КШТ
Кабели шахтные гибкие (КШТ): полное техническое описание и сфера применения
Кабель шахтный гибкий, маркируемый аббревиатурой КШТ, представляет собой специализированный кабель, предназначенный для стационарной прокладки и подключения передвижных механизмов в подземных выработках шахт и рудников, включая участки, опасные по взрыву газа (метана) и угольной пыли. Его основное функциональное назначение — передача и распределение электрической энергии в трехфазных сетях с изолированной нейтралью напряжением до 6 кВ частотой 50 Гц. Конструкция КШТ разработана с учетом экстремальных условий эксплуатации: механических воздействий (растяжение, сдвиг, вибрация, удары), повышенной влажности, наличия агрессивных сред и строжайших требований к пожарной и взрывобезопасности.
Расшифровка маркировки КШТ
Маркировка кабеля строится по принципу, установленному ГОСТ и ТУ, и несет полную информацию о его конструкции и свойствах.
- К — Кабель
- Ш — Шахтный
- Т — С медными жилами (традиционно в маркировке, хотя в современных обозначениях может опускаться, так как по умолчанию жилы медные).
- КШТЭ — с экраном из медных проволок.
- КШТп — с полиэтиленовой изоляцией жил.
- КШТВ — с оболочкой из поливинилхлоридного пластиката пониженной горючести.
- КШТ-1, КШТ-2 — обозначения, указывающие на категорию размещения (для подземной прокладки и т.д.).
- Резиновая изоляция на основе бутилкаучука (БК) или этиленпропиленовой резины (ЭПР): Обеспечивает высокую гибкость, влагостойкость и стойкость к электрическим нагрузкам. ЭПР отличается повышенной термостойкостью.
- Изоляция из сшитого полиэтилена (СПЭ): В кабелях типа КШТп. Обладает отличными диэлектрическими характеристиками, высокой температурной стойкостью и малым весом.
- Питания мощных передвижных механизмов: проходческие комбайны, очистные комплексы, шахтные электровозы, скребковые и ленточные конвейеры.
- Стационарной прокладки по стенам и конструкциям подземных выработок, в тоннелях.
- Подключения распределительных устройств и трансформаторных подстанций в шахтах.
Далее могут следовать дополнительные буквенные индексы, уточняющие особенности:
Цифры в маркировке указывают на номинальное напряжение, количество и сечение токопроводящих жил. Например, КШТ 6 кВ 3х95+1х25+4х4 расшифровывается как кабель шахтный гибкий на напряжение 6 кВ, с тремя основными жилами сечением 95 мм², одной жилой заземления сечением 25 мм² и четырьмя жилами контрольных цепей сечением 4 мм².
Конструктивные особенности и материалы
Конструкция кабеля КШТ является многослойной и сложной, что обеспечивает его высокие эксплуатационные характеристики.
1. Токопроводящая жила
Изготавливается из медных проволок, скрученных по многопроволочной технологии. Медь обеспечивает высокую гибкость, электропроводность и стойкость к многократным изгибам. Класс гибкости жилы, как правило, не ниже 4-го по ГОСТ 22483.
2. Изоляция жил
В зависимости от модификации применяется два основных типа изоляции:
Изолированные жилы имеют отличительную расцветку или цифровую маркировку.
3. Поясная изоляция
Поверх скрученных изолированных жил накладывается слой поясной изоляции, обычно из резиновой смеси или полимерной ленты, который служит для формирования круглой формы сердечника и дополнительной электрической защиты.
4. Экран (при наличии)
В кабелях на напряжение 3 кВ и выше, а также в модификациях с индексом «Э», поверх поясной изоляции накладывается экран. Он выполняется в виде оплетки из медных проволок или токопроводящей ленты. Экран выравнивает электрическое поле вокруг жил, защищает от внешних электромагнитных помех и является элементом безопасности.
5. Оболочка
Внешняя оболочка — ключевой элемент защиты. Изготавливается из специальных материалов, обладающих масло-бензостойкостью, нераспространением горения, высокой механической прочностью и устойчивостью к грибкам и плесени. Чаще всего применяется резина на основе хлоропренового каучука (найрит) или специальные поливинилхлоридные пластикаты пониженной горючести (в КШТВ). Оболочка имеет, как правило, черный цвет.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение, U0/U, кВ | 0,66/1,14; 1,9/3,3; 3,8/6,6 |
| Количество и сечение основных жил, мм² | 3 или 4 жилы, сечением от 10 до 150 (зависит от напряжения) |
| Количество и сечение жил заземления (д/з) и контрольных (к) | 1-2 жилы д/з (сечение меньше основных), 4-12 контрольных жил (сечением 2.5-6 мм²) |
| Температурный диапазон эксплуатации, °C | От -40 до +50 (для резиновой изоляции до +65 в режиме перегрузки) |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 6-8 наружных диаметров кабеля |
| Допустимый нагрев жил при длительной работе | До +65°C (для резиновой изоляции), до +90°C (для изоляции из СПЭ) |
| Испытательное переменное напряжение, кВ/мин | Зависит от номинала: для 1 кВ — 3.5 кВ; для 6 кВ — 11 кВ |
| Сопротивление изоляции, МОм·км | Не менее 50-100 при +20°C |
Сфера применения и условия прокладки
Кабели КШТ предназначены для эксплуатации в сетях с изолированной нейтралью, что характерно для горнодобывающих предприятий. Они используются для:
Прокладка допускается в условиях высокой влажности (до 98% при +35°C), в средах, содержащих рудничный газ, угольную пыль, при наличии опасности механических повреждений. Кабель сертифицируется для применения во взрывоопасных зонах категорий I и II по ПУЭ и должен иметь соответствующий сертификат взрывозащиты (РРЭ или ЕАЭС).
Отличия от других марок кабелей (КГЭ, КГ, РПШ)
Часто возникает путаница между КШТ и другими гибкими кабелями.
| Марка кабеля | Основное назначение | Ключевые отличия от КШТ |
|---|---|---|
| КШТ | Шахты, рудники, взрывоопасные зоны. | Специальная масло-бензостойкая оболочка, сертификация для рудничных условий, наличие контрольных жил и жил заземления в стандартной конструкции, повышенная механическая прочность. |
| КГЭ (Кабель Гибкий с Экраном) | Подключение передвижных механизмов на поверхности, судов, экскаваторов. | Может не иметь сертификата для подземных выработок, оболочка может быть менее стойкой к агрессивной шахтной среде. Часто используется как аналог, но требует подтверждения пригодности для конкретных условий шахты. |
| КГ (Кабель Гибкий) | Подключение сварочного оборудования, переносных электроустановок. | Более легкая конструкция, отсутствие контрольных жил и обязательного экрана, не предназначен для стационарной прокладки в шахтах. |
| РПШ (Резиновый Подвесной Шахтный) | Подвесная прокладка в шахтах для освещения и питания механизмов до 1140 В. | Рассчитан на меньшее напряжение, имеет упрощенную конструкцию, часто используется для освещения и вспомогательных цепей, а не для питания мощных комбайнов. |
Требования безопасности и сертификация
Каждая партия кабеля КШТ должна иметь сертификат соответствия требованиям Технического регламента Таможенного союза (ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах») или национальных стандартов (для стран вне ЕАЭС). В документации указывается маркировка взрывозащиты, например, [Ex ia] I Ma или [Ex d] I Mb, что означает пригодность для разных уровней и видов взрывозащиты в рудничной атмосфере. Обязательны испытания на нераспространение горения, содержание галогенов (для некоторых модификаций) и механическую прочность.
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем отличается КШТ от КШТЭ?
Кабель КШТЭ имеет экран из медных проволок или токопроводящей полимерной ленты, который является обязательным для сетей напряжением 3 кВ и выше. Экран выполняет функцию выравнивания электрического поля, что повышает электрическую прочность кабеля, а также защищает от внешних электромагнитных наводок. КШТ без индекса «Э» на напряжение 1 кВ может не иметь экрана.
Можно ли использовать КШТ для прокладки на открытом воздухе?
Да, можно, но с учетом климатического исполнения, указанного в ТУ. Кабель КШТ рассчитан на широкий температурный диапазон и устойчив к ультрафиолету (благодаря черной оболочке). Однако при постоянной прокладке под прямыми солнечными лучами рекомендуется использование защитных лотков или гофр для увеличения срока службы.
Как правильно выбрать сечение жил КШТ?
Выбор сечения осуществляется на основе расчета по допустимому длительному току нагрузки с учетом условий прокладки (температура окружающей среды, группировка кабелей). Для шахтных условий обязателен учет систематических механических нагрузок. Рекомендуется руководствоваться ПУЭ (Глава 1.3) и использовать таблицы допустимых токовых нагрузок для кабелей с резиновой или пластмассовой изоляцией, предоставляемые производителем.
Требуется ли дополнительная защита при прокладке КШТ в земле (траншее)?
Кабель КШТ не предназначен для непосредственной прокладки в земле. Его оболочка не является бронированной и не имеет защиты от грызунов. Для подземной прокладки в траншеях необходимо использовать защитные трубы (ПНД, стальные) или короба, либо применять бронированные модификации кабелей, специально предназначенные для таких условий (например, ВБШв).
Какова стойкость оболочки КШТ к маслам и гидравлическим жидкостям?
Оболочка кабелей КШТ, особенно на основе хлоропренового каучука (найрита), обладает повышенной стойкостью к минеральным маслам, смазкам и воде. Однако при постоянном контакте с синтетическими гидравлическими жидкостями или агрессивными химикатами необходимо уточнять у производителя конкретные характеристики материала оболочки или предусматривать дополнительную защиту.
Каков типовой срок службы кабеля КШТ?
Номинальный срок службы кабеля КШТ при соблюдении условий эксплуатации, хранения, транспортировки и монтажа, установленный нормативной документацией, составляет не менее 4-5 лет. Фактический срок службы может достигать 10-15 лет и сильно зависит от интенсивности механических воздействий, циклов перегибов и условий окружающей среды.
Заключение
Кабель КШТ остается критически важным и технологически сложным продуктом для обеспечения энергобезопасности и бесперебойной работы горнодобывающей промышленности. Его конструкция представляет собой оптимальный баланс гибкости, механической прочности и высоких электроизоляционных свойств, адаптированный под экстремальные условия шахт. Правильный выбор марки, сечения и соблюдение правил монтажа и эксплуатации кабеля КШТ являются обязательным условием для создания надежных и безопасных систем электроснабжения подземных объектов. При проектировании и закупках необходимо руководствоваться актуальными техническими условиями (ТУ) производителя и требованиями действующих нормативных документов в области взрывозащиты и промышленной безопасности.