Ростовский Государственный Университет Путей Сообщения

Факультет военного обучения

Лабораторная работа

«Расчет электовзрывных сетей и подбор источников тока»

По дисциплине: “Заграждение и разминирование железных дорог”.

     Тема№5: “Электрический способ взрывания”.

Вариант № ______

        Выполнил:           Студент                взвода _______

      Проверил:            Ст. преподаватель                    Малыченко С.В.                                                   

Ростов-на-Дону

Г.

ЗАДАНИЕ

         Требуется взорвать электрическим способом одновременно - 10 зарядов, которые располагаются в два ряда, в зарядных колодцах, на глубине  - h (м).Между зарядами  и между рядами расстояние - а (м). Подрывная станция находится в удалении -  Z (м).

                                                               Требуется:

1. Рассчитать параметры тока для электровзрывных сетей -(последовательного, параллельного, смешанного соединения электродетонаторов).  

2. Подобрать источники тока соответствующие данным электровзрывным сетям (подрывные машинки КПМ-1А, КПМ-3У и сухие анодные батареи).

3. Сделать выводы о наиболее выгодной схеме соединения   электродетонаторов:

- по возможности применения подрывных машинок КПМ-1А, КПМ-3У, как табельных источников тока.

- минимального количества сухих анодных батарей, которые даны по условию задания.

Для чётных вариантов выполняются расчёты по схемам соединения электродетонаторов  №-1, №-4, №-2.

Для нечётных вариантов выполняются расчёты по схемам соединения электродетонаторов  №-1, №-4, №-3.

Дано:

a = 3.5 м; h = 3 м; l = 60 м; Z = 300 м; тип электродов – ЭД-8-Э;

Е₀ батареи – 70 В, внутреннее сопротивление батареи – R₀ = 50 Ом;

магистральный провод – СП-2; участковые провода – СП-1.

Решение:

Схема №1(последовательная электровзрывная сеть)

1. Общая длина магистральных проводов: l_маг=2Z (м)=  м = 600м.

2. Сопротивление магистральных проводов :

r_маг = l_маг  (Ом).

3. Общая длина участковых проводов одной ветви :

l_уч= 2h + а =60+31,5=91,5(м).

4.Сопротивление участковых проводов: 

r_уч = l_уч  (Ом).

5. Сопротивление детонатора: ЭД-8-Э – 4 Ом.

6. Общее сопротивление сети:

R_общ= r_маг+ r_уч+ r_детm =15+2,2875+10 * 4 = 57,2875 (м).

7. Требуемый ток источника питания:

I_тр = i_г = 1,0 (А).

8. Требуемое напряжение источника питания:У

U_тр = R_общ I_г = 57,29 (В).

9. Типы подрывных машинок, пригодных для взрывания сети:

КПМ-1-А и КПМ-3 удовлетворяют всем условиям для производства взрыва сети.

10. Параметры источника питания: I_ист= Е₀/2R₀= 70/100=0,7 (А);

U_ист= Е₀-( I_ист R₀)=70-35 = 35 (В).

11. Потребное число источников, соединённых последовательно в батарее:

m_б = U_тр / U_ист = 57.29/35 =1,64 ; Принимаем m_б= 2.

12. Потребное число источников, соединённых в батарее параллельно:

n_б= I_тр/ I_ист=1,43 ; Принимаем n_б = 2.

13. Общее количество источников тока в батарее: N_б= m_бn_б = 4 (шт).

14. Проверка правильности подбора и соединения источников в батарее:

I_бат=(m_б Е₀)/( R_общ+((m_б R₀)/n_б))= (А);

Выбираем n_б = 1, тогда:

I_бат=(m_б Е₀)/( R_общ+((m_б R₀)/n_б))= (А);

- обязательное условие

Вывод:

I_тр= 1,0 (А), следовательно первоначальный расчет верен, поэтому общее количество сухих элементов в батарее:

N_б= m_бn_б = 4 (шт).

Схема соединения источников в батарею:

Схема №2 (смешанная электровзрывная сеть)

1. Сопротивление магистральных проводов: r_маг = 15 (Ом).

2. Общая длина участковых проводов одной ветви:l_уч= 2h + а =30+14= 44(м).

4.Сопротивление участковых проводов: r_уч = l_уч  (Ом).

5. Сопротивление детонатора: ЭД-8-Э – 4 Ом.

6. Общее сопротивление смешанной электровзрывной сети :

R_общ= r_маг+( r_уч+mr_дет)/n =15+(1,1+5*4)/2 = 25,55 (Ом).

7. Требуемый ток источника питания:

I_тр = n i_г = 2 * 1= 2(А).

8. Требуемое напряжение источника питания:

U_тр = R_общ I_тр = 25,55* 2 = 51,1(В).

9. Типы подрывных машинок, пригодных для взрывания сети: КПМ-1-А и КПМ-3 не подходят, так как способны взорвать не более 4 детонаторов ЭД-8-Э, при R_общ сети до 15 Ом и 45 Ом соответственно.

10. Параметры источника питания: I_ист = Е₀/2R₀=70/100 = 0,7 (А);

U_ист = Е₀ -(I_ист R₀) = 70-35=35 (В).

11. Потребное число источников, соединённых последовательно в батарее:

m_б= U_тр / U_ист =51,1/35 = 1,46 ; Принимаем m_б= 2

12. Потребное число источников, соединённых батарее параллельно:

n_б= I_тр/ I_ист=2/0,7 = 2,86 ; Принимаем n_б= 3.

13. Общее количество сухих батарей: N_б = m_бn_б = 2*3 = 6 (шт).

14. Проверка правильности подбора и соединения источников в  батарее: !!!

I_бат=(m_б Е₀)/( R_общ+((m_б R₀)/n_б))=  (А);

Выбираем n_б=2, тогда:

I_бат=(m_б Е₀)/( R_общ+((m_б R₀)/n_б))=  (А);

- обязательное условие

Вывод:

I_тр = 2,0 (А), следовательно n_{б = 3 и} общее количество сухих элементов в батарее:

N_б= m_бn_б = 9 (шт). !!!

Схема соединения элементов в батарею:

Схема №4(параллельная электровзрывная сеть)

1. Общая длина участковых проводов одной ветви :

l_уч= 2h+2l =6+120=126 (м).

2.Сопротивление участковых проводов: 

r_уч = l_уч  (Ом).

3. Сопротивление детонатора: ЭД-8-Э – 4 Ом.

4. Общее сопротивление сети при параллельном соединении ЭД:

R_общ= r_маг+ (r_уч+ r_дет)/n =15+(3,15+4)/10=15,72 (Ом).

7. Требуемый ток источника питания:

I_тр = 10i_г = 10*0,5 = 5 (А).

8. Требуемое напряжение источника питания:

U_тр = R_общ I_г = 78,58 (В).

9. Типы подрывных машинок, пригодных для взрывания сети: КПМ-1-А и КПМ-3 не подходят, так как способны взорвать не более 4 детонаторов ЭД-8-Э, при R_общ сети до 15 Ом и 45 Ом соответственно.

10. Параметры источника питания: I_ист = Е₀/2R₀ =70/100 = 0,7 (А);

U_ист= Е₀ -( I_ист R₀) = 70 – 35 = 35 (В).

11. Потребное число источников, соединённых последовательно в батареи:

m_б= U_г / U_ист = 2,2285; Принимаем m_б= 3.

12. Потребное число источников, соединённых в батарее параллельно:

n_б= I_г/ I_ист = 7,1428 ; Принимаем n_б= 8.

13. Общее количество сухих батарей: N_б= m_бn_б=24шт).

14. Проверка правильности подбора и соединения источника:

I_бат = (m_б Е₀)/( R_общ+((m_б R₀)/n_б))=  (А);

Выбираем n_б=7, тогда:

I_бат=(m_б Е₀)/( R_общ+((m_б R₀)/n_б))=  (А);

Выбираем n_б=6, тогда:

I_бат=(m_б Е₀)/( R_общ+((m_б R₀)/n_б))=  (А);

Выбираем n_б=5, тогда:

I_бат=(m_б Е₀)/( R_общ+((m_б R₀)/n_б))=  (А);

Вывод:

Требуемое I_тр = 5,0 (А), следовательно, n_б = 5 и общее количество сухих элементов в батареи

N_б= m_бn_б=3* 6 = 18(шт).

Схема соединения элементов в батареи:

Общий вывод:

Рассмотрев три вида соединений детонаторов, для данных начальных условий мы видим, что наиболее приемлема схема соединения ЭД №1, так как она требует наименьшее количество сухих элементов питания и при данной схеме можно использовать подрывные машинки КПМ-1А и КПМ-3У, как табельные средства взрывания.