Устройства для опережающего контроля качества изоляции, контроля наличия и качества заземления передвижных машин

Защита обслуживающего персонала от поражения электрическим током в рудничной пусковой аппаратуре осуществляется за счет:

применения в цепях управления безопасных величин напряжения;

запрещения включения напряжения на участки сети с низким сопротивлением изоляции токоведущих проводников относительно земли;

запрещения включения машин и механизмов при отсутствии или плохом качестве заземления.

В соответствии с ПБ в цепях дистанционного управления стационарными и передвижными рудничными машинами используют напряжение не выше 40 В, а для комплектных РУ на напряжение свыше 1000 В — не выше 60 В.

Для получения таких величин напряжения в каждом пусковом аппарате монтируют понижающие трансформаторы, через которые питаются цепи управления и некоторые цепи защиты.

В существующих конструкциях реле утечки не предусмотрен контроль качества изоляции сетей потребителей перед включением напряжения.

Включение напряжения па участок сети с поврежденной изоляцией относительно земли опасно для обслуживающего персонала и окружающей среды, поэтому ПБ требуют, чтобы магнитные пускатели были оснащены блокировочными реле утечки (БРУ). БРУ предназначены для контроля качества изоляции электрической сети потребителей перед включением напряжения и осуществления запрета включения пускателя при сопротивлении изоляции относительно земли ниже допустимых норм.

В соответствии с ПИВРЭ БРУ должны осуществлять запрет включения пускателей при сопротивлении изоляции сети относительно земли в 18 кОм — для напряжения 380 В, 30 кОм — для напряжения 660 В, 90 кОм — для напряжения 1140 В, 120 кОм — для напряжения 6000 В.

В рудничных пускателях устанавливают контактные и бесконтактные БРУ.

В контактных БРУ используют электромагнитное реле постоянного тока. Схема подключения контактного БРУ показана на рис. 17.8, а.

От специальной обмотки стабилизатора СТ через выпрямительный мост В и размыкающий блок-контакт К-3 контактора получает питание высокочувствительное реле постоянного тока БРУ. Кнопка КП служит для опробования реле БРУ через резистор R.


При подаче напряжения на контактор во вторичной обмотке стабилизатора СТ индуктируется э. д. с. и по цепи: СТ—В—К-3—БРУ—КП— фаза кабеля потребителя— земля потребителя — земля з — СТ проходит постоянный ток.

Величина постоянного тока будет зависеть от величины сопротивления изоляции сети на отрезке: фаза кабеля потребителя — обмотка потребителя — земля потребителя. Если сопротивление изоляции будет больше установленной нормы, ток будет недостаточный для срабатывания реле БРУ и контакт БРУ-1, который включается в цепь управления контактором, останется замкнутым — пускатель можно будет включить. При сопротивлении изоляции меньше установленной нормы катушка БРУ сработает, разомкнет контакт БРУ-1 — пускатель невозможно включить, так как цепь управления его разомкнута.

Для сигнализации о срабатывании реле БРУ используется другой его контакт БРУ-2, который замыкает цепь сигнальной лампы.

При нажатии на кнопку КП создается дополнительная цепь через резистор R на землю (контролируемая цепь при этом отключается). Так как величина сопротивления резистора равна уставке срабатывания реле, исправное реле БРУ сработает. Так осуществляется проверка исправности реле.

Такие БРУ встраиваются в пускатели ПВИ.

Пускатели ПМВИ оборудуются бесконтактным блокировочным реле БРУ-2с, схема которого представлена на рис. 17.8, б.

В этих пускателях блок стабилизации напряжения состоит из трансформатора 7Р и двух ферорезонансных стабилизаторов СТ1 и СТ2, причем вторичная обмотка СТ1 используется для питания цепи управления контактора, а вторичная обмотка СТ2 — для питания блокировочного реле. Само реле БРУ-2с состоит из двух выпрямительных мостов BI и В2, транзисторов Т1 и Т2, сигнальной лампы Л, резисторов Rl—R3.

Схема работает следующим образом. При подаче напряжения на контактор пускателя появляется напряжение на вторичных обмотках стабилизаторов. От вторичной обмотки СТ2 ток пройдет через В1, резистор RI, землю 3, корпус отключенного потребителя, изоляцию обмотки и кабеля, фазу, контакт 2, КП, блок-контакт К-3, резистор R2, В1 и вернется на обмотку СТ2. При высоком сопротивлении изоляции контролируемой силовой цепи ток этот мал и падение напряжения на сопротивлении R1 невелико, поэтому транзисторы 77 и 72, к которым приложено это падение напряжения, оказываются запертыми; в этом случае выпрямитель В2 не имеет нагрузки и, работая в режиме холостого хода, имеет высокое сопротивление, а обмотка стабилизатора СТ1 получает нормальное напряжение от трансформатора Тр. Во вторичной обмотке CTJ напряжение достаточное для нормальной работы цепи управления контактором — пускатель может быть включен.

Когда сопротивление изоляции контролируемого участка цепи снизится до 100 кОм при 380 В или 200 кОм при 660 В, ток увеличится, падение напряжения на резисторе R1 увеличится настолько, что транзисторы начинают открываться и пропускать ток, достаточный для зажигания лампы Л от выпрямителя В2, — реле подает сигнал об опасном снижении сопротивления изоляции.

При дальнейшем снижении сопротивления контролируемой сети величина тока в описанной ранее цепи значительно возрастет, возрастет и величина падения напряжения на резисторе R1, транзисторы 77 и Т2 полностью откроются и выпрямитель В2 будет закорочен, следовательно, на первичную обмотку СТ1 будет поступать напряжение значительно ниже рабочего. Соответственно снизится напряжение и во вторичной обмотке СТ1 до величины, при которой ни одно реле в цепи управления включиться не сможет—пускатель невозможно будет включить до устранения дефекта в изоляции.

В обеих схемах при включении контактора БРУ отключаются, так как размыкается блок-контакт К-3.

Как известно из предыдущего материала, заземление передвижных машин осуществляется с помощью одной из жил кабеля, при этом величина сопротивления заземляющей жилы не должна быть больше 1 Ом. Так как присоединение заземляющего проводника к корпусу машины и к корпусу пускателя при монтаже осуществляется внутри корпусов, а сам проводник проходит внутри кабеля, контроль наличия заземления передвижной машины путем осмотра невозможен. Поэтому ПБ требуют, чтобы в пусковой аппаратуре предусматривался автоматический контроль наличия и качества заземления передвижных машин.

В шахтах, опасных по газу или пыли, при применении в пускателях схем управления контакторами, показанных на рис. 16.7 б, автоматический контроль за наличием и качеством заземления осуществляется путем использования заземляющей жилы в цепи управления контактора.

Как видно из рисунка, провод от контакта 3 подсоединен па корпус двигателя и при включениях двигателя он всегда является токоведущим. В случае обрыва этого провода промежуточное реле РП не будет обтекаться током — контактор выключится, т. е. при отсутствии заземления двигателя подать напряжение на него будет невозможно.

Если произойдет ухудшение контакта между проводником и корпусами машины и пускателя, величина сопротивления линии заземления увеличится; в случае увеличения сопротивления до 100 Ом в цепи управления будет настолько большое падение напряжения, что катушка РП отпустит свои контакты (т. е. ома сработает как минимальное реле) и контактор выключится. Аналогичным путем осуществляется защита от включения напряжения на нсзаземленпую (или с плохим качеством заземления) машину и в негазовых шахтах.

Во взрывоопасных условиях для осуществления защиты применяют только искробезопаспые цепи управления.

При применении напряжения свыше 1000 В ПБ требуют отключения машины в тех случаях, когда величина сопротивления заземления увеличится до 10 Ом. Поэтому в пускателях на напряжение 1140 В предусмотрен специальный блок, который постоянно контролирует величину сопротивления заземления и в случае увеличения его выше 10 Ом подает сигнал на отключение пускателя.