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

Тей карьеров, в объем которых входит очистка изоляционных конструкций, равной 5—6 месяцам, это приводит, как отмечено выше, к значительному количеству аварий, вследствие перекры­ тия загрязненных изоляторов.

Рис. 1. Зависимости величины удельного электросопротивления пыли от температуры и влажности воздуха.

На основании полученных данных можно сделать вывод, что для повышения надежности ПП и снижения количества аварий за межремонтный период оболочка ПП должна иметь пылеза­ щищенное исполнение на уровне IP54 в соответствии с рекомен­ дациями МЭК. При этом критерием надежной защиты оболочкой от воздействия окружающей среды является увеличение Ms,c.до величины нормативной периодичности текущих ремонтов. Полу­ чение необходимых зазоров для обеспечения оболочкой защиты 1Р54 при существующих жесткости и габаритах ПП, а также при воздействии на ПП значительных механических нагрузок при транспортировании весьма затруднительно. Рассмотрим другую возможность повышения надежности ПП и увеличения Д^.с. до требуемой величины.

Исследования, проведенные в БПИ, показали, что при уста­ новке обогревательных элементов в оболочке распредустройств наружной установки влажность воздуха в оболочке не превы­ шает 70—75% при максимально возможной влажности (до

227

100%) наружного воздуха. В соответствии с нашими данными (рис.) это приводит к значительному увеличению удельного электросопротивления пыли, загрязняющей изоляторы. При этом величина наработки ПГ1 до аварийной ситуации в зоне различных источников пылеобразования составляет 6,5—12,4 ме­ сяца (табл.), что практически исключает возможность перекры­ тия изоляции за межремонтный период.

Таким образом, при установке обогревательных элементов повышение надежности ПП возможно при менее жестких требо­ ваниях к оболочке — защита от окружающей среды при этом может осуществляться на уровне IP44.

ОЗНАЧЕНИИ ЭЛЕКТРОЗАРЯЖЕННОСТИ ПЫЛИ

ВМЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

В. М. ПАЗЫНИЧ. ж. В. НАУМОВА. В. В. ХЛЕБНИКОВ, Ю. Г. УЛЬЯНОВ

(Днепропетровский медицинский институт)

Металлургическая промышленность является одним из важ­ ных источников образования пыли различного и сложного хими­ ческого состава. Исследованиями многих авторов показано вред­ ное влияние промышленной пыли на здоровье и условия труда работающих, а также на здоровье и санитарные условия жизни населения в индустриальных центрах.

Преобладающее большинство пылинок оказываются электрозаряженными (до 90—95%). Электризация пыли осуществля­ ется в процессе дробления вещества, распыления, трения частиц, конденсации паров металлов и т. д. Кроме того, электрические заряды на пылевых частицах могут появиться вследствие иони­ зации последних — за счет передачи им электрических зарядов газовыми ионами, концентрации которых могут достигать значи­ тельных величин (В. К. Навроцкий, 1963, В. А. Хубутия, 1972, Д. Н. Калюжный и др., 1973, М. Г. Шандала, 1968) .

Гигиеническое значение и биологическое действие электрозаряженной пыли изучено весьма недостаточно Однако,, этому свойству аэрозолей придается весьма важное значение. Об этом свидетельствует, прежде всего, то обстоятельство, что электрозаряженная пыль задерживается в органах дыхания в несколько раз больше, чем электронейтральная (И. И. Лившиц и др., 1948), а положительно электрозараженная пыль задерживается в боль­ шей мере, чем отрицательно электрозаряженная (В. А. Хубутия, 1972).

Учитывая важное значение поступления в воздух аэрозолей легирующих металлов, обладающих высокой токсичностью, мы изучали электрозаряженность аэрозолей окислов марганца, хро­ ма, ванадия и молибдена. Измерения электрозаряженности пылц производили с помощью счетчика ионов СИ-1. Установлено, что смешанная пыль окислов легирующих металлов является бипо­ лярно заряженной с некоторым преобладанием положительно

228

заряженных аэрозолей. Концентрации тяжелых ионов оказались пропорциональными весовому содержанию аэрозолей металлов.

В экспериментальных условиях изучались также уровни электрозаряженности аэрозолей окислов металлов в зависимости от способов их образования. Оказалось, что более электризо­ ванными были аэрозоли конденсации расплавленных окислов и менее электризованными — аэрозоли из порошков, которые переводились во взвешенное состояние аэродинамическим спо­ собом и электризовались трением в специальном дозирующем устройстве.

Таким образом, в металлургическом производстве, где имеют место различные способы пылеобразования, аэрозоли сложного химического состава могут быть носителями электрических заря­ дов, учитывая, что электрозаряженность пыли может увеличи­ вать задержку пылевых частиц в дыхательных путях и тем са­ мым приводить к усилению своего вредного действия на орга­ низм, этому обстоятельству необходимо уделять должное вни­ мание.

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КАРЬЕРОВ С МОЩНЫМИ ЭКСКАВАТОРАМИ

В. И. ТЕСЛЕНКО

(Днепропетровский горный институт)

Непрерывно растущие мощности современных карьеров и электроприемников, непосредственная и органическая связь сис­ темы электроснабжения с технологией производства и подчинен­ ность ему предъявляют высокие требования к система электро­ снабжения: обеспечение заданной степени надежности питания электроэнергией потребителей; экономичности, отвечающей ми­ нимуму приведенных затрат; гибкости, позволяющей без суще­ ственных переделок схемы обеспечить надежное и вместе с тем экономичное питание установок при изменении их местопо­ ложения, мощности и электропотребления; качества напряжения в соответствии с ГОСТом 13109-67 и, в частности, его стабиль­ ности и синусоидальности формы на зажимахэлектроприемни­ ков; возможности поэтапного ввода установок с соблюдением, с одной стороны, непрерывного питания действующих потребите­ лей, а с другой ■— без преждевременных капитальных затрат на последующие очереди строительства и, наконец, перспективыроста электронагрузок, которые должны предусматривать воз­ можность расширения и развития отдельных элементов системы электроснабжения (распределительных устройств, трансформа­ торных подстанций, линий электропередачи и т. д.). Эти факторы при выборе системы электроснабжения карьеров, на наш взгляд, являются определяющими и неучет их при проектировании при­ ведет к принципиальным ошибкам. Несмотря на большое много­ образие карьеров, отличающихся друг от друга потребляемой мощностью, режимом работы, категорией основных потребите­ лей электроэнергии, условиями среды и т. д., можно сформулиро­

229

вать несколько общих принфипбв построений систем электроснаб­ жения и дать некоторые рекомендации по улучшению ее режима работы.

Принцип глубокого ввода высокого напряжения, который со­ кратит сети промежуточных напряжений, что уменьшит потери электроэнергии и расход цветного металла; повысит надежность электроснабжения в связи с резким сокращением зоны аварии и уменьшением вероятности ошибочных коммутационных пере­ ключений; уменьшит токи к.з. на вторичном напряжении, т. к, мощность трансформатора станет меньше, чем на крупных ГПП, что позволит в ряде случаев отказаться от громоздких и дорогих выключателей; облегчит задачу улучшения качества напряже­ ния, т. к. не будет резкой разницы в степени разнородности и разноудаленное™ потребителей; упростит проблему развития электроснабжения путем сооружения новых подстанций вблизи вновь возникающих электронагрузок; облегчит и удешевит раз­ витие системы электроснабжения очередями; сократит сроки монтажа подстанций и т. и. С учетом перечисленного, а также на основании анализа многочисленных расчетов, выполненных на кафедре электрификации ДГИ, и аналогичных работ Центрогипрошахта и Ленингипрошахта питание мощных экскаваторов напряжением 35—220 кВ явно экономичнее и, как нам кажется, должно приниматься в большинстве случаев, хотя иногда может быть в настоящее время технически неосуществимым. В этой связи выбор напряжения питающих линий не требует ТЭР, а производится с привязкой к районным сетям места расположе­ ния карьера.

Принцип децентрализации приема и распределения электри­ ческой энергии, заключающийся в дроблении подстанций и максимальном приближении их к экскаваторам, т. е. установкой понизительных трансформаторов на экскаваторе или рядом с ним и присоединением к воздушной линии глубокого ввода по простейшим схемам без сборных шин и выключателей на пер­ вичном напряжении. В этой связи назрела необходимость на­ хождения простых конструктивных и компоновочных решений глубоких вводов. В противоположность сказанному в настоящее время при выполнении ТЭР закладывается принципиально не­ правильный подход: в результате значительной протяженности питающих линий и больших мощностей экскаваторов напряже­ ния 6 и 10 кВ являются явно неэкономичными. Поэтому питание от ГПП осуществляется промежуточным напряжением, как пра­ вило, 35 кВ, что требует установки еще одной понизительной подстанции для преобразования высокого напряжения на рабо­ чее. Дополнительная ступень трансформации увеличивает стои­ мость системы электроснабжения, делает ее менее надежной и,

что характерно, не решает вопросов улучшения режима работы экскаваторного оборудования. В этой связи считаем такой прием ошибочным.

230

Принцип структурного построения, заключающийся s вЫйбЛ-

нении электросетей глубоких вводов по двум схемам: в виде магистральных и радиальных кабельных или воздушных линий напряжением 35—220 кВ. На основании анализа схем электро­ снабжения карьеров и ТЭР получено, что преимущественное распространение имеют магистральные схемы — 70%, радиаль­ ные схемы составляют 30%• Подавляющее число экскаваторов (88%) питаются по магистральным линиям и лишь незначитель­ ная часть (12%) — по радиальных. Качество напряжения при магистральном питании наилучшее при количестве экскаваторов на линии не более трех. Таким образом, для питания мощных экскаваторов можно рекомендовать магистральные глубокие вводы как экономически целесообразные с количеством экскава­ торов на одну линию не более двух—трех. Радиальные глубокие вводы имеют преимущество перед магистральными в части простоты и минимума аппаратов на подстанциях, что повышает надежность работы последних. Однако их применение может вызвать удорожание в питающих линиях и аппаратах на пита­ ющих подстанциях. Применение той или иной схемы, а также вопрос индивидуального питания мощных экскаваторов от соб­ ственных трансформаторов, расположенных вблизи или на экс­ каваторе, требует детального исследования и изучения и оконча­ тельно определяется ТЭР.

Принцип максимума надежности. Экскаваторы карьеров относятся к потребителям второй категории. Вместе с тем, воп­ росы построения надежных схем и определение надежности при сравнении вариантов играют большое значение в экономичности систем, особенно когда сравниваемые варианты имеют равные или близкие капитальные затраты и эксплуатационные расходы. Схемы распределения электроэнергии необходимо строить таким образом, чтобы все ее элементы постоянно находились под нап­ ряжением, благодаря чему (увеличивается надежность. Резерв закладывается в самой схеме: обеспечение при возможности двухстороннего питания, расщепление питающих и распредели­ тельных линий и включение их через отдельные разъединители, применение простой автоматики и т. д. При расчете надежности необходимо определять ее основные количественные критерии: вероятность и среднее время безотказной работы.

Величина и качество напряжения. Как отмечалось выше,

рост мощностей экскаваторов сопровождается повышением нап­ ряжения питающих и распределительных сетей. Для питания особо мощных экскаваторов необходимо применять напряжения ПО—220 кВ. Напряжение 35 кВ во многих случаях становится уже недостаточным и может применяться для экскаваторов сред­ ней мощности. На экскаваторах следует признать, по-видимому, наиболее экономичными напряжения 10 и 0,66 кВ. В отношении качества напряжения необходимо отметить, что большинство действующих схем электроснабжения карьеров не удовлетворя­ ют предъявляемым требованиям по данному вопросу. Так, на-

231