Рудникове нормальне виконання (ГОСТ)

Тема цієї статті стосується електрообладнання, що встановлюється в шахтах і якому потрібно рудникове нормальне виконання щоб уникнути аварій і нещасних випадків. Рудникове електрообладнання включає в себе апарати і машини, що перетворюють, розподіляють і споживають електроенергію в шахтах, а також електричні пристрої та прилади, які використовуються для захисту, управління, вимірювання і контролю електричних мереж.

Вимоги

Рудникове нормальне виконання потрібно застосовувати в будь-якій зовнішній середовищі, де встановлюється електрообладнання, а це середовище може бути абсолютно різною, вона не однакова не тільки в різній місцевості, але і в одній і тій же шахті, в різних її виробках. А тому умови роботи гірничих механізмів і машин з електроустаткуванням в тій же мірі відрізняються. Вимоги, за якими виконується рудникове нормальне виконання, теж різні і залежать не тільки від виготовлення електрообладнання і способів його комутації (включення в електричні мережі даної шахти). Ступінь жорсткості вимог до способів включення рудникового електрообладнання змінюється і виконується за чотирма рівнями.


1. РН - рудникове нормальне. 2. РП - рудникове підвищеної надійності проти вибуху. 3. РВ - рудникове вибухобезпечне. 4. РВ - рудникове, особливо вибухобезпечне.

Особливості РН

Обладнання загального промислового призначення досить сильно відрізняється від обладнання, яке встановлюється в шахтах, оскільки рудникове нормальне виконання посилює міцність конструкції, враховуючи експлуатацію у важких шахтних умовах підвищеної вологості та засміченості. Звичайне електрообладнання теж застосовується.


Воно не має властивостей захисту від вибуху, а тому використовується тільки в шахтах, де не передбачається небезпечних раптових викидів. Встановлюється вона у стволах, так і в приствольних виробках, в стаціонарних установках, тобто в тих гірських виробках, де існує провітрюваність свіжим струменем повітря за рахунок шахтної депресії. Виконання рудникове нормальне застосовується в відкаточних виробках, якщо це шахти першої і другої категорії по газу і якщо присутній постійно свіжий струмінь повітря.

РП

Електрообладнання, виконане за рівнем РП, завжди забезпечений противовзривними пристроями (а в шахтах вибухають не тільки гази, а й сама вугільна пил). Воно встановлюється тільки в непошкодженому стані і працює в правильному режимі. Виконання рудникове нормальне не застосовується в пилеопасних шахтах. Рівень РП встановлюється, якщо шахта негазовая і не небезпечна по пилу, а в відкаточних виробках присутній свіжий струмінь повітря, а також в шахтах першої і другої категорії по пилеопасности і газу. Виконання РП стосується світильників, батарейних ящиків, акумуляторних електровозів, окремих частин трансформаторів і електродвигунів, якщо за умовами неможливо рудникове нормальне виконання.

РН1 і РН2

Гірська промисловість широко використовує електрообладнання в підземних виробках рудників і шахт, якщо небезпека займання відсутня. Виготовляється воно з загальним вимогам: рудникове нормальне виконання ГОСТ 24754-81. Елементи вибухозахисту воно не має, але зате в ньому є всі види захисту, що забезпечують безпеку та надійність експлуатації. На маркуванні є умовне найменування - РН та позначення рівня ізоляції цифрами 1 або 2.
Маркування розташована в окружності і виконана рельєфними знаками на табличці паспорта або на оболонці. Рудникове нормальне виконання РН-1 працює в середовищі з вологістю 982% і при температурах до 352 градуси за Цельсієм, застосовується у вугільних шахтах. РН-2 може працювати і в таких, і в більш жорстких умовах. Електрообладнання рудникове нормальне повинна гарантувати безпеку його застосування. Для цього необхідно виконання багатьох умов, про які буде сказано нижче.

Умови застосування

Для безпеки праці у вугільних шахтах і в рудниках потрібно застосовувати спеціально сконструйоване рудників і спеціальні шахтні кабелі. Також необхідно дотримання всіх правил для того, щоб кабель та обладнання не отримали ушкоджень від зовнішніх факторів і працювали тільки в розрахованому для них режимі. При втраті властивостей безпеки кабелями і електрообладнанням повинна відбуватися захисне відключення. У місцях розташування устаткування та кабелів не повинна створюватися вибухонебезпечна атмосфера і не повинні з'являтися горючі матеріали, проти цього застосовується цілий комплекс заходів і засобів. Також повинна бути виключена небезпека ураження людей електричним струмом. Для запобігання аварій і при виникненні відхилень в роботі від нормального режиму існують спеціальні захисні пристрої.

Класифікація

Класифікується рудників за різними ознаками, а залежить це від умов експлуатації. Є стаціонарне обладнання, яке працює без переміщення від місця установки, є пересувне та переносне, - це перша ознака. Другий говорить про присутність або відсутність в обладнанні засобів вибухозахисту, коли усувається або ж може займання навколишнього середовища під час експлуатації. Є спеціальні схеми, встановлені регламентом, за яким проводиться обов'язкова сертифікація. Рудникове нормальне виконання передбачає і серійний випуск продукції, помічається в сертифікаційною схемою як 1с. А 2с, 3с і 4с позначають відповідно обмежені партії і сертифікацію окремих одиниць обладнання.
Для роботи у вибухонебезпечних середовищах потрібні особливі показники: електрообладнання повинно безпечно функціонувати під час терміну служби, а також при виникненні тих чи інших зовнішніх впливів, при змінах умов навколишнього середовища (межі встановлює виготовлювач). Температури поверхні не повинні перевищувати температуру займання вибухонебезпечного середовища при аварійних ситуаціях. Необхідно переконатися, застосовуючи рудникове нормальне виконання, що це саме так. Потрібно врахувати і доступність кожного зразка до інших частин обладнання, які є небезпечними в разі займання або самі можуть бути його джерелом. Обладнання, що виділяє горючі гази, повинно бути в закритих конструкціях при обов'язкової наявності ручного відключення.

Виготовлення КРУ

В рудниковому нормальному виконанні використовуються високовольтні шафи підвищеної надійності, призначені для захисту та електропостачання обладнання рудника чи шахти. З його допомогою комплектуються підземні підстанції, що працюють у вибухонебезпечних і газонебезпечних умовах. Захист в залежності від умов - на механічному реле або мікропроцесорна, але обов'язкові наступні види захисту: МТЗ (максимальна струмова), ЗДЗ (від однофазних замикань на землю), ЗМН (по мінімальному напрузі), а також має бути захист від асинхронності ходу двигуна. Шафа може бути укомплектований вакуумними вимикачами будь-якого типу. При використанні електрообладнання різного призначення шафа дозволяє застосовувати різні модифікації осередків в єдиному конструктиві. Все обладнання повинно відповідати вимогам безпеки їх застосування як на відкритих кар'єрах, так і в умовах підземних робіт в шахтах і рудниках, небезпечних по пилу та газу. По ГОСТу потрібно перевірити і визначити рівень вибухозахисту.

Захист електричної ланцюга

Електрообладнання та кабелі повинні мати вибухонепроникну оболонку, що витримує вибуховий тиск і запобігає разспространение вибуху з цієї оболонки. Електрична ланцюг повинна бути іскробезпечного, вона виконується таким чином, щоб її нагрівання або електричний розряд не міг запалити вибухонебезпечне середовище. Електричні ланцюги поділяються на три рівні безпеки: Ua - особлива вибухобезпечність, Ub - просто вибухобезпечність, Uc - тільки підвищена надійність. Якщо електрообладнання або його частини не мають искрящих частин, все одно приймаються заходи, додатково ускладнюють появу нагрівів або електричних іскор. Така додаткова захист маркується літерою "П". Буває оболонка, де струмовідні частини і частини, що перебувають під напругою, захищені негорючим рідким діелектриком, такий захист маркується літерою "М". Кварцевому заповнення відповідає буква "К". Буква "А" позначає захисне автоматичне відключення, яке забезпечить зняття напруги з усіх струмовідних частин, якщо захисна оболонка отримає пошкодження, причому відключитися встигне до того, як відбудеться спалахування навколишнього вибухонебезпечного середовища. Як свідчить опис, рудникове нормальне електрообладнання зазвичай містить одночасно кілька видів такого захисту.

Захист електроустановок

Для живлення електричних приймачів у підземних виробках застосовується трифазний змінний струм частотою 50 гц і напругою до 1140660380 і 220 вольт. Для живлення систем освітлення та электросверл подається трифазний змінний струм частотою 50 герц і напругою 127 вольт. Трансформаторних підстанцій потрібна передача електроенергії напругою 3 6 і 10 кіловольт, а для контактної мережі електровозів - постійний 250 вольт. Відповідне ГОСТу рудникове електрообладнання повинно враховувати умови запиленості і високої вологості при обслуговуванні, монтажі і транспортуванні. Електрообладнання підвищеної надійності від вибуху забезпечується засобами, які перешкодять небезпеки виникнення іскор, дуг і забезпечать вибухозахист, якщо умови роботи будуть нормальними. Вибухобезпечне електрообладнання забезпечене захистом навіть при трапилися ушкодженнях. Це магнітні пускачі, електродвигуни, фідерні автомати тощо.

Додаткові вимоги

Оболонки всіх частин електрообладнання повинні бути забезпечені підвищеною механічною міцністю, щоб забезпечити захист від пошкоджень і проникнення всередину твердих частинок, пилу і води. Температура зовнішніх частин всіх оболонок не повинна бути вищою двохсот градусів за Цельсієм при тривалому режимі, а при короткочасному - вище чотирьохсот п'ятдесяти градусів. Все це - не більше трьох хвилин, після чого повинне послідувати негайне охолодження. Електрообладнання повинно забезпечуватися теплостійкою, вологостійкою, дугостойкой і маслостойкой ізоляцією, розрахованою на умови роботи при вологості до ста відсотків і при температурі тридцять п'ять градусів. Обов'язкові кабельні вводи з глухими або штепсельних муфтами. Всі електричні апарати при експлуатації повинні піддаватися частого огляду з перевіркою захисту, контактів тощо. Вони повинні бути з блокуванням механічної, електричної або обома одночасно, щоб перешкоджати відкриттю кришок або роз'єднання штепселів під електричним навантаженням, а також включення апарату при незакритих кришці. Конструкція блокувального вузла повинна забезпечувати розрив контактів. Масляне заповнення може бути допущено тільки для стаціонарних установок (контролери, автотрансформатори, реостати і напівпровідникові випрямлячі), і тільки до 700 вольт.

Ступеня небезпеки

Різні види електрообладнання і його окремі елементи можуть бути в різній мірі небезпечні при тих чи інших умовах експлуатації. Тому підхід до забезпечення безпеки повинен бути диференційованим, а ступінь суворості вимог дотримуватися в залежності від умов. Наприклад, асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором, у якого зазвичай не буває ніякого іскріння, значно менше вибухонебезпечний, ніж двигун з фазним ротором, де іскріння на контактних кільцях присутня практично завжди. Або шинна розподільна коробка, де здійснено правильний монтаж, небезпечного нагрівання або іскріння не підлягає, а тому і для рудникової вибухової атмосфери не становить такої небезпеки, як вимикач, який на контактах завжди має електричну дугу при відключенні двигуна.

Висновки

Установки, які перебувають у вибої або в інших небезпечних місцях, нехай і добре провітрюваних, повинні бути стовідсотково безпечні. Зазвичай економлять на обладнанні, застосовуючи більш дешеве і не розрахована на внутрішній тиск, який може надати на це обладнання вибух. Застосовують звичайне рудникове нормальне виконання навіть там, де немає відповідних умов, в кращому випадку ставиться електрообладнання підвищеної надійності. Однак виключити іскріння або нагрівання небезпечних елементів вдається далеко не завжди. Підвищення надійності досягають, укладаючи нормально іскрять частини електрообладнання під взривобезопасную оболонку. Або занурюють у масло струмоведучі частини і обмотки. Виготовлення рудникового електрообладнання повинно виключити найменшу можливість виникнення небезпечних температур, щирий або електричної дуги.