(рис. 139, б). Регулировка натяжения поперечины осуществляется натяжными муфтами 7.
Для изоляции контактного провода от земли принимают пряжеч ные и орешковые изоляторы (см. рис. 139). Пряжечный изолятор имеет стальной сердечник, опрессованный волокнитом. Орешковые изоляторы — фарфоровые, покрытые глазурью.
Рельсовый путь при электровозной откатке контактными электро возами служит в качестве обратного провода. Ввиду большой пло щади поперечного сечения рельса общее сопротивление рельсового пути незначительно. Наличие стыков увеличивает электрическое сопротивление пути, поэтому для его уменьшения необходимо при менять сварку стыков или соединять рельсы специальными пере мычками. Сварка стыков в шахтных условиях очень затруднительна, а иногда и совсем невозможна. Для увеличения проводимости рель совых путей устанавливаются электрические соединители: стыко вые — на каждом стыке рельсов, обходные — на стрелках и кре стовинах, междурельсовые — между рельсовыми нитками одного пути (не реже, чем через каждые 50 л(), а также в конце рельсового пути и[междупутевые—между рельсами двух и более соседних линий (не реже, чем через каждые 100 м), а также в начале и в конце рель совых путей.
Электрические соединения должны выполняться проводниками, сопротивление которых эквивалентно сопротивлению медного про вода сечением не менее 50 мм2. Электрическое сопротивление каж дого стыка не должно превышать сопротивления рельса длиной 3 м.
Так как рельсы не изолированы от почвы, часть тока ответвляется в почву и протекает по ней в направлении тяговой подстанции. Это так называемые блуждающие токи, которые тем больше, чем больше сопротивление рельсового пути и проводимость почвы и чем меньше переходное сопротивление от рельса к почве. В отдельных случаях блуждающие токи достигают 50—60% общей величины тока в сети. В местах прохождения блуждающих токов происходит разъединение металлических сооружений, трубопроводов и обо лочек кабеля.
Главной опасностью блуждающих токов в шахте является воз можность преждевременного взрыва детонаторов при электриче ском взрывании. Для уменьшения таких токов необходимо следить за надежностью электрических соединений, исправностью стыковых соединений, стрелок, крестовин, съездов и остальных рельсовых путей, а также прокладывать дополнительные отсасывающие кабели.
Рельсовые пути, не предназначенные для откатки контактными электровозами, в местах соприкосновения с токоведущими рель сами должна электрически изолироваться от последних^в двух точках, отстоящих друг от друга на расстоянии максимально воз можной длины состава.
Тяговую сеть ежесуточно осматривает дежурный электросле сарь. Осмотр производится при обходе сети или объезда ее на элек тровозе.
Осмотру подлежат участковые изоляторы, выключатели, пункты подвески контактного провода, закрутки стальной проволоки, кри вые участки пути. При осмотре необходимо наблюдать за состоянием рельсовых путей и креплением выработок. Особое внимание следует обращать на износ контактного провода, на надломы, изломы, подгары его и на состояние арматуры. На кривых участках проверяют правильность прохождения токоприемника по проводу.
Изоляторы, на которых обнаружены откол фарфора или трещины и отпадающие частицы изоляционного слоя (на пряжковых изолято рах), заменяют. Детальный осмотр участковых изоляторов произ водят один раз в два-три месяца. Наблюдения за износом контакт ного провода ведут в местах его подвески на всем участке. Запре щается навешивать и эксплуатировать контактный провод, износ
которого превысил 30% для провода |
сечением 100 мм2 и более |
и 20% для проводов сечением 65 и 85 |
мм2. |
На кривых участках провод изнашивается быстрее, поэтому там надо вести усиленное наблюдение.
При осмотре рубильника участковых выключателей обращают внимание на состояние ножей и щеток, прочность крепления кабель ных наконечников, исправность заземляющей сети. Контактную и электрическую рельсовую сеть проверяют одновременно. При проверке осматривают стыковые, межрельсовые и межпутевые сое динения.
Все работники, обслуживающие контактную сеть, должны быть знакомы с правилами безопасности и с правилами оказания первой помощи при поражении электрическим током, обязаны знать схему питания и секционирования сети. Работающая на линии бригада должна состоять не менее чем из двух человек.
При смене контактного провода и подвесок, подвешивании контактного и сигнального проводов и ремонте участковых изоля торов работы должны вестись при выключенной контактной сети. Все люди, работающие на линии, должны быть в резиновых перчат ках, а при подъеме контактного провода с почвы — и в специальной резиновой обуви.
До начала ремонта сети с помощью лампы или вольтметра надо убедиться в отсутствии напряжения в сети и установить у места работы заземления. При монтаже сигналов и автоматических стрелок необходимо соблюдать меры предосторожности, как и при работе с контактной сетью. Присоединение ответвлений от главных магист ралей разрешается только после окончания всех монтажных работ.
Расчет тяговой сети сводится к определению падения напряже ния в линии при заданных сечениях контактного провода и рельсо вого пути либо к определению необходимого сечения контактного провода при заданных падении напряжения и типе рельса.
Перед расчетом тяговой сети по падению напряжения выбирают сечение контактного провода и тип рельсов. При расстоянии откатки до 1 км и числе электровозов не более трех необходимо принимать контактный провод сечением 65 мм2. Во всех остальных случаях
принимается провод сечением 85 или 100 мм2. После выбора элемен тов тяговой сети в зависимости от числа работающих электровозов- и конфигурации контактной сети производится выбор места располо жения тяговой подстанции, сечение питающих и отсасывающих кабелей.
Для расчета тяговой сети необходимо определить электрическое сопротивление 1 км контактного провода и 1 км рельсового пути. Величина сопротивления 1 км контактной воздушной линии
ЮООрк |
ом/км, |
(153) |
гткдк ’ |
где рк — удельное сопротивление 1 км контактного провода, равное
0,0175 |
ом |
мм2/м; |
|
средний износ |
контактнога |
е — коэффициент, |
учитывающий |
||||
провода, равный 0,85; |
|
|
контактной |
||
/7?к — число |
параллельно подвешенных проводов |
||||
сети; |
|
|
|
|
|
qK— сечение контактного провода, мм2. |
|
||||
Величина сопротивления 1 км |
рельсового пути |
|
|||
|
|
1000арР |
|
/ |
/i|K/v |
|
|
г«, = “ 5 з д Г ’ |
° М / К М ’ |
(154) |
|
где а — коэффициент, |
учитывающий |
увеличение сопротивления |
|||
рельсового пути из-за наличия стыков. Для рельсов весом 24 кГ/м принимается 1,4, для рельсов весом 18 кГ/м — 1,3; Р р — удельное сопротивление рельсовой стали, равное 0,23 ом х
X мм2/м; |
|
7?гр — число ниток рельсового пути; |
|
qp — сечение рельса, мм2. |
км рельсовой сети |
Общее сопротивление 1 км контактной и 1 |
|
гс = гк + гр, ом/км. |
(155) |
Сопротивление 1 км питающего и отсасывающего кабелей соот
ветственно |
равны |
ЮООРк |
|
|
|
гпит |
ом/км; |
(156) |
|
|
Япит |
|||
|
|
|
|
|
|
ОТС |
__ ЮООрк |
ом/км1 |
(156а) |
|
Яотс |
|
|
|
где #пнт и |
9отс — сечения |
соответственно питающего и |
отсасыва |
|
|
ющего |
кабелей, |
мм2. |
|
Падение напряжения в тяговой сети |
|
|||
|
Atfc = l , l V c V ^ , |
(157) |
||
где 1,1 — коэффициент, учитывающий падение напряжения в пи тающих и отсасывающих кабелях;
Ln — максимально допустимая длина участка контактной сети по одну сторону от тяговой подстанции, м\
/ ср — |
средний поездной ток, а; |
N y — |
приведенное число электровозов. |
г-Люр^пор “Ь-^гр^гр
|
|
гп == Пп |
т , т |
, CL, |
|
|
1 ср |
: пор + ^гр |
|
где |
пл — число двигателей на электровозе; |
|||
т пор |
пд |
|
|
|
и Тгр — продолжительность движения электровоза с порож |
||||
|
|
няковым или |
груженым составом, мин; |
|
Люр |
и /1грГ — ток нагрузки одного тягового двигателя с порожня |
|||
|
|
ковым или груженым составом, а. |
||
|
|
|
= |
(159) |
где N y — число |
работающих |
электровозов |
на крыле. |
|
Допустимое |
падение напряжения (в %) |
в тяговой сети прини |
||
мается равным 15% от напряжения U на шинах тяговой подстанции. Допустимое падение напряжения в контактной сети
д и п |
A U CU |
•, |
в. |
(160) |
100 |
Зная допустимое падение напряжения можно определить макси мальную длину участка контактной сети по одну сторону от тяговой подстанции
А£/д |
КМ, |
(161) |
Ьл i,\rcI cpN y |
’ |
|
Если Ьл < Ly,,, где Ьуч — максимальная длина откатки |
в км, |
|
то необходимо прокладывать питающий кабель от тяговой под станции.
Общее падение напряжения в питающем кабеле и в контактном
проводе будут |
|
|
в. |
(162) |
AU0= rcI cpLyqNy - Д17д, |
||||
Расстояние от питающего пункта до тяговой подстанции (длина |
||||
питающего кабеля) |
А Ц Л- А Ц 0 , |
|
|
|
х = L уч |
КМ. |
(163) |
||
|
гcIcp N у |
|
|
|
Общее сечение питающего и контактного |
проводов |
|
||
|
ЮООрк^ср |
о |
|
(164) |
?°= |
ди0 ■ м м • |
|
||
|
|
|||
Определяем сечение питающего кабеля |
|
|
||
?пит = |
<7°“ ? к . м м 2 > |
|
(165) |
|
где qK — сечение контактного провода.
По ГОСТ принимается ближайшее большее сечение питающего кабеля.
Среднее падение напряжения в тяговой сетп по одну сторону от тяговой подстанции
ЛUср = rcI cpNy (Ly4 —х) +
lOOOp/срЛ^х
(166)
Среднее падение напряжения в тяговой сети не должно превы шать допустимого Д£7д.
§ 10. Преобразовательные |
установки тяговых |
и зарядных |
подстанций |
Преобразование переменного тока в постоянный осуществляется в преобразовательных подстанциях, которые называются тяговыми, если питают контактную сеть, и зарядными, если служат для заряда батарей. Каждая тяговая подстанция имеет распределительное устройство переменного тока, преобразовательные агрегаты, рас пределительное устройство постоянного тока, щит управления, устройство собственных нужд и сигнализации. Зарядные станции снабжены распределительным устройством переменного тока, пре образовательными агрегатами и силовыми кабелями, отходящими от каждой преобразовательной установки к зарядным столам.
Для преобразования переменного тока в постоянный применяют двигатели-генераторы, стеклянные или металлические ртутные вы прямители и полупроводниковые выпрямители. При выборе типа преобразовательного агрегата учитываются простота и удобство обслуживания, надежность работы, способность к перегрузкам, стоимость, экономичность и основные размеры. Для шахт, опасных по газу, или пыли, учитываются требования взрывобезопасного исполнения.
Основным типом преобразовательного устройства подземной электровозной откатки являются полупроводниковые выпрямители типа АТП (автоматическая тяговая подстанция) на базе кремниевых вентилей для питания контактной сети и зарядные устройства ЗУГ
иЗУК с кремниевыми вентилями для заряда аккумуляторных ба тарей.
Автоматическая тяговая подстанция имеет шкаф выпрямителей
иавтоматики, щит дистанционного управления, щит постоянного тока, токоограничивающий реактор и силовой трансформатор. Шкаф выпрямителей и автоматики разделен на две секции. В верхней его части находится панель управления, аппаратура защиты, сигнали зация и измерительные приборы, в нижней части расположен выпря мительный блок. Реактор воздушный. Его катушки соединены между собой последовательно — параллельно. Общая индуктив ность реактора 4 мгн.
На рис. 140 дана принципиальная электрическая схема автома тической тяговой подстанции АТП-500/275, техническая характе ристика которой приводится ниже.