Кабель для тоннелепроходческой машины 8,7/10 кВ: экран, вес и выбор барабана 

В каталоге четыре позиции одной серии: одножильная, двухжильная, трёхжильная и пятижильная. Они отличаются не запасом «на вырост», а схемой питания машины. Ошибка в выборе видна не сразу — кабель встаёт, работает, а через несколько месяцев начинает греться на барабане.

Содержание

1. Кабель типа W — это не «шахтный кабель вообще»
2. Сколько жил нужно: четыре случая
3. Почему EPR, почему CPE и зачем лужёный проводник
4. Радиус 6×OD — главное ограничение при подборе барабана
5. Таблица двухжильного ряда: 2×8 … 2×250
6. Ток посчитан для 90 °C на жиле и 40 °C в воздухе
7. Что уточнить перед заказом
8. Вопросы, которые задают до заказа
9. Что мы предлагаем
10. Получите подбор по вашей машине

Кабель типа W — это не «шахтный кабель вообще»

Портативный силовой кабель типа W на 2 кВ отличается от обычного гибкого шахтного кабеля не изоляцией, а системой стандартов, по которой он сделан: ICEA S-75-381 / NEMA WC 58, ASTM B172 и B33, CAN/CSA C22.2 № 96. Это североамериканская линейка для передвижного оборудования катушечного типа.

Практическая разница проявляется при замене. Если барабан, направляющие ролики и вводной узел машины рассчитаны под кабель этой серии, то изделие с другой системой размеров либо встанет с натягом, либо не зажмётся в сальнике. Поэтому первым сверяют фактический наружный диаметр, а уже потом площадь сечения.

Второе, что отличает серию: кабель рассчитан на постоянное сматывание и разматывание. Это не «гибкий кабель» в общем смысле, а кабель для работы на барабане — с соответствующим ресурсом по изгибу.

Сколько жил нужно: четыре случая

• Одна жила. Шахтные электровозы и другое передвижное оборудование катушечного типа, где кабель постоянно сматывается. Обратный путь тока идёт через рельс или корпус машины.
• Две жилы. То же применение, когда нужен отдельный обратный проводник: общее назначение, при котором оголённые заземляющие проводники не требуются или нежелательны.
• Три жилы. Общее назначение с той же оговоркой — три жилы без отдельной заземляющей.
• Пять жил. Передвижное горное оборудование: комбайны непрерывного действия, буровые станки, фрезы, погрузочные машины, челночные тележки переменного тока. Две дополнительные жилы идут под управление и заземление.

Оговорка «оголённые заземляющие проводники не требуются» — не формальность. Если правила эксплуатации вашего объекта требуют отдельного заземляющего проводника в кабеле, двух- и трёхжильная позиция не подойдёт, даже когда сечение по току проходит с запасом.

Почему EPR, почему CPE и зачем лужёный проводник

Конструкция одинакова во всех четырёх позициях: многопроволочная отожжённая лужёная медь, изоляция из этиленпропиленового каучука (EPR), усиленная оболочка из хлорированного полиэтилена (CPE), чёрная.

EPR выбран не по температуре — +90 °C дают и другие каучуки. Он держит механику: изоляция в портативном кабеле работает на изгиб и истирание, а не только на нагрев. CPE, в свою очередь, отвечает за оболочку: стойкость при волочении по грунту, к маслам и к воде.

Лужение меди — не декоративная опция. Шахтная среда влажная, в ряде выработок присутствуют сернистые соединения. Олово закрывает медь от окисления и не даёт расти сульфидной плёнке, а растёт она именно на переходном сопротивлении — в клеммах, в соединителях, в местах зажима.

По запросу оболочка может быть из CSP, PCP, NBR или ПВХ, а между двумя слоями закладывают армирующее волокно. Армирующая прослойка имеет смысл там, где кабель волокут по породе; в жёлобе или на роликах она не нужна и только добавляет вес.

Радиус 6×OD — главное ограничение при подборе барабана

Минимальный радиус изгиба для этой серии — 6 наружных диаметров. Для барабана это означает диаметр не меньше 12×OD.

Считаем на двух крайних позициях двухжильного ряда. 2×8 AWG: наружный диаметр 21,1 мм, значит барабан — не меньше 254 мм. 2×250 kcmil: диаметр 53,3 мм, барабан — не меньше 640 мм. Второй случай — это уже не «кабельный барабан» вообще, а барабан конкретной машины. Если на ней стоял барабан на 500 мм, кабель 2×250 на него наматывать нельзя, даже если по току он проходит с двойным запасом.

То же ограничение действует на ролики и на место перегиба у вводного устройства: там радиус обычно меньше, чем на барабане, и именно там появляется первая трещина в оболочке.

Таблица двухжильного ряда: 2×8 … 2×250

Обратите внимание на шаг между 2×4/0 и 2×250: сечение растёт примерно на 25 %, а вес — на 28 %. Кабель на барабане нагружает не только привод, но и ось с рамой, поэтому разница в 1130 кг на километр на коротких отрезках не критична, а на длинных превращается в отдельный расчёт.

Ток посчитан для 90 °C на жиле и 40 °C в воздухе

Цифры в последней колонке приведены по ICEA S-75-381 при температуре жилы 90 °C и температуре окружающего воздуха 40 °C. Это не универсальная таблица.

На глубоких горизонтах воздух теплее, а на барабане кабель лежит витками — то есть отводит тепло хуже, чем одиночный кабель на роликах. Для участков с температурой выше 40 °C нужен пересчёт с понижающим коэффициентом, и делать его должен поставщик по вашим условиям. Заказ по «номинальному» току без пересчёта — это заложенный в проект перегрев изоляции.

Ещё одна оговорка: кабель на 2 кВ предназначен для сетей этого класса. Подключать его в сеть 6 кВ нельзя, даже если сечение и диаметр подходят по месту.

Что уточнить перед заказом

• Число жил и тип машины: электровоз, комбайн, буровой станок, погрузочная машина, челночная тележка.
• Наружный диаметр кабеля, который стоял раньше, и диаметр барабана.
• Материал оболочки: CPE, CSP, PCP, NBR или ПВХ; нужна ли армирующая прослойка.
• Температура воздуха на участке.
• Требуемая длина отрезка на барабане — целиком или с допустимым числом стыков.
• Нужен ли протокол заводских испытаний и одна партия на весь заказ.

Вопросы, которые задают до заказа

Можно ли взять двухжильный вместо трёхжильного, если по току проходит?

По току — да, по схеме заземления — не всегда. Двухжильное исполнение рассчитано на случаи, когда оголённые заземляющие проводники не требуются или нежелательны. Если правила эксплуатации объекта требуют отдельного заземляющего проводника внутри кабеля, двухжильная позиция не подойдёт независимо от запаса по току.

Почему 2×250 не намотать на барабан 500 мм?

Потому что минимальный радиус изгиба этой серии — 6 наружных диаметров, то есть барабан не меньше 12×OD. При OD 53,3 мм это 640 мм. Кабель встанет с перегибом и треснет по оболочке раньше, чем проработает расчётный срок.

В таблице 363 А для 2×250 — это рабочая нагрузка?

Это допустимый ток при температуре жилы 90 °C и температуре воздуха 40 °C, для одиночного кабеля в воздухе. На барабане витки лежат вплотную и отдают тепло хуже. Для участков теплее 40 °C нужен пересчёт с понижающим коэффициентом.

Что мы предлагаем

Портативный кабель типа W — одна из четырёх позиций серии в каталоге ООО «Мингда Кабельная Группа». Завод основан в 1989 году, площадка 287 000 м², более 200 производственных линий, 800 сотрудников. Шахтный кабель — отдельное направление в основной номенклатуре завода, а не позиция, выпускаемая под заказ раз в год.

Серия выпускается по ICEA S-75-381 / NEMA WC 58 с проводниками по ASTM B172 и B33 и проверкой по CAN/CSA C22.2 № 96. Лужёный проводник — штатное исполнение, не опция. Оболочка по базовой поставке CPE; CSP, PCP, NBR и ПВХ — под заказ, как и армирующая прослойка между слоями.

Завод сертифицирован по ISO 9001, ISO 14001 и OHSAS 18001, имеет обязательную китайскую сертификацию CCC и знаки безопасности горнодобывающей продукции — для шахтной номенклатуры это отдельное требование, а не общая формулировка. Есть также сертификация ЕАС и СЕ. Состав документов на партию — протокол заводских испытаний — согласуется в спецификации. Длина отрезка на барабане, диаметр шейки и упаковка согласуются отдельно по каждой поставке: кабель этой серии чаще всего едет под конкретную машину, а не на склад.

Получите подбор по вашей машине

Пришлите число жил, требуемое сечение, диаметр барабана и температуру на участке. Вернём подбор по ICEA S-75-381 с наружным диаметром, весом и пересчётом тока на вашу температуру — чтобы барабан и вводной узел проверили до размещения заказа.

Остальные позиции серии — на страницах трёхжильного, пятижильного и одножильного портативного кабеля типа W; для задач, где нужен экран, в каталоге есть экран с металлической оплёткой и сердечником для мониторинга, для сетей 8 кВ на передвижном оборудовании — круглый портативный кабель с оболочкой CPE на 8 кВ.