7. ЭКСПЛУАТАЦИЯ СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ УТЕЧКИ ТОКА В
ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
7.1. УСТРОЙСТВО И ЗАЩИТНЫЕ СВОЙСТВА СИСТЕМЫ ЗАЗЕМЛЕНИЯ В ШАХТЕ
Защитное заземление предназначено для создания между корпусом
защищаемого объекта и землей электрического соединения с достаточно
малым сопротивлением. Это необходимо для того, чтобы в случае
прикосновения человека к корпусу этого объекта через тело не протекал
ток такой величины, которая создавала бы угрозу жизни или здоровью.
Для обеспечения безопасности пригодно соединение с землей, имеющее
сопротивление г3 во много раз меньше сопротивления тела человека R4
(рис. 61). При этом основная часть тока замыкания будет проходить через
заземление, а ток, проходящий через тело человека, будет малым и равным
[4]:
Рис. 61. Схема действия защитного заземления (а) и
распределение тока замыкания (б).
Рис. 62. Принципиальная схема сети заземления в
шахте:
1 — комплектные распределительные устройства; 2 —
двигатели насосов; 3, 12 — главные заземлители (в водосборнике и
зумпфе); 4, 5 — дополнительный и местные заземлители; 6 — реле утечки; 7
— автоматический выключатель; 8 — трансформатор (или подстанция); 9
—кабельная муфта; 10 — комбайн; —магнитный пускатель.
Согласно Правилам безопасности в шахтах применяют
электрические цепи с изолированной нейтралью. Для подземных
электроустановок устраивают общую сеть заземления, к которой
подсоединяют все подлежащие заземлению объекты, а также главные и
местные заземлители (рис. 62). В этом случае используют оболочки (медные
или свинцовые) бронированных кабелей, заземляющие жилы гибких кабелей,
заземляющие провода и перемычки. Главные заземлители устраиваются в
зумпфах стволов или водосборниках шахт. В случае электроснабжения шахты
с помощью кабелей, прокладываемых по скважинам, главные заземлители
могут располагаются на поверхности. В качестве одного из главных
заземлителей можно использовать обсадные трубы, которыми закреплены
скважины. Во всех случаях должно быть не менее двух главных заземлителей,
расположенных в разных местах и резервирующих друг друга на время
осмотра, чистки или ремонта одного из них. При самостоятельном
электроснабжении блоков шахты и отсутствии общего водоотлива главные
заземлители должны располагаться в зумпфах или специальных колодцах,
заполненных водой.
Для местных заземлителей устраиваются искусственные заземлители в
штрековых водоотводных каналах или в других, пригодных для этого местах.
В гидрошахтах в качестве местных заземлителей могут быть использованы
металлические желоба самотечного гидротранспорта угля.
В отличие от кабельных муфт силовых бронированных кабелей, каждая из
которых должна иметь местное заземление, для сетей стационарного
освещения допускается устраивать местное заземление не для каждой муфты
или светильника, а через каждые 100 м кабельной сети. Для аппаратуры и
кабельных муфт телефонной связи на участке сети с кабелями без брони
допускается только местное заземление без присоединения к общей сети
заземления.
При откатке контактными электровозами заземление электроустановок
постоянного тока, находящихся в непосредственной близости от рельсов,
должно осуществляться путем присоединения заземляемой конструкции к
рельсам, используемым в качестве провода контактной сети.
Заземление корпусов передвижных машин, забойных конвейеров, аппаратов,
установленых в забое, и светильников, подсоединенных к сети гибкими
кабелями, а также электрооборудования, установленного на платформах,
перемещающихся по рельсам (за исключением передвижных подстанций),
выполняется посредством соединения их с общей сетью заземления при
помощи заземляющих жил питающих кабелей. Заземляющая жила с обеих сторон
присоединяется к внутренним заземляющим зажимам в кабельных муфтах и
вводных устройствах.
Заземление в шахтах выполняется в соответствии с Инструкцией по
устройству, осмотру и измерению сопротивления шахтных заземлений.
Характеристика заземлителей должна соответствовать данным табл. 26, а
заземляю-ющих проводников — табл. 27.
26. Характеристика шахтных заземлителей
Размеры (не менее)
Заземлитель
Вид заземлителя
Площадь
поверхности, м2
Толщина или
диаметр, мм
Длина, м
Главный
Стальная полоса
0,75
5
2,5
Местный при
установке:
То же
0,6
2,5
в сточной канаве
3
в шпуре
Стальная труба
30
1,5
Для соединения заземляющих проводников применяются
зажимы диаметром не менее 8 мм, снабженные пружинными шайбами или
контргайками с зачищенными контактными поверхностями. Заземлители
укладываются в сточную канаву на подушку толщиной не менее 50 мм из
песка или мелких кусков породы и сверху засыпаются слоем в 150 мм из
такого же материала. В выработках, в которых нет сточной канавы,
заземлители, изготовленные из трубы с числом отверстий в стенках не
менее и 20 диаметром не менее 5 мм, помещаются в шпур, пробуренный
вертикально или под углом до 30° на глубину не менее 1,4 м. Труба
заземлителя, а также пространство между наружной стенкой трубы и стенкой
шпура заполняются периодически увлажняемым гигроскопическим материалом
(песок, зола и. т. п.).
Отводы от главных
заземлителей и заземляющие контуры
Сталь
100
Заземляющие отводы:
для силового
оборудования
Сталь, медь
50,25
для оборудования
связи и осветительных муфт и светильников
То же
12,6
Заземляющие
перемычки:
для силового
оборудования
»
50,25
для оборудования
связи, осветительных муфт и светильников
»
12,6
Корпуса электрооборудования заземляются с помощью
наружного заземляющего зажима, к которому присоединяется проводник сети
заземления (заземляющий отвод). На скребковых и ленточных конвейерах,
перегружателях, имеющих непосредственное металлическое соединение с
электрооборудованием, разрешается заземлять только электрооборудование.
Заземляющие проводники к кабельным муфтам присоединяются с помощью
заземляющего зажима, а к свинцовой оболочке и стальной броне кабеля — с
помощью стального хомута шириной не менее 25 мм.
При отсутствии местного заземлителя вблизи муфты на ней устанавливаются
две перемычки, обеспечивающие соединение оболочек соединяемых кабелей
между собой и с корпусом муфты.
При заземлении контрольного кабеля его свинцовую оболочку, если она
есть, присоединяют к муфте скобой, расположенной внутри муфты. Стальная
броня кабеля присоединяется к корпусу муфты перемычкой с помощью хомута.
При заземлении контрольного кабеля с пластмассовой оболочкой и стальной
броней последние присоединяются к корпусу муфты. Для повышения
проводимости заземляющей цепи в этом случае необходимо использовать одну
или несколько жил кабеля общей площадью сечения не менее 1 мм2.
Для заземления металлических трубопроводов, на которые может перейти
напряжение от электрооборудования и кабелей при повреждении их изоляции,
используются местные заземлители электроустановок. При этом заземляющий
проводник присоединяется к трубопроводу при помощи стального хомута
шириной не менее 30 мм. Если в выработке не применяется электроэнергия и
отсутствуют заземлители, то трубопроводы можно не заземлять за
исключением металлических вентиляционных труб и трубопроводов сжатого
воздуха, заземление которых в этом случае осуществляется в начале и в
конце воздуховодов с помощью местных заземлителей для предотвращения
накопления на них опасного электростатического заряда.
С этой же целью заземление металлических деталей (крючков, колец,
петель, спиралей), предусмотренных в конструкции воздухопроводов из
гибких вентиляционных труб, осуществляется путем подвешивания их на
металлическом, заземленном с обоих концов тросе или проводе диаметром не
менее 5 мм.
Общее переходное сопротивление сети заземления, измеренное у любого
заземлителя, не должно превышать 2 Ом, а сопротивление заземляющей цепи,
предназначенной только для защиты от статического электричества,— 100
Ом.