Для проведения подземных выработок по добыче каменного угля, руды, горючих сланцев и других горных пород требуется дорогостоящее высокотехнологичное оборудование. Поддержка рабочего состояния оборудования обеспечивается при помощи кабельных линий, которые в процессе эксплуатации подвергаются тяжелым механическим нагрузкам, влияющим на надежность и срок службы кабеля. К таким нагрузкам относятся постоянные растягивающие и изгибающие нагрузки, закручивание кабеля, удары и истирание породой, вибрация. Кроме того, на работоспособность шахтных кабелей оказывают воздействия климатические факторы – влажность, пыль, температура, агрессивные среды, плесневые грибы.

Опыт эксплуатация шахтных кабелей показывает, что наиболее слабым элементом конструкции, выходящим из строя в первую очередь, являются жилы управления, которые в процессе работы подвергаются знакопеременным изгибам с последующим обрывов проволок в жилах и уменьшением их прочностных характеристик. Другая проблема связана с разрывов наружной оболочки и брони кабеля об острые режущие края горных пород, что ведет за собой проникновение во внутрь кабеля коррозионно-активных шахтных вод, распространяющихся вдоль кабеля к питающему оборудованию.

Повреждение шахтного кабеля в процессе эксплуатации приводит к длительному простою оборудованию, связанному с установлением места аварии, ремонтом или заменой участка кабельной линии, а также потере производительности и финансовым убыткам. Таким образом, весь этот комплекс факторов должен учитываться при разработке конструкции кабеля, выборе изоляционных материалов и защитных покровов.
На сегодняшний день наиболее популярные мировые производители шахтных кабелей:

    BITNER (Польша) – BiTflex;
Prysmian Group (Италия) – PROTOMONT;
Nexans (Франция) – NSSHOEU и др.

Однако, в связи с взятым в 2014 г. курсом на импортозамещение остро возникла проблема в отсутствие отечественных конкурентоспособных шахтных кабелей для подземных выработок. Поэтому потребители зачастую используют сравнительно дешевые кабели по отношению к зарубежным аналогам, разработанные более 20 лет назад (КГЭШ). Срок службы таких кабелей рассчитан не менее чем на полтора года. Тем не менее, в условиях жестких механических нагрузок кабели выходят из строя уже после 2-3 месяцев эксплуатации.

В 2015 г. ООО «Томский кабельный завод» осуществил постановку на серийное производство кабелей силовых гибких шахтных на напряжение 1140 и 3300 В марки ТОФЛЕКС КГШРЭКП (ТУ 3541-066-12427382-2015).
Кабели предназначены для нестационарной прокладки и присоединения передвижных машин и электрооборудования в подземных выработках на напряжение 1140 и 3300 В переменного тока частотой 50 Гц в условиях повышенных механических нагрузок. Жилы управления кабелей предназначены для питания вспомогательного оборудования на напряжение 220 В переменного тока частотой 50 Гц.

Конструктивные особенности кабеля:

    Токопроводящая жила – медная/медная луженая, 6 класс гибкости по ГОСТ 22483.

Преимущества (по сравнению с кабелем КГЭШ): более гибкий, меньше радиус изгиба, больше число изгибов и перегибов, удобство прокладки и монтажа.

    Изоляция – этиленпропиленовая резина.

Преимущества (по сравнению с кабелем КГЭШ): длительно допустимая температура на жиле не более 90˚С против 70˚С у резины РТИ-1 или РТИ-1С. Таким образом, допустимая токовая нагрузка кабеля на 20% выше.

    Жилы управления – специальная конструкция жил, располагающихся в пространстве между основными жилами.

Преимущества (по сравнению с кабелем КГЭШ): стойкость к высоким растягивающим нагрузкам.

    Экран – комбинированный экран по основным жилам из обмотки полупроводящей лентой и оплетки медными/медными лужеными проволоками и синтетическими нитями.

Преимущества (по сравнению с кабелем КГЭШ): обеспечение скольжения жил во время изгибов/перегибов кабеля.

    Броня – гибкий комбинированный водоблокирующий защитный покров.

Преимущества (по сравнению с кабелем КГЭШ): высокая стойкость к раздиру горной породой и продавливаю при наезде грузового транспорта; предотвращение распространения влаги к шкафам управления.

    Оболочка – термопластичный полиуретановый эластомер.

Преимущества (по сравнению с кабелем КГЭШ): высокая технологичность и производительность материала; прочность при разрыве выше в 3,5 раза; относительное удлинение при разрыве выше в 2 раза; сопротивление раздиру выше в 3 раза; высокая стойкость к истиранию, твердость Шор А 83. Свойства материала позволяют уменьшить толщину оболочки и габариты кабеля при сохранении защитных свойств.

Помимо этого, к преимуществам кабеля марки ТОФЛЕКС КГШРЭКП относится высокая стойкость к изгибам. Результаты испытаний гарантируют не менее 10 000 циклов изгибов, что увеличивает ресурс работы кабелей в 2,5 раза по сравнению с кабелями марки КГЭШ (не менее 4 000 циклов). Минимальный радиус изгиба равный не менее 2,5 наружным диаметрам кабеля (КГЭШ – не менее 5 наружных диаметров) позволяет эксплуатировать кабель в кабелеукладчиках с диаметром изгиба 300-400 мм.

Таким образом, конструктивные и технические характеристики шахтного кабеля марки ТОФЛЕКС КГШРЭКП полностью превосходят характеристики отечественного аналога, и является конкурентоспособным изделием по отношению к зарубежным представителям.

На XXIII международной специализированной выставке технологий горных разработок Международной специализированной выставке «УГОЛЬ РОССИИ И МАЙНИНГ -2016» кабели шахтные ТОФЛЕКС КГШРЭКП был удостоен Дипломом и Золотой медалью в номинации «Разработка и внедрение новейших технологических решений для горного производства».