Мал. 8.20. Принципова схема живлення споживачів
навколостовбурного двору.
8.3.9. Електропостачання підземних споживачів через свердловини
При електропостачанні підземних споживачів через шурфи та свердловини можливі два варіанти побудови системи електропостачання:
напругою до 1140 В (низьковольтний варіант);
напругою 6 кВ (високовольтний варіант).
У першому випадку (рис. 8.21) живлення підземних гірничих робіт в район ведення робіт на дільницю проводиться свердловина з поверхні, над якою встановлюється комплектна пересувна трансформаторна підстанція (ПКТП). Електроенергія за допомогою повітряної лінії напругою 6 кВ підводиться до ПКТП, від якої напругою 0,4 - 0,69 кВ вона подається в підземні виробки кабелем, прокладеним у свердловині. Свердловина закріплюється обсадною трубою з діаметром 125-150 мм. Кабелі прикріплюються до стального тросу діаметром 6-9 мм за допомогою бандажів з відпаленої проволоки (або металевих жимків).
На ПКТП на лінії, що йде у свердловину встановлюють автоматичний вимикач без реле витоку на землю, останнє встановлюється з автоматичним рудниковим вимикачем безпосередньо під свердловиною, що забезпечує зручність експлуатації. В противному випадку на ПКТП потрібно встановлювати автоматичний вимикач з дистанційним керуванням.
В одній свердловині можуть прокладатися 1-2 кабелі. Буріння свердловини виконується пересувними буровими верстатами. Така система є зручною, економічною і дозволяє іноді обійтися без подачі високовольтного кабелю в шахту і без ЦПП (при малому водопритоку).
Використовуються низьковольтні варіанти при неглибокому заляганні корисної копалини (100-200 м) та відносно невеликій потужності добувних та прохідницьких комплексів. Для потужних комплексів, з підвищенням довжини лави та стовпа, що відпрацьовується, погіршується забезпечення нормальних рівнів напруги на затискачах споживачів внаслідок втрат напруги в низьковольтній мережі. Це заставляє в ряді випадків приймати не одну, а дві - три енергосвердловини на дільниці та часте їх переміщення, що різко обмежує використання цього варіанту живлення підземних споживачів.
Розрахунки показують, що при електропостачанні через свердловини напругою 0,38-0,66 кВ значно збільшуються витрати кабельної продукції. Тому переважне розповсюдження в умовах неглибокого залягання корисної копалини одержує високовольтний варіант живлення підземних споживачів (рис. 8.22), коли в свердловині прокладається кабель напругою 6 кВ з трансформацією енергії на дільниці. Кабель підключається до повітряної лінії на поверхні за допомогою загально промислового КРП, що встановлюється над свердловиною. Кабель 6 кВ прокладений в свердловині живить одну пересувну підстанцію ПДПП (рис. 8.22, а) або розподільчий пункт РПП-6 кВ (рис. 8.22, б) від якого живиться ряд ПДПП. Свердловина може служити кілька років (3-5). При цьому з’являється задача оптимального розташування свердловин та РПП-6 кВ, при якому річні приведені витрати на переміщення свердловин будуть мінімальними.
Основною перевагою живлення через свердловини є те, що значна частина високовольтної розподільної мережі СЕП шахти виноситься на поверхню, де використовуються більш дешеві повітряні ЛЕП та електрообладнання в нормальному загальнопромисловому виконанні.
До вад живлення через свердловини відносяться:
наявність додаткових витрат, пов’язаних з бурінням свердловин, їх кріпленням обсадними трубами, що повторно не використовуються;
необхідність періодичного переміщення свердловини і відповідного електрообладнання по технологічних обставинах;
утруднення, пов’язані з монтажем кабелю в свердловині в зимовий час у зв’язку з необхідністю прогріву кабелю;
нераціональне використання промислового майданчика на поверхні шахти у зв’язку з необхідністю прокладки повітряних ліній;
утруднення прокладки повітряних ЛЕП в районі лісів, боліт, гір, щільної забудови, необхідність відводу орних земель під ЛЕП;
затруднення обслуговування ЛЕП та обладнання на поверхні у зв’язку з віддаленістю та в період бездоріжжя.
Рис. 8.21. Принципова схема Рис. 8.22. Принципова схема
електропостачання підземних електропостачання підземних
споживачів U 1140 В через споживачів через свердловини
свердловини. напругою 6 кВ.