2.3. Електровибухові мережі і їх розрахунок.

Електровибуховою мережею називається мережа проводів з приєднаними до них електродетонаторами.

Проводи, що йдуть від джерела струму до місця розташування зарядів, називаються магістральними.

Проводи, які розташовані між зарядами і які з’єднують електродетонатори між собою, називаються дільничними.

В електровибухових мережах застосовуються наступні з’єднання електродетонаторів:

послідовне (рис. 11 та 12);

паралельно-пучкове (рис. 13);

змішане (рис. 14).

Рис. 11. Схема електровибухової мережі з послідовним з’єднанням електродетонаторів:

1 – магістральні проводи; 2 – дільничні проводи; 3 – електродетонатори

Рис. 12. Схема електровибухової мережі з послідовним з’єднанням груп, що складаються з паралельно з’єднаних електродетонаторів:

1 – магістральні проводи; 2 – дільничні проводи; 3 – електродетонатори

Рис. 13. Схема електровибухової мережі з паралельно-пучковим з’єднанням електродетонаторів:

1 – магістральні проводи; 2 – дільничні проводи; 3 – електродетонатори

Рис. 14. Схема електровибухової мережі зі змішаним з’єднанням електродетонаторів:

1 – магістральні проводи; 2 – дільничні проводи; 3 – електродетонатори

Послідовне і попарно-паралельне з’єднання електродетонаторів доцільно застосовувати при джерелах струму, що розвивають велику напругу при незначному струмі.

Паралельне з’єднання електродетонаторів застосовується при джерелах струму низької напруги (наприклад, акумуляторах), які забезпечують достатньо великий струм.

Схеми змішаного з’єднання електродетонаторів допускаються при джерелах струму, які розвивають достатньо високу напругу і забезпечують значний струм (наприклад, пересувні електричні станції). В одній послідовній мережі не можна застосовувати електродетонатори різних типів і партій.

Перед виконанням робіт по виготовленню електровибухової мережі при будь-якій схемі з’єднання електродетонаторів проводиться розрахунок мережі. Розрахунок має на меті визначити загальний опір мережі, а також необхідні величини напруги і струму, які повинні забезпечити обране джерело.

Розрахунок електровибухових мереж

Розрахунок електровибухової мережі з послідовним з’єднанням електродетонаторів (рис. 11) здійснюється наступним чином.

Оскільки мережа не має розгалужень, то величина струму I, яку повинне забезпечити джерело, дорівнює струму і, потрібному для підривання послідовно з’єднаних електродетонаторів, тобто .

Для визначення потрібної напруги на затисках джерела струму обчислюється загальний опір мережі R за формулою [9]:

, де (2.3.1)

– опір магістральних проводів;

–опір всіх дільничних проводів;

–опір електродетонатора (у нагрітому стані рівний 2,5 Ом);

–кількість послідовно з’єднаних електродетонаторів.

По обчисленому загальному опору мережі і по відомій величині струму визначається потрібна напруга : розрахунок проводиться за формулою

(2.3.2)

Приклад. Електровибухова мережа складається з магістральних проводів довжиною 1000 м (у обидва кінці), дільничних проводів загальною довжиною 200 м та з 20 послідовно з’єднаних електродетонаторів. Проводи одножильні, електродетонатори ЕДП. Визначити загальний опір мережі і потрібну напругу на затискачах джерела струму.

Необхідний для підривання струм А ;

опір магістральних проводів Ом (таблиця 4);

опір дільничних проводів Ом;

опір електродетонатора Ом ;

число електродетонаторів ;

загальний опір мережі за формулою (2.3.1)

Ом;

потрібна напруга на затискачах джерела струму за формулою (2.3.2)

В.

Розрахунок електровибухової мережі з послідовним з’єднанням груп, що складаються з попарно-паралельно сполучених електродетонаторів (рис. 12), проводиться таким чином.

Струм , що протікає по магістральних проводах, приймається в цьому випадку рівним 1,5 А при постійному і 2 А при змінному струмі.

Загальний опір мережі R визначається за формулою

, де (2.3.3)

– число пар електродетонаторів.

Потрібна напруга на затискачах джерела струму визначається, як і у попередньому випадку, за формулою (2.3.2)

Приклад. Електровибухова мережа така ж, як в попередньому прикладі; кількість попарно-паралельно сполучених електродетонаторів – 40, тобто число послідовно сполучених пар електродетонаторів , Визначити загальний опір мережі і необхідну напругу на затискачах джерела струму.

Необхідний для підривання струм А ;

опір магістральних проводів Ом (таблиця 4);

опір дільничних проводів Ом;

опір електродетонатора Ом ;

загальний опір мережі за формулою (2.3.3)

Ом;

потрібна напруга за формулою (2.3.2)

Ом.

Розрахунок електровибухової мережі з паралельно-пучковим з’єднанням електродетонаторів (рис. 13) проводиться наступним чином.

Якщо опори окремих гілок, що складаються з дільничних проводів і електродетонаторів, приблизно однакові, то струми, що проходять через електродетонатори, будуть рівні між собою, а струм I, що проходить через магістральні проводи, буде рівний

, де (2.3.4)

–кількість гілок;

–струм, потрібний для підривання одиночного електродетонатора.

Загальний опір мережі R визначається за формулою

. (2.3.5)

Позначення ті ж, що в попередньому прикладі, але відноситься до однієї гілки.

Потрібна напруга на затискачах джерела струму, як і в попередніх випадках, визначається за формулою (2.3.2)

Приклад. Електровибухова мережа складається з магістральних проводів довжиною 400 м (у обидва кінці) і з 10 паралельних гілок. Кожна гілка складається з проводу довжиною 20 м і одного електродетонатора. Проводи одножильні, електродетонатори ЕДП. Визначити загальний опір мережі і потрібну напругу на затискачах джерела струму.

Струм, потрібний для підривання кожного з електродетонаторів, А; число гілок .

Загальний потрібний струм визначся за формулою (2.3.4)

А;

опір магістральних проводів Ом;

опір проводів однієї гілци Ом;

опір електродетонатора Ом;

загальний опір мережі визначається за формулою (2.3.5)

Ом;

потрібна напруга на затискачах джерела струму визначається за формулою (4.2)

В.

Розрахунок електровибухової мережі із змішаним з’єднанням электродетонаторів (рис. 14) проводиться таким чином.

При однаковому числі послідовно з’єднаних електродетонаторів в кожній гілці мережі опір окремих гілок і струми, що протікають в них, відповідно рівні між собою. Загальний же струм, що протікає по магістральних проводах, при числі паралельних гілок визначиться, як і в разі паралельно-пучкового з’єднання електродетонаторів, за формулою (2.3.4).

Загальний опір мережі даного типу R визначиться за формулою:

. (2.3.6)

Позначення ті ж, але відноситься до всіх ділянок однієї гілки.

Напруга на затискачах джерела струму і в цьому випадку повинно визначатися за формулою (2.3.2):

.

Приклад. Електровибухова мережа складається з магістральних проводів довжиною 500 м (у обидва кінці) і чотирьох паралельних гілок. Кожна гілка має 10 послідовно з’єднаних електродетонаторів ЕДП. Кожен з дев’яти проводів, які з’єднують електродетонатори між собою в кожній гілці, має довжину 5 м, а кожні два кінці, якими ці групи сполучені з магістральними проводами, мають довжину по 7,5 м. Всі гілки приєднані до двох загальних точок магістральних проводів (пучкове з’єднання); всі проводи одножильні. Визначити загальний опір мережі і необхідну напругу на затискачах джерела струму.

Число гілок ;

число електродетонаторів в кожній гілці ;

струм, потрібний для кожної гілки, А;

загальний потрібний струм за формулою (2.3.4):

А;

опір магістральних проводів

Ом;

опір дільничних проводів кожній гілці

Ом;

опір кожного електродетонатора Ом;

загальний опір мережі за формулою (6):

Ом;

необхідна напруга на затискачах джерела струму за формулою (2.3.2):

В.

При використанні конденсаторних підривних машинок дозволяється проводити ступінчасте приєднання паралельних гілок до магістральних проводів за умови, що відстані між сусідніми гілками не перевищують 4–6 м (рис. 15).

Розрахунок мережі в цьому випадку проводиться за способом, викладеним вище. Кількість паралельних гілок приймається при цьому не більш чотирьох. Кількість електродетонаторів в різних гілках має бути однаковою, а загальний опір мережі не повинен перевищувати норм для паралельного з’єднання електродетонаторів згідно таблиць 3-4.

Рис. 15. Схема електровибухової мережі з паралельно-ступінчатим з’єднанням груп послідовно з’єднаних електродетонаторів:

1 – магістральні проводи; 2 – дільничні проводи; 3 – групи (гілки);

4 – електродетонатори; n – кількість гілок