Краткий конспект лекции.

1.3.19.1. Порядок расчёта, выбора и проверки аппаратуры управления и защиты в соответствии с требованиями Правил безопасности.

Контакторы, встроенные в комплектные устройства управления, магнитные пускатели, ав­томатические выключатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, номинальной мощности и прове­ряются на коммутационную способность.

При выборе аппаратов должны выполняться следующие условия:

U _н.ап = U _н.с ; I _н.ап ³ I _н.дв (∑I _н.дв); Р _н.ап ³ Р _н.дв (∑Р _н.дв ); I _кс.ап ³ 1,2 × I⁽³⁾_к.з.,

где U _н.ап (В), I _н.ап (А), Р _н.ап (кВт) - соответственно номинальные значения напряжения, тока, мощ­ности, на которые рассчитан аппарат;

U _н.с - номинальное напряжение сети, В;

I _н.дв (∑I _н.дв) - номинальный или суммарный номинальный ток электродвигателя (электродвигате­лей), А;

Р _н.дв (∑Р _н.дв ) - номинальная или суммарная номинальная мощность электродвигателя (электро­двигателей), кВт;

I _кс.ап. - коммутационная (отключающая) способность аппарата, А;

I⁽³⁾_к.з., - ток короткого трёхфазного замыкания на выводе аппарата, А.

В большинстве случаев коммутационная способность, контакторов, встроенных в комплектные устройства управления значительно ниже тока короткого трёхфазного замыкания на выводе аппарата.

Поэтому максимальная токовая защита, установленная на отходящем присоединении, воздействует на автоматический выключатель, установленный на вводе комплектного устройства управления, кото­рый и проверяется на отключающую способность.

Если коммутационная способность проверяемого аппарата не удовлетворяет условию

I _кс.ап ³ 1,2 × I⁽³⁾_к.з, то при наличии на присоединении, питающем данный аппарат, другого аппарата с достаточной коммутационной способностью необходи­мо, чтобы соблюдалось условие:

I_к.с

I_у ≤ ¾¾¾¾¾ = 0,55I_к.с.

1,2 × К_ч

где I_у – уставка тока срабатывания реле максимального тока аппарата с отключающей способностью, удовлетворяющей условию I _кс.ап ³ 1,2 × I⁽³⁾_к.з⁾;

к_ч – коэффициент чувствительности, равный 1,5.

При отсутствии на присоединении другого аппарата с достаточной коммутационной способностью необходи­мо устанавливать перед проверяемым аппаратом дополнительный аппарат, удовлетворяющий условиям, приведенным выше.

1.3.19.2. Правила безопасности при эксплуатации электрической аппаратуры.

В шахтах, опасных по газу, вскрывать обо­лочки взрывобезопасного электрооборудования с токоведущими частями, находящимися под напряжением, допускается только после предварительного замера содержания метана при условии его концентрации ниже 0,5 %.

При монтаже и ремонте электрооборудова­ния в шахтах, опасных по газу, должен осуществляться контроль содержания метана в месте производ­ства работ в соответствии с Инструкцией по безопас­ному производству работ в подземных электроуста­новках. Вскрывать обо­лочки взрывобезопасного электрооборудования с токоведущими частями, находящимися под напряжением, допускается только после предварительного замера содержания метана при условии его концентрации ниже 0,5 %.

Проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях электрооборудования при осмотрах и ремонтах, связанных со вскрытием оболочек и прикосновением к токоведущим частям, как правило, должна производиться дважды: предварительно — до вскрытия оболочки; повторно — после вскрытия оболочки. В первом случае проверяют визуально: отключенное положение рукояток привода ручного управления аппаратов; видимый раз­рыв контактов разъединителя магнитного пускателя или авто­матического выключателя (аппараты на 1140 В); обращают вни­мание на показания вольтметров, сигнальных и осветительных ламп. Во втором случае используют указатель напряжения, которым проверяют отсутствие напряжения только в диэлектри­ческих перчатках.

При работах по испытанию кабеля (мегомметром или др.) содержание метана в выработках, по которым он расположен, должно контролироваться и не превышать 1%.

Каждый коммутационный аппарат, комплектное распределительное устройство, силовой выход станции управления должны быть обозначены четкой надписью, указывающей включа­емую установку или участок, а также расчетную величину уставки срабатывания максимальной токо­вой защиты.

Крышки отделений аппаратуры, содержащих элек­трические защиты, устройства блокировки и регулировки должны пломбироваться именными пломбами.

Запрещается:

а) обслуживание и ремонт электрооборудования и сетей без приборов иинструмента, предназначенно­го для этих целей;

б) оперативное обслуживание электроустановок напряжением выше 1140 В без защитных средств (диэлектрических перчаток, бот и изолирующих под­ставок);

в) оперативное обслуживание и управление электроустановками, не защищенными аппаратами защи­ты от утечек тока, без диэлектрических перчаток, за исключением электрооборудования напряжением 42 В и ниже, а также электрооборудования с искробезопасными цепями и аппаратуры телефонной связи;

г) ремонтировать части электрооборудования и кабели, находящиеся под напряжением, присоединять и отсоединять искроопасное электрооборудование и электроизмерительные приборы под напряжением, за исключением устройств напряжением 42 В и ниже, в шахтах, не опасных по газу или пыли, а также устройств с искробезопасными цепями - в шахтах, опас­но газу или пыли;

д) эксплуатировать электрооборудование при не­исправных средствах взрывозащиты, блокировках, заземлении, аппаратах защиты, нарушении схем уп­равления, защиты и при поврежденных кабелях;

е) иметь под напряжением неиспользуемые элек­трические сети, за исключением резервных;

ж) открывать крышки оболочек взрывобезопасного электрооборудования в газовых шахтах без пред­варительного снятия напряжения со вскрываемого отделения оболочки и замера концентрации метана;

з) изменять заводскую конструкцию и схему элек­трооборудования, схемы аппаратуры управления, защиты и контроля, а также градуировку устройств защиты без согласования с заводом-изготовителем;

и) снимать с аппаратов знаки, надписи, пломбы лицам, не имеющим на это права;

к) включать электрическую сеть с разрывами шланговых оболочек и повреждениями изоляции жил кабелей.

1.3.19.3. Задания и методические указания к контрольной работе №1.

1.3.19.3.1. Задания семестровой контрольной работы №1 включают узловые вопросы трёх тем.

Узловые вопросы по теме 1.1 «Особенности эксплуатации и конструктивного исполнения горного электрооборудования» приведены ниже.

1. Условия эксплуатации электрооборудования при подземной разработке полезных ископаемых.

2. Особенности конструктивного исполнения горного электрооборудования.

3. Классификация рудничного электрооборудования по уровню взрывозащиты.

4. Классификация рудничного электрооборудования по видам взрывозащиты.

5. Требования, предъявляемые к рудничному электрооборудованию нормального исполнения.

6. Требования, предъявляемые к рудничному электрооборудованию повышенной надёжности против взрыва.

7. Требования, предъявляемые к рудничному электрооборудованию взрывобезопасного исполнения. Что понимается под взрывонепроницаемостью? Взрывоустойчивостью?

8. Требования, предъявляемые к рудничному электрооборудованию особовзрывобезопасного исполнения. Какие цепи называются искробезопасными?

9. Область применения рудничного электрооборудования нормального исполнения.

10. Область применения рудничного электрооборудования повышенной надёжности против взрыва.

11. Область применения рудничного взрывобезопасного электрооборудования.

12. Область применения рудничного особовзрывобезопасного электрооборудования.

13. Требования «Правил безопасности» к электрооборудованию, находящемуся в эксплуатации.

14. Привести характеристику электрооборудования, имеющего знаки уровня и вида взрывозащиты РВ, 3ВИ.

Узловые вопросы по теме 1.2 «Защита людей от поражения электрическим током» приведены ниже.

1. Устройство главных заземлителей, располагаемых в зумпфе и водосборнике. Их основные размеры.

2. Схему расположения заземлителя в шпуре. Основные размеры.

3. Схему расположения заземлителя в сточной канаве. Основные размеры.

4. Пример устройства местного заземлителя на рамах металлической арочной крепи. Основные размеры.

5. Устройство общей шахтной сети заземления. За счет чего обеспечивается непрерывность общешахтной сети заземления?

6. Схема заземления передвижной трансформаторной подстанции. Наименование элементов заземления и сечение заземляющих проводников.

7. Схема заземления рудничного автоматического выключателя. Наименование элементов заземления и сечение заземляющих проводников.

8. Схема заземления рудничного пускателя. Наименование элементов заземления и сечение заземляющих проводников.

9. Схема заземления пускового агрегата (АПШ-1). Наименование элементов заземления и сечение заземляющих проводников.

10. Схема заземления соединительной муфты. Наименование элементов заземления и сечение заземляющих проводников.

11. Заземление передвижных горных машин и механизмов. Контроль заземления корпуса передвижных горных машин и механизмов.

12. Контроль и проверка защитных заземлений.

13. Укажите, на что необходимо обращать внимание при осмотре заземляющей сети.

14. Назначение аппаратов защиты от утечек тока. Укажите, как опробовать работоспособность аппарата защиты от утечек тока. Каково назначение дополнительного заземлителя?

15. От каких факторов зависит степень поражения человека электрическим током? Значения предельно допустимых величин, определяющих степень поражения человека электрическим током.

16. Меры защиты людей от поражения электрическим током.

17. Докажите защитную функцию заземления.

По теме 1.3 «Электрическая аппаратура управления и защиты электрических двигателей машин и механизмов напряжением до 1200 В» на контрольную работу выносится типовая задача, условие которой приведено ниже.

1. Для электропривода шахтных машин и механизмов:

1.1. Определите расчётный ток уставки максимальной токовой защиты.

1.2. Подберите стандартное значение уставки по шкале блока защиты, встроенного в магнитный рудничный пускатель.

1.3. Проверьте надежность срабатывания защиты в соответствии с требованиями «Правил безопасности» при заданном токе короткого двухфазного замыкания в конце защищаемой линии.

1.4. Сделайте вывод по результатам проверки.

Исходные данные для расчета приведены в таблице.

Таблица – Исходные данные для расчёта

Наименование машины (механизма)	Электродвигатель	Приме-чание
тип	Uн, В	Рн, кВт	cоsjн	hн, %		Коли-чество	Iк.з.(2), А

1.3.19.3.2. Методические указания к выполнению контрольной работы.

Для подготовки к контрольной работе необходимо найти ответы на узловые вопросы, приведенные выше. Для чего необходимо повторить материал занятий 2, 3, 5, 6, 7, 11, приведенный в конспекте.

Для успешного выполнения контрольной работы необходимо знать теоретический материал, выносимый на контрольную работу, а также уметь: вычертить схему расположения заземлителя в сточной канаве, в шпуре. Привести примеры устройства местного заземлителя с использованием рам металлической крепи, заземления передвижной трансформаторной подстанции, автоматического выключателя, рудничного пускателя, пускового агрегата, соединительной муфты, автоматического контроля заземления передвижной машины.

При решении задачи обратите внимание на примечание. При многодвигательном приводе и одновременном пуске электродвигателей расчётный ток уставки определяется как сумма пусковых токов всех электродвигателей. При многодвигательном приводе и раздельном пуске электродвигателей расчётный ток уставки определяется как сумма пускового тока наиболее мощного электродвигателя и номинальных токов всех остальных электродвигателей. При определении номинального тока электродвигателя правильно сделайте подстановку в формулу. Чтобы получить значение тока в амперах в формулу

Р_н. × 10³

I_н = ^{___________________________} , А,

Ö3 × U_н.× соsj_н.× h_н.

необходимо подставить:

Р_н. – номинальная мощность электродвигателя, кВт;

U_н.– номинальное напряжение, В;

соsj_н.– коэффициент мощности электродвигателя при номинальной нагрузке;

h_н.– коэффициент полезного действия электродвигателя при номинальной нагрузке;

подставляется в формулу в относительных единицах.

При подготовке к контрольной работы, используйте рабочий конспект, где приведено решение типовой задачи.

Список рекомендуемой литературы

1. Сборник инструкций к Правилам безопасности в угольных шахтах. Том 2. с. 232 -233.

2. Конспект занятий 2, 3, 5, 6, 7, 11.

Занятие 25