Cabo de enrolamento vs. cabo de arrasto: guia de seleção para mineração

Cabo de enrolamento versus cabo de arrasto: a decisão rápida

O padrão de movimento é o primeiro filtro. O regime de enrolamento cria flexões repetidas no tambor, tração, pressão entre camadas, contato com as guias e possível torção. O regime de arrasto enfatiza mais o arrasto, o impacto, o esmagamento, os cruzamentos de rotas, a tração e as curvas irregulares.

A WorkSafe Western Australia define um cabo de enrolamento como aquele projetado para ser enrolado e desenrolado frequentemente de um tambor, enquanto um cabo de arrasto é projetado para se mover com equipamentos móveis. Essa distinção é um ponto de partida útil em engenharia, mesmo quando outra jurisdição rege o projeto.

O que muda dentro de um cabo em enrolamento ou arrasto?

Não existe uma receita universal de camadas para nenhuma das designações. Tensão, norma, tipo de mina e projeto da máquina alteram o condutor, o isolamento, as blindagens, os condutores de aterramento ou piloto, o reforço e a capa externa. A comparação abaixo descreve as prioridades de projeto a serem verificadas, e não uma promessa de que todos os cabos contenham as mesmas características.

A escolha do material não se baseia apenas no nome. A espessura da capa, o reforço, a ligação, o passo de reunião dos condutores, o diâmetro do cabo e a construção completa testada determinam o comportamento do cabo em serviço.

Quando a abrasão é a exposição dominante e não apenas mais um fator entre vários, a seleção de revestimentos resistentes à abrasão para equipamentos móveis percorre os compostos, os métodos de ensaio e as condições do percurso que determinam quanto tempo uma bainha resiste ao contacto com o carretel e ao arrasto.

Quando devo especificar um cabo de enrolamento para mineração?

Comece com uma família de enrolamento quando o cabo se enrola e desenrola repetidamente em um tambor motorizado durante o deslocamento normal da máquina. As aplicações típicas incluem máquinas de carregamento, transporte e descarga (LHD), pás elétricas, escavadeiras, empilhadeiras, recuperadoras e outros equipamentos móveis alimentados por carretel.

O Registro do cabo de enrolamento LHD NSHTOEU 0,6/1 kV mostra um exemplo de baixa tensão com reforço antitorção colado e um caminho de suporte central opcional. O Registro de cabo de enrolamento de média tensão R-(N)TSCGEWÖU oferece um caminho de produto de MV separado. Esses links são pontos de partida, não provas de que uma construção listada seja adequada para um tambor específico.

• Defina se o tambor é monoespiral, cilíndrico ou multicamadas.
• Forneça o diâmetro do núcleo, o diâmetro do flange, a largura do tambor, os dados da ranhura e a capacidade do cabo.
• Informe a distância percorrida, o número de ciclos, a velocidade, a aceleração, a inclinação e as condições de parada.
• Identifique guias, roletes, entrada de cabos, curvas reversas, ângulo de desvio e comprimento de suspensão.
• Indique a força máxima de tração, o controle de torque e como qualquer elemento de suporte está ancorado.

Quando devo especificar um cabo de arrasto para mineração?

Comece com uma família de arrasto quando o cabo se move com a máquina, mas não é rotineiramente armazenado em um carretel motorizado. Ele pode ser arrastado, estendido, reposicionado, recolhido por um manipulador de cabos ou movido entre posições protegidas da rota.

O Registro de cabo de arrasto NTSWÖU-J 0,6/1 kV é uma referência de produto de baixa tensão. Para uma rota de média tensão semiflexível, como uma conexão de transportador ou bomba, o Registro de cabo de média tensão F-(N)TSCGEWÖU ilustra um caminho de aplicação adjacente. Um cabo semiflexível não deve ser reclassificado como um cabo de carretel motorizado sem validação específica.

• Mapeie todas as superfícies: rocha, lama, concreto, trilhos, bandejas, rampas e água parada.
• Sinalize cruzamentos de veículos, bordas afiadas, pontos de esmagamento, portas, guias e fontes de calor.
• Descreva o método de tração, o deslocamento máximo, as mudanças de direção e o equipamento de movimentação.
• Defina alívio de tensão, acopladores, junções, braçadeiras, proteção de rota e acesso para inspeção.
• Registre os danos já observados em vez de pedir apenas uma capa mais resistente.

E se o cabo utilizar um manipulador ou carretel de armazenamento?

Descreva cada zona de movimento. Um cabo pode arrastar-se ao longo de parte da rota, sofrer flexão inversa através de um manipulador e depois ficar numa bobina utilizada apenas para a mudança de posição. Uma bobina de armazenamento não cria automaticamente um serviço de enrolamento, enquanto um manipulador pode gerar flexões e tensões repetidas mesmo quando o cabo nunca chega a um tambor. Uma rota sem qualquer zona de movimento é um serviço estático, tratado separadamente em rotas de mina fixas e armadas.

Considere dois cabos com a mesma tensão e a mesma bitola do condutor. Um deles fica estendido antes de a máquina iniciar; o outro passa por um manipulador de curvatura em S durante todos os turnos. Suas designações elétricas são idênticas, mas a segunda aplicação torna a geometria da curvatura reversa, a pressão das guias, o controle de tração e a fadiga fatores essenciais na especificação. A descrição do movimento, e não o nome do produto mais próximo, resolve a área cinzenta.

Sete entradas de bobina e curva dinâmica para verificação

Um carretel não lê a ficha técnica; ele responde ao diâmetro, tensão, velocidade, alinhamento e quantidade de cabo armazenado. Forneça essas informações antes que o fabricante confirme a adequação do enrolamento.

Os riscos associados a cabos de arrasto exigem controle de rota, e não apenas alterações nos cabos.

A resistência à abrasão não compensa a passagem descontrolada de veículos ou uma aresta de aço afiada. O projeto da rota, o espaçamento, os suportes, a sinalização visível, a proteção da passagem, o alívio de tensão, a inspeção e as normas de manuseio fazem parte do sistema de cabos.

Para as minas da Austrália Ocidental, as diretrizes da WorkSafe exigem que os cabos sejam localizados, suportados e protegidos para reduzir danos, evitar obstruções de acesso e separá-los de outros serviços. Nas minas de carvão subterrâneas dos EUA, 30 CFR Parte 75, Subparte G Abrange tópicos como resistência à chama, proteção de circuitos, emendas, fixação, proteção contra danos mecânicos e desconexão. Aplique somente as regras e edições que regem a mina em questão.

Verificações elétricas compartilhadas por cabos de enrolamento e de arrasto

O regime de movimentação não substitui o projeto elétrico. Confirme a tensão do sistema, a corrente de carga, o regime de partida, o comprimento do cabo, a queda de tensão, as condições de instalação e térmicas, o nível de falta, as configurações de proteção, a seção transversal do condutor, as blindagens, os condutores de aterramento, a função piloto ou de verificação de aterramento, os acopladores, os prensa-cabos e os kits de terminação.

Não confunda um condutor de aterramento com um condutor piloto ou de verificação de aterramento. O condutor de aterramento fornece o caminho de aterramento do equipamento. Em sistemas que utilizam monitoramento de continuidade de terra, um condutor piloto faz parte de um circuito de monitoramento que pode iniciar a desenergização quando o circuito sai do seu estado aceitável. A WorkSafe WA explica essa função em seu contexto regulatório; o esquema do projeto e as normas locais determinam o arranjo necessário.

As normas também dependem do mercado e da mina. Por exemplo, a WorkSafe WA cita AS/NZS 2802:2000 para mineração/uso geral que não seja carvão subterrâneo e discute AS/NZS 1802:2018 no contexto de cabos de carvão subterrâneo. Indique a norma exigida, a edição e quaisquer documentos de aceitação específicos da mina na solicitação de cotação.

Um processo prático de seleção de cabos de enrolamento ou arrasto

Dados de solicitação de cotação para um cabo de mineração com enrolamento ou arrasto.

Envie dados suficientes da aplicação para que o fornecedor possa avaliar a construção, em vez de ter que adivinhar com base no nome do cabo.

• Elétrica: tensão do sistema, corrente ou seção do condutor, fases/condutores, comprimento do cabo, regime de partida, limite de queda de tensão, dados de falta e proteção.
• Movimento: máquina, deslocamento, tipo de carretel/manipulador, desenho do tambor e do rolete, raios de curvatura, velocidade, ciclos, tração, torção, comprimento de suspensão e camadas armazenadas.
• Percurso e ambiente: superfícies, cruzamentos, exposição a esmagamento/impacto, água, óleo, produtos químicos, luz solar, requisitos de chama e temperaturas.
• Interfaces do sistema: blindagens, funções de aterramento e piloto, acopladores, prensa-cabos, terminação, braçadeiras, alívio de tensão e ancoragem do elemento de suporte.
• Documentos comerciais: norma e edição, marcação do cabo, plano de teste/inspeção, aprovações necessárias, comprimento do tambor, quantidade e país de entrega.

Envie a lista completa de movimentação e de dados elétricos para uma análise técnica de orçamento. A aprovação final do cabo permanece sob a responsabilidade do engenheiro responsável e da autoridade competente.

Fontes e âmbito editorial

Este guia utiliza registros de normas e regulamentações para definições e limites de segurança, pesquisas governamentais para contexto de mecanismos e registros atuais da TEBAOFLEX para exemplos específicos de produtos. Trata-se de um auxílio para seleção, não uma aprovação, certificado, cálculo de engenharia ou instrução de reparo.

• WorkSafe WA – orientações sobre cabos de arrasto e de enrolamento
• Registro de catálogo da Standards Australia – AS/NZS 2802:2000
• Registro de catálogo da Standards Australia – AS/NZS 1802:2018
• 30 CFR Parte 75, Subparte G – cabos de arrasto
• Resources Safety and Health Queensland – gestão de cabos de arrasto de superfície
• Arquivo do US Bureau of Mines/NIOSH – Manuseio de cabos em minas a céu aberto