Содержание материала

Шахтные КРУ предназначены для комплектования из них РУ-б кВ или для использования их в виде одиночных распределительных пунктов в подземных выработках.
Согласно ПБ и ЕПБ КРУ должны обеспечивать следующие виды управления, защит, сигнализации, измерения и блокировок:
управление — дистанционное и местное при помощи кнопок, ручное — при ремонтных работах;
защиту — максимально-токовую, минимальную, от включений. КРУ при сопротивлении изоляции сети ниже нормы, от потерн управляемости при обрыве или замыкании жил дистанционного управления, искрозащиту выходных цепей БРУ и устройств дистанционного управления;
сигнализацию — о срабатывании максимально-токовой защиты, о срабатывании БРУ, о положении контактов силового выключателя (местную и дистанционную);
измерение напряжения, тока и расхода электроэнергии;
электрическую блокировку — против подачи напряжения после срабатывания максимально-токовой защиты и защиты, контролирующей сопротивление изоляции сети.
При наличии указанных блокировок в КРУ допускается применение устройств сетевой автоматики АВР и АПВ однократного действия. Кроме электрических блокировок, каждое КРУ должно иметь механические блокировки, не позволяющие осуществить неправильные действия обслуживающего персонала при осмотре и ремонте КРУ.
Для шахт, опасных по газу или пыли, используют ячейки ЯВ-6400, РВД-6, УРВМ-6/3, а для шахт, не опасных по газу и пыли, применяют ячейки ВЯП-6. Технические данные КРУ приведены в табл. 30.
Ячейки ЯВ-6400 выпускаются в трех основных вариантах: вводная — В, фидерная — Ф и секционная — С. РВД-6 и УРВМ-6/3 имеют два варианта — В и Ф (фидерные КРУ РВД-6 называются ячейками отходящего фидера и этот вариант обозначается буквой О вместо Ф). ВЯП-6 выпускались в четырех вариантах — «В», «Ф», «С» и пусковая ячейка для электродвигателей, КРУ РВД-6, УРВМ-6/3 и ВЯП-6 снабжены силовым выключателем с масляным заполнением, и их установка допустима только в противопожарных помещениях. ЯВ-6400 имеет безмасляный силовой выключатель с электромагнитным гашением дуги, что допускает установку ЯВ-6400 непосредственно в подземных выработках.
КРУ ВЯП-6 имеет исполнение PH, ЯВ-6400 — исполнение РВ, РВД-6 — исполнение РП (РВД-6 выпуска до 1975 г. имели исполнение РВ). Область применения РВД-6 в подземных выработках при наличии знака РП расширена свидетельством.

Таблица 30

Примечания. I. Все давние приведены при напряжении 6 кВ. 2. Для ЯВ-6400 Грн односекундный ток термической стойкости. 8. При установке КРУ на поверхности Предельная мощность отключения в дна раза больше указанных величии.
Наиболее полно отвечают предъявляемым выше требованиям КРУ ЯВ-6400 (ячейка взрывобезопасная на 6 кВ и номинальный ток до 400 А). Ячейки в зависимости от варианта выпускаются в следующих исполнениях: вариант В — с одним кабельным вводом и одной, соединительной камерой, расположенной справа или слева, и с двумя кабельными вводами; вариант Ф — с одной соединительной камерой и одним выводом, с одним вводом и одним выводом, с двумя вводами и одним выводом; вариант С — С двумя кабельными вводами или без кабельных вводов и соединительных камер.
ЯВ-6400 (рис. 94) состоит из камеры силового выключателя 1, помещенной во взрывонепроницаемый корпус 2 и закрытой дверью 9, на которой расположены вольтметр и амперметр. Выключатель отделен изоляционной перегородкой 4 от розеток штепсельных контактов 6. В верхней части ячейки имеется корпус 10 с блоками управления, защиты и сигнализации. На задней стороне ячейки расположены: сверху — шинная камера 8, посредине — камера выводов 5, а внизу — камера цепей вторичной коммутации 7, соединенная с камерой выключателя штепсельным разъемом 8, На боковых стенках камеры выключателя имеются смотровые окна для наблюдения за разрывом цепи 6 кВ. На корпусе расположены рукоятки ручного управления ячейкой: слева— привод разъединителя я его блокировка с дверью; справа — механизм отключения выключателя и заводка его привода. Для удобства передвижения корпус ячейки установлен на ходовую часть с колесами или на салазки.
Основу силовой цепи составляет электромагнитным выключатель ВС-6400, который представляет собой трехполюсный коммутационный аппарат, обеспечивающий включение и оперативное или защитное отключение цепи под нагрузкой или при к. з. Как и ячейки, выключатели ВС-0400 изготавливают в вариантах В, Ф или С, которые отличаются друг от друга схемой вторичных соединений и наличием или отсутствием отдельных узлов. Монтаж отдельных узлов цепи, помещенных в камере выключателя фидерной ячейки (рис. 95), выполнен на шасси-тележке с ходовой частью 8, Каждый полюс выключателя состоит из неподвижного 11 и подвижного 10 контактов (главных и дугогасительных), дугогасительной камеры 12. Подвижные контакты соединены свалом выключателя 5, который связан с пружинным приводом 7 и отключающими пружинами 4. К подвижному контакту прикреплен подвижный нож короткозамыкатели, который совместно с разрядником образует узел короткозамыкатели 9. Питание катушки реле минимального напряжения 1 и катушек токовых реле 2 осуществляется через узел контактов штепсельного разъема 6 от вторичных цепей измерительных трансформаторов 8.
Дугогасительная камера состоит из разъемного изоляционного корпуса, внутри которого крепятся пакет керамических плиток, две направляющих щеки из керамики с вкладышами, две катушки магнитного дутья с магнитопроводами, дугогасительные рога (главные и вспомогательные, электрически соединенные между собой). Направляющие щеки защищают от обгорания корпус камеры и образуют между собой широкую щель для свободного перемещения дуги в зону гашения при разрыве цепи дугогасительных контактов. Дуга гасится в многощелевой камере в воздушной среде.

Комплектное распределительное устройство ЯВ-6400
Рис. 94. Комплектное распределительное устройство ЯВ-6400

Электромагнитный выключатель BC-6400
Рис. 95. Электромагнитный выключатель BC-6400

Для включения ВС-6400 установлен пружинный привод ПВ-1. Основными узлами привода являются: передающий механизм, аккумулятор и электромагнит, Аккумулятор пружинного типа служит для накопления потенциальной энергии, которая используется для включения выключателя. Электромагнит предназначен для дистанционного заведения пружин аккумулятора через преобразующие устройства. Передающий механизм выполняет следующие функции: 1) при взведении, аккумулятора — для превращения колебательного движения якоря электромагнита в однонаправленное вращательное движение вала; 2) в конце готовности привода к включению — для отсоединения аккумулятора от электромагнита; 3) в период включения выключателя — для создания непрерывного вращения вала привода под действием пружинного аккумулятора. Завод пружин аккумулятора можно выполнять без электромагнита, вручную.
Таким образом, включение производится с помощью привода, который через механизм свободного расцепления, вал и тяги поворачивает систему подвижных контактов до полного их соединения с неподвижными контактами. При таком состоянии контактов механизм свободного расцепления удерживается стопором, а отключающие пружины растягиваются.
Для отключения обесточивается реле минимального напряжения. Якорь реле воздействует на защелку, поворот которой приведет к срабатыванию механизма свободного расцепления и освобождению вала выключателя. Отключающие пружины заставят вал повернуться, что приводит к размыканию вначале главных контактов, а затем дугогасительных. Главные контакты зашунтированы дугогасительными, и поэтому при их размыкании дуга не возникает. Для снижения скорости движения подвижных контактов установлен пневматический буфер-замедлитель.
Электрические схемы ячеек Я В-6400 позволяют производить ручное, местное и дистанционное управление, управление с помощью встроенных устройств АПВ и АВР и с помощью устройств технологической автоматики и телемеханики. Перед включением ячейки левую рукоятку управления необходимо установить в положение «Разъединитель включен», а правую рукоятку управления в положение «Выключатель выключен».
Рассмотрим принципиальную схему электрических соединений ЯВ-6400-Ф (рис: 96). Силовая цепь состоит из вводных шин 6 кВ, двух разъединителей штепсельного типа Ш1 и Ш2, силового выключателя В, первичных обмоток трансформаторов тока ТТ, отходящих присоединений. Параллельно к силовой цепи присоединена первичная обмотка трансформатора напряжения ТрЗ.
Блок максимально-токовой защиты состоит из двухкатушечного токового реле Р1 косвенного действия, срабатывании о мгновенно при возникновении т. к. з. или перегрузки. Для защиты электродвигателей от пусковых токов недопустимой продолжительности установлены резисторы R1 и R2, которые частично шунтируют катушки реле Р1 на период пуска с регулируемой выдержкой времени от 0 до 20 с. Выдержку времени осуществляет реле времени Р12, а замыкание контактов в цепи резисторов R1 и R2 реле шунтирования Р11 и Р15 (два параллельно включенных пускателя ЦМЕ-071).


Рис. 96. Принципиальная электрическая схема ЯВ-6400-Ф

При использовании ячейки для управления электродвигателем с короткозамкнутым ротором устанавливают перемычку 771, снимают перемычку 712, а кнопку Кн5 ставят в режим работы без АПВ. При работе с силовым трансформатором обе перемычки должны быть сняты. В этом случае отключается шунтировка реле ΡΙ и вводится блокировка, не позволяющая включить ячейку на к. з. Сняв Я/ и установив 172, ячейку можно использовать для питания энергией РПП-6. Токовые цепи дополнительных релейных защит можно включать в месте установки перемычек П4 и Т75, а цепи напряжения этих реле подключают вместе установки перемычки ΙΪ2.
Ручное управление ячейки осуществляется рукояткой управления выключателем.
При местном управлении нажимают кнопку КнЗ, что приводит к срабатыванию двухобмоточного реле Р2, которое переключает свои контакты в цепях реле отключения привода Р6, реле блокировки от многократного включения Р7, реле включения привода Р8, реле АПВ Р9 и реле БРУ Р13. При нажатии кнопки КнЗ обтекается током через диод ДЗ обмотка 77 реле Р2 и реле включается. При отпускании кнопки КнЗ реле Р2 остается включенным, поскольку обмотка / получает питание через диод Д4. Конденсаторы С1—С4 служат для замедления на отпускание реле на время переключения цепей его обмоток.
Необходимо помнить, что реле контроля напряжения Р5 и реле деблокировки РЗ получают питание сразу после подачи напряжения на ячейку и, срабатывая, меняют положение своих контактов. Несмотря на то что реле РЗ своим контактом РЗ-7 разрывает свою цепь питания, оно остается в рабочем положении за счет магнитной блокировки якоря. Контакт РЗ-2, переключившись, позволяет разрядить конденсатор С5 на обмотку реле Р4, которое, сработав, продолжает получать питание через свой контакт Р4Д.
Контакт Р4-3 создает замкнутую цепь для реле Р6, подготавливающее механизм свободного расцепления (МСР) к отключению. Если сопротивление изоляции отходящей линии соответствует нормам, то включается реле ΒΡΥ-ΡΙ3 и своим контактом Р13-2 включает реле Р8, которое создает замкнутые цепи своими контактами: Р8-1 и Р8-2 — для включения электромагнита ЭМ привода; Р8-3 — для трех реле шунтировки PH, Р12 и Р15; Р8-4 — для реле Р7. Реле выдержки времени шунтировки Р72 не сможет работать до тех пор, пока диод Д24 будет зашунтирован блок-контактом выключателя В2-3.
Якорь ЭМ привода, переключая кнопку Кн8 в течение 8—12 с, работая в звонковом режиме, взводит пружинный аккумулятор, что приводит к включению выключателя и переключению его блок-контактов В1 и В2.

Изменение положения контактов: В1-1 и В1-2 приводит к переключению питания обмоток реле Р2\ В1-4 и В2-4 приводит к отключению реле Р13 и Р8; &2-3 — к включению реле ΡΙ2 и началу отсчета времени шунтировки. Несмотря на разрыв цепи контактом Р8-3 реле Р12 включено через свой контакт Р12-2, а по прошествии времени, выбранного из условий нормального пуска двигателя, замыкается контакт Р12-1, который шунтирует диод Д24> что приводит к отключению реле PJ2, разрыву цепи контактом Р12-2 и отключению реле Ρ1Ϊ и Р15. Разрыв цепи контактами Ρ8-Ι π Р8-2 отключает цепь ЭМ привода.
Уставка по времени срабатывания реле Р7 выбирается несколько большей, чем время подготовки привода к включению. Рели привод не смог произвести за отведенное время включение выключателя, то реле Р7 контактом Р7-1 шунтирует обмотку реле Р2 и включение прекращается. Это является блокировкой от многократного включения привода.
Отключение можно произвести: вручную с помощью рукоятки управления приводом выключателя; размыканием цепи диода Д4 нажатием одной из кнопок в его цепи, что приведет к подаче переменного тока на реле Р2 и оно отключится; при срабатывании различного рода защит. Во всех случаях МСР срабатывает при отключении реле Р6, которое выполняет роль нулевой защиты КРУ-
При возникающих к. з. срабатывает реле Р1У его контакт Р1-1 разрывает цепь питания реле Р? и Р4 и создает цепь разряда конденсатора С5 на резистор R9. Выключатель отключается, Переключаются его контакты, и реле Р2 не включится.
Повторное включение ячейки происходит только после деблокировки реле Р4 при нажатии на кнопку Кн7. Тогда реле РЗ переключится на заряд конденсатора С5, а после отпускания кнопки замкнет цепь разряда С5 на обмотку реле Р4. Схема придет в исходное состояние и будет готова к выполнению команды ни включение. После продолжительного перерыва в питании реле Р4 блокирует включение ячейки, которое можно произвести только после деблокировки схемы той же кнопкой Кн7. Если перерыв в подаче напряжения был непродолжительным, реле Р4 включится за счет остаточного заряда конденсатора С5 и схема придет в исходное состояние.
При дистанционном управлении без АПВ производят следующие операции: переключатель Кн9 переводят в положение "Дистанционное управление". Это приводит к подключению выносного поста ДУ и отключению кнопки местного управления КнЗ тумблер Кн10 устанавливают в положение «Включено».
Включают ячейку кнопкой Кн4, отключают тумблером Кн10 (ли кнопками местного отключения Кн1, Кн2. Работа схемы аналогична местному управлению.
При работе с АПВ переключатель Кн5 ставят в положение Включение АПВ». Для срабатывания АПВ необходимо, чтобы конденсатор С7 был заряжен до уровня срабатывания реле повторного включения Р9. При работе АПВ с блокировкой повторное включение ячейки возможно только при ее отключении в связи с непродолжительным отсутствием напряжения. При подаче напряжения реле Р4 сработает за счет остаточного заряда конденсатора С5, а реле Р9 осуществит пуск схемы АПВ за счет заряда конденсатора С7. Основное назначение реле Р10 состоит в замыкании цепи реле Р2 контактом Р10-2 с шунтированием кнопки КнЗ и отделении искробезопасных цепей. При срабатывании силового выключателя реле Р9 и Ρ10 отключаются.
При работе АПВ без блокировки реле Р9 дважды переключает реле РЗ, что позволит реле Р4 включиться независимо от конденсатора С5.
В процессе срабатывания АПВ может произойти отключение ячейки из-за возникшего к. з. или других причин. Повторный цикл не может произойти, поскольку конденсатор С7 не заряжен. Так достигается однократное действие АПВ. Повторного срабатывания АПВ не произойдет и при оперативном отключении ячейки во время цикла АПВ, так как реле Р4 остается включенным и реле Р9 шунтируется резистором R17. Отключение реле Р приведет к размыканию контакта Р2-2 в цепи реле Р9, а нажатая кнопка Кн72 позволит конденсатору С7 разрядиться на резистор R17, что не позволит в дальнейшем включиться реле Р9.
Принципиальные схемы вводной и секционной ячеек в основном аналогичны схеме фидерной ячейки, но имеются и отдельные особенности. Вводная ячейка не имеет короткозамыкателя, Б8, и устройства шунтировки максимально-токовой защиты, но в и добавочно установлено реле блокировки, которое не допуска работы АВР секционной ячейкой при отключении ячейки ввода максимально-токовой защитой. Это реле разряжает на себя конденсатор С5 (см. рис. 96), тем самым блокируя ячейку ввода от повторного включения после возникшего к, з.
Секционная ячейка не имеет БРУ, короткозамыкатели, устройства шунтировки токовой защиты и трансформатора напряжения. Питание ее цепей управления и сигнализации производится от вводных ячеек через дополнительно установленное промежуточное реле. Дополнительно в ней установлено реле, которое совместно с блок-контактами ячеек ввода осуществляет пуск устройства АВР секционной ячейки.
Электромагнит ЭМ привода секционной ячейки при помощи реле Р8 имеет блокировку с вводными ячейками, что не допускает одновременного включения ЭМ секционной и любой из ячеек ввода.
Кроме электрических блокировок от многократных включений и включения на к. а. секционные ячейки дополнительно имеют блокировку АВР при отключении вводов от действия токовой защиты.
КРУ РВД-6 и УРВМ-6/3 состоят из двух основных частей: неподвижной и выдвижной, соединенных между собой штепсельными разъединителями.. На неподвижной части расположены кабельные муфты исоединительные шины, на выдвижной — силовой выключатель, привод с элементами управления и защиты, измерительные трансформаторы, червячный редуктор для опускания и подъема бака выключателя.
КРУ снабжены механическими блокировками, которые не дают возможности при включенном силовом выключателе выкатить выдвижную часть или опустить бак выключателя, а при опущенном баке вкатить выдвижную часть. Выкатывание выдвижной части производится в два приема, с остановкой после разрыва токовой цепи штепсельных разъединителей. Кроме того, у ячеек РВД-6-0 нельзя включить выключатель, если в отходящем кабеле сопротивление изоляции относительно земли ниже нормы.
Принципиальная схема вводной ячейки РВД-6-В приведена на рис. 97. Силовая цепь состоит из контактов силового выключателя ВМБ типа ВМБ-10 и контактов штепсельных разъединителей РШ1 и РШ2. Цепи измерения и защиты питаются от двух трансформаторов тока ТТ и трансформатора напряжения ТИ 6/0,1 кВ. Максимально-токовая защита мгновенного действия осуществляйся реле максимального тока РМ. а нулевая защита — реле минимального напряжения PH, цепь которого включена на зажимы выпрямительного моста В, питающего блок конденсаторов БКО. Одновременно реле. PH защищает промежуточный трансформатор ГП и мост В и отключает ячейку при любом их повреждении. Контакт нулевой защиты РН-1 непосредственно воздействует на отключение ВМБ путем замыкания цепи соленоида отключения СО на блок конденсаторов отключения Б КО, которые заряжаются от вторичной обмотки трансформатора ТП через выпрямительный мост В и зарядный токоограничивающий резистор R6. Резисторы 15 служат для защиты диодов от перенапряжения.
электрическая схема РВД-6-В
Рис. 97. Принципиальная электрическая схема РВД-6-В
Выключатель ВМБ для включения и отключения снабжен моторно-пружинным приводом. Электродвигатель М питается напряжением 127 В через контакты ΡΠΙ-2 промежуточного реле РП1 и размыкающий контакт КС А. Катушки промежуточных реле РП1 и РП2 также получают питание от сети 127 В трансформатора ТП. Цепи управления питаются напряжением 27 В, а цепь выпрямительного моста — напряжением 380 В.
Работа схемы осуществляется следующим образом. При подаче напряжения на ячейку срабатывает реле РП2 и замыкает контакты РП2-1 и РЛ2-2. Катушка реле управления РУ сработать не может из-за токоограничивающего резистора R3. Срабатывание реле РУ происходит при нажатии на кнопку КДВ (кнопка дистанционного включения). Контакт РУ-1 замыкает цепь питания реле РН\ размыкаются контакты РУ-2 и РУ-3. Реле PH размыкает свой контакт РН-1 в цепи соленоида СО и замыкает контакт РН-2 в цепи катушки РП1. Срабатывание реле РН1 приводит к замыканию контакта РП1-2 в цепи двигателя М. Двигатель включает ВМБ η переключает контакты КС А, что приводит к отключению двигателя, реле РП2, а затем РП1, включению сигнальной лампы Л и подготовке соленоида СО к отключению ВМБ.
Отключение ячейки можно осуществить нажатием на кнопку дистанционного отключения К ДО, обесточив реле РУ. Контакт РУ-1 разомкнется, реле PH обесточится, замкнется контакт РН-1 в цепи СО и соленоид, получив питание от блока конденсаторов, отключит силовой выключатель. Отключение можно произвести кнопкой местного отключения К ЛЮ. Отключение происходит также при возникшем к. з., падении напряжения ниже 60% номинального, обрыве любой из жил в цепи управления.
Рве. 98. Общий вид КРУВ-6
Кроме перечисленных КРУ, начат серийный выпуск ячеек КРУ В-6 (комплектное распределительное устройство взрывозащищенное на 6 кВ), общий вид которой показан на рис. 98.
Ячейка КРУВ-6 предназначена для распределения электрической энергии напряжением 6 кВ частотой 50 Гц, для защиты сетей и управления подземными токоприемниками угольных шахт, опасных по газу или пыли. КРУВ-6 выполнены взрыво- непроницаемыми с. нскробезопасными цепями дистанционного управления, имеют взрывобезопасный уровень защиты и маркировку по взрывозащите РВ-4В. КРУВ-6 выпускается в виде вводных ячеек (шифр В), ячеек отходящих присоединений (шифр 0) и секционных ячеек (шифр С).

Техническая характеристика КРУВ-6
Номинальное напряжение, «В .. 6
Номинальный ток, А:
сборных шин .. 630
вводных и секционных КРУ . 100, 160, 200, 320, 400
и 030
КРУ отходящих присоединений .. 20, 32, 40, 50, 80, 100, 100, 200, 320 и 400
Мощность отключения, МВ-А .. 100
Число циклов «Включение-отключение»:
силового выключателя ... 5000
разъединителей и блокировок . 2000
Наибольшее допустимое без осмотров и ремонта число
операций в режиме к. з . 10
Размеры ячейки, мм ... 1407X988X1280
Масса ячейки, кг .. 1250
Кабельные вводы ячеек рассчитаны на присоединение бронированных кабелей диаметром до 48 мм (типоразмер 1), диаметром от 48 до 70 мм (типоразмер 2) и кабелей марки ЗВТ (типоразмер 3).