ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 110
Скачиваний: 4
зазора — ЭД-8-Э |
и ЭД-8-Ж |
при 1,5 кВ, в случае наличия зазора |
в 1 ым - ЭД-8-Э |
при 2,8 кВ |
и ЭД-8-Ж при 5,8 кВ. |
Электростатические заряды могут создавать разности потенциа лов, намного превышающие эти напряжения, вследствие этого оте чественные ЭД против статического электричества неустойчивы.
Особо благоприятные условия для возникновения преждевремен ных взрывов от статического электричества создаются при заряжа нии шпуров и скважин пневмозарядчпкамп. Согласно требованиям «Единых правил безопасности при взрывных работах» выводные про вода ЭД, находящиеся в шпурах (скважинах), должны быть замк нуты накоротко, а скрутка проводов не должна.соприкасаться с грун том. Гильза же ЭД имеет сообщение с землей через ВВ. Во время заряжанпя выводные провода будут находиться в потоке частиц, и аэрозоли ВВ, обладающих объемным электрическим зарядом. При этом, как это указывалось выше, образуется схема, эквивалентная двум последовательно соединенным конденсаторам, один пз которых соответствует системе объемный заряд — изоляция находящегося- в нем провода — жила этого провода, а второй соответствует системемостик ЭД — его воспламеиительный состав и зазоры между голов кой и гильзой — гильза, соединенная с землей. Ввиду малой ем кости эквивалентных конденсаторов разность потенциалов между мостиком и гильзой может быть более 10 кВ, поэтому возможен электрический разряд между ними и взрыв ЭД.
Предотвращение преждевременных взрывов от электростатиче ских зарядов достигается уменьшением электростатических зарядов- п создаваемой ими разности потенциалов до безопасной величины. За рубежом, кроме того, широко используются ЭД (см. § 6), устой чивые против статического электричества (антистатические электродетоиаторы).
Безопасными можно считать электростатические заряды, которыесоздают разность потенциалов не выше 600 В. Эта величина полу чена исходя из того, что отечественные ЭД могут воспламениться при разности потенциалов между выводными проводами и гильзой, в 1500 В и исходя нз необходимости иметь 2,5-кратный запас надеж ности. Разность потенциалов можно измерить при помощи электро статического или электронного вольтметра, включенного между но сителем электростатического заряда и землей.
Для уменьшения разности потенциалов, создаваемых электро статическими зарядами, принимают следующие меры: используют • шланги, сделанные из полупроводящей резины; применяют токосъемные устройства для отвода в землю статического электричества с устройств, сделанных из токонепроводящнх материалов (например, медные щетки, снимающие заряды с движущейся резиновой конвейер-- ной ленты); заземляют металлические детали и конструкции, на ко- , торые могут перейти электростатические заряды; увлажняют или ионизируют воздух в местах, где возникает статическое электричество. При использовании пиевмозарядчиков «Единые правила безопас ности при взрывных работах» [108] для предотвращения взрывов от -
219 *
•статического электричества предписывают: для транспортирования взрывчатых веществ с помощью сжатого воздуха применять токопроводящпе или полупроводящпе трубопроводы (шланги) с удель ным сопротивлением не более 10е Ом-см; вся зарядная система (за рядчики, трубопроводы и др.) обязательно должна быть заземлена; подачу в шпуры (скважины) патронов-боевиков с ЭД производить вручную после окончания всего заряжания и удаления с места заря жания зарядных устройств.
Водоиаполиенные ВВ можно транспортировать и по токонепроводящпм трубопроводам, поскольку при таких ВВ электростатические заряды пе накапливаются.
Кроме выполнения заказанных выше требований «Единых правил безопасности при взрывных работах» рекомендуется [105]: при за землении токопроводящих трз'бопроводов в заземляющий провод включать полз^проводниковуто в с т а в ь с удельным сопротивлением 103 —10° Ом-см для предохранения от проникновения в трубопро воды блз^ждающпх токов пли токов з^течки из электрических уста новок; для этой же цели металлические трубопроводы пневмозаряд-
чиков следз^ет укладывать на изолирующие |
опоры; при заряжании |
||||||
шпзфов |
(скважин) |
в сз'хпх |
породах |
с |
сопротивлением |
больше |
|
10'9 |
Ом - см Ячелателыю в шпурах (скважинах) после окончания заряжа |
||||||
ния |
п па трубопроводах периодически |
измерять потенциалы |
по от |
||||
ношению |
к земле; |
для облегчения отвода электростатических заря |
|||||
дов, |
а также для |
контроля за |
заполнением шпура (скважины) ВВ |
||||
п предупреждения выноса частиц сжатым воздз^хом на конец трз^болровода надеть металлически) насадку.
Рекомещгуется также [97] боевики с электродетоиаторами пода вать в шпуры (скважины) через 1 ч не раньше после завершения их заряжания, чтобы статическое электричество, появившееся на шлан гах зарядчика и в шпз'рах (скважинах), успело стечь в землю.
Применение антистатических ЭД, способных, не воспламеняясь, выдерживать между проводами и гильзой напряжение в десятки киловольт, значительно повышает безопасность взрывных работ, и надо полагать, что в скором времени такие электродетонаторы бу дут выпускаться и отечественной промышленностью.
Преждевременные взрывы от грозовых разрядов
Действие грозовых разрядов на электровзрывные сети. Грозовые разряды (молнии) могут возникать внутри облака и между облаком и землей. Нижняя часть грозового облака, как правило, имеет отри цательные заряды. При этом на поверхности земли под облаком, вследствие электростатической индукции, возникают положительные заряды, а между облаком и землей создается электрическое поле.
Разряд между грозовым облаком и землей имеет несколько ста дий. Приближенно можно считать, что он протекает следующим об разом. Как только напряженность электрического поля в каком-либо месте на нижней поверхности облака достигнет критического зиа-
220
чеипя (при этом напряжение между облаком п землей может доходить
.до 100 млн. В), с этого места процесс ионизации воздуха распро страняется по направлению к земле. В результате этого создается относительно узкий канал ионизированного и, следовательно, про водящего ток воздуха. Через 10—20 мс такой канал достигает земли. Эту начальную стадию разряда называют «лидером».
Как только «лидер» достигнет земли, облако п земля будут свя заны проводящим каналом, и начнется главная стадия грозового разряда. Через канал, созданный «лидером», произойдет разряд между облаком и землей, который продолжается всего 0,05—0,1 мс. При этом ток в канале быстро нарастает до нескольких десятков тысяч ампер (в ряде случаев и до сотен тысяч ампер), а мгновенная мощ ность достигает миллиона киловатт. В канале возникает яркое све чение, а температура воздуха в нем достигает 25 000° С. При этом воздух сильно и быстро расширяется, создавая звуковые волны, — возникает гром, который обычно слышен на 10—12 км, а при тихой погоде и дальше.
После того как часть облака, непосредственно примыкающая к каналу молнии, разрядится, ток в нем прекратится, а свечение канала и его проводимость быстро уменьшаются. Однако через 30— 50 мс после прекращения тока, за счет зарядов, расположенных в более высоких слоях облака, обычно возникает повторный разряд. Он также состоит из «лидера» и следующей за ним главной стадии разряда. При этом повторный «лидер» достигает земли за более ко роткое время, чем первый (за 1—2 мс), поскольку он идет по трассе предыдущего канала. Обычно происходят два-три повторных раз ряда, хотя их число может достигать и нескольких десятков. Так как разряды следуют один за другим весьма быстро, создается впеча тление, что имеет место одна молния.
Молния вызывает следующие явления: в земле от места, в которое она ударила, по всем направлениям растекается ток; возникшее перед
грозовым |
разрядом сильное электрическое |
поле между |
облаком |
и землей |
после разряда резко уменьшается; |
появляется |
сильное |
и быстро изменяющееся магнитное поле; возникают мощные электро магнитные излучения.
Т о к и , с о з д а н н ы е м о л н и е й в з е м л е вблизи от места ее удара, имеют высокую плотность и вызывают большие раз ности потенциалов между точками, лежащими на поверхности земли. Но благодаря тому, что ток растекается по большому объему земли, уже на расстоянии нескольких сотен метров от места удара молнии, плотность тока и разности потенциалов становятся незначитель ными. Однако по протяженным металлическим предметам (рельсам,
трубопроводам, оболочкам кабелей, |
проводам заземления |
и др.), |
а также по слоям пород с хорошей |
электропроводностью |
большие |
тонн молнии и высокие потенциалы могут выноситься на значитель ные расстояния и попадать в шахты, рудники, тоннели и т. п.
Токи молнии, протекающие в земле, могут проникнуть во взрыв ную сеть в том случае, если в ней имеется не менее двух участков
с поврежденной изоляцией. Однако, если взрывная сеть находится в зоне высоких потенциалов, может произойти пробой изоляции ее проводов и через эти места ток проникнет в сеть.
Исследования показали, что ток, проникший из земли во взрыв ную сеть, и созданный им импульс тока могут воспламенить ЭД лишь в том случае, если сеть находится недалеко от места удара молнии или вблизи от металлических предметов и хорошо проводящих по род, по которым происходит вынос высоких потенциалов.
Э л е к т р и ч е с к о е п о л е , существовавшее перед возник новением молнии, благодаря электростатической индукции наводит на металлических предметах, в том числе и на проводах взрывной сети, заряды. Вследствие этого между мостиками ЭД и их гильзами, имеющими соединение с землей, возникает разность потенциалов. Ее величина зависит от разности потенциалов между грозовым обла ком и землей и от расстояния между взрывной сетью н грозовым облаком. С ростом этого расстояния величина разности потенциалов
между мостиком п гильзой |
резко уменьшается (пропорционально |
|
кубу расстояния). При малом расстоянии |
между взрывной сетью |
|
п облаком (например, когда |
сеть находится |
под облаком) разность |
потенциалов между мостиками и гильзами может достигать несколь ких тысяч, а иногда и десятков тысяч вольт. И если оно превысит пробивное напряжение, между ними произойдет электрический раз ряд и ЭД воспламеняется.
Значительное и резкое уменьшение электрического поля при каждом грозовом разряде освобождает электрические заряды, воз никшие иа металлических предметах и ранее связанные зарядами грозового облака. Вследствие этого освобожденные заряды расте каются по металлическим предметам и создают в них ток. То же
будет происходить и во взрывной сети. При этом возникший в ней |
ток |
|
создает в сети некоторый импульс тока. |
|
|
Б ы с т р о п з м е н я ю щ е е с я м а г н и т н о е |
п о л е , |
выз |
ванное током молнии, благодаря электромагнитной |
индукции |
соз |
дает в металлических предметах, в том числе и в проводах взрывной сети, э. д. с.
Величина э. д. с. зависит от тока в канале молнии и скорости его изменения, от размеров и конфигурации сети и особенно от рас стояния между сетью и молнией. С ростом этого расстояния вели чина э. д. с. уменьшается пропорционально квадрату расстояния.
Электродвижущая сила, индуцированная во взрывной сети, станет значительно меньше, если ее провода будут свиты. Это объясняется тем, что э. д. с , индуцированная в двухпроводной линии, равна разности электродвижущих сил в каждом из ее проводов, а при сви вании последних эти э. д. с. будут почти одинаковы по величине. Свивать обычно удается только магистральные провода.
Индуцированная в замкнутой взрывной сети э. д. с. вызывает ток, который создает в сети импульс тока.
Э л е к т р о м а г н и т н ы е |
и з л у ч е н и я , создаваемые мол |
нией, наводят во взрывной сети |
э. д. с. и ток, при этом они будут |
222
