Шахтные силовые фидерные кабели: экраны, контроль заземления и нормы

Шахтные силовые фидерные кабели передают электроэнергию среднего напряжения (MV) от главной шахтной подстанции к распределительным пунктам, передвижным подстанциям и силовым центрам. Это стационарные или полустационарные линии в отличие от гибких шахтных кабелей и кабелей для кабельных барабанов, перемещающихся вместе с машинами. В наших руководствах по кабелям для экскаваторов и драглайнов, кабелям для очистных и проходческих комбайнов и кабелям для ПДМ (LHD) и буровых кареток рассматриваются такие машинные кабели.

Национальный институт охраны труда США (NIOSH) профинансировал в 2006 году исследование таких систем. В нём отмечалось, что современные подземные угольные шахты обычно насчитывают 15 и более миль (около 24 km) высоковольтных (HV) силовых кабелей напряжением от 12.47 до 14.4 kV.

Ключевые выводы

• Подземные высоковольтные (HV) кабели в сетях с резистивным заземлением нейтрали на угольных шахтах США должны иметь металлический экран на каждой силовой жиле, заземляющие жилы и изолированную жилу контроля заземления (Code of Federal Regulations, 30 CFR 75.804).
• Ни один раздел Part 75 Subpart I не требует допуска Управления по безопасности и охране труда в горнодобывающей промышленности США (MSHA) по стойкости к распространению горения для высоковольтных (HV) фидерных кабелей, в отличие от гибких шахтных кабелей (75.600-1) и высоковольтных (HV) кабелей лавных комплексов (75.822).
• Находящиеся под напряжением высоковольтные (HV) кабели, кроме гибких шахтных кабелей, запрещается перемещать или брать в руки (75.812). Если MSHA разрешает перемещение находящегося под напряжением силового центра или трансформатора, перемещать его кабели может только квалифицированный персонал в одобренных и испытанных диэлектрических перчатках.
• В штате Квинсленд Регламент по безопасности и охране труда в угольной промышленности 2017 года ограничивает ток однофазного замыкания на землю в подземных высоковольтных (HV) сетях величиной 10 A, либо 5 A в цепях, питающих взрывоопасную зону класса 1 (ERZ1), с учётом исключений в s 191(2) (s 191).
• Моделирование замыканий на землю в исследовании 2006 года показало, что полный ток замыкания почти втрое превышает ток резистора заземления нейтрали (NGR).

Место фидерных кабелей в системе электроснабжения шахты

Фидерные кабели прокладываются между главной подстанцией шахты и распределительными пунктами, передвижными подстанциями и силовыми центрам, питающими машины. Правила США для подземных угольных шахт требуют размещать выключатели высоковольтных (HV) цепей, входящих в шахту, на поверхности — «ни в коем случае не под землёй и не в штольне» (75.800-1).

Ограничители перенапряжений (разрядники) устанавливаются на каждом незаземлённом открытом силовом проводнике, идущем под землю, в пределах 100 feet (около 30 m) от точки ввода цепи в шахту (75.521). Подземные разъединители должны располагаться в пределах 500 feet (около 152 m) от зумпфов стволов и устьев скважин, через которые входят главные силовые цепи, а также от других точек ввода (75.519). Высоковольтные (HV) цепи также должны иметь разъединитель с видимым разрывом в пределах 100 feet от точки ввода на поверхности, если MSHA не разрешит более доступное место на большем удалении (75.802(c)).

Раздел 75.1002 ограничивает перечень цепей, допустимых в последней сквозной сбойке и за ней в сторону забоя, либо в пределах 150 feet (около 46 m) от столбовых выработок или очистных забоев лав. Допускаются только: экранированные высоковольтные (HV) кабели, питающие взрывозащищённое оборудование лав или проходческие комбайны, межблочные кабели взрывозащищённого оборудования лав, искробезопасные цепи и кабели, питающие взрывозащищённое оборудование низкого и среднего напряжения.

В подземных рудных и нерудных шахтах силовые кабели в стволах и скважинах должны быть надёжно закреплены (57.12083). В Онтарио кабели, подающие питание с поверхности под землю, должны подключаться через поверхностный автоматический выключатель (Regulation 854, s 175(1)).

Руководство Британского управления по охране труда и промышленной безопасности (HSE), HSG278, указывает, что напряжение подземного электроснабжения обычно не должно превышать 11,000 V. Для оборудования, которое обычно стационарно, но перемещается под напряжением, этот предел составляет 6,600 V.

Открытая подстанция угольной шахты в округе Карбон, штат Юта, снимок 1983 года. Фото: David B. Merrill, Historic American Engineering Record (Library of Congress), общественное достояние, через Wikimedia Commons, кадрировано.

Конструкция шахтного фидерного кабеля

Шахтный фидерный кабель обычно содержит три изолированные силовые жилы, каждая со своим индивидуальным экраном, а также заземляющие жилы и изолированную жилу контроля заземления под общей наружной оболочкой. Шахтные силовые фидерные кабели часто обозначаются MP-GC, как в исследовании 2006 года. На странице статье об экранированных кабелях подробно описывает эти индивидуальные экраны по жилам.

Стандарт Ассоциации инженеров по изолированным кабелям и Национальной ассоциации производителей электрооборудования США (ICEA/NEMA) S-75-381 носит название «Portable and Power Feeder Cables for Use in Mines and Similar Applications». Канадская организация по стандартизации CSA Group выпускает стандарт CSA C22.2 No. 96.1 для небронированных шахтных силовых фидерных кабелей стационарного и полустационарного распределения электроэнергии. Он охватывает классы напряжения от 5 до 35 kV с уровнями изоляции 100% и 133%.

AS/NZS 1972:2006, переутверждённый в 2020 году, устанавливает требования к кабелям для подземных угольных шахт, включая фидерные кабели. Стандарт ЮАР SANS 1520-2:2020, переутверждённый 23 июля 2026 года, распространяется на высоковольтные (HV) гибкие шахтные кабели. Стандарт BS 6708:1998 для гибких кабелей шахт и карьеров был отменён 22 мая 2026 года. Стандарт IEC 60502-2, редакция 3.1 от 2024 года, исключает кабели для специальных условий прокладки и эксплуатации, прямо относя к ним «горнодобывающую промышленность».

Уровень изоляции имеет ключевое значение из-за режимов замыкания на землю. В своде правил Нового Южного Уэльса (NSW) — своде практических правил — отмечается, что при однофазном замыкании на землю в сети с ограничением тока замыкания на землю «фазное напряжение возрастает до линейного». В Квинсленде регламент для угольных шахт требует, чтобы каждый элемент сети с заземлением нейтрали через полное сопротивление или с изолированной нейтралью имел «уровень изоляции фаза-земля, эквивалентный уровню междуфазной изоляции» (s 191(3)(b)).

Иллюстративное поперечное сечение трёхжильного шахтного силового фидерного кабеля. Каждая фазная жила имеет изоляцию между полупроводящими слоями и собственный экран из медной ленты; заземляющие жилы и изолированная жила контроля заземления расположены в междужильных промежутках. Согласно 30 CFR 75.804 подземные высоковольтные (HV) кабели в сетях с резистивным заземлением нейтрали должны иметь экраны вокруг каждой силовой жилы, заземляющие жилы и изолированную жилу контроля заземления. Без соблюдения масштаба; материалы и размеры зависят от конструкции.

Экспликация сечения (удобно для чтения на мобильных устройствах):

• 1. Медная фазная токопроводящая жила.
• 2. Изоляция между полупроводящими экранами.
• 3. Экран из медной ленты на каждой фазе.
• 4. Заземляющие жилы (показаны две).
• 5. Изолированная жила контроля заземления.
• 6. Наружная оболочка (CPE или PVC).

Правила США для подземных и поверхностных фидерных линий

Согласно Part 75 Subpart I, подземные высоковольтные (HV) фидерные линии угольных шахт США должны работать в сети с резистивным заземлением нейтрали, иметь контроль целостности заземления и экранирование, если не предусмотрено исключение. В Part 75 и Part 77 любое напряжение свыше 1,000 V относится к «высокому напряжению» (75.2, 77.2), тогда как в Part 57 для подземных рудных и нерудных шахт напряжение свыше 650 V именуется «высоким потенциалом» (57.2).

Высоковольтные (HV) цепи, уходящие под землю, должны иметь нейтраль, заземлённую через резистор на питающих трансформаторах, а также цепь заземления, проложенную совместно с силовыми проводниками (75.802). Резистор должен ограничивать падение напряжения во внешней цепи заземления при замыкании величиной не более 100 V (75.801). Отказобезопасная цепь контроля заземления напряжением не более 96 V или одобренный эквивалент должны отключать выключатель при обрыве заземляющего или контрольного проводника (75.803, 75.803-1).

Согласно 75.802(b) MSHA может разрешить незаземлённые высоковольтные (HV) цепи для питания стационарного оборудования только при отсутствии опасности. Такие цепи должны быть выполнены кабелем со стальной бронёй либо проложены в заземлённых жёстких стальных трубах, либо иметь номинальное напряжение не более 2,400 V с экранированными жилами и одной или несколькими заземляющими жилами суммарным сечением не менее половины сечения одной силовой жилы.

Подземные высоковольтные (HV) кабели в таких системах должны иметь металлический экран вокруг каждой силовой жилы, одну или несколько заземляющих жил суммарным сечением не менее половины сечения одной силовой жилы и изолированную жилу контроля заземления (75.804). Кабельные соединители (муфты) в цепях свыше 660 V должны быть трёхфазными в цельнометаллическом корпусе, если MSHA не разрешит не менее эффективные неметаллические соединители (75.805).

Силовые провода должны крепиться на надёжных изоляторах на расстоянии от горючих материалов, кровли и бортов выработки (75.516). Исключения включают «специально сконструированные кабели, подводящие высоковольтное питание к подземному выпрямительному оборудованию или трансформаторам».

Согласно 75.812, находящиеся под напряжением высоковольтные (HV) кабели, за исключением гибких шахтных кабелей, запрещается перемещать или брать в руки в любое время. Когда MSHA разрешает перемещение находящегося под напряжением силового центра или передвижного трансформатора, перемещать присоединённые к нему кабели может только квалифицированный специалист в одобренных и испытанных диэлектрических перчатках электромонтёра.

Открытые горные работы и стойкость к распространению горения

Раздел Part 77 распространяется на угольные разрезы и поверхностные промплощадки подземных угольных шахт. Он требует защищать высоковольтные (HV) передающие кабели от механических повреждений (77.807). В системах с резистивным заземлением нейтрали требуется отказобезопасная цепь контроля заземления напряжением не более 96 V (77.803, 77.803-1).

Ни один пункт Part 75 Subpart I не требует допуска MSHA по стойкости к распространению горения для высоковольтных (HV) фидерных или распределительных кабелей. Гибкие шахтные кабели (75.600-1) и высоковольтных (HV) кабелей лавных комплексов (75.822) должны иметь допуск или одобрение по стойкости к распространению горения. При проходке проводники ниже устья наклонного или вертикального ствола должны иметь не распространяющую горение изоляцию (77.1914(b)).

Что проверяют инспекторы MSHA

В документе MSHA от августа 2026 года — Electrical Inspection Procedures Handbook — инспекторам предписано проверять наличие экранирования у высоковольтных (HV) силовых кабелей, идущих под землю, на что указывает маркировка SHD. Эти проверки начинаются с напряжения свыше 650 V на рудных и нерудных шахтах и свыше 1,000 V на угольных шахтах. Также проверяется, что:

• проложенные под землёй высоковольтные (HV) кабели проходят по регулярно посещаемым вентиляционным выработкам (75.807 требует регулярного осмотра вентиляционных и откаточных выработок);
• предусмотрено ограждение в местах, где высоковольтные (HV) кабели подвешены ниже 6½ feet (около 2 m) в зонах работы или передвижения горняков;
• высоковольтные (HV) соединители зафиксированы защёлками, закреплены и не имеют повреждений;
• любой кабель, находящийся под прямым солнечным светом, имеет наружную оболочку, стойкую к ультрафиолетовому излучению.

Инспекторы проверяют репрезентативную выборку сросток экранированных кабелей бесконтактным указателем напряжения: индикация напряжения свидетельствует об отсутствии или разрыве экрана. Там, где для обнаружения замыканий на землю применяется тороидальный трансформатор тока нулевой последовательности, защитные заземляющие проводники оборудования, включая экраны жил, «не должны пропускаться через окно трансформатора тока». Для поверхностных трансформаторных подстанций в руководстве указано: «Экранированный кабель может рассматриваться как защитное ограждение».

Ёмкость кабельной сети, замыкания на землю и селективность релейной защиты

Экранированный фидерный кабель вносит ёмкость относительно земли, которая может увеличить ток однофазного замыкания на землю значительно выше тока резистора NGR и нарушить селективность релейной защиты. В финансировавшемся NIOSH исследовании 2006 года ёмкость экранированных шахтных кабелей оценивается «порядка 110 pF/ft». Измеренное значение для отрезка 500 feet шахтного силового фидера 15 kV сечением 4/0 составило в среднем около 0.050 µF на фазу — в пределах 10% от расчётной величины.

Авторы исследования называют резистор заземления нейтрали (NGR) на 25 A с уставкой срабатывания защиты 10 A (40% от предела) стандартной практикой выполнения требований 75.801. В модели типовой сети 12.47 kV расчётный ток замыкания превысил ток резистора NGR «почти в три раза во всех случаях». Сеть оказалась «склонной к потере селективности», а при моделировании резонансного замыкания возникало перенапряжение «примерно в три раза выше номинального напряжения». На диаграмме приведены шесть смоделированных замыканий из Table VII исследования.

Смоделированные однофазные замыкания на землю на шести кабельных линиях типовой подземной распределительной сети угольной шахты 12.47 kV с резистором заземления нейтрали 25 A: ток через резистор (от 22.4 до 24.6 A) в сравнении с полным током замыкания (от 64.9 до 71.9 A). Источник: Table VII работы Detrimental effects of capacitance on high-resistance-grounded mine distribution systems, исследования, опубликованного в 2006 году при поддержке NIOSH. Дата обращения: октябрь 2026 года.

Данные диаграммы (для чтения на мобильных устройствах):

• Кабель 2–13: ток NGR 24.6 A; ток замыкания 71.9 A.
• Кабель 13–16: ток NGR 24.6 A; ток замыкания 71.7 A.
• Кабель 18–20: ток NGR 24.5 A; ток замыкания 71.4 A.
• Кабель 31–32: ток NGR 22.7 A; ток замыкания 65.8 A.
• Кабель 34–36: ток NGR 22.6 A; ток замыкания 65.6 A.
• Кабель 41–43: ток NGR 22.4 A; ток замыкания 64.9 A.

Нормы и руководства других юрисдикций также регламентируют токи замыкания на землю и коэффициенты чувствительности отключения.

• Источник: UK HSG278 (руководство HSE) — Ток замыкания на землю: Под землёй не допускаются сети свыше 1,200 V с ожидаемым током замыкания на землю более 150 A — Срабатывание защиты от утечки на землю: Отношение не менее 3:1, предпочтительно 5:1
• Источник: Свод правил NSW — Ток замыкания на землю: Настолько низкий, насколько это практически осуществимо — Срабатывание защиты от утечки на землю: Отношение не менее 10 к 1 относительно тока ограничения
• Источник: Квинсленд s 191 и s 192 — Ток замыкания на землю: 10 A в высоковольтных (HV) цепях, 5 A в цепях зон ERZ1 — Срабатывание защиты от утечки на землю: Не более 1 A в высоковольтных (HV) цепях вне зон ERZ1

Приведённые выше ограничения Квинсленда действуют с учётом исключений в разделах 191(2) и 192(5): искробезопасные цепи; цепи с напряжением относительно земли не более 55 V, полностью расположенные во взрывобезопасной зоне (NERZ) или во взрывозащищённой оболочке; а также цепи, изолированные от земли. Раздел 192(1) применяется к цепям с напряжением относительно земли свыше 55 V. Эти исключения не отменяют отдельных требований к контролю целостности заземления и блокировочной защите для цепей кабелей на барабанах, гибких шахтных и фидерных кабелей в разделе 192(4).

Соединители, сростки и испытания

Правила США устанавливают порядок размыкания контактов соединителей и непрерывность элементов в сростках, а руководства IEEE описывают полевые испытания. Согласно 75.805, при разъединении муфты контакт жилы контроля заземления размыкается первым, а контакты заземляющих жил — последними. Сростки «должны обеспечивать непрерывность всех элементов конструкции» (75.804(b)).

A 1982 исследование соединителей класса 15 kV пришло к выводу, что «частичные разряды являются основным механизмом отказа». Также отмечалось, что «качество монтажа соединительной муфты на кабель имеет критическое значение».

IEEE 400-2023 регламентирует полевые испытания изоляции экранированных силовых кабелей на напряжение 5 kV и выше, а IEEE 400.3-2022 охватывает полевую диагностику частичных разрядов. Стандарт IEC 60270:2025 устанавливает методы измерения частичных разрядов, тогда как IEC 60885-3:2015 распространяется на измерения на строительных длинах кабеля, но не на смонтированных кабельных линиях. В стандарте CSA M421:23 пункт 7.6.2 теперь содержит примечание о применении методов испытаний по IEEE 400.

In Квинсленд, системы управления промышленной безопасностью и охраной труда подземных шахт должны предусматривать процедуры ремонта и испытания фидерных кабелей (s 189). Стандарт AS/NZS 1747:2022 охватывает эти работы для кабелей на барабанах, гибких шахтных и фидерных кабелей в горнодобывающей промышленности, тоннелестроении, карьерах и на земснарядах.

О чём свидетельствуют отчёты MSHA о несчастных случаях со смертельным исходом

Отчёты MSHA о смертельных случаях показывают гибель работников на высоковольтных (HV) шахтных цепях, которые не были обесточены и заблокированы. В ряде случаев одновременно отказывала защита контроля заземления.

• 1997, штат Кентукки, подземная угольная шахта, 7,200 V: цепь соединительной коробки «не была обесточена, заземлена, заблокирована или надлежащим образом снабжена предупреждающей биркой», а закороченный монитор заземления предотвратил срабатывание выключателя.
• 2002, штат Вирджиния, подземная угольная шахта, 12,470 V: MSHA указало на «невыполнение блокировки разъединяющего аппарата», отсутствие плаката и заземления цепи, при этом поверхностный выключатель «находился в нерабочем состоянии».
• 2004, штат Вирджиния, подземная угольная шахта, 7,200 V: работник прикоснулся к находящемуся под напряжением высоковольтному (HV) проходному разъёму во время его очистки, а погнутый контрольный штырь закоротил отказобезопасную цепь контроля заземления.
• 2025, штат Монтана, подземный рудник металлов платиновой группы, 13,200 V: в отчёте MSHA указано, что эксплуатирующая организация не обеспечила: (1) снятие напряжения и блокировку оборудования, (2) маркировку главных силовых аппаратов и (3) инструктаж по безопасному производству работ.

Нормативные требования за пределами США

За пределами США нормы для фидерных кабелей делают упор на ограничение токов замыкания на землю, экранирование и бронирование.

Австралия и Канада

In Квинсленд, каждая подземная цепь, питающая кабель для кабельного барабана, гибкий шахтный или фидерный кабель, должна иметь защиту целостности цепи заземления и устройство защиты от замыканий на землю с блокировкой повторного включения (s 192(4)(a)). В документе Свод правил NSW индивидуально экранированные гибкие фидерные кабели с междуфазными перегородками в арматуре указаны в качестве критерия выбора кабеля. В примечании отмечено, что такое решение «доказало свою эффективность как надёжная мера управления рисками на подземных угольных шахтах». Документ также требует применения заземлённых экранов по силовым жилам везде, где это практически осуществимо.

В Канаде стандарт CSA M421:23 распространяется на передвижное оборудование, питаемое от шахтных силовых фидеров, где подъём потенциала при замыкании на землю должен оставаться в пределах допустимых напряжений прикосновения. В него включены правила для бронированных кабелей (пункт 4.3.4), а действие пункта 4.3.1.7 по защите кабелей расширено с переносных силовых кабелей на все кабели.

Правила Онтарио Regulation 854 s 164 требуют применения источника питания с ограничением тока и защитой от замыканий на землю, а также отказобезопасной цепи контроля целостности заземления для мобильного электрооборудования с напряжением свыше 300 V относительно земли. Раздел 175 дополняет это требованием установки поверхностного выключателя для подземных фидеров.

Чили, Перу, ЮАР и Великобритания

В Чили декрет DS 132 требует, чтобы фидерные кабели напряжением выше 600 V были бронированными с заземлённой бронёй, а гибкие фидеры имели заземлённый концентрический экран на каждой фазе (Art 222). Небронированные кабели допускаются при наличии пожаробезопасного исполнения, полной изоляции и разрешения чилийского горного регулятора Sernageomin. Трассы прокладываются по бортам выработок на противоположной стороне от водо- и воздухопроводов либо выше них (Art 220), а места проезда техники пересекают на высоте не менее 2.10 m или в траншее (Art 225).

В Перу DS 024-2016-EM требует, чтобы кабели в шахтных стволах и на путях эвакуации не распространяли горение и имели низкое дымовыделение (Art 362 d)). Согласно Art 360 электроустановки выполняются по требованиям Código Nacional de Electricidad.

В ЮАР правила 2015 года обязывают работодателя принимать практически осуществимые меры для защиты подвешенных кабелей, способных вызвать пожар в очистных выработках, откаточных штреках или стволах (3.7). Такая защита включает селективную коммутационную аппаратуру соответствующего номинала, а также огнестойкие кабели или защитные покрытия. Меры работодателя должны также гарантировать стойкость заземляющих проводников к максимальному возможному току замыкания на землю (3.20) и применение брони для кабелей, проложенных в земле или подверженных механическим повреждениям (3.22).

В Великобритании руководство HSE указывает, что металлические экраны стационарных кабелей напряжением выше 650 V «должны быть выполнены в виде брони из стальных проволок или иной подходящей прочной металлической оболочки». Наше руководстве по SANS 1520 и руководство по BS 6708 разъясняют типы кабелей по этим стандартам.

Наши конструкции фидерных кабелей и кабелей среднего напряжения

Наши профильные конструкции опираются на американские, британские, южноафриканские и немецкие нормативные документы. Их страницы служат справочными описаниями конструкции, а не сертификатами одобрения; требуемые в конкретной юрисдикции допуски подтверждаются по каждому заказу.

• Type MP-GC: в наших технических паспортах приведён трёхжильный фидерный кабель на напряжение от 2 до 15 kV с изоляцией из этиленпропиленовой резины (EPR) на 2 kV или сшитого полиэтилена (XLPE) на более высокие классы напряжения. Каждая фаза имеет полупроводящие экраны и экран из медной ленты, две неизолированные заземляющие жилы, жёлтую жилу контроля заземления и наружную оболочку из хлорированного полиэтилена (CPE) или поливинилхлорида (PVC). Базовый стандарт конструкции — ICEA S-75-381 / NEMA WC 58.
• BS 6708 Type 630/631: в нашем техническом паспорте представлен питающий кабель на 3.8/6.6 kV с изоляцией EPR, комбинированными фазными экранами из оплётки лужёной медной проволокой и нейлоновых нитей, а также гибкой бронёй из оцинкованных стальных стренг под хлоропреновой оболочкой.
• SANS Type 611: наши технические паспорта описывают кабели Types 611, 622 и 633 как кабели среднего напряжения (MV) для кабельных барабанов и участковых фидерных линий с индивидуально экранированными жилами на напряжение 6.35/11, 12.7/22 и 19/33 kV.
• NTMCGCWÖU: в нашем техническом паспорте описан одножильный гибкий кабель среднего напряжения (MV) на 3.6/6 – 18/30 kV с концентрическим экраном для подключения распределительных устройств, передвижных трансформаторов и подстанций к воздушным линиям. Он имеет изоляцию EPR, экран из лужёной меди и красную резиновую оболочку.

Как составить спецификацию на шахтный фидерный кабель

Сначала укажите параметры электрической сети, затем применимые нормы, конструкцию, трассу прокладки и арматуру. Соответствующие конструкции представлены в нашем ассортименте для горнодобывающей промышленности и тоннелестроения.

1. Напряжение. Укажите номинальное напряжение сети, класс напряжения и уровень изоляции.
2. Нормы. Укажите юрисдикцию и требуемый ею кабельный стандарт.
3. Конструкция. Определите конструкцию экранов и заземляющих жил. Согласно 75.804, наружный проводник контроля заземления должен быть не менее No. 8 American Wire Gauge (AWG), около 8.4 mm², а внутренний — не менее No. 10 AWG (около 5.3 mm²).
4. Трасса. Укажите вентиляционные выработки, скважины, стволы, защитные ограждения, а также необходимость прокладки в земле или применения брони.
5. Оболочка. Подберите материал оболочки с учётом солнечного излучения, стойкости к распространению горения или требований к прокладке в стволах.
6. Соединители и сростки. Выбирайте соединители с опережающим размыканием цепи контроля заземления и сростки, сохраняющие непрерывность всех элементов кабеля.
7. Заземление. Проверьте выбор резистора NGR, уставки релейной защиты и ёмкость сети в расчёте режимов системы.
8. Испытания и документация. Согласуйте заводские и приёмо-сдаточные испытания (например, по методам IEEE 400) и разрешительную документацию.

Часто задаваемые вопросы

Требуется ли для шахтного фидерного кабеля одобрение MSHA по стойкости к распространению горения?

В подземных угольных шахтах США ни один раздел Part 75 Subpart I не требует допуска MSHA по стойкости к распространению горения для высоковольтных фидерных кабелей. Исключение составляют работы по проходке стволов: 77.1914(b) требует применения не распространяющей горение изоляции ниже устья ствола во время проходки. В Перу для шахтных стволов требуются кабели, не распространяющие горение, с низким дымовыделением (Art 362 d)).

Что такое кабель типа MP-GC?

MP-GC — обозначение, широко применяемое для шахтных силовых фидерных кабелей с контрольной жилой заземления, как в исследовании 2006 года при поддержке NIOSH. Такой кабель обычно содержит три экранированные силовые жилы, заземляющие жилы и изолированную жилу контроля заземления. Стандарт ICEA S-75-381 охватывает переносные и силовые фидерные кабели для горных работ.

Чем фидерный кабель отличается от гибкого шахтного кабеля?

Шахтный фидерный кабель представляет собой стационарную или полустационарную линию, тогда как гибкий шахтный кабель перемещается вместе с горной машиной. В подземных угольных шахтах США гибкие шахтные кабели должны иметь допуск или одобрение MSHA по стойкости к распространению горения (75.600-1), чего ни один пункт Subpart I не требует от высоковольтных (HV) фидеров.

Почему шахтные фидерные кабели выполняются экранированными?

Шахтные фидерные кабели экранируются, поскольку правила США для подземных угольных шахт требуют пофазного экранирования, а свод правил NSW относит экранирование к проверенным мерам снижения риска. В подземных угольных шахтах США 75.804 требует наличия металлического экрана вокруг каждой силовой жилы в сетях с резистивным заземлением нейтрали. В документе Свод правил NSW индивидуально экранированные гибкие фидерные кабели названы «надёжной мерой управления рисками на подземных угольных шахтах».

Следует ли выбирать для шахтного фидера уровень изоляции 100% или 133%?

Выбор уровня изоляции 100% или 133% для шахтного фидера зависит от режима заземления нейтрали и действующих норм. Стандарт CSA C22.2 No. 96.1 предусматривает оба уровня изоляции — 100% и 133%. Регламент Квинсленд требует, чтобы каждый элемент сети с заземлением нейтрали через полное сопротивление или с изолированной нейтралью имел уровень изоляции фаза-земля, равный междуфазному уровню (s 191(3)(b)).

Как следует крепить кабели в скважинах и шахтных стволах?

Кабели в скважинах и шахтных стволах должны надёжно закрепляться так, чтобы оболочка, изоляция и токопроводящие жилы не испытывали чрезмерных механических усилий, как того требует 57.12083 для подземных рудных и нерудных шахт США. В руководстве HSE указано, что проложенные кабели должны иметь надлежащее крепление с подходящим шагом по всей длине.

Запросить расчёт шахтного фидерного кабеля

Отправьте нашей инженерной группе через страницу контактов номинальное напряжение сети и способ заземления нейтрали, длину трассы и условия прокладки (вентиляционная выработка, скважина, ствол или траншея), а также сечение жил. Укажите число заземляющих жил и жил контроля заземления, требования к оболочке, тип соединительных муфт и стандарт вашей юрисдикции.

Об авторе

Jyen — инженер по технической поддержке и эксплуатации в компании TEBAOFLEX, отвечающим за онлайн-платформы компании. В руководстве использованы федеральные правила безопасности в горнодобывающей промышленности США, инспекционные руководства и отчёты MSHA о несчастных случаях, исследования университетов и проекты при поддержке NIOSH, горные регламенты и руководства Австралии, Канады, Чили, Перу, ЮАР и Великобритании, каталоги стандартов и технические паспорта продукции TEBAOFLEX. Приведённые страницы продукции принадлежат TEBAOFLEX; цитируемые требования регуляторов и организаций по стандартизации описывают область их действия, а не сертификацию или одобрение нашей продукции.

Фото на обложке: "Sous-station MT-BT", автор Flo2110, CC BY-SA 3.0, через Wikimedia Commons, кадрировано.