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

При эксплуатации бесконтактных электровозов должна быть обеспечена защита от электротравматизма и искробезопаспость случайных контуров. Вследствие электромагнитной индукции в любом замкнутом контуре, находящемся в зоне электромагнит­ ного влияния тяговой сети повышенной частоты, находится э. д. с. и возникает ток. При определении опасности прикосновения че­ ловека к такому контуру выявлены возможные случайные кон­ туры: стационарные и переносные, с сосредоточенными и распре­ деленными параметрами. Теоретически и экспериментально оп­ ределены причины наведенных напряжений и токов и условия рациональной прокладки кабелей тяговой сети, силовых и теле­ фонных кабелей, металлических трубопроводов. Эксперименты проводились на контурах с сосредоточенными и распределенными параметрами (при холостом ходе сети). Контур с сосредоточен­ ными параметрами содержал 52 витка кабеля ГРШЭ на бара­ бане диаметром 0,8 м в два слоя (индуктивность 1,9-10~3 Гн). В качестве контура с распределенными параметрами был ис­ пользован кабель КНРБ 27X1,5, проложенный в одной плос­ кости с тяговой сетью на расстоянии 1,3 м от ближнего ее кабеля. Случайный контур образовался замыканием брони этого кабеля на рельс. Измерения проводились в точках, отста­ ющих от пункта транспозиции на 60, 40 и 20 м, и в точке на­ против пункта транспозиции.

Из рассмотренных условий наводки в сосредоточенном кон­ туре (ось барабана параллельна плоскости тяговой линии, пер­ пендикулярна плоскости тяговой линии, параллельна плоскости тяговой линии и перпендикулярна оси кабеля) наихудший слу­ чай — линия лежит на барабане, ось которого перпендикулярна плоскости тяговой линии: напряжение холостого хода — 36 В, ток к. з. — 0,24 А, напряжение между концами соседних жил —

0,15 В; наиболее благоприятный случай — ось барабана парал­ лельна плоскости тяговой линии: напряжение холостого хода — 1,5 В; ток к. з. — 10 мА, напряжение между концами соседних жил — 20 мВ. Из рассмотренных условий наводки в распреде­ ленном контуре наихудший случай — заземление брони кабеля на расстоянии 60 м от пункта транспозиции (измерение в пунк­ тах): напряжение 13,5 В, ток 3,1 А; наиболее благоприятный слу­ чай — заземление напротив пункта транспозиции, напряжение 0,36 В, ток 0,25 А (расстояние от пункта 20 м).

Можно обеспечить безопасные значения наведенного напря­ жения и искробезопасность токов в случайных контурах благо­ даря транспозиции кабелей.

Наиболее подверженным влиянию поля может быть канал связи средств автоматики АМТ, ТКУ, ТСД и др. Испытаны устройства, уменьшающие наводки. Принцип действия их осно­ ван либо на создании искусственной нулевой точки, либо на введении в канал связи сигнала, противоположного по знаку помехе, создаваемой полем. Непосредственное влияние поля на

43

В Криворожском горнорудном институте разработана систе­ ма и аппаратура телемеханического управления рудничными электровозами при погрузке руды. Система предназначена для управления электровозами на расстоянии от пункта погрузки. Это позволяет сократить одного человека в экипаже поезда, повысить производительность труда на внутришахтном транспор­ те и дает значительный экономический эффект.

При разработке системы должное внимание было уделено вопросам обеспечения безопасности работ. С этой целью преду­ смотрено ряд элементов и узлов, которые удачно сочетаются с узлами телеуправления и образуют единую систему.

Телеуправление основано на передаче высокочастотных сиг­ налов по контактной сети.

Применено 3 сигнала и соответствующие им частоты: ход впе­ ред — 10 кГц, ход назад — 14 кГц, отключение контактного провода 18,5 кГц. То есть применено два рабочих сигнала теле­ управления и один — для обеспечения безопасности работ.

приемный блок, электровозный силовой блок, ортовая станция, заградительный фильтр.

У каждого пункта погрузки устанавливается штепсельная коробка, которая служит для подключения передатчика сигналов управления к источнику питания и к каналу связи (контактный провод и рельсы откаточного пути). Источником питания являет­ ся сеть освещения, которая имеется у всех погрузочных пунктов.

Переносной передатчик сигналов выполнен на транзисторах ТI, Т2 (рис. 1) и имеет небольшие габариты и вес — 1 кг. В пе-

45

редатчик вмонтированы две кнопки управления Ки Кг, нажатие которых соответствует движению электровоза вперед или назад. При отпущенных кнопках генерируется сигнал, соответствующий снятию напряжения с контактного провода.

На электровозе устанавливается приемник сигналов, выход­ ные реле Рв, Рп, Р0 которого коммутируют катушки контакто­ ров. Для включения силовой цепи и реверсирования двигателей применены два двухполюсных контактора КВ, КН. Электровоз снабжен системой плавного пуска, что достигается с помощью блока тиристоров. Применение плавного пуска электровоза не только уменьшает динамические усилия, но и является фактором повышающим безопасность работ. Электровоз начинает движе­ ние очень мягко и оказавшийся рядом человек всегда успеет отойти в сторону. Кроме этого, электровоз оборудован световой и акустической сигнализацией, которая включается при поступ­ лении сигнала движения.

Ортовая станция монтируется в начале орта-заезда и выпол­ няет следующие функции:

1.Обесточивает контактныйпровод орта по время погрузки для безопасного ведения погрузочных работ. Контактный провод включается лишь на время передвижения-состава под пунктом погрузки.

2.Обесточивает контактный провод орта при выезде элек­ тровоза (включает при въезде). Это реализуется с помощью

двухпозиционного двухобмоточного реле Ркя и двух контактных датчиков КД\, КДч- Контактные датчики устанавливаются в начале орта, перед секционным изолятором, на неотключаемом участке контактного провода. При движении электровоза под датчиками токосъемник соединяет их с контактным проводом в той или иной последовательности. В результате контактбр К ортовой станции включает или отключает контактную сеть орта.

3.Защищает контактную сеть орта от коротких замыканий.

Внастоящее время, контактные сети ортов практически не име­ ют защиты от коротких замыканий, в результате чего имелись несчастные случаи. В ортовой станции защиты осуществляется с помощью плавкого предохранителя Прь Нами была испытана также защита ортовых контактных сетей с помощью тепловых

реле типа ТРА, однако практика эксплуатации показала непри­ годность этого варианта. Плавкий предохранитель или автомат типа АВ-8А-1 обеспечивает более надежную защиту от корот-. ких замыканий.

Работа схемы телеуправления и порядок работы машиниста электровоза.

. Исходное положение схемы — электровоза в орте нет, кон­ тактный провод орта обесточен. При этом якорь двухпозиционпого реле Ркл находится в положении, соответствующем получе­ нию последнего сигнала от контактного датчика при выходе электровоза из орта. Его контакт Ркл разомкнут, в результате

46

чего катушка контактора ортовой станции обесточена и напря­ жение с контактной сети орта снято.

При въезде в орт пантогоаф электровоза касается сначала первого, затем второго контактного датчика. При касании пер­ вого датчика никаких изменений в схеме не происходит, при касании второго датчика якорь двухпозиционного реле перебра­ сывается во второе устойчивое положение, его контакт замыка­ ется, в результате чего включается контактор ортовой станции и подает питание на контактную сеть орта. Электровоз продолжает движение по орту на ручном управлении.

Подъехав к пункту погрузки, машинист останавливает элек­ тровоз и переключает его на режим телеуправления в следую­ щем порядке:

а) переключатель режима работы П из положения «ручное управление» переводится на «телеуправление»;

б) рукоятка реверсора устанавливается в положение «ход вперед», а рукоятка контроллера в первое положение;

в) электровоз затормаживается пневматическим тормозом, педаль фиксируется в положении «заторможено».

Затем машинист включает передатчик в штепсельную короб­ ку у люка (пункт погрузки) и приступает к погрузке. При вклю­

В результате отключается выходное реле приемника Р и кон­ тактный провод орта обесточивается. Таким образом, погрузка производится при отключенном контактном проводе.

Загрузив вагонетку, для продвижения состава под люком, машинист нажимает кнопку К\ или /С2 на передатчике. При этом переключаются реле приемников сигналов в ортовой стан­ ции и на электровозе. Подается питание в контактную сеть орта, на электровозе загораются лампы освещения, включается сигнальная сирена СС и электровоз плавно начинает движение

взаданном направлении. При отпускании кнопки электровоз отключается и затормаживается, а контактный провод обесто­ чивается.

Вштепсельной коробке вмонтирована неоновая лампа Л, подключенная к контактному проводу. Лампа дает возможность

впроцессе работы визуально контролировать наличие напряже­ ния в контактном проводе. Это позволяет лучше видеть работу схемы телеуправления и повышает безопасность работ.

Загрузив все вагонетки, машинист выключает передатчик (на контактный провод подается напряжение), переключает элек­ тровоз на ручное управление и выводит состав из орта. При выезде электровоза, в результате воздействия на датчики, кон­ тактный провод орта обесточивается.

Следует отметить высокую надежность телеуправления. Не­ управляемое движение электровоза исключается при выходе из строя любого реле, контактора или другого элемента схемы. Так,

47

например, если на электровозе по какой-нибудь причине контак­ тор не разомкнет цепь двигателей, электровоз будет остановлен за счет снятия напряжения с копДактпого провода контактором орговой станции.

Аппаратура телеуправления электровозами позволяет учас­ ток движения впутршиахтпого транспорта перевести па новую организацию работ, в составе поезда, вместо двух рабочих, один — машинист электровоза. Экономия от внедрения аппара­ туры, в пересчете на один электровоз при трехсменной работе,— 3500 руб./год.

В Криворожском бассейне аппаратурой телеуправления ре­ ально может быть оборудовано 170 электровозов. При этом освободится около 500 рабочих внутришахтного транспорта, а годовая экономия составит около 500000 рублей.

Таким образом, наряду со значительной экономической эф­ фективностью, система телеуправления электровозами значи­ тельно повышает безопасность работ в погрузочных выработках.

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ НА ЭЛЕКТРОВОЗАХ ТИПА E L —3

13. Н. БОКАТЫЙ, Г. А. КИТЕЛЬ, А. И. КУРЬЯН, Г. В. РАДКОВСКАЯ (Днепропетровский горный институт)

В настоящее время на электровозах постоянного тока типа EL-3 применяется прямая контакторно-реостатная система уп­ равления тяговыми двигателями. Такой системе управления присущ целый ряд недостатков; повышенная 'электроопасиость для локомотивной бригады из:за наличия высокого напряжения (1200 В) на контактах контроллера машиниста, значительные потери электрической энергия в пускорегулирующих сопротивле­ ниях, недоиспользование сцепного веса из-за значительных коле­ баний пусковых моментов и т. д. Повышение электробезопаснос­ ти и улучшение условий труда па таких электровозах достигает­ ся применением косвенных систем управления. Кроме того, в настоящее время одновременно с решением вопросов повышения электробезопасности возможно и решить вопросы повышения эффективности тягового электропривода. Это возможно решить путем применения силовых полупроводниковых приборов. Мощ­ ные силовые полупроводниковые управляемые приборы, отлича­ ющиеся высоким к. п. д., малыми габаритами и весом, большой надежностью, высоким коэффициентом усиления по току, посто­ янной готовностью к работе, позволяют построить принципиаль­ но новые системы управления электровозами; тиристорно-им­ пульсные системы. Применение таких систем управления на тиристорах удовлетворяет самым строгим требованиям электробезопасности и улучшает тягово-эксплуатационные качества электровозов. Основные преимущества таких систем следующие; а) повышается электробезопасность и надежность системы бла­

43