Новое взрывозащищенное электрооборудование. /А.И. Пархоменко, В.С. Дзюбан, И.Г. Ширнип, А.К. Маслин. - К.: Техника, 1986.
В Справочнике помещены данные о новом взрывозащищенном электрооборудовании для горнодобывающей промышленности: высоковольтных и низковольтных аппаратах на базе вакуумной техники, силовых модулей и полупроводниковых схем: трансформаторах и электродвигателях большой мощности с новыми системами охлаждения; регулируемых тиристорных электроприводах, комплектных энергопоездах и др.
Рассчитан на инженерно-технических работников угольной промышленности, может быть полезен студентам горных вузов.
Авторы: А. К Пархоменко, В. С. Дзюбан, И. Г. Ширнин, А. К. Маслин Рецензенты: д-р техн. паук В. П. Колосюк, канд. техн. наук Н. А. Полянский Редакция литературы по тяжелой промышленности. Зав. редакцией А. Е. Найдек
ТРЕБОВАНИЯ К ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОМУ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЮ И СПЕЦИФИКА ЕГО ИСПОЛНЕНИЯ
ТРЕБОВАНИЯ К РУДНИЧНОМУ ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОМУ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЮ (ПО СИСТЕМЕ СТАНДАРТОВ)
Наличие в угольных шахтах взрывоопасных газа (метана) и угольной пыли требует применения взрывозащищенного электрооборудования, т. е. такого, в котором, согласно ГОСТ 18311—80, предусмотрены конструктивные меры для устранения или затруднения возможности воспламенения окружающей взрывоопасной среды. Взрывозащищенное электрооборудование характеризуется наличием средств взрывозащиты, среди которых наиболее широко используются взрывонепроницаемая металлическая оболочка и искробезопасные цепи управления, контроля и защиты. Использование металлической оболочки также обусловлено тяжелыми условиями эксплуатации в подземных условиях (повышенные влажность, температура и запыленность, стесненность рабочего пространства, механические нагрузки, связанные с обрушением горных пород, недостаточная освещенность, пожароопасность и др.).
Взрывозащищенное электрооборудование, согласно ГОСТ 12.2.020—76, подразделяется на две группы: группа I — рудничное взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для подземных выработок шахт л рудников, опасных по газу или пыли; группа II — взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для внутренней и наружной установки, кроме рудничного взрывозащищенного электрооборудования.
В целях максимальной унификации норм изготовления и методов испытаний взрывозащищенного электрооборудования для всех отраслей пр9мышленности разработана и введена в действие система стандартов, заменяющая собой Правила изготовления взрывозащищенного электрооборудования (ПИВРЭ) [43J, Технический уровень разработанных стандартов выше по сравнению с ПИВРЭ, их нормативной базой явились показатели и нормы, заложенные в международных стандартах МЭК-
Требования, вызванные условиями эксплуатации изделий в подземных выработках, регламентированы ГОСТ 24719—81 и ГОСТ 24754—81 (СТ СЭВ 2310—80). К числу основных требований относятся: необходимость встраивания электрооборудования в защитную оболочку, имеющую достаточную по условиям эксплуатации механическую прочность (поскольку при взрыве метано-воздушной среды внутри оболочки возникают давления от 30 до 200 кПа); обеспечение взрывобезопасности оболочки путем применения нормируемых параметров щелевой защиты в разъемных соединениях, свободного внутреннего объема оболочек, принимаемого в зависимости от номинальных значений напряжения и тока короткого замыкания (тока к. з.), не выше указанных в табл. 1.
1. Допустимый свободный внутренний объем оболочек
К требованиям относятся также необходимость использования защиты от проникновения внутрь оболочек влаги и пыли в количествах, нарушающих нормальную работу; обеспечение нагрева наружных частей оболочек при нормальном режиме работы не более 160 °С, согласно ГОСТ 22782. 0—81 (СТ СЭВ 3141—81); выполнение изоляционных деталей и изоляции из дуго-, тепло-, влаго- и маслостойких изоляционных материалов.
Вводные устройства должны быть рассчитаны на подсоединение гибких и бронированных кабелей. Необходимо применение в электрических аппаратах защитных блокировок, препятствующих открыванию крышек при наличии напряжения на токоведущих частях, и негорючих материалов, устойчивых против механических ударов и защищенных от воздействия влаги, а в необходимых случаях — от агрессивной среды. Токоведущие части следует изготовлять из стойких к коррозии и обладающих высокой проводимостью материалов (медь, латунь). Необходимо также обеспечение высокой надежности электрических контактов и защитного заземления, быстрого и легкого открывания крышек оболочек, если нормальная эксплуатация электрооборудования сопряжена с частыми осмотрами и текущими ремонтами; применение автоматических быстродействующих защитных устройств, отключающих напряжение при нарушении нормального режима работы (нарушение изоляции, перегрузка, короткое замыкание и др.).
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЗРЫВО- И ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ РУДНИЧНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
Взрывобезопасное исполнение по ГОСТ 22782.6—81 (СТ СЭВ 3140—81) достигается путем заключения электрооборудования в механически прочную оболочку, обладающую взрывоустойчивостью и взрывонепроницаемостью. Под последним понимается такое сопряжение отдельных деталей, при котором продукты воспламенения внутри оболочки, а также электрические искры, дуги и пламя, проходя через щелевые зазоры в сопряжениях, охлаждаются настолько, что, выходя наружу, не способны вызвать воспламенение взрывчатой атмосферы шахты.
Размеры щелевых зазоров (длина и ширина щели) взрывонепроницаемой оболочки регламентируются в зависимости от свободного объема и класса оболочки. Минимальная толщина оболочки устанавливается исходя из материала, условий эксплуатации и испытаний оболочки на механическую прочность и на нагрев при коротком замыкании, но не менее чем 4 мм при свободном объеме, равном 105 см, и более 3 мм, если меньше I05 см3.
Для оценки способности выдерживать без разрушения и остаточных деформаций давление взрыва оболочки подвергаются гидроиспытаниям давлением, равным полуторакратному давлению (но не менее 350 кПа), развивающемуся вследствие воспламенения взрывоопасной, смеси.
Искробезопасность электрических цепей обеспечивается исполнением, которое характеризуется тем, что при коммутации цепей с определенными выбранными параметрами не возникают разряды (искры) или они нс способны воспламенить метановоздушную смесь, вызвать опасный нагрев элементов. Искробезопасное исполнение гарантирует практически абсолютную защиту оборудования от взрыва окружающей взрывоопасной среды как в рабочих, так и в аварийных режимах, включая режимы короткого замыкания и обрыва внешних линий. Однако оно ограничивается коммутируемой мощностью и поэтому используется в основном для слаботочных систем телефонной связи, сигнализации, дистанционного управления, автоматизации и телеконтроля. При невозможности выполнения всех частей электрооборудования в искробезопасном исполнении отдельные его части могут быть заключены во взрывонепроницаемую оболочку.
Искробезопасное электрооборудование не имеет, как правило, громоздких оболочек, сложных вводных устройств и практически мало отличается от общепромышленного электрооборудования и тем не менее оно имеет высокий уровень взрывозащиты. Эго достигается снижением токов и напряжения в цепях до искробезопасных значений.
