Електропостачання електровозної відкатки. Електровози

1. Електропостачання електровозної відкатки Електровози

Електровозна відкатка виконується електровозами:
В підземних виробках:
На кар’єрах:
акумуляторними;
контактними постійного струму;
контактними;
контактними змінного струму;
безконтактними підвищеної частоти.
тяговими агрегатами.
Акумуляторні електровози бувають у вибухобезпечному
виконанні, у виконанні підвищеної надійності.

2. Електропостачання електровозної відкатки Принцип електропостачання акумуляторних електровозів

Комплекс відкатки акумуляторними електровозами:
Схема комплексу відкатки
акумуляторними електровозами
1
PV
PV
+
2
4
1. 2. 3. 4. -
зарядна камера;
зарядний пристрій;
тягова батарея;
електровоз.
3
Акумуляторний електровоз у вибухозахисному виконанні АМ8Д

3. Електропостачання електровозної відкатки Принцип електропостачання контактних електровозів

Комплекс відкатки контактними електровозами:
Схема комплексу відкатки контактними
електровозами
1
5 6
6
4
3
PV
PV
+
-
1.
2.
3.
4.
5.
2
9
7
- тяговий агрегат;
- автоматичні вимикачі; 8
- реле витоку на землю;
- контактний провід; 6. - дільничі вимикачі
- живлячі кабелі;
7. - рейки;
8. - відсмоктуючі кабелі;
9. - електровоз.
Загальний вигляд завантаження
електровоза в кар'єрі

4. Електропостачання електровозної відкатки Принцип електропостачання безконтактних електровозів

Комплекс відкатки безконтактними електровозами
змінного струму підвищеної частоти
Схема комплексу відкатки безконтактними
електровозами змінного струму підвищеної частоти
~ 50 Гц
1
2
3
4
2
2
5
6
1.
2.
3.
4.
7
- перетворювальна підстанція;
- компенсуючі конденсатори;
- кабелі;
5. - випрямляч;
- енергоприймач;
6. - електродвигун;
7. - електровоз.
Загальний вигляд електровоза

5. Електропостачання електровозної відкатки Принцип електропостачання електровозів змінного струму

Схема живлення тягової мережі змінного струму на кар'єрі
B
~110(35кВ)
A
C
Тяговий
трансформатор
-II; 110(35)/10 кВ
b
c
a
Рейковий ланцюг
Контактна
мережа ~ 10 кВ

6. Електропостачання електровозної відкатки Принцип електропостачання електровозів змінного струму

Д94- 002
2400
10230
16400
Електровоз Д94

7. Електропостачання електровозної відкатки Тягова мережа

Тягова мережа
Тягова мережа складається із: контактної мережі, живлячих,
підсилюючих та відсмоктуючих ліній, рейкового ланцюга.
тягова
підстанція
Схема тягової мережі
шахти має вигляд:
(+)
1
1
11
6
7
(-)
8
1
2
2
1
9
10
1
0
3
4
7
4
2
3
7
7
4
5 6
6
7
2
8
7
5
4
6
6
6
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
6
- автоматичні вимикачі;
- живлячі та підсилюючі кабелі;
- відсмоктуючі кабелі;
- живлячі пункти;
- відсмоктуючий пункт;
- секційний ізолятор;
- секційний роз'єднувач.
7
1. - автоматичний вимикач;
2. - живлячий кабель; 3,4,7,8. - гнучкі кабелі;
5,6, - заземлюючі провідники;
9. - сигнал “Бережись поїзда”; 10. - живлячий
11. - контактний провід.
затискач;

8. Електропостачання електровозної відкатки Тягова мережа

Елементи обладнання контактної мережі в шахті:
Ø59
20
Ø42
а
ж
54
140
б
128
160
а – контактний провід; б – ізоляційний
болт затискача; в – підвісний затискач;
г – з'єднувальний затискач; д – ізолятор
пряжковий; е – ізолятор горішковий; ж –
двоплечовий підвіс; з – живлячий
затискач; і – сідловий ізолятор; к –
підвісний ізолятор.
з
75
60
31
г
10
в
д
89
62
50
і
Ø285
140
е
152
к
95
Ø22

9. Електропостачання електровозної відкатки Тягова мережа

1.
2.
3.
4.
5.
6.
- підвіс;
- затискач з контактним проводом
- ізолятор;
- відтяжка;
- натяжна муфта;
- скоба з планкою.
3
1
3
4 5
6
2
Для підвищення провідності рейкового ланцюга:
- стики рейки з'єднуються з перемичкою 50мм2 - мідна, не менше 350мм2 – стальна;
- всі нитки рейок через 50м з'єднуються поперечними перемичками.

10. Електропостачання електровозної відкатки Тягова мережа

На кар'єрах висота підвісу контактного проводу: 5,5–6,5м над
колією 4,5–5,5м на відстані 2,7–3,5м від осі колії.
Схема простої жорсткої підвіски. До 20 км/г.
Використовується на пересувних коліях.
Довжина повздовжнього прольоту L
Лінія
підв
і
су
Стріла провісу
контакт
ного проводу
A
B
Висота
підвісу
q
Висота контактного
проводу над рівнем
головок рейок h
Проста підвіска із сезонним
регулюванням натягу. До 30 км/г.
Використовується на стаціонарних
коліях кар'єру.
Натяжна муфта

11. Електропостачання електровозної відкатки Тягова мережа

Проста підвіска з автоматичною компенсацією. До 30 км/г.
Використовується на стаціонарних коліях кар'єру.
l a.max =1400м
l n.max =53м
Компенсована
анкеровка
lc
lk
Контактний
провід
lc
Ланцюгова напівкомпенсована підвіска. Більше 50 км/г.
Використовується на під'їзних коліях кар'єру.
l a.max =1600м
l n.max =75м
Контактний
провід
Несучий
трос
Опора

12. Електропостачання електровозної відкатки Тягова мережа

Консольна еластична підвіска на
одно- двоколійних перегонах
4
2
1
2
3
5
A
3
7
7
4
5
1
3
Вісь з/д шляху
283
5
ме Н
нш е
е1
0
0
6
3
6
3
5
8
1
1
12 Вісь 9
шляху
Підвіска зі зворотним фіксатором
350
+5
0
Не
менше 800
3100
A
300
10

13. Електропостачання електровозної відкатки Тягова мережа

в
Ригель
Фіксуючий
трос
Вісь
шляху 4
Вісь
шляху 3
Вісь
шляху 2
Вісь
шляху 1
б
Вісь
шляху 1
Підвіска контактної мережі на
поперечинах.
Вісь
шляху 2
a

14. Електропостачання електровозної відкатки Блукаючі струми

Схема розподілу блукаючих струмів
a
1
2
A
3
Б
Небезпека блукаючих струмів:
б
Д`
В`
0
В
Загальний струм навантаження
Струм у рейках
Г
е
г
А
Б
в
Струм що протікає в землі
е`
б` Б
б```
б``
Падіння напруги на рейках
б`
а`
Г
а
А
б
Б
Потенціал рейок
відносно землі
а`
корозія металевих підземних споруд;
передчасне запаленя електродетонаторів;
небезпека запалення метану.

15. Електропостачання електровозної відкатки Блукаючі струми

б
a
A
в
A
3
3
5
2
1
6
7
1
4
г
1
Засоби захисту підземних споруд:
8
A
обмеження витоків струму з рейок на землю;
• обмеження проникнення блукаючих струмів в
підземні споруди;
• активного електричного захисту споруд.
10
9
N
- +
1
+
11

16. Електропостачання електровозної відкатки Акумуляторні батареї

Лужні тягові акумулятори ТНЖШ, ТНКШ.
заряд розряд
2 Ni OH 3 Fe NaOH
Процеси в акумуляторі: 2 Ni OH 2 Fe OH 2 NaOH
заряд розряд
2 Ni OH 2 Cd OH 2 KOH
2 Ni OH 3 Cd KOH
A
3
11
Вигляд А
100
13
14
60
7 4
10
8
12
90
6
1
5
2
Нікель-залізний акумулятор:
20
9
1 – блок пластин; 2 – посудина; 3 – клапан;
4 – кришка; 5 – прокладка ізоляційна; 6 –
обвід поліетиленовий; 7 – борно; 8 – шайба
ізоляційна; 9 – піддон поліетиленовий; 10 –
втулка ізоляційна; 11 – кільце ізоляційне;
13 – гайка; 14 – гайка.

17. Електропостачання електровозної відкатки Акумуляторні батареї

Монтажна схема акумуляторної батареї
-
+
+
+
+
1078
+
+
+
+
154
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-АБ4
+АБ1
-АБ5
-АБ2
+АБ3
+
+
+
167
1336
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
138
2810
Стандартні ємності акумуляторів: 300, 350, 500, 550, 650 А·г
+

18. Електропостачання електровозної відкатки Акумуляторні батареї

U, В
Характеристики
Напруга на поч.заряду, В
Кінцева напруга заряду, В
Напруга розряду, В
Середня напруга, В
Зарядний струм, А
Розрядний струм, А
НК
1,45-1,5
1,75-1,85
1,35-1,0
1,2
0,25 Qн
0,2 Qн
НЗ
1,55-1,6
1,75-1,85
1,45-1,0
1,2
0,2 Qн
0,2 Qн
2,2
2,0
I
II
1,8
1,6
I
1,4
1,2
1,0
U EВ
IЗ
R RВ
U Б U I З RБ
0,8
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Г

19. Електропостачання електровозної відкатки Зарядні агрегати та підстанції

Зарядні агрегати: ЗУК-155/220М
ЗУК-75/120М
УЗА-160-320У5
УЗА-200-230У5
Схеми з'єднання електричних з'єднань
зарядної підстанції
Від РП 6кВ центральної
підземної підстанціі
6000 В ТСШВП400/6
A
6000 В ТСШВП400/6
A
КУ
ПМВИ
23
ПМВИ
23
ПМВИ
23
ПМВИ
23
ПМВИ
23
ПМВИ
23
ПМВИ
23
ПМВИ
23
N1
N5
N6
N10
N11
N15
N16
N20
N1
N5
N6
N10
N11
N15
N16
N20
ВШК-1М
ВШК-1М
ВШК-1М
ВШК-1М
ВШК-1М
До акумуляторних батарей
ВШК-1М
ВШК-1М
ВШК-1М

20. Електропостачання електровозної відкатки Зарядні агрегати та підстанції

~660/380
Зарядний пристрій серії УЗА
ПВИ
SB1 SB2
VD1
A
Пристрій
„годинник”
B
C
R1
C1
БС
HL1
HL2
3 4 5 6 7 10
HL3
Встановлення
Uз
HL4
Iз
HL5
Увімк.
РУ
R2 C2 R3 C3
PR
БК
T1
Вимк.
Cш
БФУИ
Від датчика t°
T2
Cш
ЗЗ1
Rш
ЗЗ2
Rш
T3
Cш
БЖ
Rш
Д1
Д2
Д3
~380В
ДС
L
PA
PV
R
+
U3
-

21. Електропостачання електровозної відкатки Тягові агрегати

На шахтах, рудниках при підземному будівництві –
тягові агрегати АТП-500/275М1.
На кар’єрах використовуються агрегати ПВЭ-3У, ПВЭ3МИ, ПВЭ-5А, ПВЭ-5АМ, ВАКЛЕ – 2000/600Н
L
FU4
A1
B1
C1
3-50 Гц 6000В
Тр
A
B
C
C2
+
R6
R9
C4
FU5
C6
FU6
x T1
PU
TA
QF
K1F
C1
R1
C7
a
RB
FU1
C3
R3
FU2
C5
R5
FU3
PA
Навантаження
До кіл
управління
R4
VT1
-
R2

22. Електропостачання електровозної відкатки Тягова підстанція

Ввід 35 кВ
Ввід 35 кВ
ТН1
ТН2
80 мкФ
15 мкФ
30 мкФ
УВКП-1
40 мкФ
95 мкФ
~35 кВ
160 кВА
ТСН1
160 кВА
ТСН1
ТМПУ-6300/35Ж
УВКП-1
Кремнієво-випрямляючий
агрегат УВКА-1
УВКП-1
~380/220 В
ПКТУ-10
3 кВ
V
Р-103
A
ПК-3/100
V
РМВУ-1,65
РВ-Б/400
ПР-2
-1650 В
+
(+)
РВК 10/3000
ПР-3
РВК 10/3000
ПР-3
-1650 В
+
(+)
-
РВК 10/3000
ПР-3
A
A
A
A
A
A
A
A
ВАБ-28300/15Ф
РВК 10/3000
ПР-3
РБФА-У-6500
РДШ
РМВУ-1,65
Живлячі лінії постійного струму
(контактної мережі)
Фільтр-пристрій та
відсмоктуючі лінії
постійного струму
(до рейки)
Живлячі лінії постійного струму (до
контактної мережі)
Запасний
швидкодіючий
вимикач
Живлячі лінії постійного струму (до
контактної мережі)
A

23. Електропостачання електровозної відкатки Розрахунок тягових мереж

Визначають:
середньо експлуатаційне падіння напруги при заданих перетинах
проводів і типи рейок,
необхідний перетин контактних проводів при заданому падінні напруги
15-20% і типу рейок.
а)Опір одного КМ:
контактного проводу zk
1000
2
, де: - питомий опір, ом мм м ;
kmS k
k - коефіцієнт зносу проводу k 0,85;
m - кількість паралельних провідників;
S k - переріз проводу.
рейкового шляху
zp
1,8
, де 1, 2, коефіцієнт, що враховує
mp
збільшення опору за рахунок стиків, p - погонна вага одного м рейки, кг.
б)Орієнтовно вибирають переріз контактного проводу, живлячих і
відсмоктуючих кабелів за допустимою густиною струму ( 6 6,5 А мм2 )

24. Електропостачання електровозної відкатки Розрахунок тягових мереж

в) Розставляють поїзди на плані в припущенні найбільш важкого
навантаження:
A
L1
L2
L3
Ln
I1
U U
k
I2
I3
In
U p U ж Uв Іі Li rk rж Іі rв Іі
U k U р , U ж, U в ,
- втрати напруги в контактному проводі,
рейковому шляху, живлячому та відсмоктуючому кабелі.

25. Електропостачання електровозної відкатки Розрахунок тягової мережі

В умовах рудникової відкатки використовують метод приведеної
кількості електровозів:
U Icp Rж.в. N rm L I cp N '
де N
'
N 1
- приведена кількість електровозів;
2
Rж.в. - опір живлячого та всмоктуючого кабеля.
rm rk rp
Середній струм електровоза:
I cp
I пор. Т пор. І нав. Т нав.
Т пор. Т нав.
U 1,1rm L I ср N '

26. Електропостачання електровозної відкатки Визначення кількості зарядних агрегатів

Необхідна кількість акумуляторних батарей на добу:
tз N
tр
t-з час роботи електровоза за на добу;
t-p час розряду батареї;
mп
Кількість робочих циклів батареї:
z
tз
t p зар.
Необхідна кількість акумуляторних батарей на добу:
m
t зар.
mп
N (1
)
z
t р.
mз 2 Ni , N i - кількість електровозів
Кількість одночасно заряджаємих батарей: mо. з. n p.c Ni
Кількість загальна батарей:
mз 2,5;Ni m0 mз Ni n;p.c. nз n р.с. nобм. n. рем.
При t зар t зміни
;
Кількість зарядних пристроїв: M mо. з.
к М Рвип.
Потужність трансформатору зарядної підстанції: S н.тр. 0
к0 0,85 0,9
вип. 0,85
вип. cos вип.
cos вип. 0,8

27. Електропостачання електровозної відкатки Визначення потужності тягових підстанцій

Робоча потужність тягової підстанції шахти:
Р к0 U Icp N 10 3
Максимальне навантаження з 2 N в режимі пуску:
3
Рmax
1
к0 U N ( I cp 2 I пуск ) 10 3
3
Робоча потужність тягової підстанції на кар’єрі за методом коефіцієнта попиту:
кп f ( Ne , h - глибина розробки)
Р к Г Реп N , де Реп - годинна потужність електровозу.
За методом середньодобового навантаження електровозу:
Рдоб ( Рел N к м Рел.ср. N )кв ,
де кв 1
к м - кількість електровозів в важкому режимі.
к м 10,8, 6,5 (при глибині відкатки 50, 100, 150, 200 м)
Рел.ср. W Tp N - середньодобове годинне навантаження електровозу.