УкрНДІВЕ

Джерела живлення шахтні типу ИПШ

Джерело живлення призначене для перетворення загальношахтної трифазної змінної напруги 380/660 В або 660/1140 В у трифазну напругу 127 В і 220/127 В для живлення одного електросвердла, висвітлення й пристроїв автоматики.

Рисунок 1 – Загальний вид ИПШ (ліворуч ИПШ-1, праворуч ИПШ-2)

Джерело живлення виготовляється за рівнем вибухозахисту – «вибухобезпечним» (РВ), по виду вибухозахисту – «вибухонепроникна оболонка підгрупи 3В» (3В) і «іскробезпечний електричний ланцюг рівня Иа» (Иа), має маркування вибухозахисту РВ 3ВИа, і може застосовуватися у виробленнях вугільних і сланцевих шахт, небезпечних по газу (метану) і (або) вугільного пилу відповідно до НПАОП 10.0-1.01-05 «Правила безпеки у вугільних шахтах».

• температура навколишнього повітря від -10 °С до +35 °С;
• верхнє значення відносної вологості навколишнього повітря (98±2) % при температурі 35 °С;
• номінальні значення механічних зовнішніх факторів, які впливають за ДСТ 17516.1 для групи механічного виконання М5;
• навколишнє середовище вибухонебезпечне по газу (метану) і (або) вугільному пилу, запиленість до 1200 мг/м³;
• робоче положення у просторі – горизонтальне. Допускається відхилення від робочого положення не більш, ніж на 20° у будь-яку сторону.
• коливання напруги живильної мережі від 0,85 до 1,1 U_ном.

Джерело живлення являє собою вибухонепроникну оболонку, яка складається з корпуса, кришки, яка швидко відкривається, кришок вступного та вивідного відділень, камери роз'єднувача, монтажної кришки апаратного відділення та кабельних вступних пристроїв.

Рисунок 2 – Загальний вид джерела живлення шахтного ИПШ

Корпус являє собою зварену конструкцію, яка складається із чотирьох відділень: вступного (мережного), вивідного, роз'єднувача та апаратного. Вступне та вивідне відділення відділені від інших вибухонепроникними перегородками.

Вступне відділення призначене для уведення, транзитного виводу та приєднання до джерела живлення силового кабелю. Для цієї мети передбачені два кабельних вступних пристрої та набір прохідних затисків.

Відділення висновків призначене для уведення та приєднання кабелів струмоприймачів і кабелів контрольних ланцюгів. Відділення постачене трьома кабельними вступними пристроями для підключення електросвердла, висвітлення та живлення апаратури керування та чотирма кабельними вступними пристроями для підключення додаткового заземлення реле витоку, місцевого висвітлення або резервного і двох кнопкових постів дистанційного керування.

У вивідному відділенні замість прохідних ізоляторів зі струмоведучими шпильками застосовані проведення, залиті в обоймі ізоляційною масою, яка твердіє. Кінці проводів приєднані до клемнику. У якості клемника використаються складальні контактні затиски фірми «WAGO». Для підключення провідників у затисках використається стандартна викрутка, яка вводиться в отвір корпуса паралельно провіднику і, віджимаючи натяжну пружину, відкриває вікно для уведення провідника.

У відділенні роз'єднувача розміщений захисний автоматичний вимикач, який одночасно використається як роз'єднувач. Роз'єднувач електрично пов'язаний із вступним відділенням за допомогою прохідних затисків, а з апаратним – силовими проводами.

В апаратному відділенні розташований трансформатор, на якому встановлена панель із набором силової апаратури. Висновки первинних обмоток трансформатора підключені до блоку затисків і можуть бути з'єднані в «зірку» або «трикутник». Вторинні обмотки першого каналу живлення навантаження напругою 127 В не перемикаються і з'єднані «зіркою». Вторинні обмотки другого і третього каналів живлення навантаження при необхідності можуть бути перез'єднані із «зірки» (220 В) на «трикутник» (127 В).

На внутрішній поверхні кришки, яка швидко відкривається, встановлена панель із блоками керування, захисту, сигналізації та ін.

На зовнішній поверхні кришки, яка швидко відкривається, розташовані: оглядове вікно, штовхальники кнопок, рукоятка приводу запірного кільця.

Кришка механічно зблокована з роз'єднувачем таким чином, що при включеному роз'єднувачі її не можна відкрити і навпаки, при відкритій кришці не можна включити роз'єднувач.

Конструкцією джерела живлення передбачена можливість пломбування кришки, яка швидко відкривається, в закритому положенні пломбою. Для цієї мети передбачені отвори на рукоятці приводного вала замка кришки і блокувальному важелі.

Для місцевого заземлення корпуса передбачені зовнішні заземлюючі затиски. У кабельних уведеннях для силових ланцюгів передбачені зовнішні та внутрішні заземлюючі затиски.

Електрична схема джерела живлення забезпечує:

• по каналу 1 роботу ручного електросвердла напругою 127 В, потужністю 1,6 кВт;
• по каналах 2 і 3 живлення напругою 127 або 220 В, освітлювального навантаження та пристроїв автоматики рівномірно розподілених по фазах сумарною потужністю не більше 2,2 кВт;
• захист від струмів короткого замикання в ланцюгах, які відходять від джерела живлення, за допомогою реле максимального струму з фіксованою уставкою спрацьовування (50 ± 5) А (канал 1) і регульованими уставками спрацьовування від 10 до 50 А (канали 2 і 3);
• загальносітьовий захист від струмів витоку в ланцюгах, які відходять;
• блокування, яке перешкоджає подачі напруги на ланцюги, які відходять, при спрацьовуванні реле витоку;
• попередній контроль опору ізоляції та блокування, що перешкоджає подачі напруги на ланцюги, які відходять;
• нульовий захист ланцюгів, які відходять;
• захист від короткого замикання в ланцюгах дистанційного керування;
• захист від самовключення при підвищенні напруги живильної мережі до 1,5 номінального;
• при обриві або збільшенні опору ланцюга заземлення до значення більше 50 Ом;
• селективну світлову сигналізацію про спрацьовування максимального струмового захисту;
• селективну сигналізацію про зниження опору ізоляції нижче припустимого значення на відключених приєднаннях;
• деблокування максимального струмового захисту;
• перевірку функціонування реле витоку;
• іскробезпечні ланцюги дистанційного керування.

Рисунок 3 – Схема зовнішніх підключень джерела живлення шахтного типу ИПШ
A1 – джерело живлення шахтне типу ИПШ; А2 – електросвердло; А3 – кнопковий пост керування висвітленням;
А4 – кнопковий пост керування живленням пристроїв автоматики; А5 – пристрій автоматики;
EL – світильник; XT – трійникова муфта

Джерело живленням виготовляється за рівнем вибухозахисту – вибухобезпечним (РВ), по виду вибухозахисту – «вибухонепроникна оболонка підгрупи 3В» (3В), «іскробезпечний електричний ланцюг рівня Иа» (3ВИа) і має маркування вибухозахисту РВ 3ВИа.

• всі елементи, які нормально іскрять, укладені у вибухонепроникну оболонку за ДСТ 22782.6-81, яка витримує тиск вибуху та виключає передачу вибуху в навколишнє вибухонебезпечне середовище, має високий ступінь механічної міцності за ДСТ 22782.0-81;
• приєднання зовнішніх ланцюгів виробляється в оболонці вступного відділення, що має високий ступінь механічної міцності за ДСТ 22782.0-81 і ступінь захисту IP54 за ДСТ 14254-96;
• ступінь захисту оболонки джерела живлення від зовнішніх впливів IP54 забезпечується щілинним захистом;
• максимальна температура контактних з'єднань при нормальних режимах експлуатації не перевищує 65 °С;
• конструкція кабельних вступних пристроїв забезпечує надійне ущільнення кабелів, які підводять, і неможливість їх проворота та висмикування;
• знімні кришки постачені написами «ОТКРЫВАТЬ, ОТКЛЮЧИВ ОТ СЕТИ» і «ОТКРЫВАТЬ, ОТКЛЮЧИВ РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ», на кришці, яка швидко відкривається, зазначено маркування вибухозахисту «РВ 3ВИа»;
• міцність оболонки перевіряється за ДСТ 22782.0-81 і ДСТ 22782.6-81. При цьому на підприємстві-виготовлювачі міцність кожної вибухонепроникної оболонки перевіряється іспитовим тиском 1,0 МПа протягом часу, необхідного для її огляду, але не менш 10 с;
• вибухонепроникність оболонки джерела живлення забезпечується застосуванням щілинного вибухозахисту;
• вибухозахисні поверхні захищені від корозії антикорозійним змащенням. Всі болти, гвинти та гайки, які кріплять деталі із вибухозахисними поверхнями, а також струмоведучі та заземлюючі затиски забезпечені від самовідгвинчування пружинними шайбами. Доступ до зовнішніх болтів знімних кришок можливий тільки за допомогою спеціального інструмента;
• с видом вибухозахисту «іскробезпечний електричний ланцюг» виконано блок керування. Іскробезпека ланцюгів керування та блокування досягається наступними методами та засобами:
  1. гальванічним поділом іскробезпечних ланцюгів від неіскронебезпечних за допомогою розділових трансформаторів, виконаних відповідно до вимог п.1.8 ДСТ 22782.5-78;
  2. іскрозахисними елементами FИа, які находяться у блоці БДУ та закритими пластмасовим кожухом і принциповими рішеннями електричної схеми джерела живлення у відповідності до ДСТ 22782.5-78;
  3. висновком блоку керування в нерозбірну конструкцію.