آیا کابل های استخراج ولتاژ متوسط ​​برای سیستم های سیگنال و کنترل مناسب هستند؟

در عملیات معدن، کابل ها بسیار بیشتر از انتقال برق به ماشین های سنگین انجام می دهند. آنها همچنین ستون فقرات را تشکیل می دهند که زیرساخت سیگنالینگ و کنترل را پشتیبانی می کند و از عملکرد سیستم های اتوماسیون و ایمنی همانطور که در نظر گرفته شده است اطمینان حاصل می کند. در حالی که الف کابل ماینینگ  که برای توزیع ولتاژ متوسط ​​طراحی شده است، نقشی حیاتی در نیرو دادن به پست‌ها و مراکز کنترل موتور دارد، مهندسان اغلب از خود می‌پرسند که آیا می‌تواند برای کاربردهای سیگنال و کنترل نیز استفاده شود. این مقاله رابطه بین تغذیه‌کننده‌های برق و کابل‌های ابزار دقیق اختصاصی را توضیح می‌دهد، چالش‌هایی مانند EMI و اتصال به زمین را توضیح می‌دهد و نشان می‌دهد که چگونه مشخصات صحیح ولتاژ متوسط ​​از سیستم‌های پایین دست محافظت می‌کند. ما در Far East Cables راه‌حل‌هایی ارائه می‌دهیم که تضمین می‌کند شبکه‌های برق و کنترل در معادن به‌طور یکپارچه با هم کار می‌کنند.

 

MV در مقابل کابل های کنترل و سیگنال: نمای کلی سیستم

فیدرهای ولتاژ متوسط ​​که معمولاً از 1 کیلو ولت تا 35 کیلو ولت متغیر هستند، نیروی کار توزیع برق در معادن هستند. آنها برق را از پست اصلی به پست های محلی، مراکز کنترل موتور و تابلو برق منتقل می کنند. بدون این ستون های MV، سنگ شکن ها، نوار نقاله ها، پمپ ها و فن های تهویه تا حدی متوقف می شوند.

از سوی دیگر، کابل های کنترل و سیگنال عملکردهای کاملا متفاوتی را انجام می دهند. آنها سیگنال‌های ولتاژ پایین را برای سیستم‌های اتوماسیون، مانند کنترل‌کننده‌های منطقی قابل برنامه‌ریزی (PLC)، سنسورها و تجهیزات SCADA ارسال می‌کنند. این کابل‌ها جریانی را که بر حسب میلی‌آمپر اندازه‌گیری می‌شود به جای صدها آمپر حمل می‌کنند، که آنها را به تداخل و اختلالات ولتاژ بسیار حساس می‌کند.

تمایز بین کابل‌های برق ولتاژ متوسط ​​و کابل‌های سیگنال/کنترل اختصاصی هم برای زمان کار و هم از نظر ایمنی اهمیت دارد. استفاده از فیدرهای MV برای سیگنال دهی نه توصیه می شود و نه عملی، زیرا عایق، محافظ، و پیکربندی هادی برای قدرت حجیم بهینه شده اند - نه کنترل دقیق. تفکیک مناسب تضمین می‌کند که سیستم‌های حیاتی مانند آلارم‌های تهویه، سوئیچ‌های ایمنی نوار نقاله و سنسورهای نظارت بر گاز حتی در طول عملیات با بار بالا قابل اعتماد باقی می‌مانند.

 

سیگنال های رایج و چالش های کنترل در نزدیکی خطوط MV

سایت های معدن برخی از سخت ترین محیط های الکتریکی را در صنعت ارائه می دهند. جریان های خطای زیاد، سوئیچینگ های مکرر و کابل های طولانی با هم ترکیب می شوند تا شرایطی را ایجاد کنند که قابلیت اطمینان سیگنال به راحتی به خطر بیفتد.

یکی از رایج ترین مسائل تداخل الکترومغناطیسی (EMI) است. هنگامی که کابل‌های معدن ولتاژ متوسط ​​بارهای نوسانی را حمل می‌کنند، میدان‌های الکترومغناطیسی تولید می‌کنند که می‌تواند جریان‌های ناخواسته را در هادی‌های ولتاژ پایین اطراف ایجاد کند. دستگاه‌های حساس، مانند حسگرهای مجاورت یا رله‌های کنترل، ممکن است در چنین شرایطی دچار مشکل شوند یا خوانش‌های نادرست ارائه دهند.

روش های زمین کردن نیز بر پایداری سیستم تأثیر می گذارد. سیستم‌های زمین ناسازگار یا با پیوند ضعیف، تفاوت‌های بالقوه‌ای ایجاد می‌کنند که در طول کابل‌های کنترل حرکت می‌کنند. این می تواند منجر به رفتار نامنظم PLC، خرابی های ارتباطی یا حتی آسیب به ابزار دقیق حساس شود.

در معادنی که ده‌ها کابل در کنار هم قرار دارند، مسیریابی به یک چالش مهم تبدیل می‌شود. قرار دادن کابل های سیگنال خیلی نزدیک به فیدرهای MV خطرات تداخل و گفتگو را افزایش می دهد و استراتژی های جداسازی فیزیکی و محافظ را برای عملکرد قابل اعتماد ضروری می کند.

 

تعیین کابل های ولتاژ متوسط ​​که از سیگنال های پایین دست محافظت می کنند

اگرچه کابل های MV برای حمل سیگنال طراحی نشده اند، نحوه تعیین و نصب آنها تأثیر مستقیمی بر قابلیت اطمینان سیستم کنترل دارد. مهندسان باید اطمینان حاصل کنند که کابل‌های استخراج ولتاژ متوسط ​​دارای ویژگی‌هایی هستند که تداخل را به حداقل می‌رسانند و از ابزار دقیق مجاور محافظت می‌کنند.

یکی از عوامل مهم غربالگری کابل است. کابل های MV که به درستی غربال شده اند، میدان های الکتریکی را در عایق هادی و سپر محصور می کنند و اتصال الکترومغناطیسی به کابل های سیگنال مجاور را کاهش می دهند. در Far East Cables، محصولات ولتاژ متوسط ​​ما دارای عایق XLPE همراه با صفحات سیم مسی یا نوار فلزی هستند که محافظت قوی در برابر جریان های نشتی ارائه می دهد.

روش های اتصال زمین و اتصال نیز نقش اصلی را ایفا می کنند. اتصال زمین موثر سپرهای MV در هر دو انتها ولتاژهای القایی را حذف می کند، در حالی که ممکن است اتصال زمین تک نقطه ای در برخی از تاسیسات حساس برای کاهش جریان های در گردش ضروری باشد.

جداسازی مسیر یکی دیگر از ملاحظات طراحی است. دستورالعمل‌های صنعت حداقل 300 میلی‌متر فضای فیزیکی بین کابل‌های برق MV و سیم‌کشی کنترل، یا قرار دادن آنها در مجرای فلزی جداگانه را توصیه می‌کنند. استفاده از سیم فولادی یا زره نواری بر روی کابل‌های معدن ولتاژ متوسط، مانع بیشتری در برابر تداخل می‌افزاید، در حالی که از ضربه‌های مکانیکی در محیط‌های ناهموار زیرزمینی نیز محافظت می‌کند.

با انتخاب کابل های MV با غربالگری و زره پوش بهینه، و پیروی از بهترین روش مسیریابی، مهندسان می توانند به طور قابل توجهی خطرات مربوط به اتوماسیون و عملکرد کنترل را کاهش دهند.

 

تست، مانیتورینگ و نگهداری سیستم های کنترل با پشتوانه MV

حتی بهترین سیستم کابلی طراحی شده برای اطمینان از قابلیت اطمینان طولانی مدت نیاز به تأیید مداوم دارد. کابل های ماینینگ با ولتاژ متوسط ​​باید به طور مرتب آزمایش و نظارت شوند، نه تنها برای عملکرد خود، بلکه همچنین برای تأثیر آنها بر روی سیستم های کنترل مجاور.

آزمایش تخلیه جزئی یکی از موثرترین ابزارهای تشخیصی است. نقاط ضعف عایق را قبل از تبدیل شدن به خرابی که می تواند شبکه های برق و کنترل را مختل کند، شناسایی می کند. تصویربرداری حرارتی یا ترموگرافی یکی دیگر از تکنیک‌های ارزشمند است که نقاط داغ ناشی از اتصالات شل یا اضافه بار را نشان می‌دهد که ممکن است به سیستم‌های مجاور تداخل ایجاد کند.

نظارت بر وضعیت آنلاین در معادن خودکار اهمیت فزاینده ای پیدا کرده است. سنسورهای تعبیه شده در تابلوی MV می توانند داده های بلادرنگ در مورد نوسانات ولتاژ، هارمونیک ها و سلامت کابل ارائه دهند. با مرتبط کردن این اطلاعات با لاگ های SCADA، مهندسان می توانند الگوهای تداخل را شناسایی کرده و قبل از وقوع خرابی اقدامات اصلاحی انجام دهند.

بازرسی های معمول همچنین باید شامل تأیید تداوم محافظ، اتصالات زمین و جداسازی فیزیکی مسیرهای کابل باشد. در محیط‌هایی که کابل‌های ماینینگ در معرض حرکت یا سایش دائمی هستند، اطمینان از یکپارچگی سیستم‌های زره‌پوش و مجرا برای محافظت از عملکردهای قدرت و کنترل بسیار مهم است.

 

چگونه محصولات و خدمات شرق دور سیگنال را کاهش می دهند و زمان خاموشی را کنترل می کنند

در Far East Cables، ما کابل‌های استخراج ولتاژ متوسط ​​را طراحی می‌کنیم که نه تنها برق را به طور قابل اعتماد ارائه می‌کنند، بلکه از سیستم‌های کنترل حساسی که در کنار آنها کار می‌کنند نیز محافظت می‌کنند. محصولات MV ما دارای عایق XLPE با استحکام دی الکتریک عالی، همراه با هادی های مس یا آلومینیوم برای عملکرد مطلوب هستند. گزینه‌های محافظ و زره فلزی هم محافظ الکترومغناطیسی و هم دوام مکانیکی را در شرایط سخت زیرزمینی فراهم می‌کنند.

تمامی کابل ها برای اطمینان از انطباق با استانداردهای IEC 60502 و IEEE، تحت آزمایش پذیرش کارخانه از جمله تأیید الکتریکی، حرارتی و مکانیکی قرار می گیرند. برای پروژه‌های مربوط به SCADA و اتوماسیون، ما پشتیبانی فنی در انتخاب کابل، استراتژی‌های محافظ و شیوه‌های نصب متناسب با شرایط استخراج ارائه می‌کنیم.

مهندسان ما از نزدیک با تیم‌های اتوماسیون و تعمیر و نگهداری کار می‌کنند تا ترکیب مناسبی از کابل‌های کنترل توان MV و اختصاصی را توصیه کنند و از عملکرد هماهنگ هر دو سیستم اطمینان حاصل کنند. با این راه حل ها، اپراتورها خطر خرابی ناشی از EMI، مشکلات زمین یا خرابی زودرس عایق را کاهش می دهند.

 

نتیجه گیری

کابل های ماینینگ با ولتاژ متوسط ​​برای تغذیه پست ها، مراکز کنترل موتور و تجهیزات بزرگ ضروری هستند، اما جایگزینی برای سیم کشی سیگنال و کنترل اختصاصی نیستند. در عوض، مشخصات و نصب صحیح آنها به طور مستقیم بر قابلیت اطمینان سیستم های اتوماسیون و نظارت که در نزدیکی کار می کنند تأثیر می گذارد. با انتخاب کابل‌های MV با غربال‌گری، عایق‌بندی و حفاظت مکانیکی مناسب - مانند کابل‌های تولید شده توسط Far East Cables - معادن می‌توانند سیگنال‌دهی بی‌وقفه و عملیات کنترل ایمن را تضمین کنند. اگر در حال برنامه ریزی یا ارتقای زیرساخت استخراج خود هستید، همین امروز با ما تماس بگیرید تا بررسی سازگاری را درخواست کنید یا در مورد طیف کامل راه حل های کابل استخراج ما بیشتر بدانید.