Файл: Сумин И.Ф. Обеспечение безопасности эксплуатации рудничных контактных электровозов.pdf

направлению к рельсовым путям, т. е. имеют отрица­ тельный потенциал по отношению к трубе и положи­

тельный по отношению к рельсам. Эта зона называется анодной. Такое распределение блуждающих токов спра­ ведливо для случая, если отсасывающий кабель от рельс (точка d) до отрицательной шины подстанции п и сама шина имеют хорошую изоляцию относительно земли.

Зоны блуждающих токов не имеют постоянных/гра­ ниц, а изменяются в зависимости от точки приложения нагрузки, т. е. в зависимости от места нахождения элек­ тровоза.

В анодных зонах происходит электрическое разъеда­ ние металла, т. е. его разрушение.

Металл в анодной зоне корродирует.

Потеря металла в процессе электрокоррозии в одной среде при постоянном токе может быть определена по формуле

Для наиболее распространенных в шахтах металлов электрохимический эквивалент имеет следующее зна­ чение:

в течение одного года потеря металла вследствие элек­ трокоррозии составит:

для железа

Р = 2,89-10-7 -1-60-60-24-365 = 9,1 кг;

для свинца

Р= 10,63-10-7-1-60.60-24-60.365 = 33,8 кг;

88

для меди

Р= 3,28-10~7-1-60-60-24-365 = 10,3 кг

ит. д.

Вподземных выработках угольных шахт блуждаю­ щие токи не только вредны в отношении электрокорро­

зии металлических конструкций, но и опасны в отноше­

нии преждевременного воспламенения электродетона­ торов [16].

Преждевременное воспламенение электродетонаторов

возможно при следующих обстоятельствах: если паде­ ние напряжения в рельсовом пути, а следовательно, и потенциал рельсов относительно почвы или боков вы­ работки значительны, то при одновременном соприкос­ новении одного провода электродетонатора с рельсами, а второго с другими металлическими предметами (тру­

электродетонаторы взрываются при напряжении 1—1,5 в.

Величиной, определяющей количественно ток, стека­ ющий с рельсов в землю, является коэффициент зату­

в землю, необходимо уменьшать продольное и увеличи­ вать переходное сопротивление рельсов.

Достаточно точные значения продольного сопротив­ ления рельсов и мероприятия по его уменьшению хоро­ шо известны. Данных же, оценивающих величину пере­ ходного сопротивления «рельс-земля», очень мало, а

применительно к шахтным условиям совершенно нет.

89

Величина коэффициента утечки а зависит от многих факторов, трудно поддающихся учету, в том числе от:

конструкции рельсовых путей, материала и конструкции шпал, гидродинамических характеристик земли (или по­ роды), на которой уложены рельсы, количества и хими­ ческого состава содержащейся в ней влаги и рода ее составных элементов, температуры, давления на рельсы И т. д.

Значение коэффициента утечки для рудничных рель­ совых путей по аналогии с подобной конструкцией трам­

вайных путей можно принять 0,4—0,9 для сухих выра­ боток.

Для влажных выработок необходимо внести попра­

вочный коэффициент & = 2,20—3,25.

2. Меры борьбы с блуждающими токами

Для борьбы с блуждающими токами прежде всего необходимо правильно рассчитывать рельсовые пути и расположение отсасывающих пунктов. Очевидно, чем больше число отсасывающих кабелей, тем меньше па­ дение напряжения в рельсах и потенциал рельсов, а

следовательно, меньше и опасность от блуждающих токов.

На величину блуждающих токов существенное влия­

ние оказывает конфигурация рельсовых путей. В зави­ симости от конфигурации электровозы могут занимать по отношению к отсасывающим пунктам всевозможные положения, при этом может оказаться, что сопротивле­ ние рельсового пути до отсасывающего пункта будет больше, чем переходное сопротивление по земле. Поло­ жение усугубляется тем, что во многих случаях рельсы укладываются на сырую почву, и тем, что во многих шахтах вода бывает кислотной. Это необходимо учиты­ вать при устройстве отсасывающих пунктов.

При выборе места расположения пунктов отсасыва­ ния необходимо стремиться к тому, чтобы максимальное

падение напряжения в рельсах на различных участках

отсасывания не только не превышало норму, но и равнялось друг другу. При выполнении последнего

условия общее значение токов утечки из рельсов будет минимальным.

Для простейшего случая контактной сети (рис. 26)

90

с постоянной плотностью нагрузки I, а/км расстояние от пункта питания или тяговой подстанции 1 до отсасы­ вающего пункта OIL определяется из выражения для максимального падения напряжения (At7p)m в рельсо­ вых путях на участке одностороннего отсасывания [18].

(WJ-m = iLx^ = (bU'p) g,

откуда

Рис. 26. Расчетная схема к выбору отсасывающих пунктов (линейная сеть)

Если исходить из нормированного эквипотенциаль­ ного режима отсасывающих пунктов, расстояние Lx? до следующего пункта OIK, т. е. длина участка с двусто­ ронним отсасыванием, определится из выражения

путей с различной плотностью нагрузки на отдельных ее участках.

В рудничных условиях при длине откатки свыше 1 км целесообразно устраивать два отсасывающих пунк­

та, один из которых должен соединять тяговую подстан­ цию с ближайшей точкой рельсового пути; второй рас­ полагается согласно расчету.

91