованийКГЕШ 3´95 + 1´10 + 3´4,

де 1 – фазні жили (основні) перерізом 95 мм²; допоміжні жили (управління, сигналізації, контролю) 4мм²;

3 – жила заземлення 10мм²; 4 – гумова ізоляція; 5 – гумовий екран; 6 – гумова оболонка

Допускається приєднання розподільних пунктів гнучкими екранованими кабелями.

Кабелі, які призначені для застосування в шахтах, мають бути стійкими до впливу полум'я і не поширювати горіння.

2. Для контрольних кіл і кіл управління та сигналізації під час нового стаціонарного прокладання вертикальними і похилими виробками з кутом похилу понад 45° мають застосовуватися контрольні кабелі з дротяною бронею, у горизонтальних виробках – контрольні кабелі зі стрічковою бронею, гнучкі контрольні та силові кабелі. Для пересувних машин повинні застосовуватися контрольні гнучкі кабелі або допоміжні жили силових гнучких екранованих кабелів.

3. Для ліній загальношахтного, диспетчерського та аварійного телефонного зв'язку, а також місцевого зв'язку підйомних установок мають застосовуватися шахтні телефонні кабелі. Для місцевих ліній зв'язку у вибоях повинні застосовуватися гнучкі контрольні кабелі, а також допоміжні жили гнучких силових екранованих кабелів (рис. 8.4 ¸ 8.6).

Рис. 8.4. Шахтний кабель для сигналізації та                    Рис. 8.5.Шахтний кабель зв’язку

керуванняКВВКбШвнг

Рис. 8.6.Шахтний cиловий кабель зв’язку КОГРЭШ Рис. 8.7.Шахтний контрольний кабель АКВВГ

4. Для іскробезпечних кіл управління, зв'язку, сигналізації, телеконтролю та диспетчеризації мають застосовуватися контрольні кабелі, вільні жили у кабельних лініях зв'язку. Дозволяється використовувати шахтні телефонні кабелі.

Дозволяється застосування для ліній сигналізації й аварійної зупинки електроустановок голих проводів (крім алюмінієвих) за напруги не більше ніж 24 В. У шахтах, небезпечних за газом чи пилом, додатковою умовою їх застосування є забезпечення іскробезпеки з рівнем Iа (див далі).

5. Допоміжні жили в силових кабелях дозволяється використовувати для кіл управління, зв'язку та сигналізації. Використання допоміжних жил силового кабелю для іскробезпечних кіл допустиме тільки в екранованих кабелях.

Використання допоміжних жил одного кабелю для іскронебезпечних та іскробезпечних кіл не дозволяється, якщо ці жили не розділені екранами.

6. У підземних виробках і стволах шахт, а також у вибухонебезпечних зонах приміщень на поверхні шахт згідно з вимогами чинного законодавства мають застосовуватися кабелі відповідно до свого призначення, за винятком кабелів з алюмінієвими жилами або в алюмінієвій оболонці.

7. Допускається прокладання силових кабелів похилими стволами, бремсбергами та уклонами, що подають струмінь свіжого повітря та обладнані рейковим транспортом із шахтними вантажними вагонетками, тільки у випадках, коли зазначений транспорт використовується тільки для доставки обладнання, матеріалів і виконання ремонтних робіт.Примітка.  Бремсберг (англ. break incline) – похила гірнича виробка, яка не має безпосереднього виходу на земну поверхню і призначена для транспортування гірничої маси з верхніх горизонтів на нижчі.

8. У випадку застосування на діючих шахтах і горизонтах броньованих кабелів із зовнішнім джутовим (горючим) покриттям останнє повинне зніматися з відрізків кабелів, прокладених у камерах.

9. На гнучких кабелях допускаються:

· вулканізовані з'єднання;

· з'єднання за допомогою вибухобезпечних пристроїв;

· з'єднання лінійними з'єднувачами напруги за умови застосування іскробезпечних схем дистанційного управління рівня Iа із захистом від замикання в колі управління.

Контактні пальці з'єднувачів напруги при розмиканні кола, за винятком іскробезпечних кіл напругою не більшою ніж 42 В, мають залишатися без напруги, у зв'язку з цим їх слід монтувати на кабелі з боку електроприймача (електродвигуна).

З'єднання та ремонт броньованих екранованих кабелів у шахтах повинні здійснюватися вибухобезпечними пристроями (муфтами) і матеріалами, що забезпечують механічну міцність і пожежну безпеку.

10. Для живильних кабельних ліній напругою до 1140 В, якими проходить сумарний струм навантаження споживачів, мають, як правило, застосовуватися кабелі одного перерізу. Допускається для цих ліній застосування кабелів з різними перерізами жил за умови забезпечення всіх дільниць лінії захистом від струмів КЗ.

У місцях відгалуження від магістральної живильної лінії, де переріз жил кабелю зменшується, має встановлюватися апарат захисту від струмів КЗ відгалуження. Від живильної лінії дозволяється мати відгалуження довжиною до 20 м, якщо забезпечується захист від струмів КЗ апаратом магістральної лінії.

Застосування розподільних коробок без встановлення на відгалуженнях до електродвигунів апаратів захисту дозволяється лише для багатодвигунових приводів за умови, що кабель будь-якого відгалуження захищений від струмів КЗ груповим захисним апаратом.

11. Кабелі, що прокладаються в лавах, мають захищатися від механічних пошкоджень кабелеукладачами, що входять до складу комплексу. Допускаються й інші засоби механічного захисту кабелів, передбачені проектом електропостачання вибійної машини (комплексу).

Найближча до машини частина гнучкого кабелю, що живить пересувні машини, може бути прокладена на грунті на відстань не більшу за 30 м.

Для машин, що мають кабелепідбирач або інші аналогічні пристрої, дозволяється прокладання гнучкого кабелю на грунті виробки.

У разі роботи комбайнів та інших машин на пластах потужністю до 1,5 м дозволяється прокладання гнучкого кабелю на грунті очисної виробки, якщо конструкцією цих машин не передбачений кабелеукладач.

12. Гнучкі кабелі, що перебувають під напругою, мають бути розтягнуті та підвішені. Не дозволяється тримати гнучкі кабелі під напругою в бухтах і “вісімках”.

Ця заборона не поширюється на екрановані кабелі з оболонками, що не розповсюджують горіння та які за умовами експлуатації мають знаходитися в бухтах або на барабанах. У цьому випадку струмове навантаження на кабель має бути знижене на 30 % проти номінального.

13. У горизонтальних і похилих виробках кабелі розміщуються на такій висоті, яка унеможливлює їх пошкодження рухомим транспортом.

У шахтах, небезпечних за газом, кабелі слід прокладати на такій висоті, де малоймовірне утворення шарових скупчень метану.

Прокладання кабелів зв'язку та сигналізації, а також голих проводів виробками має проводитися на відстані не менше ніж 0,2 м від силових кабелів. Голі проводи мають прокладатися на ізоляторах.

Не допускається сумісне прокладання з одного боку виробки електричних кабелів і вентиляційних труб.

__________________________________________________________________________________________

8.5.Класифікація і маркуваннявибухозахищеного електрообладнання

__________________________________________________________________________________________

Електрична машина. Рівні вибухозахисту електрообладнання. Електрообладнання групи II. Рівні вибухозахисту електрообладнання: вибухозахищене 2, вибухозахищене 1, особливо вибухозахищене 0 . Види вибухозахисту електротехнічного обладнання, яке застосовується в шахтах. Вибухонепроникна оболонка“d”. Три підгрупи електрообладнання групи II, яке має вибухозахист “вибухонепроникна оболонка” та (або) “іскробезпечне електричне коло”. Шість температурних класів електрообладнання групи II. Маркування вибухозахисту електрообладнання. Приклади маркування вибухозахищеного електрообладнання.

__________________________________________________________________________________________

Зазначимо, що електрична машина–електричний перетворювач, який перетворює електричну енергію в механічну і навпаки[46, с. 290]. До них відносяться, зокрема, електродвигуни. На відмну від електродвигунів загальнопромислового призначення (рис. 8.8), в шахтах використовують вибухозахищене електротехнічне обладнання–електротехнічні вироби спеціального призначення, в яких передбачено конструктивні заходи по зниженню або усунення можливості запалення навколишнього вибухонебезпечного середовища під час експлуатації (рис. 8.9).

Рис. 8.8. Асинхронний електродвигун загальнопромислового призначення

Рис. 8.9.Вибухозахищений асинхронний електродвигун АІУ132М4 11 кВт 1500об / хв

У ПУЕ в розділі «Електрообладнання спеціальних установок» в главі 4 «Електроустановки у вибухонебезпечних зонах» Вибухозахищене електрообладнання поділяється за рівнями та видами вибухозахисту, групами і температурними класами.

Визначені такі рівні вибухозахистуелектрообладнання:

· електрообладнання (електротехнічний пристрій) підвищеної надійності проти вибуху–вибухозахищенеелектрообладнання,у якому вибухозахист забезпечується тільки у визначеному режимі його роботи. Знак рівня –2;

· вибухозахищене електрообладнання(електротехнічний пристрій) – вибухозахищене електрообладнання, у якому вибухозахист забезпечується як при нормальному режимі роботи, так і при ймовірних пошкодженнях, які визначаються умовами експлуатації, крім пошкоджень засобів вибухозахисту. Знак рівня –1;

· особливо вибухозахищене електрообладнання(електротехнічний пристрій) – вибухозахищене електрообладнання, у якому щодо вибухозахищеного електрообладнання (електротехнічного пристрою) вжито додаткових заходів вибухозахисту, які передбачені стандартами на види вибухозахисту. Знак рівня –0.

Вид вибухозахистуелектрообладнання (електротехнічного пристрою) –сукупність заходів, які встановлені нормативними документами. Ці види вибухозахисту визначені в стандартах на вибухозахищене електрообладнання.

Вибухозахищене електрообладнання має такі умовні позначення видів вибухозахисту (табл. 8.1).

Таблиця 8.1

Види вибухозахисту електротехнічного обладнання, яке застосовується в шахтах

ПèРозглянемо вид вибухозахисту “Вибухонепроникна оболонка”“EX d” / “EX db”; ГОСТ Р МЕК 60079-1-2008 “Вибухонебезпечні середовища, Частина 1, Устаткування з видом вибухозахисту “вибухонепроникна оболонка”,“d” .

Вибухонепроникна оболонка“d” (flameproof enclosure, “d”): (“AKA Explosion-proof”– термін, використовуваний у США) –це оболонка, в якій укладені в неї частини здатні запалювати вибухонебезпечне газове середовище, і яка здатна витримувати тиск внутрішнього вибуху вибухонебезпечної суміші без передачі займання в навколишнє вибухонебезпечне газове середовище чи навколишню оболонку.

Навколишнє вибухонебезпечне середовище може проникати у вибухонепроникну оболонку і в ході експлуатації устаткування даний тип оболонки допускає внутрішній вибух. У зв'язку з цим, корпус виконаний досить міцної конструкції і не схильний до утворення тріщин або деформації під тиском. Усі стики конструкції корпусу виконані згідно з необхідними розмірами таким чином, щоб вибух не зміг проникнути в навколишнє середовище.

Якщо внутрішній вибух все ж стався, гарячі гази / пари проходять через зазори в корпусі. Дуже важливо, щоб ці гази / пари вільно виходили в навколишнє атмосферу. Для цього між зазором і якою-небудь перешкодою потрібно дотримуватися певний мінімальна відстань, а свме:10 мм для підгрупи газу IIА; 30 мм для підгрупи газу IIВ і 40 мм для підгрупи газу IIС.

Вибухонепроникна з'єднання (flamepath) –  це з'єднання або зазор поверхонь двох частин оболонки або з'єднання оболонок, виконане таким чином, щоб через нього змогли проникати гарячі гази / пари при внутрішньому вибуху, але одночасно воно (він) запобігає поширенню внутрішнього вибуху у вибухонебезпечне газове середовище, навколишню оболонку. У стандарті вказані максимально дозволені зазори при установці фланців, втулок та інших сполучних частин, на підставі експериментального досвіду.

Рис. 8.10. До пояснення процесів у вибухонепроникній оболонціз видом вибухозахисту “ d”ƒ

Електрообладнання групи II, яке має вибухозахист “вибухонепроникна оболонка” та (або)“іскробезпечне електричне коло”, поділяється на три підгрупи, які відповідають вибухонебезпечним сумішам відповідно до табл.8.2.

Таблиця 8.2

Підгрупи електрообладнання групи II з видами вибухозахисту “вибухонепроникна

оболонка” і (або) “іскробезпечне електричне коло”

Примітка. Знак II застосовується для електрообладнання, яке не поділяється на підгрупи.

Електрообладнання групи II в залежності від значення граничної температури поділяється на шість температурних класів, зазначених у табл. 8.3.

Таблиця 8.3

Температурні класи електрообладнання групи II

До маркування вибухозахисту електрообладнанняв зазначеній нижче послідовності входять:

§ знак рівня вибухозахисту електрообладнання (2, 1, 0);

§ знак , який указує на відповідність електрообладнання стандартам на вибухозахищене електрообладнання;

§ знак виду вибухозахисту (d, p, i, q, o, e, s, m, n);

§ знак групи або підгрупи електрообладнання (II, IIA, IIB, IIC);

§ у маркуванні іскробезпечних кіл знаки рівня іскробезпечного електричного кола для електрообладнання групи II, а саме особливовибухобезпечний; вибухобезпечний; підвищена надійність проти вибуху;

§ знак температурного класу електрообладнання (T1, T2, T3, T4, T5, T6).

У маркуванні вибухозахисту можуть мати місце додаткові знаки і написи відповідно до стандартів на електрообладнання з окремими видами вибухозахисту, а саме:

Ø знак “´”, який може мати місце після позначення маркування вибухозахисту електротехнічного пристрою, означає, що в експлуатаційній документації на нього вказані особливі умови монтажу та (або) експлуатації, пов'язані з забезпеченням його вибухозахисту.

Розглянемо приклади маркування вибухозахищеного електрообладнання (табл. 8.4).

Таблиця 8.4

Приклади маркування вибухозахищеного електрообладнання

Рівень вибухозахисту	Вид вибухозахисту	Група (підгрупа)	Температурний клас	Маркування вибухозахисту
Електрообладнання підвищеної надійності проти вибуху	Захист виду “e”	II	T6	2 eIIT6
	Захист виду “e” і вибухонепроникна оболонка	IIB	T3	2 edIIBT3
	Іскробезпечне електричне коло	IIC	T6	2 iсIICT6
	Продування оболонки надлишковим тиском	II	T6	2 р IIT6
	Вибухонепроникна оболонка і іскробезпечне електричне коло	IIB	T5	2 d iсII BT5
Вибухобезпечне електрообладнання	Вибухонепроникна оболонка	II А	T3	1 dII АT5
	Іскробезпечне електричне коло	IIC	T6	1 iвIICT6
	Продування оболонки надлишковим тиском	II	T6	1 р IIT6
	Захист виду "e"	II	T6	1 eIIT6
	Кварцеве заповнення	II	T6	1 qIIT6
	Спеціальний	II	T6	1 sIIT6
	Спеціальний і вибухонепроникна оболонка	II А	T6	1 sd II А T6
	Спеціальний, іскробезпечне електричне коло і вибухонепроникна оболонка	IIB	T4	1 siв d II BT4
Особливо вибухобезпечне електрообладнання	Іскробезпечне електричне коло	IIC	T6	О iа II С T6
	Іскробезпечне електричне коло і вибухонепроникна оболонка	II А	T4	О iа d II АT4
	Спеціальний та іскробезпечне електричне коло	II	T4	О s iа II СT4
	Спеціальний	II	T4	О s II T4

_____________________________________________________________________________