книги из ГПНТБ / Сумин И.Ф. Обеспечение безопасности эксплуатации рудничных контактных электровозов

Величина коэффициента утечки а зависит от многих факторов, трудно поддающихся учету, в том числе от:

конструкции рельсовых путей, материала и конструкции шпал, гидродинамических характеристик земли (или по­ роды), на которой уложены рельсы, количества и хими­ ческого состава содержащейся в ней влаги и рода ее составных элементов, температуры, давления на рельсы И т. д.

Значение коэффициента утечки для рудничных рель­ совых путей по аналогии с подобной конструкцией трам­

вайных путей можно принять 0,4—0,9 для сухих выра­ боток.

Для влажных выработок необходимо внести попра­

вочный коэффициент & = 2,20—3,25.

2. Меры борьбы с блуждающими токами

Для борьбы с блуждающими токами прежде всего необходимо правильно рассчитывать рельсовые пути и расположение отсасывающих пунктов. Очевидно, чем больше число отсасывающих кабелей, тем меньше па­ дение напряжения в рельсах и потенциал рельсов, а

следовательно, меньше и опасность от блуждающих токов.

На величину блуждающих токов существенное влия­

ние оказывает конфигурация рельсовых путей. В зави­ симости от конфигурации электровозы могут занимать по отношению к отсасывающим пунктам всевозможные положения, при этом может оказаться, что сопротивле­ ние рельсового пути до отсасывающего пункта будет больше, чем переходное сопротивление по земле. Поло­ жение усугубляется тем, что во многих случаях рельсы укладываются на сырую почву, и тем, что во многих шахтах вода бывает кислотной. Это необходимо учиты­ вать при устройстве отсасывающих пунктов.

При выборе места расположения пунктов отсасыва­ ния необходимо стремиться к тому, чтобы максимальное

падение напряжения в рельсах на различных участках

отсасывания не только не превышало норму, но и равнялось друг другу. При выполнении последнего

условия общее значение токов утечки из рельсов будет минимальным.

Для простейшего случая контактной сети (рис. 26)

90

с постоянной плотностью нагрузки I, а/км расстояние от пункта питания или тяговой подстанции 1 до отсасы­ вающего пункта OIL определяется из выражения для максимального падения напряжения (At7p)m в рельсо­ вых путях на участке одностороннего отсасывания [18].

(WJ-m = iLx^ = (bU'p) g,

откуда

Рис. 26. Расчетная схема к выбору отсасывающих пунктов (линейная сеть)

Если исходить из нормированного эквипотенциаль­ ного режима отсасывающих пунктов, расстояние Lx? до следующего пункта OIK, т. е. длина участка с двусто­ ронним отсасыванием, определится из выражения

путей с различной плотностью нагрузки на отдельных ее участках.

В рудничных условиях при длине откатки свыше 1 км целесообразно устраивать два отсасывающих пунк­

та, один из которых должен соединять тяговую подстан­ цию с ближайшей точкой рельсового пути; второй рас­ полагается согласно расчету.

91

VI. СИСТЕМА ЗАЩИТНЫХ СРЕДСТВ МакНИИ

Наличие относительно большого числа несчастных случаев и пожаров при эксплуатации контактных элек­ тровозов указывает на недостаточность применяемых средств защиты. При этом следует отметить, что даль­ нейшее совершенствование этих средств практически представляет большую трудность. Действительно, уве­ личение высоты подвески контактного провода не выпол­

нимо по горным условиям, ограждение контактного

провода при существующем типе токоприемника яв­ ляется малоэффективным и к тому же загромождает горные выработки. Прохождение специальных вырабо­ ток для передвижения людей или устройство отшитых проходов для этой цели в откаточных выработках свя­ зано с большими затратами и не всегда возможно по

горным условиям.

Исключить полностью передвижение людей по вы­ работкам с подвешенным контактным проводом не всегда представляется возможным, поскольку в этих выработках должны производиться ремонтные работы, а также могут иметь место аварии с подвижным со­ ставом, путевым хозяйством и т. п. Все это вызывает необходимость в присутствии людей в этих выработках.

Неавтоматическое отключение контактного провода в местах наибольшего скопления людей также не всегда достигает цели. Защитное отключение до настоящего времени не получило промышленного применения.

Изучение причин и обстоятельств, при которых имели место поражения и пожары, длительные наблюдения

за рудничными тяговыми сетями и электровозами, на­ ходящимися в эксплуатации, а также изучение зару­ бежного опыта показывают, что повышение безопас­ ности эксплуатации рудничных контактных электровозов

не может быть обеспечено внедрением отдельных, даже совершенных средств защиты. Для этого необходимо

93

разработать и внедрить систему защитных средств и мероприятий, могущую предотвратить возможность про­

явления всех видов опасностей, возникающих при эксплуатации рудничных контактных электровозов.

Такая система защитных средств разработана Ма­ кеевским научно-исследовательским институтом.

Основу разработанной системы составляют:

1. Механическое ограждение контактного провода.

2.Секционирование контактного провода.

3.Схема автоматического включения отдельных сек­ ций контактного провода.

4.Контроль состояния изоляции контактной сети в отключенном состоянии.

5. Защита от токов короткого замыкания.

1. Механическое ограждение контактного провода

Выше указывалось, что несчастные случаи обычно происходят при случайном прикосновении рабочих к кон­ тактному проводу, а пожары — при соприкосновении контактного провода с окружающими предметами. Изу­

быть предотвращены при наличии механического ограж­ дения контактного провода.

Следует отметить, что в зарубежной практике меха­ ническое ограждение контактного провода получает ши­ рокое распространение.

Из известных способов ограждения в разработанной системе принят способ ограждения контактного провода

при помощи резинового желоба как наиболее эффек­

тивный и сравнительно легко осуществимый.

Резиновый защитный желоб должен изготовляться из негорючей, механически прочной и электрически стой­ кой резины или иного равноценного ей материала и обладать достаточной жесткостью.

Подвеска контактного провода и его закрепление в

защитном резиновом желобе показаны на рис. 27.

Защитный желоб 1 накрывает контактный провод по всей длине и надежно защищает от прикосновения к нему как сверху, так и с боков. Конструкция желоба такая, что она обеспечивает защиту от прикосновения к проводу и снизу. При нажатии на желоб снизу его щеки сходятся и закрывают контактный провод.

94

Эффективность применения и работоспособность за­ щитного желоба в значительной степени зависят от надежности закрепления контактного провода внутри желоба. При этом должен быть обеспечен удовлетво­ рительный токосъем и исключено полностью или све­

дено до минимума трение движущегося токоприемника о защитный желоб.

Для закрепления применяемого на шахтах профи­

лированного контактного провода марки ТФ в резино­ вом желобе разработана конструкция одинарных 2 и

двойных зажимов 3. Эти зажимы состоят из двух ще­

чек, между выступами которых при помощи двух болтов зажимается контактный провод. Контактный провод вместе с зажимами 2 помещается в защитный желоб и снаружи зажимается в подвесной скобе. Скоба имеет

ушки с отверстиями для эластичной подвески. Высота

подвески и расстояние между точками подвески должны удовлетворять требованиям Правил безопасности. Учи­ тывая, что в связи с применением защитного желоба погонный вес контактного провода вместе с желобом будет больше, чем вес провода, расстояние между точ­ ками подвески нужно уменьшить.

За рубежом в настоящее время осваивается изго­

товление специального контактного провода вместе с защитным желобом, что повышает качество монтажа такого провода [19].

Поскольку при ограждении контактного провода исключается возможность применения обычных дуговых токоприемников и воздушных стрелок, одновременно с устройством ограждения контактного провода разра­ ботаны конструкции штангового токоприемника и авто­

матических воздушных стрелок.

Штанговый токоприемник устроен следующим обра­

зом (рис. 28). Меднографитная щетка 1, предназначен­ ная для непосредственного токосъема с контактного

провода 2, укреплена в специальном держателе 3 на головке токоприемника 4. Головка токоприемника за­ креплена на штанге 5 таким образом, что может сво­ бодно поворачиваться как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Штанга свободно вращается на пальце 6 и под действием пружин 7 обеспечивает

96

воздушные контактные стрелки. При дуговом токоприем­ нике воздушные стрелки представляют собой ответвле­ ние контактного провода. При штанговом токоприемнике и механическом ограждении контактного провода, как

Рис. 29. Автоматическая воздушная стрелка

это предусмотрено в разработанной системе защит­ ных средств, необходимо иметь воздушные стрелки спе­ циальной конструкции.

На рис. 29 представлена симметричная стрелка для перехода электровоза с одного пути на другой.

Стрелочные переводы состоят из плиты 1, на кото­ рой смонтированы переводное перо 2 и переводный ме­

ханизм. Пружина 3 удерживает переводное перо в одном положении, которое соответствует основному направле­ нию движения. При необходимости изменить направле­ ние движения переводное перо при помощи переводного механизма должно быть переведено в другое положение.

В качестве переводного механизма в разработан­

98