Annotation:
The calculation of current amperage passing through a human body when touching current-carrying parts in conditions of actual insulation resistance, and the resistance equal to infinity, is provided. The conditions under which the accuracy of these calculations is at least 95 %, has been clarified.
The maximum capacity of a 3.3 kW shaft network in terms of providing protection of a human against electrical shock, depending on insulation resistance, maximum permissible level of touch voltage, leak current amperage, and the amount of electricity, has been determined. For the maximum capacity of the shaft network, the permissible time of exposure to leak current for a human has been identified, after which special protection measures must be taken (emergency shutdown, damaged-phase bypassing, etc.).
References:
1. Пути повышения энергетической эффективности подземных электрических сетей высокопроизводительных угольных шахт / С.С. Кубрин, А.А. Мосиевский, И.М. Закоршменный и др. // Уголь. 2022. № 2. С. 4–9.
Kubrin S.S., Mosievskiy A.A., Zakorshmennyy I.M., Reshetnyak S.N., Maksimenko Yu.M. Ways to improve the energy efficiency of underground electric networks of high-performance coal mines. Ugol = Coal. 2022. № 2. pp. 4–9. (In Russ.).
2. Huang H., Liang R., Lv C., Lu M., Gong D., Yin S. Two-stage robust stochastic scheduling for energy recovery in coal mine integrated energy system. Applied Energy. 2021. Vol. 290. DOI: 10.1016/j.apenergy.2021.116759
3. Kumar M., Maity T., Kirar M.K. Energy-use Assessment and Energy-saving Potential Analysis in an Underground Coal Mine: A Case Study. IEEE Kansas Power and Energy Conference (KPEC). 2021. DOI:10.1109/KPEC51835.2021.9446232
4. Правила безопасности в угольных шахтах: федер. нормы и правила в обл. пром. безопасности. 6-е изд., испр. и доп. Сер. 05. Вып. 40. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2020. 198 с.
Safety rules in coal mines: federal rules and regulations in the field of industrial safety. 6-e izd., ispr. i dop. Ser. 05. Iss. 40. Moscow: ZAO NTTs PB, 2020. 198 p. (In Russ.).
5. Инструкция по электроснабжению угольных шахт: федер. нормы и правила в обл. пром. безопасности. Сер. 05. Вып. 60. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2023. 56 с.
Instruction on coal mine power supply: federal rules and regulations in the field of industrial safety. Ser. 05. Iss. 60. Moscow: ZAO NTTs PB, 2023. 56 p. (In Russ.).
6. ГОСТ 12.1.038—82. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов. URL: https://docs.cntd.ru/document/5200313 (дата обращения: 21.01.2026).
GOST 12.1.038—82. Occupational safety standards system. Electric safety. Maximum permissible valuies of pickp voltages and currents. Available at: https://docs.cntd.ru/document/5200313 (аccessed: January 21, 2026). (In Russ.).
7. Дзюбан В.С. Аппараты защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях. М.: Недра, 1982. 152 с.
Dzyuban V.S. Leak current protection devices in shaft electrical grids. Moscow: Nedra, 1982. 152 p. (In Russ.).
8. Тигунцев С.Г., Вишняков Н.А., Шафаревич К.В. Активная компенсация емкостных токов при однофазных замыканиях на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью // Электрические станции. 2024. № 9. DOI: 10.71841/EP.ELST.2024.1118.9.03
Tiguntsev S.G., Vishnyakov N.A., Shafarevich K.V. Active compensation of capacitive currents during ground single-phase short circuits in electrical grids with insulated neutral. Elektricheskie stantsii = Power stations. 2024. № 9. (In Russ.). DOI: 10.71841/EP.ELST.2024.1118.9.03
9. Roberts J., Altuve H.J., Hou D. Review of ground fault protection methods for grounded, ungrounded and compensated distribution systems. Washington: Schweitzer Engineering Laboratories, Incorporated Pulman, 2001. 40 p.
10. Şahin G., Angay M.N., Rustemli S., Sark W. Study on the Capacitive Effects of Underground Power Cables on the Operational Electricity Distribution Network. Electric Power Components and Systems. 2024. DOI: 10.1080/15325008.2023.2300327
11. Цапенко Е.Ф., Мирский М.И., Сухарев О.В. Горная электротехника: учеб. для горн. техникумов. М.:Недра, 1986. 431 с.
Tsapenko E.F., Mirskiy M.I., Sukharev O.V. Mining electrical engineering: study manual for mining technical schools. Moscow: Nedra, 1986. 431 p. (In Russ.).
12. Денисова Е.В., Гуляева И.Б., Маренич М.К. Cпецифика заземления электрооборудования участка шахты в контексте соответствия критерию эффективности защиты персонала от электропоражения // Горная промышленность. 2022. № 4. С. 110–118. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-4-110-118
Denisova E.V., Gulyaeva I.B., Marenich M.K. Specific features of electrical equipment grounding on a mine site to comply with the requirements for effective protection of personnel against electric-shock hazards. Gornaya promyshlennost = Mining Industry. 2022. № 4. pp. 110–118. (In Russ.). DOI: 10.30686/1609-9192-2022-4-110-118
13. Изоляция подземных электроустановок шахт и электробезопасность / Л.В. Гладилин, Б.Г. Меньшов, В.И. Щуцкий и др. М.: Недра, 1966. 262 с.
Gladilin L.V., Menshov B.G., Shchutskiy V.I. Insulation of underground power stations of mines and electrical safety. Moscow: Nedra, 1966. 262 p. (In Russ.).
14. Озерной М.И. Горная электротехника. Электрооборудование и электроснабжение подземных разработок угольных шахт. 4-е изд. перераб. доп. М.: Гос. науч.-техн. изд-во лит. по горному делу, 1962. 432 с.
Ozernoy M.I. Mining electrical engineering. Electrical equipment and power supply of underground workings in coal mines. 4-e izd. pererab. dop. Moscow: Gos. nauch.-tekhn. izd-vo lit. po gornomu delu, 1962. 432 p. (In Russ.).
15. Ягудаев Б.М., Шишкин Н.Ф., Назаров В.В. Защита от электропоражения в горной промышленности. М.: Недра, 1982. 152 с.
Yagudaev B.M., Shishkin N.F., Nazarov V.V. Protection against electric shock in the mining industry. Moscow: Nedra, 1982. 152 p. (In Russ.).
16. Колосюк В.П. Защитное отключение рудничных электроустановок. М.: Недра, 1980. 334 с.
Kolosyuk V.P. Protective shutdown of mine electrical installations. Moscow: Nedra, 1980. 334 p. (In Russ.).
17. ГОСТ 33968—2016. Защита от сверхтоков и контроль изоляции рудничного электрооборудования. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200146769/titles/65E0IS (дата обращения: 21.01. 2026).
GOST 33968—2016. Overcurrent protection and control of mine electrical equipment insulation. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200146769/titles/65E0IS (аccessed: January 21, 2026). (In Russ.).
18. Обоснование оптимальной длины и производительности очистного забоя при отработке мощного угольного пласта шахты «Талдинская-Западная-1» / А.А. Ордин, А.М. Тимошенко, Д.В. Ботвенко, А.М. Никольский // Уголь. 2019. № 3. С. 50–54. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-3-50-54
Ordin A.A., Timoshenko A.M., Botvenko D.V., Nikolskiy A.M. Engineering study of optimal coalface length and productivity in thick-seam mining at “Taldinskaya-Zapadnaya-1” mine. Ugol = Coal. 2019. № 3. pp. 50–54. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2019-3-50-54
19. Холдинг «Кабельный альянс». Справочник проектировщика. Силовые кабели HoldCab на напряжение 6–35 кВ. URL: https://elcable.ru/upload/iblock/458/jr95o85clg7y6t3ecpakjfof9lnywzt9/13_KHKA_Spravochnik-proektirovshchika-HoldCab_com.pdf (дата обращения: 21.01.2026).
Cable Alliance Holding. Designer’s reference book. Power cables HoldCab for voltage 6–35 kW. Available at: https://elcable.ru/upload/iblock/458/jr95o85clg7y6t3ecpakjfof9lnywzt9/13_KHKA_Spravochnik-proektirovshchika-HoldCab_com.pdf (аccessed: January 21, 2026). (In Russ.).
Kubrin S.S., Mosievskiy A.A., Zakorshmennyy I.M., Reshetnyak S.N., Maksimenko Yu.M. Ways to improve the energy efficiency of underground electric networks of high-performance coal mines. Ugol = Coal. 2022. № 2. pp. 4–9. (In Russ.).
2. Huang H., Liang R., Lv C., Lu M., Gong D., Yin S. Two-stage robust stochastic scheduling for energy recovery in coal mine integrated energy system. Applied Energy. 2021. Vol. 290. DOI: 10.1016/j.apenergy.2021.116759
3. Kumar M., Maity T., Kirar M.K. Energy-use Assessment and Energy-saving Potential Analysis in an Underground Coal Mine: A Case Study. IEEE Kansas Power and Energy Conference (KPEC). 2021. DOI:10.1109/KPEC51835.2021.9446232
4. Правила безопасности в угольных шахтах: федер. нормы и правила в обл. пром. безопасности. 6-е изд., испр. и доп. Сер. 05. Вып. 40. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2020. 198 с.
Safety rules in coal mines: federal rules and regulations in the field of industrial safety. 6-e izd., ispr. i dop. Ser. 05. Iss. 40. Moscow: ZAO NTTs PB, 2020. 198 p. (In Russ.).
5. Инструкция по электроснабжению угольных шахт: федер. нормы и правила в обл. пром. безопасности. Сер. 05. Вып. 60. М.: ЗАО НТЦ ПБ, 2023. 56 с.
Instruction on coal mine power supply: federal rules and regulations in the field of industrial safety. Ser. 05. Iss. 60. Moscow: ZAO NTTs PB, 2023. 56 p. (In Russ.).
6. ГОСТ 12.1.038—82. Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов. URL: https://docs.cntd.ru/document/5200313 (дата обращения: 21.01.2026).
GOST 12.1.038—82. Occupational safety standards system. Electric safety. Maximum permissible valuies of pickp voltages and currents. Available at: https://docs.cntd.ru/document/5200313 (аccessed: January 21, 2026). (In Russ.).
7. Дзюбан В.С. Аппараты защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях. М.: Недра, 1982. 152 с.
Dzyuban V.S. Leak current protection devices in shaft electrical grids. Moscow: Nedra, 1982. 152 p. (In Russ.).
8. Тигунцев С.Г., Вишняков Н.А., Шафаревич К.В. Активная компенсация емкостных токов при однофазных замыканиях на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью // Электрические станции. 2024. № 9. DOI: 10.71841/EP.ELST.2024.1118.9.03
Tiguntsev S.G., Vishnyakov N.A., Shafarevich K.V. Active compensation of capacitive currents during ground single-phase short circuits in electrical grids with insulated neutral. Elektricheskie stantsii = Power stations. 2024. № 9. (In Russ.). DOI: 10.71841/EP.ELST.2024.1118.9.03
9. Roberts J., Altuve H.J., Hou D. Review of ground fault protection methods for grounded, ungrounded and compensated distribution systems. Washington: Schweitzer Engineering Laboratories, Incorporated Pulman, 2001. 40 p.
10. Şahin G., Angay M.N., Rustemli S., Sark W. Study on the Capacitive Effects of Underground Power Cables on the Operational Electricity Distribution Network. Electric Power Components and Systems. 2024. DOI: 10.1080/15325008.2023.2300327
11. Цапенко Е.Ф., Мирский М.И., Сухарев О.В. Горная электротехника: учеб. для горн. техникумов. М.:Недра, 1986. 431 с.
Tsapenko E.F., Mirskiy M.I., Sukharev O.V. Mining electrical engineering: study manual for mining technical schools. Moscow: Nedra, 1986. 431 p. (In Russ.).
12. Денисова Е.В., Гуляева И.Б., Маренич М.К. Cпецифика заземления электрооборудования участка шахты в контексте соответствия критерию эффективности защиты персонала от электропоражения // Горная промышленность. 2022. № 4. С. 110–118. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-4-110-118
Denisova E.V., Gulyaeva I.B., Marenich M.K. Specific features of electrical equipment grounding on a mine site to comply with the requirements for effective protection of personnel against electric-shock hazards. Gornaya promyshlennost = Mining Industry. 2022. № 4. pp. 110–118. (In Russ.). DOI: 10.30686/1609-9192-2022-4-110-118
13. Изоляция подземных электроустановок шахт и электробезопасность / Л.В. Гладилин, Б.Г. Меньшов, В.И. Щуцкий и др. М.: Недра, 1966. 262 с.
Gladilin L.V., Menshov B.G., Shchutskiy V.I. Insulation of underground power stations of mines and electrical safety. Moscow: Nedra, 1966. 262 p. (In Russ.).
14. Озерной М.И. Горная электротехника. Электрооборудование и электроснабжение подземных разработок угольных шахт. 4-е изд. перераб. доп. М.: Гос. науч.-техн. изд-во лит. по горному делу, 1962. 432 с.
Ozernoy M.I. Mining electrical engineering. Electrical equipment and power supply of underground workings in coal mines. 4-e izd. pererab. dop. Moscow: Gos. nauch.-tekhn. izd-vo lit. po gornomu delu, 1962. 432 p. (In Russ.).
15. Ягудаев Б.М., Шишкин Н.Ф., Назаров В.В. Защита от электропоражения в горной промышленности. М.: Недра, 1982. 152 с.
Yagudaev B.M., Shishkin N.F., Nazarov V.V. Protection against electric shock in the mining industry. Moscow: Nedra, 1982. 152 p. (In Russ.).
16. Колосюк В.П. Защитное отключение рудничных электроустановок. М.: Недра, 1980. 334 с.
Kolosyuk V.P. Protective shutdown of mine electrical installations. Moscow: Nedra, 1980. 334 p. (In Russ.).
17. ГОСТ 33968—2016. Защита от сверхтоков и контроль изоляции рудничного электрооборудования. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200146769/titles/65E0IS (дата обращения: 21.01. 2026).
GOST 33968—2016. Overcurrent protection and control of mine electrical equipment insulation. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200146769/titles/65E0IS (аccessed: January 21, 2026). (In Russ.).
18. Обоснование оптимальной длины и производительности очистного забоя при отработке мощного угольного пласта шахты «Талдинская-Западная-1» / А.А. Ордин, А.М. Тимошенко, Д.В. Ботвенко, А.М. Никольский // Уголь. 2019. № 3. С. 50–54. DOI: 10.18796/0041-5790-2019-3-50-54
Ordin A.A., Timoshenko A.M., Botvenko D.V., Nikolskiy A.M. Engineering study of optimal coalface length and productivity in thick-seam mining at “Taldinskaya-Zapadnaya-1” mine. Ugol = Coal. 2019. № 3. pp. 50–54. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2019-3-50-54
19. Холдинг «Кабельный альянс». Справочник проектировщика. Силовые кабели HoldCab на напряжение 6–35 кВ. URL: https://elcable.ru/upload/iblock/458/jr95o85clg7y6t3ecpakjfof9lnywzt9/13_KHKA_Spravochnik-proektirovshchika-HoldCab_com.pdf (дата обращения: 21.01.2026).
Cable Alliance Holding. Designer’s reference book. Power cables HoldCab for voltage 6–35 kW. Available at: https://elcable.ru/upload/iblock/458/jr95o85clg7y6t3ecpakjfof9lnywzt9/13_KHKA_Spravochnik-proektirovshchika-HoldCab_com.pdf (аccessed: January 21, 2026). (In Russ.).