Монтаж взрывобезопасного электрооборудования Исполнитель

Монтаж взрывобезопасного электрооборудования

План

1. Монтаж комплектных распределительных устройств (КРУ)
2. Монтаж силовых трансформаторов и передвижных трансформаторных подстанций
3. Монтаж распределительных пунктов
4. Монтаж аппаратуры газовой защиты
5. Монтаж электрооборудования электровозных гаражей и преобразовательных подстанций

Условия доставки, монтажа и эксплуатации электрооборудования в подземных горных выработках более опасные и трудоемкие, чем на по­верхности. Это объясняется тем, что в выработках могут образовываться взрывобезопасные концентрации взрывчатых газов или пыли.

Ограниченное пространство монтажных зон затрудняет взаимодей­ствие монтажников и применение ими средств механизации. Наличие пы­ли, влаги, плохая освещенность снижают качество монтажа.

Тяжелые условия работы электрооборудования, применяемого в под­земных выработках, обусловили необходимость применения в них специ­ального рудничного электрооборудования, заключенного в оболочку, обес­печивающую электро- и пожаробезопасность, высокую степень защиты от внешних воздействий агрессивной рудничной среды, проникновения внутрь воды и пыли.

Поскольку электрооборудование, как правило, является составной ча­стью технологического оборудования, монтаж его ведется совместно. При ревизии электрооборудования особое внимание уделяется проверке состоя­ния изоляции, контактных соединений, движущихся частей, обеспечении взрывобезопасности, функционированию схем управления, защит и т.д.

Проверка изоляции предусматривает измерение сопротивления и оп­ределения механических повреждений. Если сопротивление изоляции окажется ниже нормируемого, производят сушку электрооборудования, на поверхности шахты.

В рудничном электрооборудовании применяют большое число раз­борных контактных соединений, выполняемых болтами, винтами и т.д. Переходное сопротивление этих контактов зависит от качества их соеди­нения. При недостаточном их сжатии возможен чрезмерный нагрев, что может привести к отказу электрооборудования и к воспламенению взры­воопасной смеси или пожару. При проверке контактных соединений про­изводится внешний осмотр и подтягивание болтов, винтов, гаек. В размы­каемых контактах коммутационных аппаратов и реле должна быть обеспе­чена одновременность их замыкания, требуемое нажатие, максимальная площадь прилегания (не менее 75% площади контакта).

В движущихся частях проверяют мягкость и плавность хода, отсут­ствие перекосов, затираний, задержек в промежуточном положениях, на­личие и качество смазки.

У взрывозащищенной оболочки проверяют отсутствие трещин, от­верстий, вмятин, неисправностей смотровых окон и др. Поверхности обо­лочек должны иметь надежное антикоррозионное покрытие. Проверяется состояние взрывонепроницаемого соединения между частями оболочки. Поверхность таких соединений не должна иметь вмятин, раковин, цара­пин, слоев коррозии. Эластичные прокладки должны быть равномерно уложены в пазы, и не иметь разрывов и смятий. Ширина (зазор) S(рис. 14.1) взрывонепроницаемой щели при нормальной стяжке должна соответ­ствовать приводимой в инструкции по эксплуатации. Зазор контролируют с помощью щупа (3) толщиной на 0,5 мм больше допустимого зазора. Он не должен входить в проверяемую щель.

Рис. 14.1. Схема контроля ширины взрывонепроницаемой щели: а - плоские фланцы; б - лабиринтные фланцы; в - ступенчатые фланцы;

1 - крышка; 2 - болт; 3 - шуп; 4 - оболочка электрооборудования

Искробезопасность электрооборудования проверяют по отсутствию повреждений на элементах: целостностью оболочек залитых компаундом, исправность перегородок.

Электрооборудование повышенной надежности против взрыва про­веряют путем утечки по поверхности изоляционных деталей и воздушные зазоры между токоведущими частями разного потенциала. Осуществляют проверку и испытание защит и блокировок. После проведения ревизий и испытаний проверяют функционирование электрооборудования в целом, а также отдельных его узлов схем управления и защит.

Монтажные работы выполняются с соблюдением мероприятий, обеспечивающих безопасность работ. В шахтах, опасных по газу и пыли, в местах выполнения работ, контролируют концентрацию метана перенос­ными приборами.

Монтаж рудничного взрывозащищенного оборудования предусмат­ривает: правильное его размещение и установку, присоединение и отсо­единение входящих и отходящих силовых кабелей.

Смонтированная электроустановка принимается специальной комис­сией. Она проверяет правильность монтажа; правильность установки с со­блюдением необходимых зазоров, обеспечивающих безопасность обслу­живания, прохода людей и движения транспортных средств. Принятое в эксплуатацию электрооборудование должно быть опломбировано.

 Монтаж комплектных распределительных устройств (КРУ)

В комплектации центральных подземных подстанций (ЦПП), рас­пределительных пунктов (РП) и включения отдельных потребителей при­меняют взрывозащитные комплектные распределительные устройства РВД-6М с масляным выключателем и КРУВ-6 с воздушным электромаг­нитным. Поскольку КРУ типа РВД-6М имеют масляное заполнение, их ус­тановка допускается только в специальных камерах, закрепленных огне­стойкой крепью. Шкафы КРУВ-6, как правило, также устанавливаются в камерах. Однако, учитывая более высокий уровень взрыво и пожароопасности, их могут устанавливать в уширении горных выработок, если их не более трех.

При монтаже КРУ в ЦПП и РП они устанавливаются на бетонном фундаменте толщиной 50-100 мм, швеллеры или двутавры, прокладывае­мые и закрепляемые вдоль выработки. Одиночные КРУВ-6 в уширении выработки можно устанавливать на любом основании, в том числе и на почве выработки. КРУ следует устанавливать в вертикальном положении и надежно закреплять, чтобы исключить возможность их сдвига. Для удоб­ства обслуживания и доступа к аппаратуре необходимо между стенками камеры и КРУ обеспечить необходимое, согласно ПБ, расстояние. Реко­мендуемые расстояния между стенками камер и корпусами при групповом монтаже КРУВ-6 приведены на рис.14.2. При необходимости обслужива­ния КРУ со стороны стен камеры должны оставляться монтажные проходы шириной не менее 0,5 м.

Рис. 14.2. План установки КРУ в камере: 1 - корпус КРУ; 2 - крышка; 3 - выемная часть; 4 - стена камеры

Комплектуемые в групповое распределительное устройство КРУ мо­гут соединяться с помощью кабельных перемычек не жестко или жестко. Для жесткой комплектации применяют специальные соединительные муф­ты, обеспечивающие после монтажа сохранение взрывобезопасности уст­ройств. Монтаж сборных шин выполняют специально поставляемыми с ними шинами.

Присоединение силовых цепей может осуществляться посредством бронированных кабелей с бумажной изоляцией или кабелей марки ЭВТ через кабельные вводы. Заделки кабельных вводов заливают кабельной массой или эпоксидным компаундом и выполняют сухую разделку в соот­ветствии с ПТЭУ. Жилы кабеля в приемной коробке разводят так, чтобы они не касались друг друга и стенок корпуса. Расстояние по воздуху от жилы кабеля до стенки должно быть не менее 60 мм.

Цепи вторичной коммутации присоединяют контрольными кабелями через соответствующие коробки цепей вторичной коммутации. Для дис­танционного управления КРУ предусмотрена возможность подключения пульта, который целесообразно установить в месте расположения потреби­теля. Напряжение на КРУ подается после полного окончания монтажа и выполнения наладки и испытаний. Перед включением КРУ производят проверку работоспособности блокировочного реле утечки и максимальной токовой защиты косвенным методом, а также подключаемых к КРУ внеш­них защит. Затем производят 2-3 включения - отключения [13; 26].

Монтаж силовых трансформаторов и передвижных трансформаторных подстанций

Для питания приемников электроэнергией в шахтах применяют взры- вобезопасные силовые трансформаторы типа ТСВ и передвижные комплект­ные трансформаторные подстанции (КТП) типа ТСВП. Силовые трансфор­маторы целесообразно устанавливать в камерах ЦПП и РП, а также там, где установлено электрооборудование стационарной установки.

Место установки передвижных КТП для участков определяют в каж­дом конкретном случае в зависимости от применяемой системы разработки, типа крепи и состояния выработок, организации работ, транспортных средств и т.д. Наиболее распространенные варианты установки КТП приведены на рис. 14.3: а - при двухпутном движении транспорта на отрезке порожняково­го пути со съездами с обеих сторон подстанции; б - при однопутном движе­нии в тупиковом заезде, являющимся продолжением разминовки; в - в нише. Подстанция может также устанавливаться в уширении выработки. Рельсовый путь, где установлена КТП, должен быть отсоединен от пути, по которому ведется транспортирование грузов и огражден от него барьерами. Примене­ние таких способов установки требует дополнительных затрат на расширение штрека, укладку рельсов, съездов и др. Поэтому на шахтах КТП часто уста­навливают в свободной части штрека на почву или настил, а при применении конвейерного транспорта - над конвейером.

Подстанцию в этом случае подвешивают к крепи выработки цепями или устанавливают на салазках. При такой установке подстанции необхо­димо обеспечивать зазор не менее 400 мм между конвейером и днищем подстанции для беспрепятственного транспортирования горной массы, а также между подстанцией и кровлей (не менее 500 мм) для обеспечения осмотра и ремонта подстанций. Такие способы ограничиваются высотой горных выработок и углом наклона, который должен быть не более 6^о.

Передвижные подстанции устанавливают так, чтобы не мешать дви­жению транспорта и передвижению людей. Проходы для людей в местах установки КТП должны соответствовать требованиям ПБ. В этих местах желательно иметь ограждения для исключения возможности соприкосно­вения с корпусом подстанций.

Рис. 14.3. Схемы установки КТП: а) - в двухпутевой выработке; б) - в однопутевой в тупике; в) - в нише;

1 - грузовой путь; 2 - съезд; 3 - подстанция; 4 - порожняковый путь;

5 - заезд; 6 - разминовка; 7 - ниша

С целью обеспечения эффективного охлаж­дения подстанции предпочтительна ее установка в местах выработок с ин­тенсивной вентиляцией. После установки к силовому трансформатору или КТП присоединяют кабели силовых и вспомогательных цепей. В цепях пи­тания 127 В не применяется защита от утечек тока, поэтому светильники и другую аппаратуру на это напряжение присоединяют к этим цепям и уста­навливают вблизи подстанции с таким расчетом, чтобы длина кабеля для их подключения не превышала 5 м, а их корпуса соединяют с корпусом подстанции медным проводом сечением не менее 10 мм .

Перед подачей напряжения в электрическую сеть измеряют сопротивление ее изоляции. Включение подстанции разрешается при сопротив­лении изоляции, в 1,5 раза превышающим уставку срабатывания аппарата защитного отключения и максимальной токовой защиты косвенным мето­дом [4; 5; 7].

Монтаж распределительных пунктов

Распределение электроэнергии между приемниками осуществляется от распределительных пунктов (РП). В состав этих пунктов входят: авто­матические выключатели, станции управления, магнитные пускатели, пус­ковые и осветительные агрегаты, а также аппаратура управления, автома­тизации, сигнализации и защиты. Случаи одиночной установки указанных аппаратов редки, поэтому их монтаж целесообразно рассматривать в со­ставе РП. РП могут устанавливать непосредственно в выработке, в нише, на почве или настиле из негорючих материалов, на специальной металли­ческой конструкции над конвейером и т.п. Качество монтажа значительно повышается, а трудоемкость снижается при укрупненной сборке электро­оборудования РП на поверхности на специальных металлических тележ­ках. Установку и закрепление отдельных аппаратов, а также соединение их между собой кабелями производят на поверхности. Монтаж такого РП на месте установки сводится к подключению отходящих кабелей (рис. 14.4).

Рис. 14.4. Схема установки аппаратуры РП на тележках: 1 - тележка; 2 - аппараты автоматизации; 3 - осветительный агрегат; 4 - станция управления; 5 - магнитные пускатели; 6 - кабельная разветвительная коробка; 7 - автоматический выключатель; 8 - кабели

Требования к установке и монтажу аппаратов РП такие же, как и к установке КРУ и КТП. Отличие состоит в необходимости обеспечения за­зора между РП и подвижным составом с учетом открытых крышек аппара­тов. Для соединения отдельных аппаратов РП и подключения токоприем­ников используют гибкие кабели, а для подвода электроэнергии к РП - бронированные и, если расстояние между РП и КТП небольшое (100 - 200 м) - гибкие. Для цепей дистанционного управления могут использоваться вспомогательные жилы силовых кабелей или контрольные кабели.

Кнопочный пост дистанционного управления присоединяют в соот­ветствии с выбранным родом управления. Как правило, кнопочный пост располагают на самих машинах или вблизи них с учетом свободного, удобного и безопасного доступа к нему как во время работы, так и при вспомогательных операциях. Кнопочный пост должен быть защищен от попадания воды, нагрева корпуса машины, механических повреждений и др. вредных факторов. Для управления очистными и проходческими ком­байнами рекомендуется применять выносные посты, расположенные на таком расстоянии от машины, с которого оператор в состоянии контроли­ровать их работу.

В смонтированном кнопочном посту не должно быть заеданий под­вижных частей валиков управления и толкателя, перекоса и окисления контактов. В отключенном положении должна обеспечиваться надежная фиксация положения кнопки «Стоп».

После окончания монтажа РП выполняют следующие работы: кон­трольно-технический осмотр; проверка качество монтажа защитного за­земления; производство пробного включения электрооборудования и тех­нологических машин, проверка работоспособности и параметров средств защиты. Особое внимание уделяют проверке соответствия уставок макси­мальной токовой защиты расчетным значениям и ее безотказности. Пра­вильно выбранная уставка должна обеспечивать четкое (без ложного сра­батывания) включение электроприемников и надежное отключение токов двухфазного короткого замыкания в наиболее удаленной точке сети. Регу­лировку величины уставок максимальной токовой защиты производят на поверхности перед спуском аппарата в шахту или в подземных электро­машинных камерах с помощью специализированных средств проверки.

Монтаж аппаратуры газовой защиты

Важным условием предупреждения взрыва является своевременное отключение электрооборудования при достижении опасной концентрации метана в месте его расположения. С этой целью в системе электроснабже­ния шахт, опасных по газу, предусматривают применение аппаратуры га­зовой защиты. В состав применяемых в настоящее время комплексов «Ме­тан» входят: стойка приема СПИ-1, аппараты сигнализации АС-5, АС-6, датчики метана ДМТ-1 с блоком выносным преобразовательным БВП-1, искробезопасная сирена СИ-1, две телефонные трубки.

Комплекс «Метан» производит непрерывное автоматическое изме­рение содержания метана в атмосфере горных выработок и снятие напря­жения при увеличении содержания метана выше допустимого по нормам ПБ, передачу информации о его содержании на стойку приема информа­ции СПИ-1, местную и дистанционную сигнализацию при предельно до­пустимых концентрациях метана.

Число и место установки датчиков определяют в каждом конкретном случае исходя из положения - электрооборудование должно быть, отклю­чено раньше, чем в рудничной атмосфере, окружающей электрооборудо­вание, содержание метана превысит допустимое значение. Отключающие аппараты при этом должны быть расположены на свежей струе воздуха. Оборудование участков аппаратурой газовой защиты должно осуществ­ляться в соответствии с типовыми схемами и ПБ.

Перед спуском в шахту рекомендуется: провести внешний осмотр, выполнить временный монтаж аппаратуры на поверхности и установить требуемую уставку срабатывания, проверить точность показаний срабаты­вания датчиков, аппарата сигнализации и стойки посредством подачи к датчику контрольной метано-воздушной смеси. После этого включить ап­паратуру на приработку в соответствии с заводской инструкцией.

Стойку приема информации устанавливают в помещении оператора или диспетчера в удобном для наблюдения месте.

Датчики метана размещают в выработках, где правилами безопасно­сти предусмотрен автоматический контроль содержания метана стацио­нарной аппаратурой. На месте установки они крепятся к крепи при помо­щи цепной подвески в вертикальном положении так, чтобы воздушный поток подходил к датчику со стороны, противоположной лицевой панели, или сбоку.

Аппарат сигнализации устанавливают вблизи электрического обору­дования, на который он воздействует, а сирену - в местах наибольшей ве­роятности нахождения людей (погрузочный и распределительный пункты). Соединение аппаратов должно производиться в том же сочетании, как они прошли опробование на поверхности. Подвод питания к аппарату сигнали­зации должен осуществляться так, чтобы при отключении напряжения с контролируемого объекта, датчик метана оставался включенным. Соеди­нение искробезопасных цепей аппарата сигнализации с датчиками, стой­кой приема информации, сиреной и телефонными трубками выполняют телефонными кабелями, а цепей питания и отключающих катушек - шахт­ным гибким кабелем [47].

Монтаж электрооборудования электровозных гаражей и преобразовательных подстанций

Заряд аккумуляторных батарей шахтных электровозов производится в зарядных камерах. Вместе с зарядной камерой, преобразовательной под­станцией и ремонтной мастерской они образуют электровозное депо. Пре­образовательная подстанция комплектуется выпрямительными зарядными устройствами и магнитными пускателями для их включения. Для заряда аккумуляторных батарей применяют полупроводниковые выпрямители типа ЗУК и УЗА. Аппаратура этих устройств (силовой трансформатор, си­ловые вентили, аппаратура защиты и управления) смонтирована в метал­лическим шкафу и имеет уровень защиты РП. Металлический шкаф имеет салазки для транспортирования и установку его на основание. В нижней части шкафа предусмотрен ввод кабелей переменного и постоянного тока.

Для питания зарядных устройств применяют комплектные транс­форматорные подстанции типа ТСВП или трансформаторы типа ТСВ со­ответствующей мощности (рис.14.5).

Рис. 14.5. Схема расположения электрооборудования преобразовательной подстанции: 1 - магнитный пускатель; 2 - выпрямительное устройство; 3 - силовой кабель;

4 - контур заземления; 5 - светильник

Аккумуляторные батареи при зарядке устанавливают на зарядные столы (рис.14.6). Они размещаются в камере вдоль рельсового пути. Число зарядных столов определяется числом аккумуляторных батарей. Вблизи зарядных столов устанавливаются шинные коробки типа КВШ-1 и кон­трольные светильники. Для присоединения шинных коробок к зарядным устройствам используют бронированный кабель. От шинных коробок от­ходит гибкий кабель, к которому присоединены штепсельные разъемы для подключения батарей. Для механизации работ по установке, переносу и перестановки аккумуляторных батарей, снятия крышек батарейного ящика и других работ в зарядных камерах применяют мостовые краны КЭД и кран балки. В депо, не оборудованных кранами, используют механизированные зарядные столы. Для освещения зарядных камер и депо применяют общесетевые светильники.

Рис. 14.6. План расположения электрооборудования в зарядной камере: 1 - зарядный стол; 2 - штепсельный разъем; 3 - шинная коробка; 4 - контрольный светильник; 5 - светильник; 6 - гибкий кабель; 7 - бронированный кабель

Шахтные контактные сети питаются от тяговых подстанций. Они со­стоят из преобразовательного силового трансформатора ТСВ, одного или нескольких преобразовательных агрегатов, работающих параллельно или раздельно, а также защитно-коммутационной аппаратуры и распредели­тельных устройств переменного и постоянного тока.

Тяговую подстанцию чаще всего располагают в центральной под­земной подстанции. Она может располагаться в распределительных участ­ковых подстанциях, в отдельных камерах или на поверхности.

К началу монтажа должно быть закончено строительство подземных камер под устанавливаемое оборудование, а также произведена подготовка к производству монтажных работ. При передаче в монтаж электрообору­дования проверяют соответствие его проекту и комплектность, отсутствие видимых повреждений и дефектов и др.

Полупроводниковые выпрямительные устройства, тяговые преобра­зовательные подстанции, пускозащитная аппаратура в камерах выставля­ется на специально подготовленные монтажные ролики с помощью руч­ных лебедок или талей. Шинные коробки устанавливают и закрепляют на перфорированных швеллерах на высоте 1,5 м. После установки электро­оборудования приступают к присоединению к нему силовых и контроль­ных кабелей. Смонтированное электрооборудование заземляют. Силовой трансформатор выпрямительного устройства подключают на отпайки, со­ответствующие типу заряжаемых батарей.

Вопросы для самоконтроля

Каков порядок осмотра и испытания взрывобезопасного горного оборудования?

Чем обеспечивается взрывобезопасность оболочки электрообору­дования?

Чем обеспечивается искробезопасность оболочки электрооборудо­вания?

В чем различие монтажа КРУ в камере и в выработке?

Расскажите о монтаже КТП в выработках.

Как правильно провести монтаж участковых распределительных пунктов?

В чем особенности монтажа аппаратуры газовой защиты?

Условие монтажа оборудования в электровозном депо.

Расскажите о монтаже шахтных контактных сетей.