Р

Рейковий ланцюг

ис. 7.4 Схема живлення тягової мережі перемінного струму на кар’єрах.

7.2 Тягові мережі та їх виконання в шахті та на кар’єрах.

Тягова мережа складається з контактної мережі, живлячих, підсилюючих та відсмоктуючих ліній, рейкового ланцюга (рис.7.5)

Рис. 7.5 Схема тягової мережі шахти.

Контактна мережа 8 живиться від тягової підстанції через автоматичні вимикачі 1, живлячі 2 та підсилюючі кабелі. Зворотній стум із рейкового ланцюга поступає на підстанцію через відсмоктуючий кабель. Місця приєднання живлячого кабелю до контактного проводу та відсмоктуючого кабелю до рейок називаються відповідно живлячим4 та відсмоктуючим 5 пунктами.

Кожна тягова підстанція живить розгалужену контактну мережу, розташовану над залізничними коліями різного призначення, зв'язаними загальною технологічною схемою роботи відкатки. Надійне функціонування і зручність обслуговування контактної мережі досягаються розподілом її на окремі ділянки, що з'єднуються між собою секційними роз'єднувачами 7. Такий розподіл мережі дозволяє виключити будь-яку ділянку шляху для виконання профілактичних робіт і при ліквідації ушкоджень без припинення руху на інших ділянках дороги.

При складанні схеми живлення і секціонування контактної мережі враховують її розподіл на окремі ізольовані ділянки — секції, що одержують живлення по самостійних лініях.

Секції контактної мережі відокремлюються одна від іншої секційними ізоляторами 6.

Відповідно до ПТЭ секційні ізолятори і роз'єднувачі повинні встановлюватися через кожні 500 м контактної мережі, а також на усіх відгалуженнях. У деяких випадках живлення кожної ділянки контактного проводу здійснюється за допомогою окремих живлячих ліній.

Контактний провід виконується з міді чи бронзи, має спеціальний профіль, виготовляється з перерізом 65, 85, 100, 120, 150 мм² марок МФ, БрФ – мідні та бронзові фасонні та МФО, БрФО – мідні та бронзові фасонні овальні.

Підвіска контактного проводу виконується за допомогою спеціальних підвісних затискачів, що складаються з двох щік. Підвісний затискач підвішується до бокового кріплення виробки за допомогою поперечних підтримуючих тросів (гнучкий спосіб підвіски) або закріплюється на кріпленні (жорсткий спосіб). На рис. 7.6 показано гнучкий спосіб підвіски контактного проводу, де контактний провід 2 утримується під покрівлею виробки підвісним затискачем, який кріпиться до підвісу 1. Останній на відтяжках 4 кріпиться до бокових стінок виробки за допомогою хомутів 8.

Рис. 7.6 Гнучкий спосіб підвіски контактного проводу.

Для забезпечення подвійної ізоляції контактного проводу від землі використовуються ізоляційний болт підвісу 1 та ізолятори 3, котрі вставляються в відтяжки 4. В сухих виробках застосовують пряжкові ізолятори, в обводнених – фарфорові горішкові ізолятори. Для натягу дротових відтяжок служать натяжні муфти 7 (з ходом 100 мм) в одній з відтяжок.

Гнучкий спосіб підвіски покращує зняття стуму, на нього менше впливає коливання висоти виробки. Тому використовують в основному гнучкий спосіб підвіски.

Контактний провід підвішується зигзагоподібно, щоб робоча частина струмоприймача електровоза зношувалась по можливості рівномірно. Висота підвіски контактного проводу залежить від призначення виробки, в якій він прокладається і коливається в межах 1,8-2,2 м.

Для створення необхідної провідності рейкового ланцюга на стиках рейки з’єднуються між собою за допомогою перемичок із мідного (не менше 50 мм²) або стального провідника (не менше 350 мм²). Через кожні 50 м всі нитки рейок з’єднуються поперечними перемикачами, що приварюються до підошви рейок.

В якості живлячих та відсмоктуючих кабелів використовують броньовані одножильні кабелі з перерізом 70-300 мм².

Рис. 7.7. Децентралізована схема живлення контактної мережі. Розшифровку позицій див. на мал. 7.5

На шахтах використовуються дві системи електропостачання тягових мереж:

• централізована, при якій тягова мережа горизонту живиться від тягової підстанції, встановленої в навколостовбурному дворі, по одному чи декільком живлячим і відсмоктуючим кабелям (рис. 7.5);

• децентралізована, при якій протяжна тягова мережа горизонту розбита на ділянки, кожна з яких живиться від окремої тягової підстанції (рис. 7.7).

Для зазначеної на рис. 7.5 схеми електропостачання підземної електровозної відкатки характерна наявність ділянок з однобічним живленням. В цьому випадку просто здійснюється захист тягової мережі від струмів к.з., однак іноді ця схема не забезпечує нормального експлуатаційного режиму роботи транспорту. Особливо це відчутно при великій довжині відкатки і значному тяговому навантаженню, коли падіння напруги в тяговій мережі досягає неприпустимих значень. Внаслідок надмірного падіння напруги зменшується швидкість руху, а, отже, і продуктивність відкатки. Поява значної різниці потенціалів в окремих точках рейкового кола приводить до зростання блукаючих струмів.

Як показують розрахунки, довжина ділянки при однобічному живленні, визначена за максимально припустимим падінням напруги в тяговій мережі (30% відповідно до практики проектування) при одночасній роботі трьох 10-тонних електровозів, не перевищує 1,5 км (перетин контактного проводу 100 мм², рейки РЗЗ). Подальше збільшення довжини і продуктивності відкатки вимагає розробки сучасних і більш потужних систем електропостачання підземних тягових мереж.

Найбільш актуальним рішенням цієї проблеми є удосконалювання систем електропостачання підземного електровозного транспорту при існуючій номінальній напрузі тягової мережі 275 В, тому що перехід на більш високу напругу на діючих шахтах зв'язаний із рядом серйозних труднощів, найбільш істотні з яких — створення більш ефективних пристроїв захисту від електротравматизму і пожеж.

При схемі децентралізованого електропостачання (рис. 7.7) можна здійснити двостороннє (роздільне чи паралельне) живлення ділянок контактної мережі.

При паралельному двосторонньому живленні довжина відкатки в 4 рази більше, ніж при однобічному живленні. Але двостороннє живлення контактної мережі від суміжних тягових підстанцій у вугільних шахтах заборонено (через ускладнення і подорожчання захисних пристроїв); ділянки мережі у випадку децентралізованого живлення повинні бути ізольовані один від іншого.

При децентралізації електропостачання підвищується надійність роботи відкатки внаслідок створення розосередженого резерву тягових агрегатів, а також зменшуються блукаючі струми і зв'язана з ними небезпека електрокоррозії. Слід зазначити, що при децентралізованому електропостачанні частину підстанцій — на крилах шахти — можна виконувати пересувними. Однак основна тягова підстанція, що споруджується, як правило, в навколостовбурному дворі, на весь термін служби шахти повинна бути стаціонарною.

Впровадження схем децентралізованого живлення можливо тільки на основі автоматизованих напівпровідникових стаціонарних і пересувних тягових підстанцій, що забезпечують надійну роботу без постійного обслуговуючого персоналу.

Контактна мережа кар’єру в залежності від технологічного призначення залізничних колій ділиться на постійну, обмежено пересувну та пересувну.

На кар’єрному транспорті в залежності від найбільшої швидкості руху використовують наступні види підвіски контактного проводу: жорстку некомпенсовану – при швидкості до 20 км/г; просту некомпенсовану з сезонним регулюванням натягу – до 30 км/г; просту некомпенсовану – до 50 км/г; ланцюгову напівкомпенсовану з автоматичним регулюванням натягу контактного проводу – більше 50 км/г.

Жорстка некомпенсована підвіска використовується на пересувних коліях та на окремих дільницях постійних колій.

На стаціонарних коліях кар’єрів найбільше розповсюдження одержала проста компенсована підвіска контактного проводу.

На одно -, двоколійних перегонах використовують консольні підвіски, які мають декілька варіантів конструктивних рішень. Найбільш удосконаленою є еластична підвіска контактного проводу на похилих неізольованих консолях, яка складається з консолі 1, тяги 2, ізолятору 3, струни 4, фіксатору 6. (Рис. 7.8.).

Рис. 7.8 Гнучка підвіска контактного проводу на похилих неізольованих консолях:

виконання І – при системі постійного струму напругою 1,5 кВ; виконання ІІ – при системах постійного струму напругою 3,3 кВ та змінного струму напругою 10 кВ.

На станціях або багатоколійних перегонах використовують підвіски контактного проводу на гнучких або жорстких поперечинах. Ізоляцію основних вузлів постійної контактної мережі виконують високовольтними підвісними чи стержньовими ізоляторами. Для закріплення контактних проводів в горизонтальному положенні використовують фіксатори.

Підвішений контактний провід ділиться на анкерні перегони. При довжині анкерного перегону до 650 м один кінець контактного проводу кріпиться за допомогою автоматичної анкеровки (з натягом вантажем), другий – жорстко. При великих перегонах обидва кінці мають автоматичну анкеровку.

Обмежено пересувну контактну мережу використовують на дільницях заїздів, на робочих горизонтах та на постійних коліях в кар’єрі при наявності тяжких скельних ґрунтів, де установка блочних фундаментів є затрудненою.

Пересувна контактна мережа на пересувних коліях кар’єра виконується з урахуванням способу пересування рейкової колії та типу екскаваторів, що використовуються (одноковшеві чи баготочерпакові).