Практическая работа "Изучение последовательности операций выполнения монтажа местного заземления в шахте" по МДК 03.01. "Монтаж электрооборудования" по профессии "Электрослесарь подземный"

Практическая работа

Тема: Изучение последовательности операций выполнения монтажа местного заземления в шахте.

Цель: расширить знания учащихся о конструкции местных заземлителях, изучить способы подсоединения местных заземлителей к конкретным потребителям электрической энергии

Оборудование: опорный конспект, схема общешахтной заземляющей сети, схемы конструкций местных заземлителей

Опорный конспект

На рис. 1 представлена схема шахтной заземляю­щей сети, на которой для упрощения и большей нагляд­ности показаны лишь главнейшие элементы.

По ПБ защитному заземлению подлежат свинцовые оболочки (броня) высоковольтных кабелей, РУ ВН, их вводные и выводные кабельные муфты, корпуса соединительных чугунных муфт, кабелей со свинцовой оболочкой, корпуса всех электродвигателей, пускозащитной аппаратуры. Заземлению не подлежат защитные оболочки полугибких и гибких кабелей с заземляющими жилами, металлическая крепь, токовые рельсы электровозной откатки. Общешахтная система заземления создается на любом действующем горизонте и состоит из главных заземлителей (з) и местных заземлителей (у любого токоприемника), которые связаны с главными заземлителями заземляющей цепью, функции которой выполняют заземляющие жилы гибких и полугибких кабелей со свинцовой оболочкой (основной и резервной).

Главные заземлители (не менее 2-х) в шахтах с водопритоком размещается в зумпфе ствола и в главном подземном водосборнике горизонта. Они выполняются из листового железа сечением ≥75мм² толщиной 5мм с длиной листа не менее 2,5метра. В камере ЦПП, в которой размещены РУ создается заземляющая шина из полосовой стали, к которой с помощью стальных отводов сечением 50мм² либо медным проводом Ø 25мм² болтами подключается к главному заземлителю. К заземляющей шине ЦПП стальными или медными отводами подсоединяется броня вводных кабелей со свинцовой оболочкой 6кВ и корпуса РУ. У любого отдельного токоприемника в подземных выработках создаются местные заземлители, которые при наличии водоотливных канавок выполняются из листов железа сечением ≥ 0,6м², толщиной 3мм, которые размещаются на песчаной подушке на дне водоотливной канавки и засыпаются мелкой породой. Местные стальные заземлители присоединяются к корпусам. При наличии нескольких ТП вблизи друг от друга их корпуса присоединяют к металлической шине, которая отводом присоединена к групповому местному заземлителю. Заземление передвижных трансформаторов осуществляется с помощью заземляющей жилы гибких или полугибких кабелей. В сухих выработках без водопритока в качестве местных заземлителей используется полые металлические трубы длиной 1,5 метра, которые размещаются в шпуре глубиной 1,4 метра и сваркой присоединяются к металлическому отводу. При этом для снижения переходного сопротивления поверхности трубы по длине трубы сверлят 20 отверстий, а внутреннюю часть заполняют смесью песок-соль в соотношении 6/1. При этом их стараются разместить в местах капежа, а при их отсутствии, периодически их увлажняют. Величина сопротивления цепи заземлителя гибких кабелей с дистанционными цепями управления передвижных машин на участке ТП(машины) – пускатель на напряжение 660В не должно превышать 100 ОМ, а при напряжении = 1140В ≤50 Ом. Благодаря параллельному подсоединению местных заземлителей к главному, заземляющая цепь обладает малым сопротивлением и способствует проводимости токов утечки По требованиям ПБ сопротивление замеренное у местного заземлителя токоприемника наиболее удаленного от главного заземлителя при наличии водопритока не должна превышать 2 Ом, а без водопритока 4 Ом. Ежесменно обязательно нужно производить осмотр состояния местных заземлителей. Спец. бригады один раз в квартал спец. приборами производят замер напряжения прикосновения и сопротивления местного заземлителя у каждого токоприемника, результаты которых заносятся в спец. журнал состояния общешахтной сети заземления.

Местные заземлители для влажных выработок (при наличии водоотливных канавок) изготовляют из сталь­ного листа 1 (рис. 2.3, а) площадью не менее 0,6 м2, длиной не менее 2,5 м, толщиной не менее 3 мм. Раз­мещают его в углубленной водоотливной канавке и за­сыпают мелкой породой или песком. К заземлителю приваривают (или прикрепляют болтами с луженым контактом) заземляющий проводник 2 из стали сечени­ем не менее 50 мм2 или меди сечением не менее 25 мм2, который и соединяет заземлитель с корпусами зазем­ляемого оборудования.

Местный заземлитель для сухих выработок (рис. 2.3, б) изготовляют из трубы 1 диаметром 35 мм, длиной 1500 мм. Для лучшего контакта по периметру трубы просверливают не менее 20 отверстий диаметром не ме­нее 5 мм. Трубу закладывают в шпур и засыпают пес­ком 2, периодически увлажняя. К трубе через наружный электрический контакт (луженое болтовое соединение или сварка) подсоединяют заземляющий проводник из меди сечением не менее 25 мм²или из стали сечением не менее 50 мм².

Местные заземлители устраивают: во всех электромашинных камерах; у всех распредустройств и трансформаторных подстанций; у каждого индивидуально установленного выключателя или распределительного устройства; у каждой кабельной муфты (для сети стационарного освещения местные заземления разрешается устраивать не для каждой муфты или светильника, а через каждые 100 м кабельной сети); у отдельно установленных машин.При установке одного заземлителя на группу заземляемых объектов заземляющий проводник выполняют в виде шины, к которой при помощи отдельных ответвлений (из стали сечением не менее 50 мм2 или из меди сечением не менее 25 мм2) присоединяют заземляемые объекты.

В качестве проводников, связывающих местные и главные заземлители в единую параллельную сеть, ис­пользуют стальную броню и свинцовую оболочку брони­рованных

кабелей, заземляющие жилы гибких и полугибких кабелей. Стальную броню и свинцовые оболочки отдельных отрезков бронированных кабелей соединяют с корпусами машин и заземляющих устройств при помо­щи стальных (сечением не менее 50 мм²) или медных (сечением не менее 25 мм²) перемычек; заземляющие жилы гибких и полугибких кабелей подсоединяют к за­земляющим контактам внутри корпусов машин.

Схемы заземления конкретных потребителей электро­энергии даны на рис. 2.4.

Заземление отдельных аппаратов в распределитель­ном пункте осуществляется двояко: присоединением их корпусов к местному заземлителю и соединением их кор­пусов друг с другом с помощью заземляющих жил гибких кабелей, соединяющих между собой отдельные аппараты. Через стальную броню, свинцовые оболочки бронированных кабелей и заземляющие жилы гибких кабелей осуществляется электрическая связь заземления РП штрека с заземлением участковой подстанции, с обо­лочкой кабеля 6 кВ, с главным заземлением в зумпфе и водосборнике.

 Каждый подлежащий заземлению объект должен присоединяться к сборным заземляющим проводникам или заземлителю с помощью отдельного ответвления сечением не менее 50 мм2 из стали или 25 мм2 из меди.

Последовательное присоединение заземляемых объектов к сборным заземляющим проводникам или заземлителям запрещается.

Помимо местного заземления все электрические машины и аппараты, муфты и другая кабельная арматура с присоединенным бронированным кабелем должны быть снабжены перемычками сечением не менее 50 мм2 из стали или 25 мм2 из меди, посредством которых осуществляется непрерывная цепь металлических оболочек (свинцовой или алюминиевой) и стальной брони отдельных отрезков бронированных кабелей, как это представлено на принципиальной схеме заземляющих устройств в шахте (рис. 1).

Устройство местных заземлителей в штрековых сточных канавах

В качестве заземлителей в штрековых сточных канавах применяются стальные полосы площадью не менее 0,6 м² и толщиной не менее 3 мм. Для вновь устраиваемых заземлителей длина полосы должна составлять не менее 2,5 м.

Мелкая порода или песок

Рис. 3

Расположение заземлителя в сточной канаве:

 1 — заземляющий электрод; 2 — проводник

 Заземляющие проводники местных заземлителей должны устраиваться из стального провода (троса) сечением не менее 50 мм².

Контактные поверхности соединений проводников к отдельным аппаратам и механизмам должны быть зачищены до металлического блеска и надежно скреплены болтами.

Заземлитель следует укладывать в горизонтальном положении в углубленную канаву на “подушку” из песка или иного гигроскопического материала толщиной не менее 50 мм и сверху засыпать слоем в 150 мм смеси песка и мелких кусков породы. Рекомендуемое расположение заземлителя в сточной канаве показано на рис. 3.

Устройство местных заземлителей в сухих выработках

 В качестве заземлителей в выработках без сточной канавки допускается применять стальные трубы диаметром не менее 30 мм и длиной не менее 1,5 м. Стенки труб должны иметь на разной высоте не менее 20 отверстий диаметром не менее 5 мм.

Труба вставляется в пробуренный шпур глубиной не менее 1,4 м. Шпур должен регулярно увлажняться (рис. 4). 

При необходимости должны устраиваться два заземлителя на расстоянии не менее 5 м один от другого, длиной по 1,5 м каждый. Заземлители соединяются параллельно.

Труба, а также пространство между наружной стенкой трубы и стенкой шпура заполняются смесью из гигроскопического материала (песок, зола и т.п.) и поваренной соли с приблизительно объемным соотношением 6:1.

 Для поддержания постоянной и достаточной влажности через трубу периодически заливается раствор поваренной соли в воде. При наличии в выработке водоотводных труб надо делать искусственный капеж на заземлитель.

Рис. 4.

Устройство заземления с помощью трубы 

Соединение и присоединение заземляющих проводников

 Присоединение заземляющих проводников к заземляющей шине рекомендуется производить, если позволяют условия, сваркой или свинчиванием с помощью болта диаметром 10 мм, как это показано на рис.5 и 6.  Соединение двух отрезков заземляющих тросов показано на рис. 7.

В машинных камерах с бетонной крепью заземляющие магистрали и отводы рекомендуется поддерживать специальными пружинящими изогнутыми штырями, в прочих выработках с бетонной крепью — с помощью скоб. Конструкция штырей и скоб, способ их укрепления в стене и способ прикрепления заземляющих проводов показаны на рис. 8.

Расстояние между осями штырей и скоб вдоль заземляющего провода рекомендуется принимать не более 1 м.

Рис. 8.

Крепление заземляющего проводника в камере с бетонной крепью:

1— зажим для крепления плоских шин; 2 — зажим для крепления троса;
3 — трос; 4 — шина

В выработках с деревянной крепью заземляющие проводники рекомендуется укреплять стальными скобами, как это показано на рис. 9. 

Рис. 9.

 Крепление заземляющего проводника в выработках с деревянной крепью:

1 — стальная скоба; 2 — заземляющий проводник

Для устройства местных заземлителей электрооборудования номинальным напряжением выше 127 В переменного и 110 В постоянного тока допускается использовать не менее трех рам металлокрепи, соединенных между собой металлическим проводником (тросом, полосой и т.п.) из стали или меди сечением не менее соответственно 50 и 25 мм  и имеющих связь с другими рамами крепи посредством распорных элементов.

Для устройства местных заземлителей электроустановок номинальным напряжением до 127 В переменного и до 110 В постоянного тока протяженных металлокоммуникаций, а также металлических элементов объектов, на которых может накапливаться статическое электричество, допускается использовать одну раму металлокрепи.

Для дополнительного заземления устройств защитного отключения допускается использовать в качестве заземлителя одну раму металлокрепи, не используемую в качестве защитного заземления, или отдельный искусственный заземлитель.

Каждый подлежащий заземлению объект должен присоединяться к сборным заземляющим шинам или заземлителю при помощи отдельного ответвления из стали или меди сечением не менее 50 и 25 мм  соответственно. Для устройств связи допускается присоединение аппаратуры к заземлителям стальным или медным проводом сечением не менее 12 и 6 мм  соответственно.

Сборные заземляющие проводники для группы заземляемых объектов изготовляют из стали сечением не менее 50 мм  или из меди сечением не менее 25 мм .

Сечение сборных заземляющих проводников стационарного оборудования околоствольных электромашинных камер и центральной подземной подстанции с напряжением свыше 1,2 кВ должно соответствовать сечению главной цепи заземления. Для заземления передвижного электрооборудования напряжением до и выше 1,2 кВ должны использоваться заземляющие жилы питающих кабелей.

В контрольных кабелях при использовании кабеля с пластмассовой оболочкой и стальной броней последнюю разрешается использовать в качестве заземляющего проводника. Для повышения проводимости заземляющей цепи необходимо использовать одну или несколько жил кабеля общим сечением не менее 1 мм .

Все электрические машины и аппараты, муфты и другая кабельная арматура с присоединенными бронированными кабелями должны быть снабжены перемычками, посредством которых осуществляется непрерывная цепь металлических оболочек и стальной брони отдельных отрезков бронированных кабелей.

Ход работы

1.Задание 1. Внимательно ознакомьтесь с предложенным материалом. Ответить на вопросы:

- Перечислите основные элементы общешахтной системы заземления.

- Укажите, где размещаются главные заземлители в шахте.

- С помощью чего осуществляется заземление передвижных трансформаторов?

2.Задание 2. Дайте описание устройству местных заземлителей в штрековых сточных канавах. Начертите рис.3.

3.Задание 3. Дайте описание устройству местных заземлителей в сухих выработках. Начертите рис.4.

4.Задание 4. Перечислите способы присоединения заземляющих проводников к заземляющей шине.

5. Вывод.