Рудничные осветительные приборы и аппараты для освещения

1.

Рудничные осветительные
приборы и аппараты для
освещения
Основным аппаратом, применяемым для освещения
горных выработок, служит понизительный трансформатор
с напряжением со стороны ВН 380/660/1140 В и со стороны НН 220/127/42(36) В. На основе трансформаторов различной мощности выпускаются ряд специализированных
аппаратов, предназначенных для освещения горных
выработок.

2.

Рудничные осветительные приборы и
аппараты для освещения
• Основным требованием к осветительным аппаратам является
пропускание аварийного сигнала в рудник (шахту). Одним из
способов подачи аварийного сигнала является отключение и
включение электроэнергии в течении некоторого времени
(мигание освещения).
• Они, как и все рудничные аппараты выпускаются в исполнении РВ
и РН.
• Рудничные аппараты, предназначенные для освещения горных
выработок в исполнении РВ.
• Трансформаторы ТСШ-4 – представляют собой трансформатор

3.

Трансформаторы сухие шахтные ТСШ40,66/0,38-220/133 и ТСШ4-0,66/0,38-38

4.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• мощностью 4 кВА и напряжением обмотки ВН - 660/380 В,
обмотки НН - 220/127/36 В в корпусе с кабельным вводно –
выводным устройством на салазках в исполнении РВ. Сам
трансформатор не имеет устройств защиты и может применятся
только в комплексе с автоматическими выключателями
(пускателями) и реле утечки.
• Аппарат осветительный шахтный АОШ-Д – представляет собой
трансформатор мощностью 4(6) кВА напряжением обмотки ВН –
1140/660/380 В, обмотки НН - 220/127/36 В. Обмотку ВН и весь
аппарат включает автоматический выключатель QF1. Для питания
линий освещения со стороны обмотки НН установлены

5.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• автоматические выключатели QF2 и QF3. Трансформатор ТV2
питает вторичным напряжением 36В цепи управления и
сигнализации и блок реле защиты от однофазных замыканий на
землю (реле утечки (РУ)) А1.
• О состоянии аппарата сигнализируют светодиоды блока А3(HL1-4
- включено, отключено, линия 1,2). О работе реле утечки
светодиоды HL5,6 (РУ в работе, авария). Проверка работы РУ
осуществляется кнопкой «Проверка РУ». При проверке РУ
создается искусственная утечка тока на землю через эталонное
сопротивления (10 кОМ для сети 220В, 3,3 кОМ для сети 127В) и
дополнительный заземлитель (Дз). Для включения аппарата

6.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• после срабатывания реле утечки нажимается кнопка «Взвод РУ» и
включается автоматический выключатель QF1.
• Для аппаратов АОШ-Д на напряжение обмотки НН на 36 В схема
значительно проще – нет РУ.
• Рудничные аппараты, предназначенные для освещения горных
выработок в исполнении РН.
• Аппарат осветительный шахтный АОШ – представляет собой
трансформатор мощностью 0,16; 0,25; 0,4; 0,63; 0,8; 1,0; 2,5; 4,0;
5,0; 6,0 кВА напряжением обмотки ВН – 660/380 В, обмотки НН 220/127 В. С пускозащитной аппаратурой в корпусе.
• Основными частями аппаратов АОШ являются: корпус
(стандартный (С) толщина металла – 1,5 – 2,0 мм или усиленный

7.

8.

9.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• ( КУ) - 3- 4 мм), силовой трансформатор 660/380/220/127/36 В,
панель управления в сборе.
• Корпус аппарата представляет собой сварную конструкцию,
состоящую из камеры кабельных вводов, камеры пускозащитной
аппаратуры и камеры с силовым трансформатором. К корпусу
приварены салазки для установки на полок.
• Камера вводов закрывается крышкой, соединенной шарнирно с
корпусом и прижимаемой болтовым зажимом.
• На боковых стенках камеры вводов расположены кабельные
вводы. Они обеспечивают уплотнение кабеля и предотвращают
его проворачивание.

10.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• Камера пускозащитной аппаратуры закрывается дверцей и
прижимается с помощью болтов.
• На дверце выполнено углубление для крепления механизма
блокировки и рычага включения-отключения вводного
автоматического выключателя.
• На дверце также расположены кнопки «Нагрузка» и «Проверка
РУ», светодиоды: «МТЗ QF2», «МТЗ QF3», «Сеть», «Утечка».
• Защита от токов короткого замыкания силового трансформатора
осуществляется
автоматическим
выключателем
QF1,
а
токоприемников 220/127 В - автоматическими выключателями
QF2, QF3.

11.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• Для подачи напряжения на осветительную линию служит
пускатель КМ1;
• - микроконтроллерный блок с автоматическим определением
напряжения питания и самонастройкой так же выполняет роль
реле утечки РУ-220/127 В. Назначением блока является:
• - питание цепей сигнализации напряжением 24 В переменного
напряжения и получения оперативного напряжения 220 В АС
питания катушки КМ1;
• - коммутация цепей силового напряжения 220/127 В питания
реле утечки;

12.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• - коммутация цепей сигнализации, контроля и защиты от
автоматического выключателя
QF2, кнопок «Нагрузка» и
«Проверка РУ», светодиодов: «МТЗ QF2», «Сеть», «Утечка» и
клеммника ХТ4 цепей заземления, добавочного заземлителя ДЗ в
камере вводов;
• - контроль сопротивления изоляции отходящих присоединений
220/127 В (10 кОм для 220 В, 3,3 кОм для 127В).
• Микроконтроллерный блок может работать в двух режимах
контроля изоляции:
• - первый – контролируется сопротивление изоляции
обесточенных цепей нагрузки (режим блокированного реле

13.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• - первый – контролируется сопротивление изоляции
обесточенных цепей нагрузки (режим блокированного реле
утечки, в дальнейшем – «режим БРУ») – блок не позволяет
включить автоматический выключатель после срабатывания по
утечке тока на землю до устранения неисправности;
• - второй – контролируется сопротивление изоляции цепей
нагрузки, находящихся под напряжением (в дальнейшем «режим РУ»).
• Электрическая схема аппарата АОШ:
• Электрическая схема аппарата осветительного позволяет питать
одновременно
два присоединения сети освещения
напряжением 220 В или 127 В.

14.

15.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• Подача напряжения к трансформатору аппарата осветительного
осуществляется автоматическим выключателем QF1. При этом
подается напряжение на все элементы, подключённые к
первичной и вторичной обмоткам трансформатора, и загорается
индикатор «Сеть».
• О включении БРУ-2МК свидетельствует не горящий индикатор
«УТЕЧКА», в этом случае контакты в цепи катушки Пускателя КМ1
замкнуты и дано разрешение на включение нагрузки. Включениеотключение напряжения от вторичной обмотки к автоматическим
выключателям QF2 и QF3 осуществляется нажатием на кнопку
«Нагрузка», расположенную на панели управления.

16.

17.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• При этом включается контактор КМ1, кнопка «Нагрузка»
шунтируется нормально разомкнутой парой контактов, контактор
КМ1 самоблокируется во включенном состоянии, и на
включенные автоматическими выключателями
QF2 и QF3
отходящие присоединения сети подаётся выходное напряжение с
трансформатора.
• Напряжение питания на нагрузку подаётся до тех пор, пока не
будет нажата кнопка «Проверка РУ» или переведена в положение
«ОТКЛ» ручка разъединителя QF1.
• Нагрузка не будет включаться, если сработала защита от утечек
тока на землю (загорелся индикатор «Утечка»), контакт в цепи
катушки пускателя КМ1 разомкнут – наложен запрет на
включение нагрузки и включить её невозможно.

18.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• Перед началом включения нагрузки следует проверить
работоспособность следующим образом: перевести ручку
разъединителя QF1 в положение «ВКЛ», при этом загорится
индикатор «СЕТЬ», индикатор «УТЕЧКА» не должен гореть.
Кратковременно нажать кнопку «ПРОВЕРКА РУ», должен
загореться индикатор «УТЕЧКА». Для приведения аппарата в
нормальное состояние нужно выключить и снова включить
автоматический выключатель QF1, при этом загорится индикатор
«СЕТЬ», индикатор «УТЕЧКА» не должен гореть.
• Схема аппарата АОШ с напряжением обмотки НН значительно
проще – нет блока реле утечки.

19.

1 - крышка камеры вводов
2 - кабельные вводы силовые
3 - рукоятка автоматического
выключателя
4 - органы сигнализации и
управления
5 - запорные устройства дверцы
6 - салазки
Общий вид аппарата осветительного АОШ
1, 4 - клеммники отходящих линий 1 и 2
220/127 В;2 - вывод дополнительного
заземлителя (ДЗ); 3 - зажим заземления; 5 клеммник сети 660/380 В
Камера
кабельных
вводов
аппарата
осветительного АОШ

20.

1 - вал привода вводного выключателя
2 - выключатель автоматический QF1
3 - блок реле утечки
4 - пускатель электромагнитный КМ1
5, 6 - выключатели автоматические QF2,
QF3 отходящих присоединений
7 - уплотнитель резиновый
Камера пускозащитной аппаратуры аппарата
АОШ
Камера силового
трансформатора аппарата АОШ

21.

Рудничные аппараты для освещения
горных выработок
• Следует отметить, что для освещения горных выработок до сих
пор используются аппараты устаревших типов АП-4, АПШ-1,
которые постепенно выводятся из эксплуатации.

22.

Устройство светодиодного светильника
• Основной проблемой светодиодного освещения является
охлаждение самого светодиода при его работе. При перегреве
светодиод быстро теряет яркость (теряет эмиссию) и выходит из
строя. Поэтому применение светодиодных лампочек в
светильниках с закрытыми плафонами (как в рудничных
светильниках) - нецелесообразно, они быстро «перегорают» (так
же это сильно зависит от качества изготовления самой лампочки).
• Для устранения этого недостатка разработаны светильники со
светодиодным модулем (ряд светодиодов расположенных на
одной печатной плате) с общим охлаждающим устройством
(радиаторы охлаждения или сам металлический корпус
светильника).

23.

Светодиодный модуль

24.

Устройство светодиодного светильника
• Для питания светильников служат полупроводниковые блок
питания, который понижает напряжение сети (существуют блоки
питания до 300В АС и 220В DC) до необходимых 1-3 В и
выпрямляют его. Такие блоки питания называют драйверами.
Хорошие модели драйверов защищают так же электрическую
схему светильника от перегруза (перегрева) и токов к.з.

25.

Системы рудничного освещения
светодиодными лентами
• Примерно, в последние четыре года, все более широкое
распространение получают системы освещения светодиодными
лентами в исполнении РН, пока, они применяются только в
рудниках и шахтах не опасных по газу и пыли. Основной область
их применения (из-за большой цены) являются особо
ответственные транспортные выработки, зоны разгрузки или
перегрузки,
вертикальные
ходовые
выработки.
Сама
светодиодная лента похожа на те, что применяются в гирляндах,
рекламных щитах, подсветке зданий, только применяемые
материалы и исполнение самой ленты намного выше по
прочности, пожаробезопасности и качеству.

26.

Светодиодная лента на
бобине
Конструкция светодиодной
ленты

27.

Системы рудничного освещения
светодиодными лентами
• Основным достоинством ленты является высокая светоотдача
(яркость), освещение выработок без теней, быстрота монтажа,
небольшой вес самой ленты, возможность подачи напряжения с
2-х сторон.
• Основными особенностями применения светодиодных лент
является – ограниченная длина одного куска – не более 70м;
необходимость питания самой ленты напряжением не более 36 В
(DC) (при применении переменного напряжения резко
уменьшается длина единичной ленты и усложняется
конструкция) и, как следствие, применение аппаратов АОШ (или
отдельно стоящих блоков питания) с блоками питания

28.

Пример применения
светодиодной ленты
в камере
подстанции
Пример применения светодиодной лены в конвейерной
выработке

29.

Системы рудничного освещения
светодиодными лентами
• (драйверами) 220/127 (АС)/ не более 36В(DC) или 36В(АС)/ не
более 36В(DC).
• Основными характеристиками светодиодной ленты являются:
• - количество светодиодов на 1 метр ленты (10 – 60);
• - потребляемая мощность светодиодов на 1 м.