Файл: Электробезопасность на горнорудных предприятиях сборник материалов Республиканской научно-технической конференции..pdf

гб взрывания. На время взрыва, как правило, карьерные рас­ пределительные линии отключаются. Величина емкостного тока замыкания на землю в этом случае может уменьшаться прак­ тически до нуля. По окончании взрывных работ, после визуаль­ ного осмотра линии, производится их включение. Понятно, что величина тока замыкания на землю в этот период незначительна и недостаточна для надежного срабатывания защит от однофаз­ ных замыканий. Включение в работу линий электропередач с замкнувшейся одной из фаз на землю после массового взрыва­ ния вполне вероятно, так как визуальным осмотром, проводимым перед включением распределительных линий невозможно обна­ ружить всех повреждений. Существует также большая вероят­ ность включения другой линии с поврежденной изоляцией дру­ гой фазы, то есть существует опасность двухфазных замыканий на землю в различных точках сети.

При таком повреждении напряжение шага и потенциалы на корпусах электрооборудования достигают опасных для обслужи­ вающего персонала величин, снизить которые до безопасных величин простыми мероприятиями не представляется возмож­ ным. Поэтому в сетях, особенно, в которых эксплуатируются передвижные механизмы, должны предприниматься меры, пре­ дупреждающие данный вид повреждения, то есть, необходимо обеспечить работоспособность защит от замыканий на землю при значительном уменьшении величины тока замыкания на землю.

Кратко рассмотрим методы обеспечения работоспособности защит от замыканий на землю при значительно изменяющихся токах замыкания.

1. Для улучшения работы защит искусственно увеличивают ток однофазного замыкания при помощи батарей статических конденсаторе. Статистический анализ причин поражения электри­ ческим током на карьерах показал, что 75% электропоражений вызвано непосредственным прикосновением к токоведущим час­ тям. Одним из основных факторов, обеспечивающих благополуч­ ный исход электротравм, является уменьшение величины тока, проходящего через человека. Таким образом, искусственное уве­ личение тока однофазного замыкания на землю с точки зрения обеспечения электробезопасности нельзя признать удовлетвори­ тельным.

2. Использование устройств защиты, реагирующих на нало­ женные токи повышенной или пониженной частоты. Такие за­ щиты не получили распространения вследствие того, что являет­ ся трудным обеспечить селективную работу указанных устройств защиты при наличии гальванически■связанной электрической сети. Необходимо отметить, что по сопротивлению утечки проте­ кают как емкостные токи замыкания, так и наложенные токи, разделение их замедляет измерение управляющего тока в месте замыкания и отключение поврежденной линии.

К недостаткам защитных устройств, реагирующих на токи

153

непромышленной частоты, относится также увеличение стоимости устройства и усложнение схемы за счет использования дополни­ тельных источников, оперативного тока, а также применение час­ тотных фильтров в каждом комплекте защиты.

Кроме того, наложенный ток в сумме с емкостным увеличи­ вает электрическую опасность сети, что крайне нежелательно.

3. Автоматическое поддержание значения тока замыкания на землю постоянной величины независимо от емкости сети, то есть при изменении емкости сети от минимального до максимального значения. Другими словами, предлагается так же, так и в пунк­ те 1, искусственным путем создать ток замыкания на землю, достаточный для срабатывания защит при весьма малых естест­ венных значениях тока замыкания на землю (при отключении всех или почти всех линий)..

Однако в отличие от непрерывного увеличения тока замыка­ ния на землю (см. п. 1), в рассматриваемом способе обеспечения работоспособности защит искусственная составляющая тока замыкания на землю уменьшается по мере роста естественного (емкостного) тока.

Весьма важным является то, что автоматическое поддержи­ вание значения тока замыкания на землю постоянной величины (на заданном уровне), наряду с увеличением тока замыкания на землю при весьма малом естественном токе, обеспечивает также уменьшение тока замыкания на землю, в случае, если последний превышает некоторое заданное значение величины тока одно­ фазного замыкания на землю. Этим самым снижается потенци­ альная опасность сети.

Значение величины тока замыкания на землю, т. е. значение, задаваемое автоматическому устройству поддержания величины тока замыкания на заданном уровне, выбирается по условиям электробезопасности и селективности работы защитных уст­ ройств.

Из изложенного выше видно, что из рассмотренных способов обеспечения работоспособности защит от однофазных замыканий на землю, наиболее удачным является способ автоматического поддержания значения тока замыкания на землю постоянной величины.

о возможности ПРИМЕНЕНИЯ ЗАШИТ

ОТ ОДНОФАЗНЫХ ЗАМЫКАНИЙ НА ЗЕМЛЮ, РЕАГИРУЮЩИХ НА ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС, В КАРЬЕРНЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 6 кВ

В. А. БЕЛИКОВ (Северо-Кавказский горно-металлургический институт)

Характер протекания переходного процесса однофазного за­ мыкания на землю в карьерных сетях 6 кВ при прочих равных условиях зависит от соотношения между R и отношением LIC в момент замыкания на землю.

R — сопротивление проводов и переходное сопротивление

154

в месте замыкания. Сопротивление проводов для конкретной сети постоянно и мало по сравнению с переходным сопротивле­ нием. Переходное сопротивление, а следовательно R в целом, как показывает практика, может колебаться в широких преде­

Индуктивность L и емкость С сети зависят от протяженнос­ тей кабельных и воздушных линий, марок кабелей, марок про­ водов воздушных линий, их расположения друг относительно друга и земли и обычно для трехфазных цепей вычисляются по удельным значениям на единицу длины. В реальных карьерных сетях различия в марках проводов воздушных линий и в схемах их взаиморасположения и расположения относительно земли незначительны, а протяженность кабельных участков весьма невелика по сравнению с протяженностью воздушных сетей.

На этом основании можно считать практически постоянными удельные значения индуктивности и емкости, а следовательно и

которых переходный процесс становится апериодическим, прак­ тически одинаковы для большинства карьерных сетей 6 кВ и ле­

тавляющей можно без особой погрешности пренебречь и считать амплитуду переходного тока равной амплитуде вынужденной со­ ставляющей, т. е. практически амплитуде тока установившегося режима /р.

3.Отношение амплитуды первой полуволны свободного тока

/От] , непосредственно интересующей нас с точки зрения воз­

155

ходный процесс носит быстрозатухающий характер. В первый полупериод переходного процесса ток 1тг сдвинут на угол я по отношению к току Ici и напряжению и0.

Рис. 2. Осциллограмма переходного процесса однофазного замыкания на землю при R « 115 Ом.

На рис. 2 приведена осциллограмма переходного процесса замыкания на электрод, погруженный в землю, в той же сети.

денной фазы снизилось до (0,35-7-0,4) ит. Переходный процесс носит апериодический характер; амплитуда переходного тока 1т\

Сравнительный анализ приведенных и более 120 других осциллограмм различных видов замыканий на землю показыва­ ет, что при значениях R « 100-г 150 Ом переходный процесс апе­ риодический, а амплитуда переходного тока снижается до амп­ литуды установившегося значения тока повреждения.

Отношение амплитуд первой полуволны тока переходного процесса при глухом металлическом замыкании на землю к амплитуде установившегося тока при замыкании через R ж 100-7-

150 Ом равно: ~ « I7-T-20.

На основании полученных выводов рассмотрим практическую возможность использования параметров первого полупериода свободной составляющей переходного тока для создания уст­ ройств защиты для сетей карьеров.

Токовые защиты

Коэффициент чувствительности токовой защиты должен быть выбран таким, чтобы защитное устройство реагировало на все значения тока повреждения от максимального до практически

157