УДК 620.9

ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ШАХТНЫХ СООРУЖЕНИЙ РАЗЛИЧНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Батаршин Виталий Олегович1, Тимохин Роман Андреевич1, Козлов Павел Геннадьевич1
1Учебный военный центр, Дальневосточный федеральный университет, г. Владивосток

Аннотация
В данной статье рассмотрены особенности энергетического обустройства шахтных пусковых установок и шахтных сооружений различного назначения, категории электроприёмников. Статья подтверждает актуальность организации бесперебойного электроснабжения потребителей электрической энергии.

Ключевые слова: , , , , ,


Библиографическая ссылка на статью:
Батаршин В.О., Тимохин Р.А., Козлов П.Г. Электроснабжение шахтных сооружений различного назначения // Современная техника и технологии. 2017. № 7 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2017/07/13697 (дата обращения: 10.07.2017).

Современные шахтные пусковые установки (далее ШПУ) имеют большое количество электрифицированного оборудования, как на поверхности земли, так и под ней. Суммарная мощность таких ШПУ достигает десятков мегаватт. Для питания подземного комплекса ШПУ и боевой зоны командного пункта в основном создаются подстанции, распределительные пункты, а также кабельные и воздушные линии электропередач, последние используются крайне редко так, как они демаскируют боевую зону командного пункта. Поэтому ШПУ питаются от главных подстанций, используя подземный тип соединения [1].

Само электроснабжение осуществляется тремя способами: от автономных источников питания; от собственных источников питания связанных с энергосистемой; от энергосистем. Гражданские шахты часто используют последний метод, т.к. при электроснабжении шахты от энергосистемы, энергосистема превосходит в десятки и сотни раз нагрузки отдельного шахтного или рудного предприятия. Комплекс энергоснабжения состоит из двух систем: из систем внешнего электроснабжения (совокупности сооружений, обеспечивающих передачу электроэнергии от точки присоединения к энергосистеме до принимающих подстанций) к которой относится ГПП (главная понижающая подстанция), которая соединена с подстанцией энергосистемы при помощи ЛЭП или кабелей. И систем внутреннего электроснабжения, которые характерны для автономного типа питания из-за наличия на территории: трансформаторных подстанций, распределительных узлов, автономных источников питания.

Системы питания электроприемников создаются, исходя из правил по бесперебойности или надежности электроснабжения (рис. 1). По надёжности электроснабжения все электроприёмники (далее ЭП) делятся на три категории. Одни из них допускают перерыв в электроснабжении на время ремонта (не более суток), другие -  не допускают вообще или допускают на очень короткий срок, что обуславливается параметрами работы каждого отдельного электроприёмника. Для безопасной работы отдельных агрегатов необходимо обеспечить бесперебойную подачу электроэнергии, для этого осуществляют резервное электроснабжение приёмников особой группы [2-4].

Электроприемники первой категории, перерыв в питании которых приводит к опасности для жизни людей, к выходу из строя криогенных установок и электрифицированного оборудования, к которому относится автоматическая оборона периметра командного пункта, а так же к длительной остановке сложного процесса проверки боеспособности ШПУ и поддержания её в боевой готовности. К таким ЭП относятся: вентиляционные системы главного проветривания, противопожарные системы, лифтовые помещения, а также технологический комплекс поверхности и другие. ЭП первой категории обязаны обеспечиваться энергией за счет двух автономных источников питания, которые подключены с помощью приводов двумя различными линиями снабжения.

Рис. 1. Организация системы питания электроприёмников.

К ЭП второй категории относятся такие, отключение электроэнергии в которых возможно на время, достаточное для включения дополнительного (резервного) питания.

ЭП третьей категории являются такие, прекращение питания, которых не вызывает значительных последствий.

ШПУ редко оборудуется ЭП II и III категории. При выходе из строя одной из линий электропередач, другая должна содержать электроэнергией все ЭП. При нормальных условиях работы автономных источников токов, происходит раздельная работа линий электропередач. В сетях и для монтажа распределительных устройств применяются провода марки РМ и РГМ. Токопроводящие жилы кабеля имеют изоляцию, состоящую из теплостойкой натуральной и синтетической резины, которая допускает длительный нагрев до 65°С и обеспечивает высокое электрическое сопротивление изоляции [5].

Эксплуатация электрических кабелей в условиях влияния окружающей среды связана с ухудшением диэлектрических свойств изоляционных материалов с течением времени. Такими факторами может быть воздействие влаги, пыль, песок, солнечное излучение, и биологические факторы. Воздействие влаги на металлы и изоляционные материалы имеет разную природу, но одинаковый конечный результат – разрушение исходной структуры материала. [6].

Для электроснабжения гражданских и военных шахт используется трехфазный  переменный ток напряжением в 220 кВ при частоте 50 Гц, однако на современных шахтах давно используется распределительное напряжение равное 6 кВ. Для подземных же потребителей применяются напряжения от 127 до 1140 В. Для распределения электроэнергии внутри периметра и между периметрами, при питании их от одной ПС, сооружаются линии распределения по радиальным, магистральным и кольцевым схемам.

Стоит отметить, что строительство шахт зависит от расположения и устройства систем внутреннего электроснабжения. Самой большой опасностью для любых шахт является отключение электроэнергии, ведь при выходе из строя ЛЭП возможен выход из строя самой ракеты, что может привести к серьезным последствиям. Однако такая ситуация возможна при коротком замыкании или при уничтожении автономных источников питания, но при нынешнем уровне развития технологий и переходе с использования кабелей на использование шинопроводов, что повысило нагрузку на линии свыше 1000 А, вероятность таких ситуаций сводится к тысячным долям процентов.


Библиографический список
  1. Электрификация СССР (1967-1977 гг.), под общ. ред. П.С. Непорожнего, М.: – Энергия, 1977. – 312 с.
  2. Чернеев А.М., Федюк Р.С. Варианты энергосберегающих технологий для эксплуатации зданий// Энергетика: эффективность, надежность, безопасность. Материалы трудов XXI Всероссийской научно-технической конференции. В 2 томах. Томский политехнический университет. – Томск: Изд. ООО “Скан”,  2015. -  С. 15-18
  3. Федюк Р.С., Мочалов А.В., Тимохин А.М., Муталибов З.А., Ильинский Ю.Ю. Использование повышающего преобразователя в качестве источника питания электротехнических устройств// Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи. Материалы III Российской молодежной научной школы-конференции. Национальный исследовательский Томский политехнический университет. – Томск: Изд. ООО “Скан”,  2015. -  С. 43-46
  4. Федюк Р.С. Ограничение тока однофазного короткого замыкания на землю// Электротехника. Энергетика. Машиностроение. Сборник научных трудов I Международной научной конференции молодых ученых. Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ); Новосибирский государственный технический университет. – Новосибирск: Изд. Новосибирский государственный технический университет, 2014. – С. 57-60
  5. Ким А.Е. Кабели и провода для судовых электрических сетей// Сборник докладов 63-й Международной молодежной научно-технической конференции «Молодежь. Наука. Инновации», 17-20 ноября 2015 г. – Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2015. – 356 с. (С. 218-219)
  6. Барышев Н.А. Влияние окружающей среды на изоляционные материалы// Сборник докладов 63-й Международной молодежной научно-технической конференции «Молодежь. Наука. Инновации», 17-20 ноября 2015 г. – Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2015. – 356 с. (С. 206-208)


Все статьи автора «Козлов Павел Геннадьевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: