Схеми електропостачання відкритих гірських робіт
Живлення електроенергією відкритих гірських розробок, здійснюється від районних підстанцій енергосистем або від відомчих електростанцій, що живлять крім кар'єрів і інші промислові й комунальні підприємства району.
Схеми розподільних мереж кар'єру підрозділяються на радіальні ( лініями, що вважають), магістральні (з розподільними лініями), що й одержали найбільше поширення змішані.
Радіальні схеми виконують одноступінчастими ( при безпосередньому живленні електроприймачів від ГЗП або ЦРП, мал. 23.1 а) або двоступінчастими — із застосуванням проміжних РП (мал. 23.1, 6 і г), ТП (мал. 23Л, в) і т.п.
Магістральні схеми виконується одиночними магістралями, що мають однобічне (мал. 23,1, д) і двостороннє живлення (мал. 23.1, е) або кільцевими магістралями, що також мають однобічне (мал. 23.1, ж) або двостороннє живлення (рис 23.1,з).
Залежно від розташування ліній електропередачі. щодо фронту гірських робіт застосовувані в цей час схеми розподілу можна класифікувати в такий спосіб:
1. Повздовжньо-фронтальна схема (мал. 23.2) живлення декількох споживачів або розподільних пунктів здійснюється по одній лінії й характеризується напрямком живильних ліній уздовж фронту робіт. Повітряні ЛЕП можуть бути стаціонарними при малій ширині кар'єру й переносними при великій ширині.
Живлення екскаваторів здійснюється від повітряних ЛЕП гнучкими кабелями через стаціонарні або пересувні перемикальні пункти, які розташовують уздовж лінії через 200-300 м. У міру видалення від перемикальних пунктів на відстань, обумовлене довжиною гнучкого кабелю, пересувні електроприймачі приєднують до наступного найближчого перемикального пункту. Довжина гнучкого кабелю, що живить одноковшеві екскаватори, становить 100—250 м за умовами зручності їх підтягування й перенесення. Напруга 380 В для силових приймачів подається від пересувних трансформаторних підстанцій, а для висвітлення — через загальний або місцеві освітлювальні трансформатори. Поздовжнє розташування повітряних ліній не створює перешкод при переміщенні екскаватора уздовж уступу й при роботі; спрощується підключення інших електроприймачів на робочих майданчиках. Недоліком описаних схем електропостачання є необхідність частої пересувки й висока пошкоджуваність при підривних роботах. Повздошно-фронтальні схеми одержали широке поширення, особливо в період будівництва кар'єрів при проведенні траншів.
2. Поперечно-фронтальна схема (мал. 23.3). При такій системі живлення екскаваторів і трансформаторних пунктів кар'єру здійснюється через перемикальні пункти від поперечних розподільних ліній, які одержують живлення від стаціонарних магістральних ЛЕП, прокладених уздовж бортів кар'єру поза границею поля розроблювального родовища. Кількість ліній, що перетинають уступ, і число перемикальних пунктів залежать від довжини уступу, довжини розроблювальних блоків, кількості робочих машин.
Щоб виключити при роботі торкання стрілою екскаватора поперечної повітряної ліній, живлення здійснюють поперемінно від двох найближчих перемикальних пунктів, розташованих на границях блоку. Перевагою поперечно-фронтальної схеми
електропостачання відкритих гірських робіт є відсутність пересувних ліній електропередачі.
Застосування такої схеми електропостачання в порівнянні з повздошно-фронтальної звичайно приводить до збільшення капітальних витрат за рахунок більшої сумарної довжини ліній. Однак процесі експлуатації укорочування або нарощування поперечних ліній проводився порівняно швидко й просто, тому знижуються експлуатаційні витрати й зменшуються простої встаткування.
Поперечно-фронтальна схема також може бути з однобічним і двостороннім живленням.
3. Комбінована схема розподілу електроенергії являє собою відкриту борто-кільцеву систему з повітряними й кабельними ЛЕП, прокладеними в поздовжньому й поперечному напрямках стосовно фронту, робіт. Така схема, може мати однобічне або двостороннє живлення із включенням ЛЕП на паралельну роботу.
При комбінованій системі електропостачання відсутня необхідність у періодичнім переміщенні основної кар'єрної мережі, розташованої денної поверхні.
Ця система електропостачання є найбільш стійкою до пошкоджуваності повітряної мережі при підривних роботах на кар'єрі. Комбіновані схеми електропостачання відкритих гірських робіт є найбільш надійними й знаходять застосування на кар'єрах з більшим числом великих екскаваторів і інших споживачів електроенергії.
Однієї з різновидів борто- кільцевої схеми є схема, у якій у проміжках між підстанціями споруджуються високовольтні кар'єрні розподільні пункти (КРП), від яких по окремим ЛЕП здійснюється живлення великих екскаваторів, добичних ділянок і т.д. (мал. 23.4).
Вибір раціональної системи розподілу електроенергії на експлуатаційний період залежить насамперед від параметрів гірської технології (швидкість просування екскаваторного вибою; ширина й сумарна кількість екскаваторних заходок, необхідне для повного відпрацьовування ділянки гірських робіт; швидкість просування фронту гірських робіт основного й суміжного уступів і т.д.) і максимальних границь відкритої розробки родовища.
Наведені фактори дають можливість визначити тип (стаціонарні, пересувні) і місце розташування кар'єрних розподільних мереж (борт кар'єру, робочі обрії). Місце розташування й тип повітряних ліній у межах границь розробки родовища відкритим способом обумовлюють систему кар'єрного енергорозподілу. Прагнуть до найменшого числа проміжних ланок і щаблів системи електропостачання й до мінімальної довжини ліній електропередачі. Порівняння намічених варіантів проводиться за техніко-економічними показниками, що враховують не тільки фактори, що ставляться до системи електропостачання, але й простої встаткування при перемиканнях і т.п.
Обрана система електропостачання повинна мати найменші первісні витрати й річні експлуатаційні витрати. Для кар'єрів, що розширюються, повинна бути передбачена можливість подальшого розвитку кар'єрної мережі без істотних перебудов змонтованої частини.