1. Обзор

Взрывозащищённый питающий выключатель для горной промышленности широко применяется в подземных условиях угольных шахт. Размыкание и замыкание соединений между верхними и нижестоящими звеньями распределительной системы обеспечивают защиту электроснабжения следующего уровня и облегчают техническое обслуживание линии этого уровня. Взрывозащитные свойства данного изделия заключаются в том, что его корпус обладает взрывозащитными и взрывостойкими характеристиками, что играет важную роль в предотвращении воспламенения и детонации шахтного газа от электрических искр, а также в обеспечении безопасности персонала. Однако указанные меры всё же не способны полностью исключить возникновение взрывов шахтного газа и угольной пыли, вызванных неполадками, сопровождающимися образованием электрических искр. Как показывают случаи аварий, именно электрические искры являются основной причиной взрывов шахтного газа и несчастных случаев, связанных с поражением электрическим током. Следовательно, в эксплуатации обычного взрывозащищённого электрооборудования, применяемого в подземных условиях угольных шахт, по‑прежнему имеются недостатки в плане взрывозащитных характеристик.

Взрывозащищённая конструкция обычных взрывозащищённых питающих выключателей для горных работ разделена на две части: кабельную камеру и основную камеру; обе эти камеры выполнены во взрывозащищённом исполнении. Основная камера оснащена электрической и механической блокировками, тогда как кабельная камера таких блокировок не имеет. Именно из‑за этого недостатка при случайном нарушении правил эксплуатации операторы могут открыть кабельную камеру и производить работы под напряжением. Это не только чревато травмами, но и с большей вероятностью может привести к взрывам газов, вызванным электрическими искрами, возникающими при проведении работ под напряжением. Поскольку места эксплуатации находятся в среде взрывоопасных газов, Правила по безопасности в угольных шахтах чётко устанавливают запрет на проведение ремонтных работ под напряжением в подземных условиях и требуют переноса электрооборудования. Тем не менее в реальном производственном процессе подземные электрослесари нередко осуществляют незаконные работы под напряжением. В настоящее время многие угольные шахты используют взрывозащищённые питающие выключатели, в которых лишь взрывозащищённая камера оборудована механическим замком, который невозможно открыть без отключения питания. Однако любое устройство блокировки в кабельной камере также позволяет открыть её при наличии напряжения.

Взрывозащищённая и обязательная технология поэтапной блокировки типа * * позволяет существенно повысить уровень взрывозащиты угольных шахт и предотвращает неправильную подачу электроэнергии со стороны вышестоящих уровней при проведении работ под напряжением и ремонтных операций. Успешно разработан новый тип взрывозащищённого и обязательного поэтапно блокируемого питающего переключателя для шахт, который устраняет технические недостатки обычных взрывозащищённых шахтных переключателей — отсутствие механической и электрической блокировки в кабельном отсеке. Достигнуто отключение питания и поэтапная блокировка при открытии крышки кабельного отсека. По сути, это исключает необходимость открывать крышку кабельного отсека для выполнения работ под напряжением и случайную подачу электроэнергии на предыдущий уровень.

2. Характеристики взрывозащищённого и основного * * типа с пошаговым блокирующим подачей переключателя:

Взрывозащищённый и основной типовой запирающий вводный переключатель для горнодобывающей отрасли разделяет кабельную камеру на две независимые взрывозащищённые кабельные камеры: камеру ввода питания и камеру вывода нагрузки. Если какая‑либо из кабельных камер открывается под напряжением, новый тип переключателя с помощью запорного механизма может отключить питание соответствующих полюсов и заблокировать их (камера вывода нагрузки отключается и блокируется на уровне текущего выключателя, а камера ввода питания отключается и блокируется на уровне выключателя более высокого уровня) до того, как будет произведено взрывное открытие данной кабельной камеры.

а. Входная камера открывается и блокируется с помощью набора переключателей (нормально разомкнутых контактов), которые отключают и фиксируют питающий выключатель верхнего уровня (у питающего выключателя верхнего уровня предусмотрена специальная точка отказа для иерархической блокировки), что обеспечивает простоту и надёжность эксплуатации.

б. Отсек вывода обеспечивает блокировку локальной защиты посредством набора значений переключателей (нормально разомкнутых контактов), что позволяет осуществить срабатывание и блокировку переключателя.

c. Во время планового обслуживания при отключении электроэнергии, при открытии вводного отсека запирайте выключатель высшего уровня, чтобы предотвратить подачу электропитания.

3. Принцип работы взрывозащищённого и основного шахтного запирающего подающего выключателя с классификацией по типу * *:

а) Откройте запорную крышку на входной стороне распределительной камеры; при этом верхний вводной выключатель будет отключён и заблокирован. Перед тем как открыть входную крышку распределительной камеры (2; см. прилагаемый рисунок), необходимо сначала открыть ступенчатую запорную крышку (1) на входной стороне камеры. При открытии ступенчатой запорной крышки (1) распределительной камеры ступенчатый запорный шток (4) входной крышки поднимается, одновременно поднимается и ступенчатый запорный шток (6) входной камеры. Набор контактных значений на кнопочном переключателе блокировки (10) — пассивные контакты нормально разомкнутые 250 В/2 А — через блокировочный провод (требуется подключение пользователя) подаёт сигнал на отключение на вышестоящий выключатель; если вышестоящий выключатель (для устройств без функции иерархической блокировки можно использовать другие функции защиты) не отключается и не блокируется, то…

б) Откройте запорную крышку выходного отсека распределительной камеры и откройте, а затем заблокируйте местный вводный выключатель; перед тем как открыть крышку выходного отсека распределительной камеры (2), необходимо сначала открыть запорную крышку разделения выходного отсека (1). При открытии запорной крышки разделения выходного отсека (1) поднимается стержень блокировки крышки разделения выходного отсека (4), одновременно поднимается стержень блокировки крышки разделения выходного отсека (6), и срабатывает кнопочный переключатель блокировки (10); одна пара нормально разомкнутых контактов кнопочного переключателя блокировки (10) замыкается, срабатывает защита вводного выключателя, и вводный выключатель отключается и блокируется (на дисплее отображается ошибка блокировки по разделению).

4. Применение

Минный взрывозащищённый и основной тип с поэтапной блокировкой подачи питания широко и гибко применяется; он может использоваться совместно с переключателями подачи питания и другими выключателями различных моделей, производителей и типов.

1. Ступенчато‑блокирующий вводный выключатель служит главным выключателем, тогда как ответвительные (подчинённые) выключатели используются без функции ступенчатой блокировки; главный вводный выключатель обладает функцией ступенчатой блокировки как во впускной, так и в выпускной камере, тогда как у выключателей нижнего уровня такой функции нет.

2. Иерархический переключатель подачи питания выполняет функцию вспомогательного (подчинённого) переключателя, тогда как переключатель более высокого уровня использует переключатели подачи питания без функции иерархической блокировки;

а. Ветвевой шкаф с иерархическим блокированием использует только функцию иерархической блокировки отходящего отсека; то есть, при открытии отходящего отсека любого ветвевого шкафа с иерархической блокировкой данный выключатель срабатывает и блокируется (на дисплее отображается сообщение об ошибке иерархической блокировки). При открытии входного отсека любого ветвевого шкафа с иерархической блокировкой необходимо руководствоваться «Правилами по безопасности в угольных шахтах», вручную отключить питание вышестоящего выключателя и произвести его ручную блокировку.

б. Если используется функция блокировки по ступеням в входной камере, то функция блокировки по ступеням верхнего выключателя может быть реализована за счёт незадействованных точек отказа этого верхнего выключателя. Значения переключателей блокировки по ступеням всех ответвительных выключателей (подвыключателей) могут быть подключены параллельно к незадействованным точкам отказа верхнего выключателя (пользователю необходимо фиксировать информацию об отказе), при этом выходная камера любого ответвительного выключателя питания с блокировкой по ступеням может быть открыта. При этом данный выключатель срабатывает и блокируется (на дисплее отображается информация о срабатывании блокировки по ступеням); если открыть входную камеру любого ответвительного выключателя питания с иерархической блокировкой по ступеням, то верхний выключатель также срабатывает и блокируется (на дисплее отображается зафиксированная информация об отказе).

3. И главный выключатель, и вспомогательный (подвыключатель) используют питающие выключатели с функцией ступенчатой блокировки; подключите значения ступенчатых блокировочных выключателей всех вспомогательных (подвыключателей) параллельно к точке неисправности ступенчатой блокировки главного выключателя. Откройте входную камеру любого вспомогательного питающего выключателя со ступенчатой блокировкой — при этом главный выключатель отключится и заблокируется (на дисплее отобразится сообщение о неисправности ступенчатой блокировки); откройте любой вспомогательный питающий выключатель со ступенчатой блокировкой…

Согласно указанным выше характеристикам ступенчатого запирающегося вводного выключателя, его надлежащее использование позволяет в корне предотвратить взрывы газа и электрические поражения, вызванные неправильной или незаконной эксплуатацией, а также исключить возможность возникновения электрических искр при вскрытии кабельной камеры такого выключателя.

Если функция градуированной блокировки неожиданно отключится:

а. Замковый переключатель всегда находился в заблокированном состоянии; достаточно просто снять блокировочный провод;

б. Значение переключателя блокировки находилось в состоянии разблокировки, и отказалась лишь функция иерархической блокировки;

Это не окажет никакого влияния на данную систему коммутации и распределения.

В целом, стимулирование применения данной технологии позволяет вывести эксплуатационные характеристики электрооборудования угольных шахт на новый уровень. Таким образом, эта технология играет крайне важную роль в обеспечении производственной деятельности угольных предприятий.