ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 113
Скачиваний: 4
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