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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 113

Скачиваний: 4

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

Преждевременные взрывы от электротяговых блуждающих

токов

п токов утечки

 

Действие тяговых блуждающих

токов и токов утечки на взрыв­

ную сеть. Э л е к т р о т я г о в ы

е б л у ж д а ю щ и е

т о к и , ,

как правило, являются постоянными токами. Они возникают при использовании электрической откатки с помощью контактных элек­ тровозов, при которой рельсы являются обратным проводом, т. е. служат для возвращения тока, потребляемого электровозами, к отри­

цательной

шпне тяговой подстанции. Так как

рельсы от грунта

не

 

 

^

изолированы, то часть

проходя­

а

 

 

щего по ним тока ответвляется

 

 

в грунт

и

в

соприкасающиеся

 

 

 

с ними

 

протяженные

металли­

 

 

 

ческие

 

предметы

(трубопрово­

0

о"Ч>-

ft

ды,

оболочки

бронированных

 

 

кабелей

и

т. д.)

и,

протекая

б

~~~

по ним,

направляется

к той же

шине подстанции. Блуждающие

0

oS>-

 

токи

 

в

зоне

расположения

 

 

 

 

 

 

A •

взрывной

сети

могут

возник­

0—oN>-

нуть

и

 

от

электрифицирован­

 

 

 

ных

железных

дорог,

находя­

 

 

 

щихся вблизи от места про­

 

 

 

изводства

взрывных работ.

 

 

 

 

Электротяговые

 

блужда­

 

 

 

ющие

токи,

проходя'по земле-

0 — с ^ о -

 

и по протяженным

металличе­

 

 

 

ским

предметам,

вызывают

в

Рпс.

91. Пути блуждающих токов во

них

падение

напряжения. Это

создает

 

разность

потенциалов

 

 

взрывной сети

между

 

рельсами

и

грунтом,

 

 

 

между рельсами

и

металличе­

скими протяженными предметами,

между

последними

и

грунтом,

а также между точками грунта,

находящимися

на

некотором

расстоянии одна от другой. Кромеi.того,

 

разность

потенциалов-

возникает между точками, лежащими на

рельсе.

 

 

 

 

 

На разность потенциалов, вызываемых тяговыми блуждающими токами, влияет: продольное сопротивление рельсовых путей, пере­ ходное сопротивление между рельсами и грунтом, проводимостьгрунта (породы), местонахождение электровозов на путях и режимы их работы, а также расположение точек, между которыми опреде­ ляется разность потенциалов. В одних и тех же точках разностьпотенциалов во времени не остается постоянной, так как расположе­ ние и режим работы электровозов изменяются. Исследования, выполненные в Московском горном институте (МГИ) под руковод­ ством проф. М. И. Озерного, показывают, что вызываемые тяговыми блуждающими токами разности^потенциалов между точками грунта

210


обычно не превышают долей вольта, тогда как между рельсом п грун­ том п особенно между рельсом п металлическими протяженными пред­ метами может достигать нескольких десятков вольт.

Тяговые блуждающие токи могут проникнуть в электровзрывную сеть лишь при наличии в ней по крайней мере двух мест с плохой

изоляцией

(например, голых

скруток

в

соединениях

проводов)

и при условий, что они будут

соприкасаться с грунтом, рельсами

или металлическими

протяженными предметами.

 

 

При повреждении

изоляции

в магистральных проводах

(точки

А и В на рис. 91, а) блуждающий ток (показан стрелками)

будет

протекать через все ЭД, а при нарушении

изоляции в

магистрали

и участковом проводе (точки А

и D на

рис. 91, б) или в двух уча­

стковых проводах (точки Е и F на рис. 91, в) ток будет проходить

через часть

электродетонаторов.

 

 

 

 

Величина блуждающего тока, проникшего во взрывную сеть,

зависит от разности

потенциалов в точках,

в которых

повреждена

изоляция ее проводов,

от переходного сопротивления в этих точках

(на рис. 91 они условно изображены

резисторами R) и от сопро­

тивления участка сети

между ними.

Исследования показывают,

что переходные сопротивления в точках с поврежденной

изоляцией

при соприкосновении

их

с грунтом

составляют сотни,

а иногда

и тысячи ом, а при контакте с длинными металлическими предметами (например, трубопроводами) — несколько ом или десятков ом.

Расчеты и экспериментальные исследования МГИ показали, что величина тягового блуждающего тока, проходящего во взрывной сети через электродетонаторы, обычно составляет сотые доли ампера при соприкосновении ее оголенных мест с двумя точками грунта н до 1 А при прикосновении этих мест к рельсу и к грунту. Поэтому контакт с двумя точками грунта обычно опасности не представляет, тогда как контакт с рельсом и грунтом может вызвать воспламенение ЭД, поскольку при этом ток в сети может быть больше безопасного тока, который для электродетонаторов нормальной чувствительности равен 0,18 А. Таким образом, при неблагоприятных условиях тяговые блуждающие токи могут вызвать преждевременный взрыв зарядов.

Т о к и у т е ч к и и з э л е к т р и ч е с к и х у с т а н о в о к , как правило, являются переменными токами. Обычно эти токи достигают опасной для электродетонаторов величины при пробое изоляции в проводах электроустановки или в электроприемниках.

Токи утечки, так же как и тяговые блуждающие токи, могут

проникнуть в электровзрывную сеть только в том случае,

если

в ней имеется не менее двух повреждений изоляции. Величина

тока

утечки, проникшего во взрывную сеть, зависит от типа электри­ ческой установки (с заземленной или изолированной нейтралью), от характера повреждения в установке (пробой изоляцип в одной или в двух фазах), от состояния защитного заземления установки, а также от того, где и с чем соприкасаются оголенные места проводов взрывной сети (с грунтом вблизи пли вдалп от заземления, с

14*

211


металлическими протяженными

предметами, имеющими контакт

с электроустановкой, с такими

же предметами, но не связанными

с установкой).

 

При особо неблагоприятных условиях, например когда однооголенное место взрывной сети касается металлического предмета, имеющего электрический контакт с корпусом электрооборудования, у которого произошел пробой изоляции и неисправно заземление, а другое оголенное место сети касается грунта, ток в электровзрывной сети может достигать очень больших значений (десятков ампер). Однако такой случай маловероятен. Во всех других случаях, как показывают исследования МГИ, ток утечки, проникший во взрывную сеть, лежит в пределах от сотых долей ампера до 1 А. Таким образом, при соответствующих условиях токи утечки из электрических

установок

могут воспламенить ЭД

нормальной чувствительности

и вызвать

преждевременный взрыв

зарядов.

Пути предотвращения преждевременных взрывов. На первый взгляд для предотвращения преждевременных взрывов от тяговых блуждающих токов и токов утечки было бы достаточным предъявить требование об обеспечении хорошей изоляции всех звеньев взрывной сети. Однако рассчитывать на неукоснительное н полное выполнение этого требования нельзя, так как не исключена возможность, что прп заряжании и забойке зарядов изоляция выводных проводов-, электродетонатора будет повреждена, некоторые скрутки проводов^ останутся неизолированными, а многократно используемые маги­ стральные провода будут иметь места с плохой изоляцией. Поэтому, кроме требований об обеспечении хорошей изоляции проводов, особенно их скруток, и о недопущении соприкосновения проводов взрывной сети с рельсами и другими металлическими предметами, необходимы еще п другие меры защиты. В связи с этим «Единые правила безопасности прп взрывных работах» для предотвращения преждевременных взрывов от тяговых блуждающих токов и токов утечки из электрических установок предписывают: электровзрывную сеть с самого начала монтажа до присоединения ее к прибору взры­ вания замыкатьнакоротко; все электроустановки, кабели, контактные провода и воздушные линии, находящиеся в пределах опасной зоны, где монтируется электровзрывная сеть, обесточивать с начала монта­ жа сети.

Для выполнения первого из этих требований выводные провода ЭД, вставляемых в боевики, должны быть предварительно замкнуты накоротко. В таком состоянии они должны находиться до включения их в смонтированную часть взрывной сети, противоположные концы которой также должны быть заранее замкнуты. В свою очередь, последняя может быть присоединена к следующей части сети также замкнутой накоротко и т. д. Должны быть замкнуты и магистральные провода до присоединения их к прибору взрывания.

Требование о замыкании накоротко взрывной сети вызывается стремлением зашунтировать электродетонаторы от блуждающих токов и токов утечки. Если места с поврежденной изоляцией нахо-

212


дятся и а магистральных проводах (точки А и В на рис. 92, а),. закорочпвание концов магистрали (оно условно обозначено пунктир­ ной линией между точками т и п) надежпо защищает ЭД, так как благодаря малому сопротивлению закороткп практически весь ток (показан стрелками) будет протекать через нее.

Однако, когда одно место с поврея^денной изоляцией находится на магистрали, а другое — между ЭД (точки А и D на рис. 92, б), замыкание магистрали накоротко лишь уменьшает ток, проходящий через ЭД. Если точка D будет находиться в середине группы ЭД,.

половина

тока,

проникшего во

 

 

 

взрывную

сеть,

пройдет

через

 

 

 

электродетонаторы 4 и 5, а по­

 

 

 

ловина через закоротку и элек-

 

 

 

тродетоиаторы

1

 

и

2,

т. е. в

 

 

 

этом случае закорочпвание кон­

 

 

 

цов магистрали

уменьшает ток,

 

 

 

проходящий через электродето-

 

 

 

паторы,

 

всего

 

в

 

два

раза.

 

 

 

В случае перемещения точки D

 

 

 

к одному пз

концов группы, в

 

 

 

той ее части,

где

 

электродето-

 

 

 

паторов

 

больше,

 

ток

будет

 

 

 

уменьшаться,

 

а

в

 

той

части,

 

 

 

где их меньше, — увеличивать­

 

 

 

ся. При

этом он будет прибли­

 

 

 

жаться

к

полному

значению

 

 

 

тока, проникшего

во

взрывную

 

 

 

сеть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

 

оба

места

с повреж­

 

 

 

денной

изоляцией

будут

нахо­

Рпс. 92.

Пути блуждающих токов во-

диться между ЭД (точки Е и F

взрывной сети с закороченной магист­

на рис.

92,

в),

закорочиванне

ралью

при повреждении изоляции

концов магистрали

будет также

 

 

 

лишь уменьшать

ток,. проходящий через электродетонаторы. При

этом по мере уменьшения числа ЭД между точками Е п F ток,

про­

ходящий через

эти

электродетонаторы,

будет з'величиваться,

при­

ближаясь

к полному

значению

тока.

 

 

Таким образом, замыкание накоротко концов магистрали не во всех случаях обеспечивает должную защиту ЭД от тяговых блужда­ ющих токов и токов утечки. Полная защита ЭД была бы обеспечена лишь тогда, когда закорачивался бы каждый ЭД. Однако в этом случае перед взрыванием пришлось бы снимать закороткп, что сопряжено с опасностью взрыва во время выполнения этой операции.

В некоторых странах в магистраль включают несколько секцион­ ных переключателей, которые при выключении делят магистраль на участки и замыкают их накоротко. Прп этом первый переключа­ тель устанавливают в начале магистрали, а последний как можно ближе к ЭД, но в безопасном месте. В смешанных пучковых сетях,

213