Hướng dẫn chọn cáp mỏ: 8 bước cho thiết bị di động

Chọn cáp mỏ: câu trả lời nhanh

Chọn cáp mỏ theo trình tự: xác định máy và tuyến, phân loại cách cáp chuyển động, tính chế độ điện, lập sơ đồ mạch bảo vệ, quy định đầy đủ cấu tạo cáp, ghi nhận nguy cơ cơ học và môi trường, xác nhận tiêu chuẩn chi phối và đối chiếu thiết kế chào hàng với bảng cáp bằng văn bản.

Điện áp là một tiêu chí lọc, không phải toàn bộ phương pháp chọn. Hai cáp cùng cấp điện áp vẫn có thể khác về độ mềm ruột dẫn, màn chắn, lõi pilot, gia cường, vỏ ngoài, giới hạn uốn và chuyển động dự kiến. Chọn chỉ theo điện áp giống như chọn giày bảo hộ chỉ theo cỡ: có liên quan về kỹ thuật, nhưng chưa đủ thông tin về nơi sử dụng.

1. Xác định máy, mạch và tuyến

Bắt đầu từ thiết bị vì cáp hoạt động như một phần của máy. Ghi rõ mạch cấp cho máy xúc tải, máy khoan, máy cắt, máy xúc, máy xúc gầu dây, bơm, băng tải, máy đào hầm, trạm biến áp di động hay tải khác. Sau đó lập sơ đồ điểm cấp điện, tuyến cáp, quãng di chuyển, chiều dài cáp và mọi dẫn hướng, con lăn, puly, điểm giao cắt và đầu vào.

Tuyến thường làm rõ yêu cầu mà tên sản phẩm không thể hiện. Cáp dịch chuyển 5 m khi bảo trì có chế độ khác cáp đi theo máy xúc tải suốt mỗi ca. Tương tự, dây bơm treo thẳng đứng, cáp máy xúc gầu dây đi qua đá vỡ và cáp cuốn tang đi qua đoạn uốn chữ S đều có yêu cầu riêng.

• Thiết bị: Loại máy, công suất danh định, loại động cơ hoặc truyền động, phương pháp khởi động và chu kỳ vận hành.
• Tuyến: Điểm cấp nguồn, hành trình, đoạn thẳng đứng, giao cắt, dẫn hướng, nguy cơ xe cộ và khả năng tiếp cận kiểm tra.
• Lắp đặt hiện hữu: Nhãn cáp, chiều dài, đầu cáp, bộ ghép nối, đầu siết cáp, tang và chi tiết giảm lực căng.
• Bằng chứng vận hành: ảnh chụp toàn bộ tuyến cáp, tang cuốn, các điểm vào và mọi vị trí hư hỏng lặp lại.

2. Phân loại chế độ cố định, kéo rê, cuốn tang và qua bộ xử lý cáp

Cáp kéo rê chuyển động cùng thiết bị di động, có thể chạm đất hoặc đi qua hệ thống xử lý. Cáp cuốn tang quấn vào và nhả khỏi tang lặp lại. Cáp cấp nguồn thường cấp cho thiết bị phân phối mà không uốn liên tục như vậy. Nếu cáp cấp nguồn hoàn toàn không di chuyển, xem cáp mỏ có giáp và lắp cố định để xem cấu tạo cho tuyến cố định. WorkSafe Western Australia coi kéo rê và cuốn tang là chế độ riêng, gắn với yêu cầu an toàn và tính liên tục nối đất theo thiết bị trong hệ thống áp dụng.

Với tang cuốn, cung cấp đường kính lõi tang, đường kính vành, chiều rộng hữu dụng, số lớp, góc dẫn cáp vào tang, tốc độ tuyến, gia tốc, lực kéo, thay đổi hướng và tình trạng xoắn hoặc uốn đảo chiều. Với tuyến kéo rê, cung cấp khoảng kéo, bề mặt, lực căng, giao cắt và phương pháp xử lý. Hình học tang khó thay đổi sau khi cáp đến, vì vậy hãy xác nhận trước khi đặt hàng.

Dùng hướng dẫn chuyên biệt so sánh cáp mỏ cuốn tang và cáp kéo rê khi dạng chuyển động là quyết định đầu tiên chưa được giải quyết.

3. Tính điện áp, dòng điện, dòng cho phép và sụt áp

Xác nhận điện áp vận hành hệ thống và ký hiệu điện áp danh định của cáp; chúng liên quan nhưng không thay thế nhau. Tính dòng tải từ dữ liệu thiết bị, rồi đánh giá tải khởi động hoặc theo chu kỳ, chiều dài tuyến, sụt áp cho phép, môi trường, bó nhóm, phương pháp lắp đặt và giả định nhiệt độ dùng để xác định dòng cho phép.

IEC 60228 quy định yêu cầu ruột dẫn trong phạm vi áp dụng, còn tiêu chuẩn cáp mỏ và dữ liệu nhà sản xuất bổ sung chi tiết cấu tạo và ứng dụng. Không nguồn nào thay thế tính toán dự án. Chuyên gia điện có năng lực cần xác nhận tiết diện, phối hợp bảo vệ, khả năng chịu sự cố và sụt áp cho mạch thực tế.

4. Phối hợp màn chắn, nối đất và mạch kiểm tra nối đất

Ruột nối đất tạo đường nối đất thiết bị. Ruột kiểm tra nối đất thuộc mạch giám sát dùng để xác minh tính liên tục của mạch nối đất trong hệ thống áp dụng. Chúng có chức năng khác nhau; nhà cung cấp cần bố trí cụ thể thay vì yêu cầu chung về một lõi đất.

Cấu tạo trung áp có thể bổ sung màn chắn ruột dẫn, màn chắn cách điện và màn chắn kim loại để kiểm soát ứng suất điện và hỗ trợ đường dòng sự cố của hệ thống. Thiết kế màn chắn phải phù hợp đầu cáp, bộ ghép nối, cách nối đất và hệ thống bảo vệ. Đối với máy khai thác liên tục cao áp trong mỏ than hầm lò Hoa Kỳ, 30 CFR 75.824 đề cập bảo vệ ngắn mạch, quá tải, chạm đất và thấp áp. Quy định này có phạm vi tài phán xác định, không phải mẫu thiết kế áp dụng toàn cầu.

5. Quy định cấu tạo cáp như một hệ thống

Đọc cấu tạo từ ruột dẫn ra ngoài. Đồng bện sợi nhỏ hỗ trợ uốn, nhưng riêng thiết kế ruột dẫn không quyết định tuổi thọ động. Cách điện, màn chắn, vật liệu độn, gia cường, vỏ trong, vỏ ngoài, bước bện lõi và sự cân bằng sản xuất đều ảnh hưởng khả năng chịu ứng suất điện, uốn, kéo và xoắn.

Hàng thông tin về vỏ được giữ ngắn vì lựa chọn hợp chất đủ quan trọng để được trình bày riêng. Xem so sánh vỏ CPE, TPU và PVC về khả năng chịu mài mòn để tìm hiểu phương pháp thử tang sau các tên vật liệu đó và dạng mài mòn cho biết tuyến cần loại nào.

Để so sánh rộng hơn các dòng Bắc Mỹ, xem hướng dẫn cáp mỏ SHD-GC, Type G-GC và Type W. Để lập kế hoạch ứng dụng giữa các dòng theo khu vực, dùng dải cáp khai thác mỏ và đào hầm chỉ sau khi xác định chế độ làm việc.

6. Chuyển nguy cơ trên tuyến và hư hỏng cũ thành dữ liệu đặc tính

Mô tả môi trường bằng cơ chế tác động thay vì tính từ. “Chịu tải nặng” không cho kỹ sư cáp biết nguy cơ chính là mài trên đá, áp lực thành bên tại puly, dầu, nước xâm nhập, uốn ở nhiệt độ thấp, xoắn trên tang hay nhiệt ở đầu cáp.

Ghi nhiệt độ môi trường thấp nhất và cao nhất, nước hoặc ngâm nước, bùn, dầu, nhiên liệu, hóa chất, ánh nắng, yêu cầu tính năng cháy và khả năng tiếp cận kiểm tra. Ảnh cần có cả toàn cảnh lẫn cận cảnh; ảnh vết thương vỏ thiếu bộ dẫn hướng hay điểm giao cắt gây ra chỉ cho thấy một phần vấn đề.

7. Xác nhận tiêu chuẩn chi phối, phạm vi tài phán và bằng chứng phê duyệt

Tên cáp mỏ mang tính khu vực. Type W, G-GC, SHD-GC và MP-GC là ký hiệu quen thuộc ở Bắc Mỹ; thị trường khác dùng AS/NZS, SANS, VDE hoặc cấu tạo riêng cho dự án. Nhãn điện áp tương tự không làm các loại này tương đương. Mọi phương án thay thế cần được đối chiếu từng điều khoản và phê duyệt sai lệch trước sản xuất.

ANSI/ICEA S-75-381/NEMA WC 58 bao quát cáp di động và cáp cấp nguồn cho mỏ và ứng dụng tương tự trong phạm vi nêu rõ. Xác nhận phiên bản dự án yêu cầu. Tại Hoa Kỳ, yêu cầu cáp kéo rê mỏ than hầm lò được phân bố trong 30 CFR phần 75, tiểu phần G và quy định theo thiết bị như 30 CFR 18.35. Mỏ kim loại và phi kim tuân theo hệ quy định khác, bao gồm 30 CFR phần 57, tiểu phần K.

Nếu cần chấp thuận MSHA hoặc phê duyệt khác, yêu cầu bằng chứng cho đúng cấu tạo và nhãn chào hàng. Tài liệu dòng sản phẩm hoặc chứng nhận của cáp tương tự không chứng minh phê duyệt cho mặt hàng đề xuất; phê duyệt cũng không thay thế kiểm tra điện áp, dòng cho phép, chuyển động, phụ kiện và lắp đặt.

8. Lập bảng cáp yêu cầu báo giá và xác minh chào hàng

Ghi mỗi mạch trên một dòng bảng cáp. Bao gồm máy, điện áp hệ thống và cáp, dòng tải hoặc tiết diện, bố trí lõi, màn chắn và chức năng giám sát, chiều dài tuyến, chiều dài cáp cần, chế độ chuyển động, dữ liệu uốn hoặc tang, môi trường, đầu cáp, tiêu chuẩn chi phối và tài liệu cần thiết.

• Điện: Điện áp vận hành và danh định, dòng điện, chế độ khởi động, mức sự cố, cài đặt bảo vệ và giới hạn sụt áp.
• Cơ học: Chế độ kéo rê hoặc cuốn tang, giới hạn uốn, hình học tang, lực căng, tốc độ, xoắn, dẫn hướng và giao cắt.
• Cấu tạo: Ruột dẫn, cách điện, màn chắn, lõi đất và pilot, gia cường, vỏ và ghi nhãn cáp.
• Môi trường: Nhiệt độ, nước, dầu, hóa chất, mài mòn, UV, yêu cầu cháy và phân loại mỏ.
• Giao diện kết nối: Bộ ghép nối, đầu siết cáp, đầu cáp, tang, giảm lực căng và bản vẽ tương thích.
• Tài liệu: Tiêu chuẩn và phiên bản, bảng dữ liệu, mặt cắt, kích thước và dung sai, kế hoạch thử, bằng chứng phê duyệt, bảng tang cáp và sai lệch.

So sánh chào hàng theo cùng một bảng. Yêu cầu từng nhà cung cấp nêu giả định và sai lệch thay vì giấu trong mô tả “tương đương” chung. Cấu tạo cuối cùng cần được kỹ sư phụ trách và nhà sản xuất xác minh theo chu kỳ làm việc thực tế.

Khi bảng hoàn chỉnh, gửi dữ liệu ứng dụng cáp mỏ để xem xét kỹ thuật báo giá. Quy trình báo giá hỗ trợ lựa chọn, không thay thế phê duyệt kỹ thuật hoặc rà soát tuân thủ tại công trường.

Sai lầm thường gặp khi chọn cáp mỏ

• Bắt đầu từ tên loại quen thuộc: Tên có thể thuộc tiêu chuẩn, hậu tố điện áp hoặc chế độ chuyển động khác.
• Coi độ mềm dẻo là phù hợp cuốn tang: Chu kỳ tang lặp lại bổ sung các vấn đề lực căng, xếp lớp, xoắn và uốn đảo chiều.
• Chọn riêng hợp chất vỏ: Tính năng vận hành phụ thuộc toàn bộ cấu tạo, chiều dày, gia cường, gia công và tiếp xúc môi trường.
• Nhầm nối đất với kiểm tra nối đất: Một chức năng tạo đường nối đất; chức năng kia hỗ trợ giám sát tính liên tục trong hệ thống áp dụng.
• Bỏ qua phụ kiện: Cáp, bộ ghép nối, đầu cáp, đầu siết cáp, tang và hệ thống bảo vệ phải hoạt động đồng bộ.
• Chấp nhận tương đương không có tài liệu: Yêu cầu bảng dữ liệu hoàn chỉnh và bảng sai lệch gắn với yêu cầu dự án đã chỉ định.

Kiểm tra và sửa chữa vẫn thuộc quá trình lựa chọn

Cáp phù hợp vẫn cần xử lý có kiểm soát, bảo vệ tuyến, kiểm tra, thử điện và tiêu chí thay thế được ghi nhận. Hướng dẫn mỏ của WorkSafe và Queensland đều coi quản lý cáp và thiết bị cuốn tang là một phần hệ thống, không phải quyết định mua một lần.

Bài này không phải quy trình sửa chữa. Công việc cáp cao áp, thử nghiệm, nối và sửa phải tuân thủ yêu cầu cắt điện, nối đất, cô lập và người làm có năng lực áp dụng. Với ứng dụng than hầm lò Hoa Kỳ, 30 CFR 75.830 và 30 CFR 75.831 đưa ra quy định sửa chữa và công việc điện theo ứng dụng cụ thể.

Nguồn và phạm vi biên tập

Hướng dẫn này là khung lựa chọn, không phải phê duyệt cáp, chứng nhận tuân thủ hoặc thiết kế lắp đặt. Liên kết quy định mô tả phạm vi tài phán riêng. Liên kết sản phẩm và danh mục thể hiện cấu tạo tham chiếu, không chứng minh phù hợp cho dự án.

• WorkSafe WA: điện, cáp kéo rê và cuốn tang
• IEC 60228: ruột dẫn của cáp cách điện
• Danh mục tiêu chuẩn ANSI/ICEA S-75-381/NEMA WC 58
• 30 CFR phần 75, tiểu phần G
• Hồ sơ sản phẩm được MSHA phê duyệt