книги / Основы электробезопасности. Мероприятия, обеспечивающие электробезопасность персонала. Первая помощь пострадавшим от электрического тока
.pdfПри выполнении измерений сопротивления заземления в шахтах с контактной электровозной откаткой учитывается то, что заземлители, заземляющие проводники и заземленные электроустановки могут находиться в непосредственной близости от токоведущих рельсов, т.е. быть в зоне действия растекающихся по земле блуждающих токов. Последние, попадая в цепи заземления, могут вызвать погрешности измерений и даже полностью нарушить их. Исходя из этого необходимо следить, чтобы во время измерения работающие электровозы находились на расстоянии не менее 100 м от места измерения и обязательно в сторону тяговой подстанции. Если это требование невозможно выполнить (например, при измерениях в околоствольном дворе, в зоне тяговой подстанции), измерения должны выполняться при неработающих электровозах или отключенном контактном проводе.
Ряд месторождений имеют высокое удельное сопротивление вмещающих пород и полезного ископаемого. Наиболее высоким электрическим сопротивлением обладают породы с преобладающим содержанием каменной соли (ρ = = 35 000…45 000 Ом·м), а наименьшим карналлитовые породы (ρ = 1500…1700 Ом·м). Удельное электрическое сопротивление сильвинитовой породы занимает промежуточное относительно отмеченных выше пород положение (ρ = = 14 000…17 000 Ом·м).
Для месторождений с высоким удельным сопротивлением пород (калийно-магниевые, каменные соли) установка местных заземлителей не выполняется в связи с их неэффективностью, а главные заземлители располагают на поверхности в зонах с высокой электропроводимостью. В качестве резервного главного заземлителя допускается использование металлоконструкций надшахтных зданий и сооружений или тюбинговой металлической крепи ствола. Для обеспечения требуемой величины общего переходного сопротивления се-
71
ти заземления в подземных выработках прокладываются общая сеть заземления и дополнительный заземляющий контур
(рис. 14 и 15).
Рис. 14. Принципиальная схема заземления электрооборудования в руднике: 1 – главный заземлитель на поверхности; 2 – тюбинговая крепь ствола; 3 – заземляющая магистраль в стволе; 4 – общешахтный дополнительный заземляющий контур; 5 – контур заземления на подстанции; 6 – участковый дополнительный заземляющий контур; 7 – заземляющий проводник; 8 – заземляющая жила гибкого кабеля; 9 – ячейка на ЦПП; 10 – очистной комбайн; 11 – бункер-
перегружатель; 12 – самоходный вагон
Общая сеть заземления состоит из брони и токопроводящих оболочек бронированных кабелей и заземляющих жил гибких кабелей независимо от величины их напряжения, непрерывно электрически связанных между собой и подсоединенных к главным заземлителям. Для обеспечения непрерывности общей сети заземления все муфты и другая кабельная арматура с присоединенными бронированными кабелями должны быть снабжены перемычками из стали сечением не менее 50 мм2 или из меди сечением 25 мм2.
72
Рис. 15. Схема заземления электрооборудования участка при комбинированной выемке руды: 1 – участковый дополнительный контур заземления; 2 – заземляющий проводник; 3 – заземляющая жила гибкого кабеля; 4 – конвейер; 5 – дробилка; 6 – лебедка; 7 – электрическое сверло; 8 – вентилятор местного проветривания; 9 – самоходный вагон; 10 – комбайн; ПУПП – подземная участковая
передвижная подстанция
Дополнительный заземляющий контур прокладывается параллельно общей заземляющей сети и также подсоединяется к главным заземлителям. Материалом для устройства дополнительного заземляющего контура, проложенного по общешахтным главным выработкам, служит стальной проводник сечением не менее 200 мм2 и не менее 100 мм2 – для панельных и участковых выработок.
Дополнительный заземляющий контур соединяется с основным и резервным главными заземлителями металлической магистралью, проложенной в стволе шахты. В качестве магистрали используется стальной проводник сечением не менее 200 мм2 или медный проводник сечением не менее 100 мм2. Допускается использование в качестве заземляющей магистрали металлической трубы гидрозакладки, проложенной в стволе, при наличии хорошего металлического контак-
73
та при соединении труб. Использование труб маслопровода в качестве заземляющей магистрали запрещается. Величина сопротивления магистрали заземления, проложенной в стволе, должна быть не более 0,1 Ом.
В подземных камерах со стационарным электрооборудованием прокладывается заземляющий контур, выполненный из круглой или полосовой стали сечением не менее 100 мм2, который присоединяется как к основному, так и к дополнительному (общешахтному) заземляющему контуру.
Для заземления электрооборудования, установленного на участках рудника, устраивается участковый контур заземления. Участковый дополнительный контур заземления выполняется из стального проводника сечением не менее 100 мм2 и соединяется с дополнительным общешахтным заземляющим контуром.
Соединение отдельных участков дополнительного заземляющего контура осуществляется сваркой или болтовым соединением.
Заземление отдельного стационарно установленного пускового аппарата, аппаратов защиты и автоматики производится подсоединением их корпусов с помощью заземляющего проводника к дополнительному заземляющему контуру, а также к общей сети заземления, присоединением заземляющей жилы кабеля к специальному зажиму внутри корпуса аппарата (рис. 16–18).
Дополнительное заземление отдельно установленного реле утечки присоединяется к местному заземлителю, а при отсутствии местных заземлителей допускается присоединять его непосредственно к дополнительному заземляющему контуру в месте установки реле (рис. 19).
74
Рис. 16. Схема заземления трансформатора: 1 – броня кабеля; 2 – заземляющий зажим; 3 – хомут; 4 – перемычка; 5 – заземляющие проводники; 6 – местный заземлитель или дополнительный заземляющий контур
Рис. 17. Схема заземления передвижной трансформаторной подстанции: 1 – броня кабеля; 2 – хомут; 3 – наружные заземляющие зажимы; 4 – заземляющая жила гибкого кабеля; 5 – внутренний заземляющий зажим; 6 – дополнительный заземлитель встроенного реле утечки; 7 – заземляющие проводники; 8 – местный заземлитель
или дополнительный заземляющий контур; 9 – перемычка
75
Рис. 18. Примерные схемы заземления отдельно установленных аппаратов: а – при присоединении бронированных кабелей; б – при присоединении гибких кабелей; в – при присоединении бронированного и гибкого кабелей; 1 – заземляющие проводники; 2 – перемычки; 3 – хомуты; 4 – броня кабеля; 5 – наружные заземляющие зажимы; 6 – заземляющие жилы гибких кабелей; 7 – внутренние заземляющие зажимы; 8 – местный заземлитель или дополнительный
заземляющий контур
Рис. 19. Схема заземления отдельно установленного аппарата защиты от утечки тока на землю: 1 – дополнительный заземляющий контур; 2 – заземляющий проводник; 3 – дополнительное заземление реле утечки; 4 – автоматический фидерный выключатель; 5 – аппарат защиты от утечки тока на землю; 6 – гибкий кабель
76
Дополнительное заземление реле утечки должно выполняться медным гибким изолированным проводником сечением не менее 10 мм2 и присоединяться к дополнительному заземляющему контуру болтовым соединением.
Для заземления стационарных аппаратов, скомплектованных в распределительный пункт, допускается прокладка стальной шины сечением не менее 100 мм2 и толщиной не менее 3 мм или круглого стального проводника такого же сечения, которые должны присоединяться к дополнительному заземляющему контуру. Каждый аппарат присоединяется к шине (круглому стальному проводнику) с помощью отдельных заземляющих проводников. При установке аппаратов на единое металлическое основание в виде рамы (салазок) допускается использовать это основание в качестве шины. Рама (салазки) соединяется с дополнительным заземляющим контуром стальным проводником сечением не менее 100 мм2 или медным проводником сечением не менее 50 мм2. Каждый аппарат, установленный на раме (салазках), соединяется с ней с помощью заземляющих проводников. Присоединение заземляющих проводников к раме производится сваркой или болтовым соединением, а к аппарату – болтовым соединением.
Заземление стационарных металлических соединительных и ответвительных (тройниковых) муфт производится присоединением их корпусов к дополнительному заземляющему контуру с помощью заземляющих проводников, а также присоединением к броне и металлической оболочке бронированного кабеля с помощью перемычек и хомутов, устанавливаемых на все концы кабелей, входящих в муфту
(рис. 20).
При применении неметаллических муфт для соединения бронированных кабелей свинцовая оболочка и броня концов кабелей, входящих в муфту, соединяются между собой с помощью пайки и бандажа (хомута) медной перемычкой сечением не менее 25 мм2 (рис. 21).
77
а
б
Рис. 20. Заземление муфты: а – заземление стационарной металлической соединительной муфты; б – заземление ответвительной (тройниковой) металлической муфты; 1 – защитный покров; 2 – стальная броня; 3 – хомут; 4 – перемычка; 5 – заземляющий проводник
Рис. 21. Пример соединения брони и свинцовой оболочки бронированного кабеля при применении неметаллической соединительной муфты: 1 – муфта; 2 – защитный корпус; 3 – заземляющая перемычка; 4 – пайка или хомут; 5 – свинцовая оболочка кабеля; 6 – броня кабеля; 7 – перемычка между броней и свинцовой оболочкой кабеля
78
Хомуты, накладываемые на концы кабелей, входящих в муфту, должны иметь между собой надежную электрическую связь, осуществляемую с помощью специального стального проводника сечением не менее 50 мм2 или медного – сечением не менее 25 мм2. В стационарных осветительных сетях заземление соединительных муфт выполняется
сиспользованием стального проводника сечением не менее 20 мм2 или медного – сечением не менее 10 мм2.
Проводник, соединяющий хомуты, присоединяется также и к корпусу муфты посредством болтового зажима.
Арматура стационарных светильников заземляется присоединением к общей сети заземления через заземляющую жилу гибкого кабеля либо металическую оболочку и броню бронированного кабеля.
Обязательно заземляются металлические корпуса шахтных телефонных аппаратов, аппаратуры громкоговорящей связи и автоматизации. Корпуса заземляются соединением их
сброней и металлической оболочкой кабеля, а также заземляющими проводниками с дополнительным заземляющим
контуром. Сечение заземляющих проводников не менее 20 мм2 для стальных и 10 мм2 – для медных.
Заземление стационарных металлических трубопроводов производится присоединением их на концах трубопровода и во всех пунктах установки электроаппаратуры в горных выработках к дополнительному заземляющему контуру. Присоединение производится с помощью стального заземляющего проводника сечением не менее 50 мм2.
Заземление передвижных забойных добычных, буровых и доставочных машин, а также переносного ручного электроинструмента и светильников, присоединяемых к сети гибкими кабелями, выполняется заземляющей жилой кабеля. Заземляющая жила гибкого кабеля с помощью заземляющего зажима, предусмотренного в кабельном вводе (глухом или штепсельном), подсоединяется с одной стороны к корпусу
79
заземляемого объекта, а с другой – к корпусу пускового аппарата. Присоединение заземляющей жилы к этому зажиму необходимо производить таким образом, чтобы контакты заземления были разгружены от возможных механических напряжений. Гибкие кабели для присоединения передвижных токоприемников к сети напряжением 1140 В должны иметь три основные жилы сечением от 4 до 95 мм2, вспомогательные жилы сечением 2,5 мм2, жилы заземления сечением не менее 10 мм2 (РД 05-335–99). Сопротивление заземляющей жилы контролируется не реже одного раза в месяц, а также при пуске в эксплуатацию и переноске кабеля в другой забой.
В схемах дистанционного управления передвижными машинами и механизмами должен обеспечиваться непрерывный контроль целостности заземляющей жилы кабеля путем использования ее в цепи управления.
Общее сопротивление сети заземления, измеренное как у наиболее удаленных от главных заземлителей, так и у любых других электроустановок, не должно превышать 10 Ом. Для калийных рудников Верхнекамского месторождения эта величина сопротивления сети заземления установлена Комитетом Госгортехнадзора СССР (письмо № 09.209/311 от 30 сентября 1970 г.) и допускается при токе однофазного замыкания на землю в сети 6 кВ не превышающем 6 А.
Допускается превышение током однофазного замыкания на землю в сети 6 кВ величины 6 А при снижении общего сопротивления сети заземления в соответствии с графиком, приведенным на рис. 22.
В соответствии с требованиями ПУЭ в сети 6 кВ величина тока однофазного замыкания не должна превышать 30 А, при этом сопротивление сети заземления должно быть не более 2 Ом.
Измерение тока однофазного замыкания на землю в сети 6 кВ производится не реже одного раза в год. В электрических сетях 6 кВ, питающихся непосредственно от генерато-
80