10 Дәріс конспектісі.

Дәріс тақырыбы: Салалар бойынша электр жабдықтау (тау-кен өндірісі, қара, түсті, текстильді, химиялық өндіріс орындары, металлургия, машина жасау. Электрлендірілген темір жолдарын электрмен жабдықтау, ауылшаруашылық өндірісін электрфикациялау және автоматтандыру).

Қазiргi заманда шахты мен рудниктерде қолданылатын жер асты және жер бетiндегi электрқондырғылардың комплексткерi өте күрделi. Шахтылардағы автоматизация мен механизацияға, өнеркәсiптiң өнiмдiлiгiне, шахтының алған көлемiне және т.б. тау-кен гелогиялық факторға байланысты электрқабылдағыштарының қуаттары ондаған МВА-дейiн жетедi.

Iшкi электрожабдықтау системасына тереңдетiлiп қазылған тарату станциялары қосылады (ПГВ) тарату станциялары мекемелерге қарайды.

Тереңде жүргiзiлген тоқ электрожабдықтау схемасы, жоғары вольтты тоқ көздерiнiң қорегi (35,110,150,220 кВ) мемлекеттердiңмаксималды етiп жобалауы ( мысалы, басты ебелектi желдеткiш, компрессорлық қондырғы) трансформатор және аппараттардыңсаны тереңдетiп iстелген электрожабдықтау схемасы болып табылады.

Бөлек сұраныстар және ЛЭП тарату станциясы, мекеменiңсалынуыныңқұрылыс көлемiнiңтерриториясы, анықтау және трансформаторлы тарату станциялары, электрожабдықтау системалары жер бетi шахта және кенiштер басты жер бетiндегi тарату станцияларына қосылады.

Осы тарату станцияларыныңқондырғылары және де бөлек жоғары вольтты сұраныстар немесе жер бетiндегi басқа да бөлек тарату станциясы және үлкен кедергiлi анықтау пунктi (РП) немесе (ЦПП)-ға дейiн басқа жер бетiндегi тарату станциялары жоғарғы вольтты электрожабдықтау системасына және тау-кен жер астын өндiруге қосылады.

Электрожабдықтаудың автономды системасы және дайындалып тазартылған бөлiмдерге қосылатындар мыналар: трансформаторлы тарату станциялары (көмiрлi шахталардағы тәртiптiң жүргiзiлуi), магистральдi кабельдi линиялар, РП төменгi кедергiсi, камутационды және түсiру аппараттары, және де бөлек сұраныстардағы линиялар.

Шахта мен кенiштердiңiшiндегi көп салалы электрожабдықтау схемасы келесi басты варианттардан тұрады:

Шахтыларды қолданылатын схемалардың келесі түрлері бар : магистралды, радиалды, сақина тәрізді.

Пайдалы қазбаны өте үлкен ара қашықтыққа таралу қазымдар бойынша тасымалдау кезiнде электровозды тасмалдау кеңiнен қолданылады, (85-90% дейiн) электровозды тасмалдаудың iшiнде кеңтараған: контактiлi электровоздар.

Подстанциялар үш фазалы айнымалы тоқты 250 немесе 550 тұрақты тоққа түрлендiру үшiн қолданылады. Тұрақты тоқ кабельдердiң көмегiмен контактiлi желiге берiледi (полярлы ңплюсң), керi өткiзу (полярлiгi ңминусң) рельстi жол және сорғыш кабельдер қолданылады. Электровоздар контактiлi тiзбектен тоқ қабылдағыштар арқылы қоректенедi.

Контактiлi электровоздар аккумуляторларға қарағанда арзан және конструкциясы бойынша қарапайым, тұтынуға ынғайлы, өте үкен қозғалыс жылдамдығы мен қуаты бар, яғни өнiмдi болып табылады.

Бiрақ тоқ қабылдағыштар мен контактiлi тiзбектер арасындағы ұшқынының болуы контактiлi электровоздардың пайдалануын төмендетедi.

Қазiргi кезде осы заманға лайық контактiлi электровоздардың түрлерi дайындалуда.

Жеңiл контактiлi электровоздар (ЗКР, 4КР1) көмiр шахталарында сирек қолданылады.

Көмiр шахталарына жаңа электровоздар шығарылды. Бұлар: К10 және К14 электровоздары сақтау құралдарымен жабдықталған және машинесiз қозғалысты болдырмайды.

Жаңа контактiлi электровоздарға реостатты басқару жүйесiнiң орнына әлдеқайда тиiмдi контактiсiз жүйелер өңделген.

Аккумуляторлық электровоздарды электрмен жабдықтау.

Көмiрлi шахталарда акумуляторлық электровоздармен жеткiзу кеңiнен таралған. Осы жеткiзу түрiмен мысалға:65%-тi барлық электровоз санын құрайды.

Акумуляторлық батареяларды ауыстыру зарядтау камерасында жасалады.

Бүгiнгi күнде шахталық акумуляторлық электровоздардың бiрнеше пiшiндегi түрлерi жасалынады.

Олардың жарылыстан қорғану мөлшерi батареялық қораптардың көмегiмен орындалады, қалған тягалық электроқондырғылардың РВ-сы бар. ²азiргi кездегi аккумуляторлы электровоздар екi осьтi локомотивтi және бiр кабинадан басқарылатын болып шағарылған (13 АРП-1 екi кабиналы электровоздан басқасы). Қазiргi шахталық электровоздардың электроқондырғылары реостаты схемалық басқару мен екi тягалық двигательден тұрады және амперсағатты счетчиктi автоматы қосқыш, бақылағыш,қосылыстың кедергiлер, фар және аккумулятор батареясы батареялық қорапқа қосылады. 5АРВ-2М электровоздардың батареялы қорабында РВ бар және одан басқа сутектi ПКВ бақылауышты құрылғы да қолданылады.

Кейiнгi жылдары 8-13 тонналық сцепной массалық электровоздар көмiрлi шахталарда кеңiнен қолданылып және жаңартылуда. Соңғысы қарастырылады: экономикалық реостатсыз схемалық басқаруға аудару, батареялық қораптардың үстiнен изоляциялық iшкi жабылу, ескi акумуляторлы энергия сиымдылығы үлкен акумуляторға ауыстыру, тягалық двигатель ЭДР-дi жетiлдiрiлген және мықты ДПТР двигательiне ауыстыру, электровоздарды бақылау - өлшегiш аппараттармен жабдықтау, оқшауланған электр қондырғыларының кедергiсiн қамтамасыз ететiн өлшемдер.

Электр пештерімен электротермиялық қондырғыларды электр энергияның жылуға айналдыру тәсілі бойынша кедергі пешіне; индукциялық пештер мен қондвырғыларға; доғал электр пештерге және де аралас қыздыратын пештерге бөлуге болады.

Кедергі пештері қыздыру тәсілдері бойынша жанама және тура әрекеттегі пештерге бөлінеді. Жанама әрекеттегі пештерде материалдың қызуы қыздырушы элементтерді бойымен электрлік токтың өтуі кезінде бөлніп шығатын жылудың есебінен жүреді. Жанама қыздыру пештері 100 В-қа дейінгі кернеудегі қондырғылар болып табылады және көп жағдайларда өнеркәсіптік жиілігі 50-ГЦ 380 –қ желіден қоректенеді. Пештер бір және үшфазалық бірден бірнеше мың киловатқа дейінгі қуатпен жасалып шығалрылады 1-ге тең.

Тура әрекеттегі пештердегі қыздырылу қыздырылатын бұйымнан электрлік токтың өту кезінде бөлініп шығатын жылумен жүзеге асырылады.пештер қуаты 3000 кВт-қа дейінгі бір және үшфазамен жасалады; өнеркәсіп жиілігі 50Гц токпен 380/220 желісінен қоректенеді немесме өте жоғары кернеу желісінен төмендетілген трансформатор арқылы қоректенеді. Қуаттылық коэффициенті 0,7-0,9 аралықта жатыр. Көптеген кедергі пештері электрмен жабдықталудық\ң тоқтаусыздығына қатысты 2-ші категориялы электр энергия қабылдағыштарына бөлінеді.

Металды индукциялық пештерде балқыту ондағы индукциялық токтың өтуі кезінде пайда болатын жылудың есебінен жүзеге асырылады.

Балқыту пештері болаттық өзекшеден және онсыз жасаладыв. Өзекшелі пештерде түсті металдарды балқыту мен олардың балқыламалары үшін қолданылады. Пештер кернеуі 380В және одан да жоғары өндірістік жиіліктегі токпен қуатқа байланыты қоректенеді. Өзекшелі пештер бір, екі және үшфазалы 2000кВт-қа дейінгі қуатта жасалады. Қуаттылық коэффициенті 0,2-0,8 аралықта тербеледі (алюминийді балқыту пештерінікі соз ф = 0,2-г 0,4, мысты балқыту пешінікі 0,6 — 0,8). Өзекшесі жоқ пештер жоғары сапалы болатты және сирек – түсті металдарды балқытып алу үшін қолданылады. Өзекшесі жоқ өнеркәсіптік пештер кернеуі 380В және одан да желідегі өнеркәсіптік жиіліктегі токпен және жиілігі 500— 10000 Гц-қа дейінгі жоғарлатылған токпен тиристорлы немесе электромашиналы түрлендіргіштерден қоректенуі мүмкін.

Пештер 4500 кВ А-ге дейінгі қуатты шығарады, олардың қуаттылық коэффициенті төмен (0,05—0,25). Барлық балқыту пештері 2-ші категориялы электр энергиясының қабылдағыштарына жатады.

Тягалық электроқондырғылы тиристорлық-импульстiк схемалық басқарумен жабдықталған жаңа типтегi электровоздар құрамына: тягалық двигатель ЭТ, автоматы ажыратқыш ВАР-4, тристорлық блокты басқару БУТ, электрогидравликалық ревессор РПВ, кедергi СРВ және пульттi басқару.

Одан басқа электровоздарда батарейлердегi тоқтың шығынын реттейтiн қондырғылар және қысқа тұйықталу тоғынан қорғайтын жылдамдықты басқару приборлары, батарейдiң өткен жолы және ток алу , стрелкамен ауыстыратын қашықтықтан басқару қондырғысы, байланыс аппаратурасы , жұмы сорында машинист жоқ кездегi электровоздың жүруiнен немесе қосылуынан сақтандыратын қондырғы орнатылады.

АРП 28 электровозы құрамында бiр жерден басқарылатын тартқыш агрегатпен қосылған АРП 14 электровозы болады.

Электрлік жылжымалы құрам қолданылуы, ток түрі, қоректендіру тәсілі, жол құрылым және т.б. белгілері бойынша бірнеше топтарға бөлінеді.

Электровоздар.

ВЛ23 Электровозы –тұрақты токпен қоректенеді, алты осьті, екі үшосьті арбашаларға бір кузов орнатылған. Әрбір оське тізбектеп қоздырылатын тартым қозғалтқышы орнатылған.Контакторлы –реостаттық басқару жүйесі қозғалтқыштардың үш түрлі топтамалары кезінде (тізбектелген параллель және параллель) іске қосуды қамтамасыз етеді. Бұл әрбір топтаманың әрқайсысында қоздыруды әлсіретудің төрт сатысы қарастырылған, яғни тарту режимінде электровозда 15 жүру позициясы бар.

Электровоз бен құрамда сығылған ауаның көмегімен жұмыс істейтін механикалық тежеу қолданылады. Қозғалтқыштардың бір бөлігі зақымданған жағдайда, олар ажыратылып, электровоз азайтылған тарту күшімен қозғала алады.

Барлық негізгі басқару аппаратурасы электровоз кузовында орналастырылған.

ВЛ8 электровозы- тұрақты токпен қоректенеді, екі біртектес секциядан ққұралған төрт қосақталған арбашалар мен кузовтан тұрады, сегіз ост бар. Кузов әрбір арбашаға жалпақ ортаңғы табан және қосымша тірек арқылы бекітілген.

Әрбір осьте қуаты 525 кВт қозғалтқыш қойылған. Сондықтан қозғалтқыштардың жалпы қуаты 4200 кВт, яғни ВЛ23 электровозына қарағанда 1,33 есе көп. Әрбір секцияның кузовында тартымдық басқару аппаратурасы мен көмекші машиналар орналасқан.

Реостатты іске қосу кезінде қозғалтқыштар былайша біріктірілуі мүмкін: тізбектеле (8, екі параллель топтар (4+4) және төрт параллель топтар (2+2+2+2). Көрсетілген әрбір байланыстарға толық қоздыру кезіндегі бір сипаттама және әлсізденген қоздыру кезіндегі үш сипаттама сәйкес келеді, яғни электровозда 15 жүріс позициясы бар.

Электровозда пневматикалық тежеу және рекуперативтік тежеу қолданылады. Қозғалтқыштардың кейбіреулері істен шыққан кезде, басқа қозғалтқыштар тартымдық режімді сақтап тұрады.

ВЛ 10 электровозы –тұрақты токпен қоректенеді, ВЛ8 электровозы сияқты басқару жүйесімен жабдықталған, ал қозғалтқыштардың жалпы қуаты шамамен 30 %-ға жоғары. Арбалар бір-бірімен қосақталмаған, сондықтан тарту күші электровоздың кузовы арқылы беріледі.

Соңғы жылдары ВЛ 15 электровозын жасау қолға алынған. Ол қуаты жағынан алып қарағанда ең үлкен болып саналады.

Өнеркәсіптік электрлендірілген жолдарда әртүрлі электровоздар мен тартымдық агрегаттар қолданылады.

Ашық тау-кен орындарында алты осьті 150-тонналық электровоздар қолданылады. Олардың қатаң дөңгелектік базасы аз, кузовы үш секциялы болады. Олар қисық сызықтарының радиусы аз учаскелерде жұмыс істей алады. Осындай электровоздардың тарту күші үлкен болғанмен, қозғалыс жылдамдығы аз болады. Соңғы жылдары ашық кен жұмыстарында электровоздық және тепловоздық секциялар мен моторлы думпкарлардан тұратын өнеркәсіптік агрегаттар қолданылып жүр. Бұл агрегаттардың негізгі артықшылығы-олар контактілік торабы бар учаскелерде де, торабы жоқ учаскелерде энергия тепловоздық секциядан алынады. 10 кВ-тық кернеуге арналған тармыдық агрегаттарда тепловоздық секция болады. Олардың тарту күші 550-870 кН, реостаттық кернеу қолданылған.

Электрпоездар, трамвайлар мен троллейбустар

Барлық вагондар мен троллейбустардың тартымдық қозғалтқыштары толығымен рессорландырылған. Оларда тіректік-рамалық ілмек қойылған және айналдырушы моментті жетекші дөңгелектерге карданды муфта (карданды білік) және редуктор арқылы береді.

Көмекші механизмдер, тежегіштік пневматика жабдықтары, күштік, реттеу, қорғаныс және көмекші электр аппаратуралардың барлығы кузов астына орналастырылған. Электрлік аппаратура арнаулы жабық камераларға жинақталып, олар изоляторлар арқылы кузов рамасына ілінеді.

Әсер ету қажет болатын және жүргізуші өзгертетін көрсеткіштері бар электр аппаратуралары жүргізуші кабинасына орналастырылады.

Негізгі әдебиеттер 1 [162-248]

Қосымша әдебиеттер 2 [108-282]

Бақылау сұрақтары:

1. Қандай қондырғылар күшік жалпы өнеркісіптікке жатады?

2. Өнеркәсіпте қандай түрлендіргіштер құрылғылары қолданылады?

3. Өнеркәсіптегі электрэнергияны тұтынушылардың барлық түрін тізіп берінің?

4. Қандай қондырғының қуат коэффициенті 0,7-0,8-ті құрады?

5. Қандай қондырғыларда жоғарғы жиілікті қондырғылар қолданылады?