Глава 11 электроснабжение подготовительных участков
11.1. Электроснабжение и электрооборудование проходческих комбайнов и комплексов
Основным направлением в области механизации горнопроходческих работ является широкое внедрение комбайнов и комплексов. Это направление в последние годы реализуется достаточно интенсивно.
В отличие от угледобывающих комбайнов по характеру технологи-ческого процесса проходческий комбайн должен проходить выработки по углю и породам, выполняя одновременно операции по уборке и выгрузке разрушенного массива на соответствующие транспортные средства. Поэтому кроме исполнительного органа конструкция проходческого комбайна включает в себя такие элементы, как грузчик, бункер-перегружатель, насос-ные станции, пылеотсасывающие устройства и др. Все это определяет многодвигательный электропривод комбайна с индивидуальными электродвигателями для отдельных элементов. Суммарная установленная мощность электроприводов комбайнов колеблется в широких пределах и достигает значительных величин кВт: 4ПУ - 63; ПК-Зр - 65; ГПКС-175 - 185; 4ПП-5 - 350; «Урал-10 КСА» - 475; «Урал - 20КСА» - 533.
Проходческие комбайны комплектуются серийно выпускаемым электрооборудованием в исполнении РВ. Электроснабжение комбайнов осуществляется от электрических сетей напряжением 380 и 660 В. Электрооборудование комбайнов состоит из приводных электродвигателей, станции управления с пусковой и защитной аппаратурой, приборов освещения, управления и блокировок. Основные типы приводных электродвигателей—ВРП, ВРТ, ВАОПК-280, ЭКВ2-160-4 и др.
Напряжение подается обычно дистанционно от магнитного пускателя (пускателей), расположенного на штреке на расстоянии 100 - 150 м от забоя, по гибкому кабелю через штепсельный разъем РШВС в станцию управления, а от нее на приводные двигатели, фары и т. д. Электродвигатели управляются с пульта управления станции, которая устанавливается на каждом комбайне. Станция управления состоит из отделения аппаратов и отделения кабельных выводов. В отделении аппаратов размещаются аппаратура управления двигателями, аппаратура защиты, понижающие трансформаторы, промежуточные реле и т. д. Отделение кабельных выводов служит для присоединения кабелей, с помощью которых двигатели, сирена и фары
освещения подключаются к станции управления.
Рассмотрим электрическую схему комбайнов ГПКС (рис. 11.1). Схема обеспечивает: дистанционное управление пускателями ПМ1 и ПМ2, подающими напряжение на станцию управления и электродвигатели пылеотсоса, непосредственно с комбайна; включение местного освещения; невозможность пуска любого электродвигателя комбайна без подачи звукового сигнала; подачу предупредительного звукового сигнала в процессе работы комбайна; отключение электродвигателя исполнительного органа при отсутствии давления воды в системе орошения; управление электродвигате-лями комбайна со станции управления; учет работы комбайна во времени; искробезопасность цепей дистанционного управления магнитным пускателем; защиту от токов к. з.;
защиту при опрокидывании или несостоявшемся пуске электродвигателей исполнительного органа и конвейера; нулевую защиту; защиту от потери управляемости; контроль целостности жилы заземления питающего кабеля; контроль целостности цепей сигнализации (кроме катушки сирены Н).
Подача напряжения на комбайн и электродвигатель пылеотсоса производится дистанционно с пульта станции управления включением магнитных пускателей ПМ1 и ПМ2, установленных на штреке. Напряжение на насосную установку подается магнитным пускателем ПМЗ, который включается замыкающим блок-контактом пускателя ПМ2. Для обеспечения возможности включения пускателей ПМ1 и ПМ2 необходимо поставить переключатели внутри пускателей и включить их разъединители. При этом будет подано напряжение 18 В в станцию управления и обеспечена возможность управления пускателями ПМ1, ПМ2 и ПМЗ только со станции управления.
Для включения пускателя ПМ1 надо расфиксировать кнопки блокировки S13 (ПУ1) у исполнительного органа, S14 (ПУ2) у перегружателя и кнопку S9 «Сеть откл.» на станции управления и нажать кнопку S10, повернув ручку «Сеть» в положение «Включено». При нажатии кнопки S10 замыкаются контакты 3—10 в цепи реле управления контактором пускателя, последний включается и подает напряжение в станцию управления. При включении пускателя контакты 3—10 кнопки S10 шунтируются резистором R1 и пускатель остается включенным после опускания кнопки S10. Сигналом о наличии напряжения на комбайне является загорание фар HL1 и HL2 местного освещения.
Для включения пускателя ПМ2 надо нажать кнопку S11, повернув ручку «Пылеотсос» в положение «Пуск», при этом включится пускатель ПМ2, а контакты 45—46 кнопки S11 за-шунтируются резистором R2 и пускатель остается включенным после отпускания кнопки S11. При этом замыкающим блок-контактом К1 пускателя ПМ2 включается пускатель ПМЗ и подается напряжение на электродвигатель насосной установки. При требуемом давлении воды в системе орошения замыкается контакт реле давления ЕЗ и подготавливается цепь включения контактора К1.
Перед включением электродвигателей исполнительных механизмов обязательно необходимо подать предупредительный звуковой сигнал поворотом ручки «Сигнал—стоп» в положение «Сигнал». При этом нажимается кнопка S1 и своими контактами 14—18 замыкает цепь питания сирены Н и реле времени К5. Сирена включается под напряжение, реле времени К5 срабатывает и своим контактом 14—18 шунтирует контакты кнопки S1, сохраняя цепь питания сирены при отпускании кнопки S1. При отсутствии звукового сигнала сирены дальнейшие операции по включению исполнительных механизмов запрещаются.
Вторым своим контактом 15—17 реле времени К5 по истечении 6—12 с (время длительности подачи сигнала) включает реле времени Кб, которое контактом 14—19 включит реле Д7. Промежуточное реле К7 своими контактами 16—18 отключит сирену и реле времени К5, Кб, а контактами 26—27, 30—31, 36—37 подготовит цепи включения контакторов Kl, К2, КЗ и К4. Несмотря на то что реле времени Кб отключилось, его контакт 14—19 в цепи питания реле К7 остается замкнутым в течение 4—6 с.
Включение любого электродвигателя можно произвести после окончания подачи сигнала в течение 4—6 с. Если за это время не включится необходимый электродвигатель, надо повторно подать звуковой сигнал и включить двигатель после окончания звучания сигнала.
Электродвигатель гусеничного хода включается нажатием кнопки S7 при повороте ручки «Ходовая часть» в положение «Пуск». При нажатии кнопки S7 замыкаются-контакты 35—37 в цепи катушки контактора КЗ. Контактор включается и подает главными контактами напряжение на электродвигатель гусеничного хода, а блок-контактом шунтирует контакты 35—37 кнопки S7. Остановка электродвигателя осуществляется нажатием кнопки S8, поворотом ручки «Ходовая часть» в положение «Стоп».
Включение электровигателей перегружателя и конвейера осуществляется поворотом ручки «Перегружатель—конвейер» в положение «Пуск». При этом нажимаются кнопки S6 и S4, замыкаются контакты 31—32 в цепи катушки контактора К4 и контакты 29—31 в цепи катушки контактора К2. Контакторы, включаясь, подают главными контактами напряжение на электродвигатели, а блок-контактами шунтируют свои пусковые кнопки. Отключение перегружателя и конвейера осуществляется одной кнопкой S5 поворотом ручки «Сигнал—стоп» в положение «Стоп конвейер—перегружатель».
Электродвигатель исполнительного органа включается поворотом ручки «Исполнительный орган» в положение «Пуск», при этом нажимается кнопка S2, замыкаются контакты 25—26 в цепи питания катушки контактора К1, последний включается и подает своими главными контактами напряжение на электродвигатель, а блок-контактом 22—25 шунтирует контакты кнопки S2. В случае отсутствия давления воды в системе орошения контакты 24—27 реле ЕЗ будут разомкнуты и при отпускании кнопки S2 электродвигатель отключается. Электродвигатель останавливается нажатием кнопки S3, поворотом ручки «Исполнительный орган» в положение «Стоп».
Проходческие комплексы для проведения подготовительных выработок включают в свой состав проходческие комбайны и имеют, естественно, большую установленную мощность электроприводов, кВт; КН5Н - 145, КРТ - 417, «Союз-19» - 910.
Проходческий комплекс «Союз-19» предназначен для механизирован-ного проведения магистральных выработок по породам с коэффициентом крепости по шкале проф. М. М. Протодьяконова f = 6÷10. Привод исполнительного органа комбайна этого комплекса состоит из четырех двигателей мощностью по 160 кВт каждый на напряжение 1140 В с соответствующей аппаратурой управления и защиты и источником питания; остальное электрооборудование комплекса—на напряжение 660 В.
Комплекс «Союз-19» работает в тупиковой выработке, поэтому должны соблюдаться требования ПБ по обеспечению пылеподавления, контроля проветривания выработки, газовой защиты, специальных схем электроснабжения. При нарушении нормального функционирования системы пылеподавления работа комплекса практически прекращается, так как соответствующие защиты и блокировки осуществляют отключение электро-приводов исполнительных органов комбайна при недопустимом снижении давления и объема воды в системе орошения, а также при отключении пылесоса или насоса орошения. Контроль количества воздуха осуществляется аппаратурой АКВ, контроль содержания метана—автоматической газовой защитой.
Специфика электроснабжения комплекса «Союз-19» (рис. 11.2) заключается в том, что схема имеет обособленное питание. Схема предусматривает использование двух разделительных трансформаторов ТСШВ-630-6/6, которые включены параллельно и установлены стационарно в камере, проветриваемой свежей струей воздуха. К нулевой точке вторичной обмотки одного из трансформаторов включен аппарат общесетевой защиты от утечек тока в сети 6 кВ АЗО-6, который осуществляет автоматическое отключение всего электрооборудования, расположенного в тупиковой выработке, при снижении сопротивления изоляции в отдельной сети 6 кВ. От разделительных трансформаторов питаются понижающие трансформаторные подстанции № 1, 2 и 3, устанавливаемые в отдельной камере на штреке. Вентилятор местного проветривания выработки питается от другого распредпункта, не связанного с проходческим комплексом (на схеме не показано). Автоматические выключатели и магнитные пускатели на 660 В смонтированы на энергопоезде, который размещен непосредственно в тупиковой выработке и перемещается одновременно с комплексом. Присоединение электроприемников комплекса независимо от их
Рис. 11.2. Схема электроснабжения проходческого комплекса «Союз19»с двигателями:
М1-М4-исполнительного органа; M5-лебедки; М6, М7-гидросистемы; M8 M9 пылеотсоса; М10-насоса орошения; M11. M12-перегружателя и конвейера; М13,М14-бермовых органов; MI5-насоса заливки; M16-толкателя; М17-подъемника крепи
номинального напряжения осуществляется гибким кабелем ГРШЭ на напряжение 1140 В.
Схема (см. рис. 11.2) может быть упрощена: трансформаторные подстанции № 1, 2 и 3 размещены непосредственно на энергопоезде, т. е. может быть осуществлена схема глубокого ввода [4]; автоматические выключатели и пускатели заменены магнитной станцией.