6.2. Виды защит рудничной аппаратуры

Современное рудничное электрооборудование предусматривает следующие виды защит:

от токов к. з. или недопустимых перегрузок — максимальная токовая защита;

от недопустимого перегрева;

нулевую, исключающую опасность самопроизвольного вклю­чения электродвигателей;

от потери управляемости при замыкании жил управления;

контроль целостности заземляющей жилы;

контроль сопротивления изоляции отдельного ответвления с соответствующей его блокировкой при повреждении или недо­пустимом снижении сопротивления изоляции;

ограничение частоты включений — отключений электродвига­теля;

проверку исправности работы максимальной защиты и бло­кировочного реле утечки (см. гл. 3).

Защита от токов к. з. и защита от недопустимого перегрева описаны в гл. 5, а контроль сопротивления изоляции отдельного ответвления (БРУ) —в гл. 3.

Нулевая защита. В процессе эксплуатации электроуста­новок напряжение в сети не является постоянным. Полное ис­чезновение и внезапное появление напряжения связано с воз­можностью несчастных случаев с обслуживающим персоналом. Все это вызывает необходимость применения соответствующей нулевой защиты.

Нулевая защита применяется для защиты электродвигателей с короткозамкнутым ротором, которые еще вращаются при на­пряжении 0,15 U_ном и толчки тока для них не являются опас­ными. В магнитных пускателях нулевая защита осуществляется контакторной катушкой в сочетании со схемой управления,

а в автоматических выключателях (только серии АВ)—расцепителем напряжения (РНН).

В схемах управления нулевая защита выполняется шунтиро­ванием различными способами кнопки «Пуск». Наиболее изве­стны следующие способы шунтирования.

Шунтирование резистором. Этот способ шунтирования (рис. 6.2) нашел широкое применение при управлении горными машинами. Основан он на том, что для включения промежуточ­ного реле требуется больший ток, чем для удержания его якоря в притянутом положении.

При нормальном положении кнопки «Пуск» цепь катушки К2 обтекается током через сопротивлениеR. Однако значение этого тока недостаточно для втягивания якоря. Нажатием кнопки «Пуск» шунтируют резистор, и ток достигает значения сраба­тывания реле. Реле К2 срабатывает, своим замыкающим кон­тактом К2.1 замыкает цепь питания контактора К1, и двига­тель включается. При отпускании кнопки «Пуск» ток, проте­кающий через катушку К2, уменьшается из-за сопротивления R и будет равен току удержания якоря. Поэтому, если напряже­ние в сети исчезнет, а затем появится, самопроизвольного вклю­чения контактора не произойдет.

Шунтирующий резистор встраивается в кнопочный пост уп­равления. Основное достоинство этого способа — возможность ограничения двумя жилами управления.

Шунтирование блок-контактом (рис. 6.2). В отличие от описанного этот способ требует дополнительной, третьей жилы уп­равления. При нажатии кнопки «Пуск» реле К2 обтекается то­ком и своим контактом замыкает цепь управления контактора К1, включающего двигатель. Включившись, контактор своим замыкающим блок-контактом К1.2 шунтирует кнопку «Пуск», и катушка К2 обтекается током по цепи, образованной блок-контактом К1.2. При исчезновении напряжения контакты К1.2 и K1.1 разомкнутся, а при его появлении самопроизвольного включения не произойдет, так как цепь питания К2 окажется разомкнутой. Достоинство способа в простоте решения и на­дежности работы.

Разновидностью шунтирования кнопки «Пуск» блок-контак­том является способ, использующий специальное блок-реле, рас­положенное у электродвигателя. В зависимости от вида присо­единения его к сети (параллельно или последовательно) оно может быть токовым или реле напряжения. Блок-контакт та­кого реле шунтирует кнопку «Пуск».

Соленоидная кнопка в цепи управления (рис. 6.3). При этом способе используется кнопка «Пуск» SВ1 специальной кон­струкции. Небольшой соленоид ТА удерживает контакты кнопки в замкнутом положении, пока соленоид обтекается током. При исчезновении напряжения размыкаются контакты кнопки «Пуск», а при его появлении самовключения не произойдет, так как цепь соленоида прервана разомкнутыми контактами.

Защита от потери управляемости. Для забой­ных машин характерна невозможность их отключения при по­вреждении кабеля и замыкании жил управления. Создается си­туация, при которой пускатель не может быть отключен кноп­кой «Стоп», если он работает, и может самопроизвольно включиться, если он был отключен.

Для предотвращения указанного необходимо обеспечить ав­томатическое отключение магнитного пускателя защитой от по­тери управляемости.

Плавкий предохранитель в цепи управления (рис. 6.4). По­следовательно с промежуточным реле К2 включен предохрани­тель и добавочный резистор R2, служащий для ограничения тока в цепи управления при пуске, когда резистор RI шунтиру­ется кнопкой «Пуск», и защиты плавкой вставкой от расплав­ления.

При замыкании жил управления / и 2 резисторы R1 и R2 оказываются зашунтированными. Ток в цепи управления воз­растает и расплавляет плавкую вставку, что ведет к отключе­нию магнитного пускателя.

Реле постоянного тока. Обеспечение защиты от потери уп­равляемости основано на том, что промежуточное реле К2 пи­тается выпрямленным током при нормальной работе, а при за­мыкании жил управления — переменным, так как диод кнопоч­ного поста оказывается зашунтированным (см. рис. 6.2), К2 отключается.

Вместе с тем некоторые схемы управления предусматривают не только контроль целостности заземляющей жилы, но и кон­троль чрезмерного увеличения ее сопротивления с последующим отключением пускателя или соответствующего контактора.

Ограничение частоты включений — отключе­ний двигателя. Для обеспечения нормальной р В пускателях новой серии ПВИ промежуточное реле вклю­чено параллельно вторичной обмотке трансформатора и при не­нажатой кнопке «Пуск» оно не включится, так как через его обмотку, представляющую большое индуктивное сопротивление для переменного тока, проходит недостаточный ток.

Контроль целостности заземляющей жилы. Электрические схемы современных рудничных пускателей и станций управления искробезопасны. Поэтому стало возможным использовать жилу заземления в цепи управления и, таким обра­зом, контролировать ее целостность. При обрыве ее промежу­точное реле обесточится, отключая тем самым пускатель.

аботы кон­такторов магнитных пускателей вводится ограничение частоты его включения. Реле времени создает выдержку времени между двумя включениями порядка 3 с и, таким образом, число вклю­чений— отключений не превышает 1200 в 1 ч.