Файл: Лурье А.И. Электрическое взрывание зарядов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 120

Скачиваний: 4

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

к необходимости применять магистральные провода очень большого сечения, идут на увеличение числа групп.

В связи с изложенным при полном расчете смешанной пучковой взрывной сети приходится определять минимально допустимое число групп и соответствующее ему сечение проводов магистрали, а затем производить проверочный расчет для определения действительных значений токов, протекающих в группах. В ряде случаев приходится, кроме того, находпть минимально допустимое сопротивление маги­ страли п соответствующее ему число групп.

Д л я о п р е д е л е н и я м и н и м а л ь н о д о п у с т и ­ м о г о ч и с л а г р у п п задаются небольшим числом их и распре­ деляют ЭД по ним так, чтобы сопротивления групп меньше различа­ лись по величине. Затем определяют напряжение, которое должно быть в конце магистрали (считая, что в группе с наибольшим сопро­ тивлением будет протекать гарантийный ток), пользуясь при этом формулой

O W r f l r p . * ,

В ,

(Ш.49)

где 1Г — гарантийный ток, A; i ? r p - м

— сопротивление

группы,

в которой оно имеет наибольшее значение, Ом.

 

Если окажется, что напряжение в конце магистрали

больше

напряженпя источника тока U, то принятое число групп мало и ток

в них будет меньше гарантийного. Тогда число групп увеличивают на единицу п снова подсчитывают величину напряжения в конце маги­ страли, и так до тех пор, пока окажется, что U0 <; U. Число групп, при котором U0 стало меньше U, будет минимально допустимым.

Найдя минимально допустимое число групп, по формулам (III.46) определяют токп в них и в магистрали (как сумму токов). После этого находят сопротивление магистрали, соответствующее мини­ мально допустимому числу групп,

Ви=^=Л±, Ом. (111.50)

По этому сопротивлению определяют сечение проводов маги­

страли

 

 

 

 

3»=Ри^,

мм2 ,

(111.51)

где р м — удельное сопротивление

материала проводов

магистрали.

Ом -мм2 /м.

 

 

Д л я

о п р е д е л е н и я

м и н и м а л ь н о

д о п у с т и ­

м о г о

с е ч е н и я п р о в о д о в м а г и с т р а л и

и соответ­

ствующего ему числа групп приходится рассчитывать ряд вариантов, принимая в каждом последующем варианте число групп на единицу больше чем в предыдущем. Так поступают до тех пор, пока дальней­ шее увеличение числа групп, вначале вызывавшее уменьшение сече­ ния магистрали, начнет давать увеличение ее сечения.

Упрощенный способ расчета последовательно-параллельных пуч­ ковых взрывных сетей позволяет без составления вариантов опре-

172


делить наименьшее допустимое число групп в сети и соответству­ ющее ему сечение магистрали, а также найти критическое (наиболь­ шее допустимое) сопротивление магистрали и соответствующее ему число групп в сети. При разработке рассматриваемого способа рас­ чета предполагалось, что все группы имеют одинаковые сопроти­ вления, к чему на практике и стремятся. Кроме того, было сделано допущение, что длина проводов распределительной сети такая же, как и при последовательном соединении всех ЭД. Это допущение не вносит заметной ошибки, так как сопротивление распределитель­ ной сети обычно не превышает 5% от общего сопротивления ЭД.

Известным считается напряжение прибора взрывания, сопроти­ вление электродетонаторов, а также длина, марка и сечение

проводов распределительной

сети.

 

 

 

 

Для вывода расчетных формул исходным является уравнение

электрического равновесия взрывной сети

 

 

 

U = IuRlt

+ IrRrp

= IrMRu

+ I r ^ -

,

B ,

(111.52)

где /„ и / г — ток в

магистрали

и гарантийный

ток; М — число

групп в сети.

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление распределительной сети при последовательном

включении электродетонаторов может быть определено

по формуле

Rp>c=Nr3

+ 2N6lKrK

+ N6lyry

+ Lcrc,

Ом,

(111.53)

где N — общее число ЭД в сети; N6 — общее число боевиков; 1К длина концевых проводов у одного боевика (в один конец), м; 1у длина участкового провода между смежными зарядами, м; L c общая длина соединительных проводов, м.

После простых преобразований уравнения (III.52) получается квадратное уравнение

IrRHM2

— UM + IrRPmC = 0.

(111.54)

Корни этого уравнения

определяются из выражения

 

При этом знак минус относится к корню, дающему минимальное число групп (Mmin), а знак плюс — к корню, соответствующему максимальному числу групп тах).

Из уравнения (III.54) можно получить также-выражение для определения сопротивления магистрали при данном числе групп. Оно будет иметь следующий вид:

Сечение проводов магистрали, соответствующее найденному со­ противлению, может быть определено по формуле (III.51).

173


Путем несложных преобразований выражению (III.55) для мини­ мального числа групп можно придать следующий вид:

Mmia = — Д ; ; 6

(111.57)

ж+V-w-">•'""

 

Полученное по этой формуле число параллельных групп должно быть округлено до ближайшего большего целого числа M'min.

Из выражения (III.57) следует, что по мере уменьшения сопро­ тивления магистрали число групп становится меньше. Теоретически

наименьшее число групп Mmin т

можно определить из

выражений

(111,57), приняв Д м = 0:

 

 

^ т , , и

= ^ .

(Ш.58)

Полученное по этой формуле число групп должно быть округлено до ближайшего целого числа M'min-m. Сопротивление магистрали, соответствующее этому числу групп, может быть определено по фор­ муле (III.56), если в нее подставить значение M'min т .

Критическое (наибольшее допустимое) сопротивление магистрали может быть определено исходя из следующих соображений. Число групп в сети должно быть числом вещественным, поэтому необхо­ димо, чтобы в выражении (III.55)

г /2

откуда критическое сопротивление магистрали

д

- * = - д а Ь ' 0 м -

( 1 1 Ь 5 9 )

Если сопротивление

магистрали будет больше

критического,

при данных значениях U и Rp с ток в группах будет меньше гаран­ тийного. Критическое сечение проводов магистрали может быть

найдено по формуле

5н .кр = Р м # ! ! - . мм2 .

 

(Ш-60)

 

 

 

 

 

•"м. кр

 

 

Полученная по этой формуле величина должна быть округлена

до ближайшего большего стандартного сечения

S'MKP.

Число

групп Мхр при сечении проводов магистрали 5"„.к р

можно

найти,

подставив в формулу (III.57) сопротивление магистрали,

соответ­

ствующее сечению

S„Kp.

 

 

Если

окажется, что значение S'M велико и во много раз

больше

значения

£ ы к р , следует по формулам (III.56) и (III.51) найти со­

противление магистрали и сечение ее проводов для ряда значений М, лежащих между M'min и МкР. Это дает возможность выбрать наи­ более приемлемое число групп во взрывной сети.

После выбора числа групп следует распределить ЭД по ним, стремясь к тому, чтобы, несмотря на разную длину проводов, сопро-

174


тивлеиия групп мало различались между собой. Определив факти­ ческое сопротивление групп указанными выше способами, находят токи в них с тем, чтобы убедиться, что эти токи не меньше гарантий­ ного и близки к нему.

Так как фактические сопротивления ветвей могут различаться между собой, при расчете сети по гарантийному току может ока­ заться, что в группе с паиболыппм сопротивлением воспламеняющий ток будет несколько меньше гарантийного. Для избежания этого значение / г , входящее в формулы (III.56), (III.57), (III.58) и (III.59), должно быть на 5—10% больше гарантийного тока. Так, при взры­ вании переменным током стандартной частоты значение 1Г должно приниматься равным 2,6—2,75 А.

Рассматриваемый упрощенный способ расчета пригоден и для последовательно-параллельных взрывных сетей с двумя ЭД в боеви­ ках. Однако при парно-параллельпом включении ЭД сопротивление распределительной сети следует определять по формуле

Д Р . с = ^ • J ~ + 2N6ljK + N6lyry + £ с г с , Ом.

(111.61)

Кроме того, в формулах (111.56), (111.57), (111.58) и (III.59) под 1Г следует понимать удвоенное значение гарантийного тока с указанной выше поправкой.

Пример 22. Рассчитать упрощенным способом последовательно-параллель­ ную пучковую взрывную сеть для взрывания 55 зарядов, расположенных по одной линии (рис. 82). Расстояние между смежными зарядами по поверхности 5 м, глубина заложения зарядов 6 м. Боевики имеют по два последовательно соединенных электродетоиатора ЭД-8-Ж со стальными выводными проводаот длиной 2 м.

Длина магистрали 500 м в один конец. Распределительная сеть смонтиро­ вана из проводов ВМВ. Взрывание будет производиться сетевым прибором с прямым включением переменного тока напряжением 380 В.

Р е ш е н и е . 1. Общее сопротивление распределительной сети, если бы все ЭД были включены последовательно,

Др. с = 55 • 2 • 5 + 2 • 55 • 4 • 1,1 • 0,04+ 2 • 55 • 5 • 1,1 • 0,04 = 593,6 Ом. 2. Теоретически наименьшее число групп определяется по формуле (III.58)

м

593,6 • 2,7

4,2,

 

Мт1п.т=

 

3 8 0

=

 

после округления до ближайшего большего целого числа М'т\Пш т

= 5.

3. Сопротивление магистралп при пяти группах определяется но формуле

(111.56)

 

 

 

 

 

 

380

593,6

 

. ,

п

 

Л м - 5 =

572Д

=

А А

°М-

 

4. Сечение алюминиевых проводов магистрали при пяти группах по формуле

(III.51)

 

 

 

 

 

 

S». 5 = 0,03 2 , 5

° ° / 1 Л

= 7,5 ммз.

 

 

 

4,4

 

 

 

 

Ближайшее большее стандартное сечение

 

ь

= 10 мм2.

 

175


5. Критическое сопротивление магистрали по формуле (Ш.59)

 

Дм. ккрр

3802

= 8,35 Ом.

 

—"

 

'

4 • 2,72 .5 g 3 i 6

 

6.

Критическое сеченне проводов магистрали по формуле (III.60)

 

S,<p = 0,03 2 'f Q Q r ' 1 ' 1

=3,96 мм2;

б лнжашпее большее стандартное сеченпе S'KP

= 4 мм2.

7.

Фактическое сопротивление магистральных проводов марки АПВ сече-

нпем 4 мм2 (см. табл. 17)

Л " . К Р = -^Г-2-500-1,1 =8,21 Ом.

№ N55

Рпс. 82. Схема последовательно-параллельной пуч­ ковой взрывной сети

8. Минимальное число групп при магпстралп сопротивлением Д'м .к р по формуле (III.57)

*,

593,6

= 7,4.

 

Mmi „ =

„ _ _ ,

 

 

3802

-593,6-8,21

 

 

4 • 2,72

 

 

 

 

После округления до ближайшего большего числа iW'm jn

= 8.

9. Так как сеченпе проводов

магпстралп

при наименьшем числе групп

относительно невелико п поскольку длина уничтожаемых прп взрыве проводов распределительной сетп прнМ = 5 меньше, чем при М = 8, целесообразно, чтобы взрывная сеть состояла из иптп групп и имела магистраль сечением 10 мм2 .

10.Распределение ЭД по группам: в 1-й и 2-й группах по 12 пар, в 3-й группе — 11 пар, а в 4-й и 5-й группах — по 10 пар.

11.Сопротивления групп:

Дгр . х = 12 •

2 • 5+2 • 12 • 4 • 1,1 • 0,04 + 2 • 12 • 5 • 1,1 • 0,04= 129,5

Ом;

Дгр. 2 = 12 - 2 • 5 + 2 • 12 • 4 • 1,1 • 0,04 + 2 [(12 + 12) 5 • 1,1] 0,04= 134,8

Ом;

игр. з = 11 • 2 • 5

+ 2 • 11 • 4 • 1,1 • 0,04 + 2 [(11

+12 +12) 5 • 1,1 ] 0,04 = 129,3 Ом;

 

Д Г Р . 4 = 10 • 2 • 5 + 2 • 10 • 4

• 1,1 • 0,04 +

 

+ 2 [(10+11 +12+12) 5 -1,1] 0,04= 123,3 Ом; Дгр . 5 = Ю • 2 • 5 + 2 • 10 - 4 • 1,1 • 0,04 + 2 [(10 + 10+11 +

+12+12) 5 -1,1] 0,04 = 127,7 Ом.

12.Сопротивление магистрали с проводами сечением 10 мм2

Д м = 2-500-1,1

2,72

= 2,99 Ом.

 

1000

 

176