- •Глава 1
- •1.2. Развитие электропривода в горной промышленности
- •Глава 2
- •2.1. Уравнение движения электропривода
- •2.2. Приведение статических моментов
- •2.3. Приведение моментов инерции и поступательно движущихся масс
- •2.4. Продолжительность пуска и остановки электропривода
- •2.5. Статические моменты рабочих машин
- •Глава 3
- •3.1. Основные понятия и определения
- •3.2. Механические характеристики двигателей постоянного тока
- •3.3. Механические характеристики трехфазных асинхронных двигателей
- •3.4. Механическая и угловая характеристики синхронных двигателей
- •Глава 4
- •4.1. Общие понятия и определения
- •4.2. Механические переходные процессы при линейной механической характеристике двигателя и постоянном статическом моменте
- •4.3. Электромагнитные переходные процессы в обмотках машин постоянного тока
- •4.4. Методы расчета переходных процессов
- •4.5. Энергетика переходных процессов в электроприводах
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Пуск двигателей постоянного тока
- •5.4. Тормозные режимы двигателей
- •5.5. Расчет пусковых и тормозных сопротивлений
- •Глава 6
- •6.3. Регулирование скорости асинхронных двигателей
- •Глава 7
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Электропривод по системе генератор — двигатель (г—д)
- •7.5. Многодвигательные системы электропривода
- •7.6. Каскадные схемы электропривода
- •7.7. Электропривод с электромагнитной муфтой скольжения
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Нагрев и охлаждение электрических двигателей
- •8.3. Режимы работы и нагрузочные диаграммы электроприводов
- •8.4. Выбор мощности электродвигателей при длительном режиме работы
- •8.5. Выбор мощности двигателя при кратковременном и повторно-кратковременном режимах работы
- •Глава 9
- •9.1. Классификация аппаратуры и требования, предъявляемые к ней
- •9.2. Аппаратура ручного управления
- •9.3. Командоаппараты
- •9.4. Автоматические выключатели
- •9.5. Реле управления и защиты
- •9.6. Электромагнитные контакторы
- •9.7. Пускатели
- •Глава 10
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Основные виды электрических схем
- •10.3. Принципы автоматического управления пуском электроприводов
- •11.1. Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к электрооборудованию
- •11.2. Основные требования, предъявляемые к электроустановкам карьеров и приисков
- •Глава 12
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Рабочие режимы электроприводов экскаваторов
- •12.4. Системы электропривода
- •12.5. Электрооборудование экскаваторов переменного тока
- •12.6. Электрооборудование одноковшовых экскаваторов постоянного тока
- •12.7. Подвод энергии к одноковшовым экскаваторам
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Рабочие режимы электроприводов и способы питания многоковшовых экскаваторов
- •13.3. Требования, предъявляемые к электроприводам и электрооборудованию многоковшовых экскаваторов
- •13.4. Электрооборудование многоковшовых экскаваторов
- •13.5. Перспективы развития электроприводов и электрооборудования
- •Глава 14
- •15.1. Общие сведения
- •15.2. Режимы работы и требования, предъявляемые к электроприводу и схемам управления
- •15.3. Способы питания и схемы управления электроприводами
- •15.4. Перспективы развития электропривода, электрооборудования и схем управления конвейерными установками
- •Глава 16
- •16.1. Общие сведения
- •16.3. Электропривод и схемы управления электроприводами
- •16.5. Перспективы развития электропривода и
- •17.1. Общие сведения
- •17.2. Требования, предъявляемые к электроприводу и электрооборудованию электровозов
- •17.3. Пуск, регулирование скорости и торможение тяговых двигателей
- •17.4. Способы питания и электрооборудование карьерных электровозов
- •17.5. Перспективы развития электрооборудования электровозного транспорта
- •Глава 18
- •Глава 19
- •Глава 20
- •20.1. Общие сведения
- •20.2. Электропривод и электрооборудование водоотливных установок
- •20.3. Электропривод и электрооборудование компрессорных и вентиляторных установок
- •20.4. Электропривод и электрооборудование подъемных установок
- •20.5. Электропривод и электрооборудование вспомогательных установок
- •Глава 21
- •21.1. Основные световые величины и единицы их измерения
- •21.2. Электрические источники света
- •21.3. Осветительные приборы
- •21.4. Системы электрического освещения
- •21.5. Расчет электрического освещения
- •21.6. Схемы осветительных установок. Управление освещением
- •22.1. Общие сведения
- •22.2. Схемы распределения электрической энергии на карьерах и их выбор
- •22.3. Распределение электрической энергии на дражных полигонах и при гидромеханических способах разработки
- •Глава 23
- •23.1. Общие сведения
- •23.2. Графики электрических нагрузок
- •23.3. Методы определения расчетных электрических нагрузок
- •23.4. Определение мощности и числа трансформаторов карьерных подстанций
- •Глава 24
- •24.1. Общие сведения, виды коротких замыканий
- •24.2. Процесс протекания короткого замыкания
- •24.3. Расчет токов короткого замыкания
- •24.4. Электродинамическое и термическое действие тока короткого замыкания
- •24.5. Расчет тока короткого замыкания в сети
- •25.1. Силовые трансформаторы
- •25.2. Выключатели на напряжение свыше 1000 в
- •25.3. Воздушные разъединители
- •25.4. Приводы выключателей и разъединителей
- •25.5. Отделители и короткозамыкатели
- •25.6. Шины и изоляторы
- •25.8. Реакторы
- •25.9. Плавкие предохранители на напряжение свыше 1000 в
- •25.10. Выбор электрооборудования подстанций
- •Глава 26
- •26.1. Общие сведения
- •26.2. Схемы и устройство главных понизительных подстанций
- •26.3. Карьерные распределительные пункты
- •26.4. Передвижные комплектные трансформаторные подстанции
- •26.5. Приключательные пункты
- •Глава 27
- •27.1. Общие сведения
- •27.2. Провода и кабели, применяемые для электрических сетей карьеров и приисков
- •27.3. Конструктивное выполнение воздушных и кабельных электрических сетей
- •27.4. Выбор сечения проводов и кабелей
- •Глава 28
- •28.2. Тяговые подстанции карьеров
- •28.3. Устройство контактной сети
- •28.4. Определение мощности тяговых подстанций
- •28.5. Расчет контактной сети
- •Глава 29
- •29.1. Основные сведения
- •29.2. Максимальная токовая защита электрических сетей
- •29.3. Защита силовых трансформаторов
- •29.4. Защита электрических двигателей
- •29.5. Защита от однофазных замыканий на землю
- •29.6. Регулирование напряжения в распределительных сетях
- •29.7. Основные сведения об автоматизации систем электроснабжения
- •29.8. Перенапряжения и защита от них
- •30.3. Способы защиты от поражения электрическим током
- •30.5. Устройство защитных заземлений
- •30.7. Эксплуатация и контроль заземляющих устройств
- •31.1. Общие сведения
- •31.2. Коэффициент мощности и степень компенсации реактивной мощности
- •31.3. Основные способы повышения коэффициента мощности
- •31.4. Тарификация электроэнергии
- •31.5. Удельный расход электроэнергии
- •31.6. Электровооруженность труда.
- •31.7. Основные сведения по безопасному обслуживанию электроустановок
- •31.8. Защитные средства и правила пользования ими
30.5. Устройство защитных заземлений
Устройство защитного заземления в карьере. Защитное заземление работающих в карьере стационарных и передвижных электрических установок, машин и механизмов, напряжением до 1000 В и свыше 1000 В выполняется общим. Общая часть заземления стационарных и передвижных установок, машин и механизмов должна осуществляться путем непрерывного электрического соединения между собой заземляющих: проводов и заземляющих жил гибких кабелей, с помощью которых заземляющие части присоединяются к заземлителям. Заземляющая сеть должна иметь автоматический контроль ее непрерывности.
Общее заземляющее устройство карьера состоит из центрального и местных заземляющих устройств. Центральные заземляющие устройства располагаются у ГПП карьера или отдельно на борту его. Местные заземляющие устройства выполняют в виде заземлителей, сооружаемых у передвижных приключательных пунктов, передвижных комплектных трансформаторных подстанций напряжением 6—10/0,4 кВ и других установок.
Передвижные приключательные пункты, ПКТП-6-10/0,4 кВ и другие передвижные установки, расположенные в карьере с удельным сопротивлением грунта свыше 200 Ом-м, должны заземляться присоединением к одному из центральных заземляющих устройств. Общее сопротивление заземления любого потребителя электроэнергии должно быть не более 4 Ом.
Если удельное сопротивление грунта в карьере меньше или равно 200 Ом-м, то все потребители электроэнергии должны дополнительно заземляться путем подсоединения их к местным заземляющим устройствам, выполненным непосредственно у передвижных объектов. Сопротивление местных заземляющих устройств не нормируется.
Примерная схема устройства защитного заземления на карьере приведена на рис. 30.3.
В районах со скалистым грунтом и вечной мерзлотой с удельным сопротивлением грунта более 500 Ом-м допускается увеличение нормируемого сопротивления защитного заземления, но не более десятикратного (т. е. не более 40 Ом).
В качестве магистральных заземляющих проводов, прокладываемых на опорах воздушных линий электропередачи в карьере, рекомендуется применять для стационарных установок стальные однопроволочные и сталеалюминиевые провода,
для передвижных установок — алюминиевые и сталеалюминиевые провода.
Сечение магистральных заземляющих проводов должно быть: стальных однопроволочных — диаметром не менее 6 мм, стальных многопроволочных, сталеалюминиевых и алюминиевых проводов не менее 35 мм2.
Устройство защитных заземлений в подземных выработках. При электроснабжении участков очистных работ от центральной подземной станции устраивают общую для всей шахты сеть заземления, к которой подключают главный и местные заземлители и все подлежащие заземлению установки и аппараты. Схема защитного заземления приведена на рис. 30.4.
В зумпфе 1 шахты заложен главный заземлитель 2 (стальной лист площадью не менее 0,75 м2 и толщиной не менее 5 мм). Заземляющим отводом 3 (стальной полосы сечением не менее 100 мм2) главный заземлитель соединяется с заземляющими шинами 4 центральной подземной подстанции.
Отводом 9 (стальные проводники сечением не менее 50 мм2) все. аппараты и установки, подлежащие заземлению, соединяются с заземляющими шинами.
Свинцовая оболочка и стальная броня кабелей 5 напряжением свыше 1000 В, отходящих от центральной подземной подстанции к участковой подземной подстанции, присоединяются отводами 9 к заземляющим шинам; тем самым они присоединяются к главному заземлителю.
Отдельные отрезки бронированных кабелей 5 и 12, соединенные кабельными муфтами 6, электрически соединяются между собой перемычками 7 (медными сечением не менее 25 мм2 или стальными сечением не менее 50 мм2). Корпус кабельной муфты при помощи хомута с болтом надежно соединяется с перемычкой 7. Кроме того, муфта соединяется отводом 9 с местным заземлителем 8 или 13. При этом если выработка, в которой проложен кабель, имеет водоотводную канаву, то местный заземлитель выполняется из стальной полосы площадью не менее 0,6 м2 и толщиной не менее 3 мм, заложенной в углублении канавы. Если же выработка сухая, то местный заземлитель выполняется при помощи трубы диаметром не менее 35 мм.
Все оборудование на участковой подземной подстанции заземляется посредством присоединения всех аппаратов и машин, подлежащих заземлению, к оболочкам бронированных кабелей и через них к главному заземлителю 2. Кроме того, все заземляемые аппараты, машины и узлы отводами 9 соединяются с заземляющими шинами 10 участковой подстанции, которые, в свою очередь, отводом 9 соединены с местным заземлителем 11.
Аппаратура распределительного устройства участка РП при помощи оболочек бронированного кабеля 12 напряжением до 1000 В соединяется с главным заземлителем 2 и отводом 9 с местным заземлителем.
Электродвигатели 14 передвижных механизмов и машин заземляются заземляющей жилой 15 гибкого резинового кабеля.
Оборудование осветительных установок (осветительный трансформатор 16, тройниковые муфты 18 и светильники 17) заземляется также заземляющими жилами 15 гибких кабелей.
30.6. Расчет защитного заземления карьерных электроустановок
Целью расчета защитного заземления является определение числа электродов заземлителя и сечения проводов сети заземления.
Сопротивление защитного заземления карьерных электроустановок напряжением до 1000 В должно быть не более 40 м.
Для установок напряжением выше 100 В при использовании защитного заземления одновременно для установок напряжением до 1000 В общее сопротивление (Ом) защитного заземления определяют по уравнению
где I3 — расчетный ток замыкания на землю, А.
Расчетный ток (А) однофазного замыкания на землю может быть определен по уравнению
где Uл — линейное напряжение сети, кВ; lк— общая длина электрически связанных между собой кабельных линий, км; lв — общая длина электрически связанных воздушных линий, км.
Для дальнейшего расчета принимается наименьшее значение сопротивления заземления.
Необходимое сопротивление заземления (Ом)
где R3 — общее сопротивление защитного заземления, Ом; R3.пр — сопротивление проводов заземляющей сети до наиболее удаленного потребителя электроэнергии, Ом; Rз. ж — сопротивление заземляющей жилы кабеля (экскаватора или бурового станка), Ом.
Число заземляющих электродов заземлителя
где rэ.з — сопротивление одного электрода заземлителя, Ом; т) — коэффициент использования электродов заземлителя.
Сопротивление электродов заземлителя зависит от их формы, глубины заложения и удельного сопротивления грунта.
Для одиночной трубы, верхний конец которой расположен ниже уровня земли, сопротивление (Ом)
где ρ — удельное сопротивление грунта, Ом-см; l — длина трубы, см; d — диаметр трубы, см; t — глубина заложения трубы, равная расстоянию от поверхности земли до середины трубы, см.
При d = 60 мм, l = 250 см и l = 70+125=195 см формула (30.6) принимает вид
Учитывая, что трубы являются дифицитным материалом, в качестве электродов заземлителя следует принимать угловую сталь 50х50х5 или 60х60х5.
При определении сопротивления электродов из угловой стали введено понятие условного диаметра (см)
где b — ширина полки уголка, см.
Подставив в уравнение (30.6) условный диаметр уголков, получим при l = 250 см:
для уголка 50x50x5
для уголка 60x60x5
Если электроды забиваются в грунт так, что их верхний конец находится на уровне земли, то формула (30.6) примет вид
Сопротивление соединительной полосы заземлителя при расчете не учитывается.