книги из ГПНТБ / Электробезопасность на горнорудных предприятиях сборник материалов Республиканской научно-технической конференции

2.Сопротивление растеканию скруток одинаковы, линейны н не зависят от частоты электрического тока.

3.Сопротивление взрывной сети сосредоточено в мостиках накаливания ЭД, одинаковых по величине.

два средних из последовательно соединенных ЭД, т. е. они нахо­ дятся в наихудших условиях. Поэтому в дальнейшем необходимо задаться условиями безотказного взрывания для средних ЭД, и на основании этих условий вычислить необходимый ток и им­ пульс тока на входе взрывной цепи.

Коэффициент передачи по току для цепи с четным количест­ вом ЭД рис. 1, б можно записать в виде:

80

N — количество одновременно взрываемых последовательно соединенных ЭД, шт.;

г — сопротивление одного ЭД, Ом;

R m— сопротивление изоляции в цепи каждого ЭД, Ом. Коэффициент передачи по импульсу тока для четного числа

пульсу воспламенения наименее чувствительного ЭД), А2мс. Входное сопротивление для схемы рис. 1,6, при четном чис­

Формулы для коэффициентов передачи по току, по импульсу тока и для входного сопротивления при нечетном числе ЭД зна­ чительно усложняются. Однако изменение числа ЭД па один не приводит к значительному изменению указанных коэффициентов передачи и входного сопротивления, поэтому в дальнейшем ог­ раничимся лишь рассмотрением цепи с четным количеством ЭД.

Используя выражения (1—3), можно производить расчет электровзрывной цепи более точно, обеспечивая безотказное взрывание всех ЭД в сети.

Как известно, предельно допустимое сопротивление взрывной

где

и — напряжение па рабочем конденсаторе взрывного прибо­ ра, В;

С -— емкость рабочего конденсатора взрывного прибора, ф. Количество ЭД связано с сопротивлением взрывной сети из­

вестным соотношением:

г

где — сопротивление магистральных проводов.

Подставляя (1—3 и 5) в (4), после преобразований получим уточненное выражение для определения количества одновремеп-

но взрываемых ЭД с учетом проводимости изоляции взрывной цепи:

. На рис. 2 показана вычисленная по выражению (6) зависи­ мость количества одновременно взрываемых последовательно соединенных ЭД от сопротивления изоляции в цепи каждого ЭД для универсальных конденсаторных взрывных приборов нового

ftu/m

Рис. 2. Зависимость количества одновременно взрываемых ЭД от сопро­ тивления изоляции в цепи каждого ЭД.

типажного ряда. Сплошными линиями обозначена указанная зависимость для ЭД нормальной чувствительности, пунктирными

— для ЭД пониженной чувствительности.

Как видно из рис 2, для предотвращения отказов сопротив­ ление изоляции в цепи каждого ЭД не должно понижаться ниже определенной величины, зависящей от числа ЭД во взрывной сети.

62

ляющих тока подстанции к тем же составляющим тока электро­ воза:

сопротивление тягового преобразователя для ы-й гармоники; Р и а — вещественная и мнимая части коэффициента распростра­ нения электромагнитной волны.

Поэтому спектр гармонических составляющих тягового тока, измеренный па тяговой подстанции, имеет подъемы в области резонирующих гармоник.

Определена входная проводимость К. С. в режиме короткого замыкания

К«.з. = ^к'З' ~гУ Е$к.3.,

Сравнение этих выражений с полученными В. Л. Кожевнико­ вым * для случая холостого хода К- С.

показывает, что при длине К. С. большей четверти длины волны оперативного направления входная проводимость К. С., изме­ ренная на частоте оперативного напряжения, не является досто­

верным критерием оценки состояния изоляции К. С. по постоян­ ному току.

Предложено нагружать К. С. концевой нагрузкой, равной на частоте оперативного напряжения волновому сопротивлению. Тогда значения модуля и аргумента, приведенной к выходным

84

Стабильность уставки срабатывания по длине К. С. опреде­ ляем модулем коэффициента трансформации утечки сетью, равным

/ch 2($ X С) + cos 2а X

2Ch2c + 1 ch 2С— 1

Вреальных условиях К- С. состоит из Двух отрезков с раз­ личными первичными параметрами ( g0, r0, L0, С0). Первый отрезок относится к стационарным подъездным путям и имеет длину до 10-М2 км. Второй — к спецпутям карьеров и состав­ ляет 2-Н км. В этом случае параметры концевой нагрузки (ак­ тивная и реактивная составляющие) определяем:

нения и длина второго отрезка К. С.

85

При этом уставка срабатывания изменяется по всей длине К- С. не более, чем на ±20%, что допустимо.

Электровозный заградитель снабжен блокировкой, отключа­ ющей его при нахождении человека на крыше электровоза. При касании токоприемником контактного провода происходит от­ ключение К- С. от тяговой подстанции, предотвращая поражение человека электрическим током.

Лабораторный образец защиты, электронная часть крто|ой изображена на рисунке, испытан в К. С. Камыш-Бурунского же­ лезорудного комбината.

Рис. 1. Принципиальная схема аппаратуры защиты от утечек тока.

ОПЫТНАЯ ПАРТИЯ АППАРАТУРЫ «ДНЕПР-10»

В. А. БУНЬКО, В. Л. КОЖЕВНИКОВ, А. И. ТРАЧ, Г. М. ЛЫСЕНКО

(Днепропетровский горный институт)

Задача создания аппаратуры защиты от поражения электри­ ческим током в контактных сетях рудничной электровозной откатки до последнего времени не получила своего решения, несмотря на интенсивные исследования и проектно-конструктор­ ские разработки, выполняемые рядом организаций. Такое поло­ жение объясняется принципиальными трудностями разработки заградителей для электровозов сцепным весом 14 т и выше в аппаратуре РУКС Донгипроуглемаша, помехами системам свя­ зи, повышенными потерями энергии в силовых цепях и низким

cos тягового преобразователя — в импульсной защите Мак НИИ.

По результатам исследований и разработок аппаратуры защиты с потенциальным методом заграждения, выполненным в ДГИ, изготовлен и проходит промышленные испытания к о м ­ плект «Днепр-10» (АЧЗ-10-275). Эта аппаратура разрабатыва­

86

лась применительно к условиям шахт Криворожского бассейна, что потребовало определенного усложнения ее по сравнению с упомянутыми выше решениями.

Специфика контактных сетей рудных шахт сводится к следу­ ющим обстоятельствам:

а) сопротивление изоляции сетей существенно ниже и непо­ стоянно во времени [1];

б) напряжение контактной сети используется для питания соленоидных приводов стрелок;

в) к сети подсоединяются щеточные датчики систем СЦБи; г) имеют место периодические изменения длины сетей вслед­

ствие коммутации их участков в ортах.

Дрейф сопротивления изоляции и непостоянство длины сети в процессе ее эксплуатации при векторомерном измерительном

ронние потребители, подключаемые к сети — включения в их цепи частотных заградителей.

На рис. 1а показана структурная схема аппаратуры частот-

Рис. 1. а) Структурная схема аппаратуры частотной защиты АЧЗ-10-275; б, в) заградители соленоидных приводов и щеточных датчиков.

87

ной защиты АЧЗ-10-275 с изображением всех составных частей оборудования контактной сети.

Подстанционный комплект АЧЗ-10-275 состоит из блока дросселей БДП и электронного блока БЭП, который управляет автоматическим выключателем АВ или непосредственно тяговым преобразователем (если он выполнен на тиристорах).

Электровозный комплект включает в себя блоки дросселей правого и левого БДП и БДЛ и заградительного усилителя ЗУ. Соленоидные приводы и щеточные датчики ДЩ со своими заградителями ЗС и ЗД присоединяются лишь к неотключаемым участкам сети (до секционных разъединителей PC), так как по конструктивным соображениям резонансное сопротивление этих заградителей принято сравнительно небольшим. Основные узлы

переключения цепей нагрузок не изменяют режим работы сети по оперативному току и не влияют на чувствительность аппара­ туры защиты.

На защищаемом участке сети может находиться до 5 электро­ возов, 8 соленоидных приводов и 10 щеточных датчиков систем СЦБ.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АППАРАТУРЫ АЧЗ-10-275

1.Напряжение контактной сети, В — 275.

2.Схема выпрямления — шестипульсная.

3.Частота и уровень, оперативного напряжения, Гц; а —

10000; 3.

4.Чувствительность аппаратуры, Ом активного сопротивле­ ния — 6000.

5.Собственное время срабатывания аппаратуры па отклю­

чение:

а) по каналу контроля активной утечки, с — 0,15; б) при коротких замыканиях сети, с — 0,01.

6.Максимальная длина сети, км — 2,5.

7.Активное сопротивление утечки сети (с учетом утечек че­ рез пассивные заградители) не менее, Ом — 120.

8.Емкость утечки сети на частоте 10 кГц, не более, мкФ —

0,25.

9.Пределы автокомпенсации проводимости активных утечек сименс — ±1,5-10~4 .

10.Пределы автокомпенсации реактивных утечек в пересчете па изменения емкости сети, мкФ — ±0,05.

88

КВОПРОСУ О РАЦИОНАЛЬНОМ РАСПОЛОЖЕНИИ КАБЕЛЕЙ БЕСКОНТАКТНОЙ ТЯГОВОЙ СЕТИ

Л. В. ЖИРОВ

(Днепропетровский горный институт)

Безопасность рудничной откатки увеличивается с применени­ ем' электровозов повышенной частоты. Индуктивная передача энергии исключает появление искр между тяговой сетью и энер­ гоприемником, что позволяет применять бесконтактную откатку

вшахтах, опасных по газу или пыли.

Взначительной мере параметры этого вида транспорта зави­

сят от потерь в горных породах откаточной выработки.

Потери в горных породах могут быть представлены выраже­

диэлектрических потерь горной породы;/-частота тока в тяговой сети; Si — площадь сечения горной выработки со средней напряженностью электрического поля Дср./ ; /р—расчетная длина тяговой сети.

Значения г и tg о горных пород определяются химико-мине­ ральным составом твердой, жидкой и газообразной фазы, их соотношением к единице объема, частотой поляризующего поля и температурой. Для песков, песчаников, глин, известняков и доломитов величина г зависит главным образом от их пористосГи и влажности, в меньшей степени — от минерального со­ става твердой фазы. При этом значение г газонасыщенных пород с увеличением пористости уменьшается. У тех же осадоч­ ных пород в условиях их максимального водонасьпцения s с возрастанием пористости увеличивается.

Величины г и tg о горных пород в диапазоне рабочих частот рудничного бесконтактного транспорта изучены недостаточно [1]. Ниже приведены данные для некоторых пород, полученные

89