PL157434B1

PL157434B1 - Power transmission cable for use in mines

Info

Publication number: PL157434B1
Application number: PL27584088A
Authority: PL
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1992-05-29

Abstract

1. A mining electric supply cable which contains individually screened, plastic insulated working copper conductors, a filler coating and a plastic tube. The cable is distinctive in that the working insulation (2) of each of the working conductors (1) is wrapped in an non-metallic screen (3) made from one layer of a conductive strip while a metallic screen (4) is built from two layers of a copper strip; the conductive strip of the non-metallic screen (3) is wound spirally in such a way that each coil overlaps the next one by at least 30% of its width, while the lower part of the screen (4) is wound in such a way that clearances are left, their width being 50% of the strip's width; the clearances are covered with the other layer of the copper strip that overlaps as well the coils of the lower layer by 25% of their width; there is also a bare copper wire (5) placed centrally to the working conductors (1).2. A mining electric supply cable which contains individually screened, plastic insulated working copper conductors, a filler coating and a plastic tube. The cable is distinctive in that the working insulation (2) of each of the working conductors (1) is wrapped in metallic screen (3) of two equally wide layers of copper strip in such a way that the lower layer is wound with clearances and the coils of the upper layer overlap the lower ones by at least 10 mm; there is also a bare copper wire (5) placed centrally to the working conductors (1).<IMAGE>

Description

Przedmiotem wynalazku jest elektroenergetyczny kabel górniczy, zwłaszcza szybowy kabel elektroenergetyczny na napięcie znamionowe 3,6/6 kV, przeznaczony do przesyłania energii elektrycznej w szybach górniczych.The subject of the invention is a mining power cable, in particular a shaft power cable with a rated voltage of 3.6 / 6 kV, intended for the transmission of electricity in mining shafts.

Znany jest i powszechnie stosowany w praktyce górniczej kabel elektroenergetyczny przeznaczony do pracy pod napięciem 3,6/6 kV, który jest przystosowany do układania w szybach górniczych. Kabel posiada trzy miedziane żyły robocze, które są izolowane wzajemnie przesyconym papierem kablowym. Na skręconych izolowanych żyłach roboczych znajduje się kolejno obwój z taśm papierowych, powłoka ołowiana, osłona ochronna, pancerz z drutów stalowych i osłona przeciwkorozyjna. Podstawową wadą elektroenergetycznych kabli szybowych w izolacji papierowej jest wyciekanie syciwa, którym przesycony jest papier stanowiący izolację żył roboczych. Ponadto, w warunkach ruchowych przy łączeniu tego typu kabli wymagane jest stosowanie zalew kablowych, co stanowi kolejną niedogodność, przesądzającą o małej przydatności tego typu kabli w praktyce.It is known and commonly used in mining practice, a power cable designed to work under a voltage of 3.6 / 6 kV, which is adapted to be laid in mining shafts. The cable has three working copper conductors, which are insulated with mutually supersaturated cable paper. On the twisted insulated working conductors there is successively a paper tape wrapping, a lead sheath, a protective sheath, a steel wire armor and a corrosion protection sheath. The main disadvantage of power shaft cables in paper insulation is the leakage of saturant, which is saturated with the paper which is the insulation of the working veins. In addition, in operational conditions, when connecting this type of cables, it is required to use cable locks, which is another disadvantage, deciding about the low usefulness of this type of cables in practice.

Ponadto z polskiego opisu wzoru użytkowego według prawa ochronnego Ru-39059 jest znany górniczy kabel elektroenergetyczny przeznaczony do zasilania urządzeń rozdzielczych i maszyn górniczych w podziemiach kopalń o napięciu znamionowym 3,6/6 kV. Kabel według wzoru użytkowego ma trzy miedziane żyły robocze izolowane tworzywami sztucznymi. Na skręcone izolowane żyły robocze nałożona jest powłoka wypełniająca z tworzywa sztucznego, na której znajduje się pancerz. Pancerz jest wykonany w postaci obwoju, który stanowią w 65 : 70 i druty stalowe płaskie iw 30 ii druty miedziane okrągłe. Na pancerzu jest wytłoczona osłona zewnętrzna z tworzywa sztucznego. Wadą powyższego rozwiązania jest brak indywidualnego ekranowania miedzianych żył roboczych kabla.Moreover, from the Polish description of the utility model according to the protection law Ru-39059, there is a known mining power cable intended for supplying switching devices and mining machines in the underground of mines with a rated voltage of 3.6 / 6 kV. The utility model cable has three plastic-insulated copper conductors. The twisted insulated working conductors are covered with a plastic filler coating with the armor. The armor is made in the form of a wrap, which consists of flat steel wires in 65: 70 and round copper wires. The outer shell is embossed with plastic on the armor. The disadvantage of the above solution is the lack of individual shielding of the copper working conductors of the cable.

157 434157 434

Znany jest również z opisu polskiego zgłoszenia patentowego nr P.201 196 BUP 7/7B elektroenergetyczny kabel górniczy przeznaczony do pracy pod napięciem 1 kV i ó kV, któregu miedziane żyły robocze są izolowane tworzywami termoplastycznymi, a ponadto na żyłach roboczych znajduję się ekrany niemetaliczne. Żyłę ochronną lub zerową kabla stanowią obwoje z taśm miedzianych nawinięte na ekranowanne żyły robocze oraz drut miedziany znajdujący się w rdzeniu opancerzenia, którym jest taśma lub drut stalowy.There is also known from the description of the Polish patent application No. P.201 196 BUP 7 / 7B mining power cable designed to work at a voltage of 1 kV and 8 kV, the copper working conductors of which are insulated with thermoplastic materials, and there are non-metallic screens on the working conductors. The protective or neutral conductor of the cable consists of wraps of copper tapes wound on shielded working conductors and copper wire in the armor core, which is a steel tape or wire.

Wadą ujawnionego rozwiązania jest wysoki stopień komplikacji budowy kabla wynikający z zastosowania indywidualnych ekranów żył roboczych oraz ekranu ogólnego. Ponadto taka budowa kabli narzuca stosowanie dobieranych urządzeń zabezpieczających, specjalnie przystosowanych do współpracy z tymi kablami. Kolejną niedogodnością tego rozwiązania jest znaczne zużycie taśmy miedzianej potrzebnej do budowy żyły ochronnej lub powrotnej, wynikające ze sposobu jej nakładania na ekranowane żyły robocze. Z wymienionych powyżej względów kable tego typu są w górnictwie stosowane jedynie w miejscach o najwyższym stopniu zagrożenia pożarowego i wybuchowego.The disadvantage of the disclosed solution is the high degree of complexity of the cable structure resulting from the use of individual screens of the working conductors and the general screen. Moreover, such a construction of cables imposes the use of selected safety devices, specially adapted to work with these cables. Another disadvantage of this solution is the significant wear of the copper strip necessary for the construction of the protective or return conductor, resulting from the way it is applied to the shielded working conductors. For the above reasons, cables of this type are used in mining only in places with the highest degree of fire and explosion hazard.

Elektroenergetyczny kabel górniczy według wynalazku ma trzy miedziane żyły robocze izolowane materiałem termoplastycznym. Na izolację każdej żyły roboczej jest nałożony ekran, wykonany z jednej warstwy niemetalicznej taśmy przewodzącej oraz dwóch warstw taśmy miedzianej. Niemetaliczna taśma przewodząca jest spiralnie nawinięta na izolację zył roboczych tak, że każdy jej zwój zachodzi na następny na co najmniej 30% jego szerokości. Ekran metaliczny jest wykonany z nawiniętych spiralnie dwóch warst taśmy miedzianej o jednakowej szerokości. Prześwity pomiędzy zwojami taśmy · dolnej stanowią 50% szerokości taśmy. Zaś druga warstwa taśmy jest nawinięta tak, że pokrywa te prześwity i zachodzi jednocześnie na 25% szerokości każdego zwoju taśmy dolnej. Ekranowane żyły robocze są skręcone w ośrodek kabla wokół gołego drutu lub linki miedzianej. Na ośrodek kabla jest nałożona powłoka wypełniająca z tworzywa termoplastycznego, pancerz stalowy z drutów okrągłych lub profilowanych oraz osłona przeciwkorozyjna z tworzywa termoplastycznego. W innym rozwiązaniu wynalazku, kabel ma trzy miedziane żyły robocze, izolowane materiałem termoplastycznym. Na izolację każdej żyły roboczej jest nałożony metaliczny ekran, który jest wykonany z dwóch warstw taśmy miedzianej o jednakowej szerokości, nawiniętych spiralnie jedna na drugą. Warstwa dolna taśmy jest nawinięta z prześwitami, zaś zwoje taśmy górnej zachodzą na każdy ze zwojów taśmy dolnej z nakładką wynoszącą co najmniej 10 mm.The mining power cable according to the invention has three copper working conductors insulated with thermoplastic material. Each working conductor is insulated with a shield made of one layer of non-metallic conductive tape and two layers of copper tape. The non-metallic conductive tape is helically wound on the insulation of the working wires so that each turn overlaps the next one by at least 30% of its width. The metallic screen is made of two helically wound layers of copper tape of equal width. Clearances between the turns of the lower belt constitute 50% of the belt width. And the second layer of tape is wound so as to cover these clearances and simultaneously overlaps 25% of the width of each turn of the bottom tape. Shielded working conductors are twisted into a cable core around the bare wire or copper cable. The cable core is covered with a filling sheath made of thermoplastic material, steel armor made of round or profiled wires and a corrosion protection cover made of thermoplastic material. In another embodiment of the invention, the cable has three copper working conductors insulated with a thermoplastic material. A metallic screen is applied to the insulation of each working conductor, which is made of two layers of copper tape of the same width, wound one on top of the other in a spiral. The bottom strip layer is wound with clearances and the turns of the top strip overlap each of the turns of the bottom strip with an overlap of at least 10 mm.

Ekranowane żyły robocze są skręcone w ośrodek kabla wokół gołego drutu lub linki miedzianej. Na ośrodku jest wytłoczona powłoka wypełniająca, z tworzywa termoplastycznego, pancerz z drutów stalowych i osłona przeciwkorozyjna z tworzywa termoplastycznego.Shielded working conductors are twisted into a cable core around the bare wire or copper cable. The medium is embossed with a thermoplastic filler coating, a steel wire armor and a thermoplastic corrosion protection cover.

Zaletą elektroenergetycznego kabla górniczego według wynalazku jest zastąpienie izolacji papierowej izolacją z tworzywa termoplastycznego, dzięki czemu zostaje wyeliminowane zjawisko wyciekania syciwa kablowego oraz konieczność stosowania zalew kablowych. Zastąpienie powłoki ołowianej powłoką z tworzywa termoplastycznego prowadzi do znacznego obniżenia kosztu jednostkowego kabla oraz ułatwienia natury eksploatacyjnej i montażowej. Zastosowanie w kablu ekranu metalicznego z taśm miedzianych zapewni uzyskanie wymaganej konduktancji kopalnianej sieci ochronnej. Ponadto, zaletą opisanego kabla jest zastosowanie indywidualnych ekranów żył roboczych, co zapewnia bezpieczeństwo eksploatacji w miejscach o najwyższym stopniu zagrożenia pożarowego i wybuchowego. Konstrukcja kabla jest przystosowana do specjalnie trudnych warunków eksploatacji w szybach kopalnianych oraz w wyrobiskach o dużym kącie nachylenia.The advantage of the power mining cable according to the invention is the replacement of paper insulation with insulation made of thermoplastic material, thanks to which the leakage of cable saturant and the need to use cable grouts are eliminated. Replacing the lead coating with a thermoplastic coating leads to a significant reduction in the unit cost of a cable and facilitates its operation and assembly. The use of a metallic shield made of copper strips in the cable will ensure the required conductance of the mine protective network. Moreover, the advantage of the described cable is the use of individual screens of working conductors, which ensures safe operation in places with the highest level of fire and explosion risk. The structure of the cable is adapted to the especially difficult operating conditions in mine shafts and in workings with a large inclination angle.

157 434157 434

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny elektroenergetycznego kabla górniczego z ekranem niemetalicznym i z ekranem z taśm miedzianych, a fig. 2 przekrój poprzeczny kabla z ekranem metalicznym.The subject of the invention is shown in the embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows a cross-section of a mining power cable with a non-metallic shield and a copper strip shield, and Fig. 2 shows a cross-section of a cable with a metallic shield.

Jak uwidoczniono na rysunku według fig. 1, ośrodek kabla stanowią trzy miedziane robocze żyły 1 w izolacji 2 z tworzywa sztucznego. Na izolacji 2 roboczych żył 1 znajduje się niemetaliczny ekran 3 wykonany z przewodzącej taśmy i ekran 4 z dwóch warstw taśmy miedzianej. Ekranowane robocze żyły 1 są skręcone w ośrodek wokół gołego miedzianego drutu 5, który zapewnia uzyskanie ciągłości ekranów 4 roboczych Zył 1. Na ośrodek nałożona jest kolejno powłoka wypełniająca ś z termoplastycznego tworzywa, pancerz 7 z profilowanych stalowych drutów i osłona przeciwkorozyjna 8 z termoplastycznego tworzywa.As shown in the figure according to Fig. 1, the cable core consists of three working copper conductors 1 with plastic insulation 2. On the insulation of 2 working wires 1 there is a non-metallic shield 3 made of a conductive tape and a shield 4 made of two layers of copper tape. The shielded working conductors 1 are twisted into a medium around the bare copper wire 5, which ensures the continuity of the working screens 4. Wrist 1. The medium is successively covered with a filling coating wypełni made of thermoplastic material, an armor 7 made of profiled steel wires and a corrosion protection shield 8 made of thermoplastic material.

Figura 2 przedstawia rozwiązanie, w którym miedziane żyły 1 kabla są pokryte izolacją 2 z tworzywa sztucznego, a izolacja 2 jest otoczona metalicznym ekranem 3 wykonanym z dwóch warstw taśmy miedzianej. Nieizolowany drut miedziany 4 zapewnia ciągłość ekranowania roboczych żył 1. Na ośrodku kabla znajduje się powłoka wypełniająca 5 z termoplastycznego tworzywa, stalowy pancerz 6 z profilowanych drutów i osłona przeciwkorozyjna 7 z termoplastycznego tworzywa.Figure 2 shows a solution where the copper conductors 1 of the cable are covered with plastic insulation 2 and the insulation 2 is surrounded by a metallic shield 3 made of two layers of copper strip. The uninsulated copper wire 4 ensures the continuity of the shielding of the working conductors 1. On the cable core there is a filling sheath 5 made of thermoplastic material, a steel armor 6 made of profiled wires and a corrosion protection shield 7 made of thermoplastic material.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Department of Publishing of the UP RP. Circulation of 90 copies

Cena 5000 zł.Price PLN 5,000.

Claims

Patent claims

1. Power mining cable with copper working conductors in plastic insulation and with individual shields, as well as a filling sheath and an outer plastic sheath, characterized in that the working insulation / 2 / of each working conductor / 1 / has a wound non-metallic screen / 3 / made of one layer of conductive tape and a metallic shield / 4 / made of two layers of copper tape, but the conductive tape of the non-metallic shield / 3 / is wound in a spiral so that each turn overlaps the next one by at least 30¾ of its width, and the lower layer of copper shielding tape / 4 / is wound with clearances of 50¾ of the width of the tape, which in turn are covered with a second layer of turns of copper tape overlapping 25¾ of the width of each turn of the lower layer, with non-insulated copper coaxially placed between the working conductors / 1 / wire / 5 /.

2. Mining power cable with copper working conductors in plastic insulation and with individual screens, a filling sheath and an outer plastic sheath, characterized in that on the working insulation / 2 / of each working conductor / 1 / it has a metal screen wound on / 3 / made of two layers of copper strip of the same width, the bottom layer of the strip is wound with clearances, and the turns of the upper strip overlap each of the turns of the bottom strip with an overlap of at least 10 mm, and a non-insulated copper strip is located concentrically between the cores / 1 / wire / 4 /, * ♦ *