Блокуючі реле витікання та магнітні пускачі, які використовуються у виробках шахт

_____________________________________________________________________________

Електричні апарати, які використовуються в шахтах. Суть блокування в електротехнічному виробі. Поняття блокувача електротехнічного виробу.Реле витоку та його призначення. Технічні характеристики реле витоку РУ-127 / 220.1М. Зниження напруги на затискачах електродвигунів від номінального. Мінімальний захист. Нульовий захист..Реле захисту від перевантажень РЕ-13: характеристики, параметри. Пристрій нульового захисту УНЗ: призначення, характеристики, параметри. Пускач рудничний вибухозахищений типу ПРВІ-М: призначення, характеристики, параметри.

_____________________________________________________________________________

Розглянемо електричні апарати, які використовуються в шахтах. У відповідностю з Інструкцією з електропостачанняі застосування електроустаткування в провітрюваних ВМП (вентиляторами місцевого провітрювання) тупикових виробках шахт, небезпечних за газом [47], у тупикових виробках повинні застосовуватися електричні апарати, а саме магнітні пускачі, комплектні розподільчі пристрої (КРП), що мають блокуюче реле витоку, нульовий захист й іскробезпечні параметри кола дистанційного керування.

Зазначимо, що блокування в електротехнічному виробі–здійснення логічної функції заборони велектротехнічному виробі.Від“блокування” як процесу належить відрізняти об’єкт –“блокувач”.

Блокувач електротехнічного виробу–“…частина електротехнічного виробу, яка призначена для запобігання або обмеження виконання операцій одними частинами виробу при певних станах або положеннях інших частин виробу з метою попередження виникнення в ньому неприпустимих станів або виключення доступу до його частин, що знаходяться під напругою”[46, с. 15].

Роль блокувача переважно відіграє реле витоку (РВ). Розглянемо реле витоку РУ-127 / 220.1М, яке застосовується у вугільних шахтах.

Призначення реле витоку – запобігання небезпечних наслідків витоків струму в трифазній мережі змінного струму напругою 127 або 220В. Іншими словами, РВ призначене для захисту людей від ураження електрострумом і запобігання небезпечних наслідків витоку струму на землю в трифазній мережі змінного струму напругою 127 або 220 В з ізольованою нейтраллю трансформатора при зниженні загального опору ізоляції до небезпечної величини.

Реле витоку РВ-127/220.1М має самоконтроль справності основних елементів схеми, а також має автоматичну адаптацію до напруги мережі, що захищається 127 або 220В.

Реле працює в шахтах, небезпечних за газом та пилом, при температурі навколишнього повітря від мінус 10°С до плюс 35°С і відносній вологості до 100% при температурі 35°С.

Таблиця 7.1

Технічні характеристики реле витоку РУ-127 / 220.1М

Правилами улаштування електроустановок (ПУЕ) тривале відхилення напруги на затискачах електродвигунів від номінального передбачено не більше ± 5%. В окремих випадках відхилення допускаються до ± 10%. При експлуатації електроустановок напруга в мережі і на затискачах двигунів може коливатися в широких межах, крім того, можливо раптова поява напруги після її зникнення. Зниження напруги на затискачах асинхронних двигунів викликає зниження моменту на його валу і збільшення споживаного струму, що може призвести до неприпустимого нагрівання обмотки.

Значне зниження напруги на затискачах асинхронних двигунів з фазним ротором або короткочасне його зникнення з наступним появою викличе самозапуск їх в двигунах з закороченою обмоткою ротора (з виведеним реостатом). Ізоляція обмоток двигуна, не розрахована на тривале нагрівання, значно раніше прийде в непридатність.

Захист, який відключає електроустановку при зниженні напруги більше ніж па 25% від номінальної напруги, називається мінімальним захистом.

Нульовий захистна відміну від мінімального відключає електроустановку при повному зникненні напруги або ж в тому випадку, коли напруга буде менше 15% від номінальної напруги.

Розглянемо пристрої нульового захисту.

На електроапаратному заводі м. Чебоксари (Росія) випускається реле РЕ-13-2, яке призначене для захисту від перевантажень асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором, що працюють в повторно-

короткочасному режимі, як максимальне реле струму з нормованим коефіцієнтом повернення (рис. 7.14).

Даний тип реле призначений для захисту від перевантажень асинхронних двигунів з короткозамкненим ротором, що працюють в повторно-короткочасному режимі, як максимальних реле струму з нормованим коефіцієнтом повернення.

Окрім цього, реле РЕ- 13-5 призначені для застосування в схемах перемикачів кулачкових універсальних (ПКУ) постійного струму як комутаційні апаратимта мінімальні реле струму з нормованим коефіцієнтом повернення.

Рис. 7.14. Зовнішній вигляд РЕ-13-2

Як заміна реле РЕ-13 науково-виробниче підприємство "Бінар" (Білорусія) випускає пристрій нульового захистуУНЗ(рос.«Устройство нулевой защиты»), який призначений як безконтактний захист від однофазних струмів КЗ трансформаторних підстанцій і ліній електропередач 0,4 кВ.

ДВèЦей пристрій дозволяє робити настроювання струму спрацьовування відповідно до розрахункового струму однофазного КЗ конкретного електричного кола. При виникненні КЗ на будь-якій ділянці лінії пристрій фіксує наявність струму в нульовому проводі, за допомогою вбудованого датчика струму і замикає ланцюг живлення котушки незалежного розчеплювача. У свою чергу розчеплювач відключає автоматичний вимикач, тому електропостачання аварійної лінії припиняється (рис. 7.15).

Вказаний пристрій нульового захисту має витримку часу на відключення 4 с або 2¸5 с для УНЗ-Т в залежності від струму уставки, що дозволяє: виключити відключення при нестійких КЗ (схлестивання проводів, накиди і т. д.);запобігти помилковому спрацьовуванню захисту при короткочасних пускових навантаженнях в лінії від електроустановок споживачів;знизити кількість аварійних відключень електроспоживачів;зменшити витрати по експлуатації розподільних електромереж. Струм спрацьовування від 10 до 2000 А. Діапазон робочих температур від -40 ° С до +55°С. Гарантійний термін експлуатації – 2 роки. Термін експлуатації пристрою – не менше 10 років. На схемі (рис. 7.16) позначено: АВ –автоматичний вимикач з незалежним розчіплювачем РН.ƒ

Рис. 7.15. Зовнішній вигляд УНЗ

Рис. 7.16.Типова схема включення УНЗ-140-800; УНЗ-Т

Український науково-дослідний, проектно-конструкторський та технологічний інститут вибухозахищеного та рудникового електрообладнання (м. Донецьк) розробив пускач рудничний вибухозахищений типу ПРВІ-М(рис. 7.17).

Пускач призначений для дистанційного керування включенням і відключенням трифазних асинхронних електродвигунів з короткозамкненим ротором, експлуатованих у трифазних мережах змінного струму частотою 50 Гц з ізольованою нейтраллю трансформатора у вугільних шахтах. Також ПРВІ-М призначений для захисту від струму КЗ і перевантаження в силових колах.

Пускач допускає підключення зовнішнього навантаження напругою 36 В (кіл місцевого освітлення та апаратури автоматизації).

Рис. 7.17. Пускач ПРВІ-М

Іскробезпека ланцюга дистанційного керування напругою 18 В забезпечується іскрозахисними елементами FИа вбудованого блоку дистанційного керування, які закриваються пластмасовим кожухом.

Умови експлуатації ПРВІ-М такі:

· температура навколишнього повітря від -10 до +35 °С;

· відносна вологість навколишнього повітря до 100 % (з конденсацією вологи) при температурі  + 35 °С;

· висота над рівнем моря не більше 1000 м;

· навколишнє середовище вибухонебезпечне по газу (метану) і вугільному пилу, запиленість до 1200 мг/ м³ ;

· відсутність різких поштовхів (ударів і сильної тряски);

· робоче положення в просторі – горизонтальне, допускається відхилення від робочого положення не більше ніж на 15° у будь-яку сторону;

· пускач нормально працює при напрузі мережі від 85 до 110 % номінального, а не вугільні –при короткочасному (не більше 1 с) зниженні напруги до 70 % номінального.

Технічні характеристики наведені в табл. 7.2.

Таблиця 7.2

Технічні характеристики магнітного пускача ПРВІ-М