книги / Рудничный транспорт

~6кО	F
'T - ч
1ТТ		С ' "
г п ~}		Р "	_	т
Ф I -		I	I	и

I

подстаидии

АТП-500/275:

РВ — разъединители; ITT, 2ТТ — трасформаторы тока; ВМ — выключатель; ПРБА — привод рычажный; ТМШ — трансформатор силовой; Рх — рубильник; 1ТК—ЗТК — транс­ форматоры тока; ЯМ — пускатель магнитный; Д — вентилятор осевой; Я3 — сопротивление; R — сопротивление; Ct — конденсатор; П — предохранитель; В,—В12 — вентили крем­ ниевые; V — вольтметр; А — амперметр; Ш — шунт; Р* — рубильник; Р — реактор; А В —

автоматический выключатель; 2ЭО — электромагнит отключения

Для принудительного воздушного охлаждения кремниевых вен­ тилей в шкафе выпрямителей установлен вентилятор.

Перед включением тяговой подстанции в работу надо убедиться, что рубильник Р г со стороны обмотки напряжением 230 в отключен,

-з б о /з т

Рис. 141. Схема электрических соединений выпрямительного зарядного устрой­ ства ЗУК-150/230:

П — магнитный пускатель; Тр — трасцформатор силовой;			ДС — дроссель сглаживания;
PC — сопротивление	регулировочное;	УМ — усилитель	магнитный; ОУТ — обмотка
управления токовая;	ОУН — обмотка	управления напряжения; Д Н — дроссель насы­
щения; V — вольтметр; А — амперметр; 1R—3R — сопротивления; 1 C —З С — конденса­
торы;	ВР — воздушное	реле; В — двигатель вентилятора

а дверцы шкафа закрыты. Включением масляного выключателя подается напряжение на силовой трансформатор ТМШ затем вклю­ чаются рубильники Р г со стороны переменного тока и Р г на щите постоянного тока. Нажатием кнопки включается магнитный пуска­ тель ПМ и подается напряжение на двигатель Д вентилятора охла­ ждения. Кнопкой управления включается автоматический выключа­ тель АВ и тем самым подается напряжение в контактную сеть.

Схема подстанции предусматривает местное, дистанционное и автоматическое включение. Дистанционное и автоматическое упра­ вление работой тяговой подстанции производится диспетчером с по­ мощью щита дистанционного управления, который устанавливается в диспетчерской.

На рис. 141 дана принципиальная схема электрических соедине­ ний выпрямительного зарядного устройства ЗУК-155/230 на крем­ ниевых полупроводниковых вентилях ВК-200. Зарядное устройство предназначено для зарядки щелочных аккумуляторных батарей 80ТЖН-350, 96ТЖН-350, 96ТЖН-450, 112ТЖН-450, 120ТЖН-450 и 126ТЖН-550 шахтных электровозов. Зарядка батарей с помощью зарядного устройства ЗУК-155/230 производится при постоянной величине зарядного тока.

Зарядный блок зарядного устройства питается от силового транс­ форматора Тр напряжением 660/380 в. При напряжении питающей сети 660 в первичная обмотка трансформатора Тр соединена в звезду. Первичная обмотка имеет специальные отпайки для случая колеба­ ния подводимого напряжения в пределах ±10% .

В схеме применен в качестве силового регулирующего элемента трехфазный магнитный усилитель УМ, который имеет шесть самонасыщающихся сердечников, шесть рабочих обмоток и две обмотки управления. Рабочие обмотки магнитного усилителя включены в цепь силовых вентилей. Обмотки управления — токовая ОУТ и напря­ жения ОУН —- встречно включены между собой и охватывают все шесть сердечников. Токовая обмотка управления служит для созда­ ния отрицательной обратной связи и для смещения характеристики силового магнитного усилителя. По токовой обмотке, имеющей один виток, протекает весь выпрямленный ток. Эта обмотка включена таким образом, что в случае увеличения зарядного тока по какойлибо причине сердечник дросселя насыщения будет размагничиваться и выпрямленное напряжение автоматически снижаться. При повы­ шении э. д. с. заряжаемой батареи зарядный ток по мере заряда уменьшается.

Для поддержания постоянной величины зарядного тока в тече­ ние всего времени заряда батареи в схеме предусмотрена его авто­ матическая стабилизация. Обмотка управления напряжения ОУН включена на выходное напряжение таким образом, что по мере роста э. д. с. заряжаемой батареи ток в этой обмотке увеличивается, воз­ растает намагничивающая сила обмотки управления, а следователь­ но, и насыщение сердечников усилителя, что предотвращает резкое уменьшение величины зарядного тока батареи в процессе заряда.

Такая система автоматического регулирования обеспечивает стабилизацию зарядного тока во время заряда батареи с точностью до ± 5%.

Регулирование величины выпрямленного напряжения можно производить путем изменения сопротивления PC в цепи обмотки управления напряжения ОУН. Для подавления переменной соста­ вляющей в цепи обмотки подмагничивания включен дроссель ДС.

18 Заказ 435

273

Для защиты зарядного устройства и вентилей от перенапряжений на вторичной стороне силового трансформатора Тр и параллельно каждому вентилю включены сопротивления R и конденсаторы С.

Вторичная обмотка трансформатора Тр имеет пять отпаек для подсоединения магнитного усилителя в зависимости от типа заря­ жаемой батареи.

Выпрямительное устройство выполнено в виде металлического шкафа, на лицевой стороне которого расположены электроизмери­ тельные приборы — амперметр и вольтметр. Зарядное устройство устанавливается на полу в камере и не требует крепления.

Зарядное устройство включается в следующем порядке: подклю­ чается заряжаемая батарея, нажатием кнопки Вкл включается маг­ нитный пускатель ПМВ и подается напряжение на первичную об­ мотку трансформатора Гр. Одновременно с включением выпрямителя включается вентилятор охлаждения. При этом воздушным потоком вентилятора замыкается нормально открытый контакт ветрового реле РВ, шунтирующий кнопку Вкл. По окончании заряда кнопкой Отпкл. отключается зарядное устройство и затем аккумуляторная батарея.

Для заряда щелочных аккумуляторных батарей типа 36ТЖН-300, 66ТЖН-300 и 66ТЖПУ-250П применяется зарядное устройство ЗУК-75-120, электрическая схема которого аналогична электриче­ ской схеме зарядного устройства ЗУК-155/230.

Все электрооборудование, находящееся в камере тяговой под­ станции, должно надежно заземляться. Для заземления устраива­ ются две отдельные заземляющие проводки: проводка для заземле­ ния электрооборудования постоянного тока и проводка (заземля­ ющий контур) для заземления электрооборудования переменного тока.

К проводке заземления постоянного тока присоединяются все металлические оболочки электроустановок постоянного тока, а также рамы, каркасы и другие устройства, на которые возможен переход напряжения при повреждении изоляции на стороне постоянного тока. Эта проводка с обеих сторон присоединяется через реле зазем­ ления к заземляющему контуру, служащему для заземления элек­ трооборудования переменного тока. В качестве реле заземления применяются токовые реле. При срабатывании реле заземления в результате повреждения изоляции все преобразовательные уста­ новки должны автоматически отключаться.

Металлические оболочки питающих кабелей постоянного тока заземляются только на тяговой подстанции. Двустороннее заземле­ ние таких кабелей не разрешается.

§ И. Расчет электровозной откатки

Исходными данными для расчета электровозной откатки явля­ ются:

сменная производительность шахты;

количество выдаваемой пустой породы; категория шахты по газу или пыли;

схема расположения и профиль подземных откаточных путей с указанием погрузочных пунктов и их сменной производительности; средний (преобладающий) уклон откаточных путей по всей

шахте; длина откатки соответствующих участков;

ширина колеи; грузоподъемность вагонеток;

число часов работы откатки в смену.

Порядок расчета. 1. Выбор типа электровоза. В зависимости от категории шахты, колеи откаточных путей, грузоподъемности шахтных вагонеток и длины откатки выбирается тип электровоза.

2. Определение расчетных параметров откатки,
а)		Суммарная сменная				добыча		по всем	откаточным участкам
шахты
где А ±, А . . . А п — сменная добыча первого, второго и т. д. откаточ­
б)			ных	участков,			Т.
	Средневзвешенная			длина		откатки по шахте
			^1^1 + -^2^2+• • •-\-LnAn						км,	(167)
				Л1-М 2+ . . .+Л П
где	Lj,	L2,	Ln — длина		первого,			второго	и т. д.	откаточных
в)			участков,				км.
		Продолжительность движения электровоза с груженым и по­
рожним		составом в течение			одного			рейса
			ТДВ		2 • lOOOLu,			, мин,		(168)
						60ух

где vx — средняя ходовая скорость движения поездов, м/сек; учитывается с поправочным коэффициентом 0,75 снижения длитель­ ной скорости илл в период пуска и остановки электровоза и во время прохода им закруглений стрелок и подъемов.

г) Продолжительность одного рейса

		77р = 71дв + 0, мин,		(169)
где 0	— продолжительность маневров электровоза в околоствольном
д)	дворе и у выемочного участка за один рейс, мин.
	Характеристика	тягового	режима
		т	Т дв	(170)
			^дв+ 6
3.	Выбор величины	состава	поезда.

а) Максимально допустимый вес груженого поезда, исходя из условий сцепления при пуске груженого состава на преобладающем уклоне (среднем),

P + 'Q*	ЮООфРс	Т,	(171)
	J^rp~Wcp~i~ llO/o

где

Р

— конструктивный вес электровоза, Т\ принимается равным

Qrр

сцепному

весу Рс;

состава,

Т;

— полный

вес

груженого

рельсами;

яр

— коэффициент

сцепления

колес электровоза с

принимается для мокрых рельсов 0,15, для сухих рель­

сов 0,2, при подсыпке песка 0,25;

груженой

Wrр — ходовое

удельное

сопротивление

движению

вагонетки,

кГ/Т;

равного

сопротивления,

кГ/Т;

iCp — сопротивление

от уклона

для вагонеток с роликоподшипниками примерно соста­

вляет 2% или 2 кГ/Т;

м/сек2.

/ 0 — пусковое

ускорение;

принимается 0,05

б) Максимально допустимый вес груженого поезда, исходя из

условий нагревания, т. е. по силе тяги,

P+QrP

_____ £дл_____

Т,

(172)

a V T

(И^гр — *ср) 9

гДе

Т^дл — длительная

сила

тяги

электровоза, кГ;

находится по

характеристике тяговых двигателей или из технических

а

данных

электровоза;

— коэффициент, учитывающий работу электровоза во время

маневров;

принимается

1,15—1,2.

и силе

в) Подсчитанный

вес

груженого

поезда

(по сцеплению

тяги электровоза) проверяют по тормозным средствам поезда на спуске с преобладающим уклоном по формуле

	Р + (?гр	lOOOtp Рс	(173)
		1 Ш т - И 'г р +
			*ср

Коэффициент сцепления ф в формуле (173) следует принимать при движении без подсыпки песка — 0,12 с подсыпкой песка — 0,17.

Тормозное замедление
	/т= 2^*» м/сек2,		(174)
где vT — начальная	скорость	торможения,	принимаемая равной
длительной	скорости	удл;	м.
/т = 40 — тормозной путь		электровоза,

Если максимально допустимая по условиям торможения величина состава будет значительно меньше величины, допустимой по силе тяги или по условиям сцепления, то уменьшать ее не следует. Нужно перейти на последовательное соединение двигателей при движении

с	груженым составом.
в	По величине груженого состава определяем количество вагонеток
	составе
	(?гр	шт.,	(175)
	п = Gr + G B ’

где Gr — вес груза,	Г;
GB — собственный	вес вагонетки,

Вес:

порожнего состава

(?nop = ttGB,

Т;

(176)

груженого

состава

(177)

Qrp = n (G> + GB)» т.

4.

Тяговый

расчет.

а)

Пусковая

сила тяги электровоза

•^пуск

-^час*

где Рчас — часовая

сила

тяги

электровоза;

дается

в. .технической

б)

характеристике электровоза,

движения:

Сила тяги в период установившегося

для

груженого

состава

^ rp = (^ + a

p) ( ^ rp- i ) , кГ;

(178)

для

порожнего

состава

•^пор = (Р “Ь Qrp) ( ^ п о р + *ср) 1

(179)

у)

Сила тяги, приходящаяся на один двигатель,

/2гр=

^ - , кГ-

(180)

/2 Пор '

пор

,

кГ.

(180а)

4

-

г) По полученным данным FTp и Fnop находим по тяговым харак­

теристикам двигателя электровоза

токи тяговых

двигателей / гр

и 7пор

и скорости движения vrp и

упор.

д) Средние

ходовые скорости

движения поездов:

с

груженым

составом

ух. гр = 0»75угр,

м/сек-,

(181)

с

порожним

составом

Ух,пор= 0,75УпоР,

м/сек.

(182)

е) Продолжительность

периода

движениях

с

груженым составом

с порожним составом

жин'

(183)

=

л ш -

<184)

Полная продолжительность

периода движения

Тл* = Т гр + Тпор, мин.

(185)

ж) Продолжительность одного рейса

Т9 = Т „ + Ь, мин.

(186)

з) Средний квадратичный ток

т

| / ^ rrp+^opr nop_Tа.

(187)

Гудв+ 0

Полученный		эквивалентный			ток	/ эк должен быть	меньше	или
равен	длительному току /дл:
			/экв^/дл.					(188)
и) Тормозная		сила электровоза				определяется из выражения
		В = 1000ф6Рт, кГ,						(189)
где ф — коэффициент трения между колодкой и бандажом; прини­
	мается 0,2;			колодок; принимается			0,8.
б — коэффициент нажатия
к)	Удельная	тормозная	сила		для	груженого состава
			,		в			(190)
			г р _ 1P + Q r p
л)	Тормозное	замедление
		U = 0,01 (brp+ Wrр -				гср), м'(сек2,		(191)
м)	Продолжительность периода торможения:
		.	=	VT	се к ;			(192)
				Jт
н)	Путь торможения;							(193)
				ГГр/т
		1т=						(194)
					^
		^ т ^ гдоп = 40 М.						(195)
5.	Определение количества			и производительности			электровозов,
а)	Число возможных рейсов
			Ч		60Усм			(196)
					Г*
где Гсм — продолжительность				работы электровоза в смену, ч.
В случае получения дробного числа рейсов округление произ­
водят до ближайшего меньшего числа.							грузов	по всей
б)	Потребное число		всех		рейсов для вывозки
шахте			и	_kAt^a

где	к = 1,5	— коэффициент неравномерности откатки;
а =	/1СМ	— сменная производительность	шахты,	Т;
	1,1—1,2 — коэффициент, учитывающий		выдачу	породы;
	п	— число вагонеток в составе,	шт.;
	GB	— грузоподъемность вагонетки,	Т.

Полученное число рейсов округляют до ближайшего большего числа.

в) Число рейсов с людьми ?л в смену принимают равным числу

крыльев шахты.
г)	Общее число рейсов в смену
		ЧС= ЧТР+ ЧЛ.			(198)
д)	Потребное число электровозов			для работы
		р =	,	шт.	(199)
е)	Инвентарное	количество	электровозов с учетом		запасных
		=	+	шт.,	(200)
где iVPe3 — число		запасных электровозов.

Число запасных электровозов изменяется в зависимости от коли­ чества работающих. При 3 и менее работающих электровозов запас­ ных электровозов не предусматривают, при 4—6 работающих элек­ тровозах предусматривают один запасной электровоз, при 7—12 — два запасных и при 13 и более — четыре запасных.

6. Определение производительности электровоза. Производи­ тельность электровоза измеряется в тонно-километрах (Т/км) и может быть сменной, суточной, месячной и годовой.

Сменная производительность определяется по формуле
Яэ =-4и£ш., Т/км.	(201)

7.Определение потребного количества аккумуляторных батарей

изарядных столов.

а) Емкость аккумуляторной батареи, потребная для работы

электровоза в течение смены,

	a n i l р (/г р Т ’гр+'^ПОР^'пор) ^				(202)
			кет?г/ч,
		60 • 1000
где	а — коэффициент,	учитывающий расход электроэнергии
	во время маневров и потери в реостате;
	п — число двигателей		электровоза,	шт.;	в\
	£/р — среднее разрядное		напряжение	батареи,
	1гр, / пор — установившийся ток двигателя во время				движения
	электровоза	соответственно с		грузом и	порожня­

ком, а\ Ч — число возможных рейсов одного электровоза в смену

шт.

б) Для	определения / гр и / пор нужно найти установившуюся
силу тяги	электровоза соответственно при движении с грузом и
порожняком:
	^ у с г . гр = [n(Gr+ GB) + Р) (Wrp - i),	кГ;	(203)
	^усг. пор = (1,1nGm+ P )(W m? + i),	кГ.	(204)

Определяем силу тяги, приходящуюся на один двигатель:

2

2

По тяговой характеристике двигателя электровоза, зная силу

тяги, определяют / гр

и / пор

и

соответствующие им скорости дви­

жения электровоза иг? и упор.

продолжительность 'движения

в)

Зная угр

и

упор,

определяют

электровоза

соответственно

с грузом

и

порожняком:

Тгр~

уГр

’

СеК’

(205)

Тп0Р

tt'nop’

С6К‘

(205а)

г) Потребное число рабочих батарей на один электровоз

тр.б~ /

от.

(206)

Еплс

■^пас

а

ч.

~

паспортная емкость батареи,

д) Всего

батарей

на один электровоз

m0--=mPt б + mjap.

(207)

где

т 'ар

— число

батарей

под

зарядкой

для

одного электровоза.

е) Общее количество батарей определяется по формуле

m = m0N + тр,

(208)

где

тр — число резервных

батарей.

Число батарей,

находящихся одновременно под зарядкой,

т зар = т — N .

(209)

ж) Число

зарядных столов

N

^зар. ст

^эар

(210)

^ Н^рез»

где — столы для перекатывания батарей; /2рез — число резервных столов (?грез = 1—2 стола).

8.Расчет контактной сети (см. стр. 266—269).

9.Расчет преобразовательной подстанции и удельный расход энергии. Рабочая мощность тяговой подстанции при откатке кон­ тактными электровозами

Р = k0UIcpN •10“3, кет,

(211)