8.5. Силовая распределительная сеть
Силовая распределительная сеть в подземных выработках выполняется бронированными и гибкими кабелями. Выбор марки кабелей производится в зависимости от категории шахты по газу и пыли, типа выработки и назначения .прокладки.
Для присоединения распредпунктов различного назначения на напряжение 0,4; 0,69; 1,2 кВ к передвижным или стационарным подстанциям используются бронированные кабели СБн, СБШв, ЭВТ, а также гибкий экранированный ГРШЭ. Для присоединения РПП 0,66 кВ, расположенных в тупиковых выработках, рекомендуются бронированные кабели повышенной гибкости и прочности; допускается прокладка гибких экранированных кабелей.
Стационарно установленные электродвигатели и пусковые аппараты получают питание по бронированным или гибким кабелям, если вводные устройства электродвигателей предназначены только для гибких кабелей.
Для питания передвижных машин и механизмов используются гибкие экранированные кабели, не распространяющие горения, а в шахтах, разрабатывающих пласты крутого падения,-гибкие экранированные специальной конструкции.
Ручной электроинструмент на участке между РПП 0,66 кВ и муфтой присоединяется гибким экранированным кабелем, а на участке муфта—сверло—особогибким КОГЭШ или КОГВЭШ.
Кабели напряжением выше 1 кВ в процессе эксплуатации должны подвергаться профилактическим испытаниям мегомметром МС или М-4100/5, а кабели напряжением до 1 кВ — мегомметром М-1101 или М-1102.
Определение места повреждения кабеля производят специальными приборами, например ИПК. После отыскания места повреждения поврежденный участок кабеля удаляют и производят соединение концов. Бронированные кабели соединяют с бумажной изоляцией соединительными муфтами, заливаемыми изолирующей кабельной массой.
В последнее время широкое распространение получили изоляционные компаунды холодного затвердения и эпоксидные смолы.
При напряжении до 1 кВ применяют чугунные соединительные муфты, при напряжении 6 кВ—свинцовые защищенные чугунными или стальными сварными кожухами.
Гибкие кабели должны подвергаться особо тщательному осмотру и своевременно ремонтироваться. При повреждении шланговой оболочки кабель может быть отремонтирован на рабочем месте с применением самовулканизирующейся пасты. При повреждении внутреннего слоя изоляции или изоляции жил поврежденный участок удаляется, отрезки кабеля соединяются между собой (счаливаются) и изолируются вулканизаторами, например ВИШ-1.
На каждые 100 м гибкого кабеля допускается не более четырех вулканизированных соединений.
При длине отдельных отрезков гибкого кабеля не менее 100 м допускается их соединение взрывобезопасными муфтами.
Если кабель в процессе работы требует отсоединения, к применению допускаются штепсельные муфты при обеспечении иcкробезопасности схем дистанционного управления.
Штепсельные разъемы РШ предназначены для подвода гибких кабелей к электродвигателям, полустационарным и передвижным электродвигателям, полустационарным и передвижным электрическим аппаратам, а также для секционирования гибких кабелей, прокладываемых по горным выработкам.
По номинальному току главной цепи разъемы изготовляются четырех типоразмеров: на 63, 160, 250 и 320 А, в конструктивном отношении различают линейные, фланцевые с вводом от сети и от электродвигателей и встраиваемые—с вводом кабеля от питающей сети.
Для соединения и разветвления кабелей на рудниках и шахтах всех категорий применяют тройниковые муфты ТМ-6 и ТМ-10М.
Для соединения и разветвления шахтных силовых и контрольных кабелей с пластмассовой и резиновой изоляцией в подземных электрических сетях шахт и рудников применяются разветвительные коробки КР-1 и кабельные ящики типа ЯРВ, КЯ. Наличие в кабельных вводах уплотнитель-ных колец с кольцевыми нарезами позволяет присоединять кабели различного диаметра.
Для соединения отдельных отрезков кабеля ЭВТ на напряжение 1140 В применяют сухие герметизированные соединительные муфты СМ во
взрывобезопасном исполнении. Муфты поставляются в комплекте с кабелем.
Для присоединения гибких кабелей ГРШЭ-1140 к электродвигателям и электрооборудованию, а также для соединения отрезков кабелей разработаны специальные соединители СНВ: линейные (рис. 8.10, а), встраиваемые (рис. 8.10, б) и фланцевые с дополнительным вводом (рис. 8.10, в). Отличие их от разъединителей заключается в том, что на силовые контакты соединителей нанесена изоляция.
При работе очистных комплексов, снабженных кабелеукладиками, кабели укладываются в специальном лотке. Кабелеукладчики К.У и КУН предназначены для механизации подтягивания, защиты и укладки коммуникаций, подводимых к комбайну, работающему с рамы конвейера на пластах с углом падения до 35°.
У передвижных машин ближайшая к ним часть гибкого кабеля может быть проложена по почве на протяжении 30 м.
Запрещается держать гибкие кабели под напряжением в бухтах и «восьмерках»-они должны быть растянуты и подвешены. Это правило, однако, не распространяется на экранированные кабели с наиритовой оболочкой, находящиеся в процессе эксплуатации на барабанах или бухтах.
Рудничная аппаратура управления и защиты напряжением до 1 кВ снабжена специальной арматурой, допускающей возможность подсоедине-ния гибких и бронированных кабелей. При подсоединении бронированных кабелей вводная арматура должна заливаться кабельной массой. Заделка кабеля ЭВТ производится с заливкой эпоксидным компаундом.
Из сухих концевых заделок применяют: эпоксидную трубку из наиритовой резины; концевую резиновыми перчатками (только в сухих выработках); концевую эпоксидную трехслойными пластмассовыми трубками; поливинилхлоридной лентой и лаками. Для кабеля ЭВТ используют сухую заделку.
Глава 9
ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ
9.1. ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ РАБОТ
Электроснабжение подземных горных работ обусловлено рядом специфических факторов, основными из которых являются: принятая технология ведения горных разработок, горно-геологические условия залегания полезного ископаемого, а также существующие условия окружающей среды—метанообильность, запыленность и повышенная влажность в горных выработках.
При разработке крутопадающих угольных пластов, опасных по внезапным выбросам угля или газа, до настоящего времени применяется энергия сжатого воздуха, которая используется для привода всех подземных механизмов. В целом удельное потребление электроэнергии шахтами, разрабатывающими крутопадающие пласты с применением пневмоэнергии, почти в 3-4 раза выше, чем на шахтах, разрабатывающих пологие пласты. Наиболее полно отвечает условиям обеспечения безопасности применения электроэнергии на таких шахтах система электроснабжения с опережающим отключением.
На шахтах, где производится гидравлическая добыча угля, основными потребителями электроэнергии являются высоконапорные насосные станции и перекачные углесосные станции, мощность электроприводов которых достигает 2000 кВт. Число подземных низковольтных электроприемников при гидродобыче ограниченно. В гидрошахтах удельное потребление электроэнергии существенно выше, так как общая установленная мощность электроприемников в 4—5 раз превышает установленную мощность электроприемников в обычных угольных шахтах, разрабатывающих пологие и наклонные пласты.
Наиболее мощными потребителями электроэнергии, находящимися в подземных выработках шахт, разрабатывающих пологие и наклонные пласты, а также рудников, являются высоковольтные электроприемники водоотливных установок, мощность которых в зависимости от глубины шахты и водопритока может достигать 2000 кВт.
Основными потребителями электроэнергии на шахтах и рудниках являются очистные механизированные комплексы, проходческие комбайны, породопогрузочные машины, конвейерный и электровозный транспорт. Суммарная установленная мощность электроприемников участков высокопроизводительных шахт составляет 800—1000 кВт и более. Электроснабжение таких участков осуществляется напряжением 1140 В.
Система электроснабжения подземных горных работ должна отвечать следующим требованиям:
обеспечивать бесперебойное питание электроэнергией основных электроприемников;
быть безопасной в отношении пожаров, взрывов рудничной атмосферы и поражения людей электрическим током;
обеспечивать высокое качество подводимой к электроприемникам электроэнергии в условиях непрерывного изменения технологических параметров горных разработок и развития подземных электрических сетей;
быть экономичной при соблюдении требований, перечисленных выше.
Для обеспечения непрерывности технологического процесса при ведении горных работ установлена классификация подземных электроприемников по категориям бесперебойности электроснабжения:
электроприемники I категории должны питаться от двух независимых источников с применением схем АВР. Без АВР допускается питание электроприемников, приведенных в Инструкциях по проектированию электроустановок угольных шахт.
Электроприемники II категории рекомендуется питать от двух независимых источников. Допускается осуществлять резервное питание от РП смежных установок при условии, что такие РП питаются от другой секции шин ГПП.
К подземным электроприемникам I категории относятся: ЦПП в околоствольном дворе (допускается без АВР); главная водоотливная установка; гидроподъем, совмещенный с главным водоотливом; перекачная углесосная станция.
К электроприемникам II категории относятся: ЦПП очистного блока (участка); зумпфовый водоотлив; участковый водоотлив с притоком воды более 50 м3/ч.
Угольные комбайны и комплексы, струговые установки, проходческие комбайны, погрузочные и буровые машины, скреперные лебедки, транспорт (электровозный, конвейерный, канатный), толкатели, опрокидыватели в околоствольном дворе, участковый водоотлив (с притоком воды до 50 м3/ч), установка для кондиционирования воздуха, а также другие установки очистных и подготовительных работ относятся к электроприемникам III категории.
Для вентиляторов местного проветривания тупиковых выработок и особо опасных забоев предусматривается повышение надежности электроснабжения в соответствии с требованиями ПБ. При наличии специальных технико-экономических обоснований категория по бесперебойности электроприемников может быть уточнена в сторону повышения надежности электроснабжения.
Окончательный выбор способа питания и системы электроснабжения шахты или рудника производят с учетом горно-геологических условий залегания полезного ископаемого на основании технико-экономического сравнения конкурирующих вариантов.