Wybrane aspekty modernizacji rozdzielnic SN i nn w podziemnych zakładach górniczych

Rozdzielnice i wyposażenie w nich zainstalowane powinno być przystosowane m.in. do temperatury otoczenia w zakresie od –10°C do +40°C oraz wilgotności względnej do 95% w temperaturze 40°C [3]. Kable, szyny, przewody i części przewodzące urządzeń powinny być wykonane z miedzi. Obudowa i izolacja urządzeń i przewodników elektrycznych powinna być trudno zapalna i samogasnąca. Maksymalna zawartość aluminium użytegodo budowy obudowy urządzenia elektrycznego nie może wynosić więcej niż 15% [3]. Stopień ochrony przed dotykiem bezpośrednim i szkodliwym wnikaniem wody nie może być mniejszy niż IP54 [3]. Wewnętrzne przegrody powinny być wykonane jako łukoodporne, a ich stopień ochrony nie może być mniejszy niż IP32. Materiały użyte do budowy obudowy powinny być odporne na działanie czynników: chemicznych, mechanicznych i elektrycznych.

Zewnętrzne obwody sterownicze mogą być zasilane napięciem nie wyższym niż 25 V prądu zmiennego i 60 V prądu stałego. Natomiast ich budowa powinna być zgodna z wymaganiami dla obwodów SELV lub PELV. Uszkodzenie obwodu sterowniczego nie może spowodować niezamierzonego załączenia urządzenia lub maszyny górniczej oraz zablokowania możliwości wyłączenia urządzenia lub maszyny górniczej elementami sterującymi i kontrolującymi parametry pracy [3].

Obwody sterownicze powinny uniemożliwić niekontrolowane załączenie łącznika: w wyniku wstrząsów drgań mechanicznych lub spowodowane oddziaływaniem prądów błądzących lub w przypadku zaniku napięcia, a następnie jego powrotu (nie dotyczy maszyn o przeznaczeniu specjalnym, których samoczynne załączenie jest wymagane procesem technologicznym), lub przy wzroście napięcia zasilania do 1,5- krotnej wartości napięcia znamionowego [3]. Elementy wykonawcze obwodów sterowniczych, spełniających jednocześnie funkcję obwodów kontroli ciągłości uziemienia, powinny powodować wyłączenie i zablokowanie możliwości załączenia w przypadku wzrostu rezystancji obwodu powyżej 100 Ω [2].

Minimalny dopuszczalny przekrój przewodów i kabli stosowanych w instalacjach górniczych wynosi 2,5 mm² [2]. Ogranicza to ryzyko zerwania się kabla, co może stanowić zagrożenie dla życia lub zdrowia. Zestawy wtyczkowe użytkowane w zakładach górniczych powinny być wykonane i zainstalowane w taki sposób, aby niemożliwe było niezamierzone dotknięcie części czynnych, powinny być też zabezpieczone przed niezamierzonym rozłączeniem. Przy czym rozłączenie obwodu ochronnego powinno nastąpić później niż rozłączenie obwodów prądowych [2].

Rozdzielnice na napięcie powyżej 1 kV ustawia się w zamkniętych pomieszczeniach ruchu elektrycznego. Rozdzielnice te oraz aparaturę łączeniową dla maszyn górniczych powinno się wyposażać w łączniki uziemiające [3]. W instalacjach z izolowanym punktem neutralnym stosuje się centralne zabezpieczenie upływowe powodujące wyłączenie sieci, w której nastąpiło obniżenie się rezystancji izolacji doziemnej [2]. W instalacjach maszyn ręcznych i ruchomych stosuje się automatyczną kontrolę ciągłości przewodów ochronnych, powodującą przerwanie obwodów sterowania tych maszyn.

analiza przyczyn i zakresu modernizacji rozdzielnic SN i nn

W podziemnych zakładach górniczych występuje bardzo rozbudowana sieć rozdzielcza SN i nn, obejmująca: stacje SN/nn, transformatory SN/nn, rozdzielnice SN, kable SN, rozdzielnice nn i kable nn. Przy czym liczba rozdzielnic SN i nn może być bardzo duża i spora grupa z nich jest poddawana corocznie modernizacji. Przykładowo w jednym z oddziałów przedsiębiorstwa górniczego występuje 15 rozdzielnic SN i 150 rozdzielnic nn. Każdego roku średnio 10% tych ostatnich jest poddawane procesowi modernizacji. Podstawowymi odbiornikami energii elektrycznej w zakładach górniczych są: maszyny górnicze, wentylatory i pompy wodne.

Głównym czynnikiem, od którego zależy zakres modernizacji rozdzielnic, jest stopień ich uszkodzenia lub zużycia. W przypadku, kiedy rozdzielnica jest w znacznym stopniu uszkodzona lub zużyta i nieopłacalna jest jej naprawa, lub brak jest do niej części zamiennych, wówczas stanowi źródło części zamiennych.

literatura

1. Ustawa z dnia 4 lutego 1994 r. Prawo geologiczne i górnicze (DzU z 1994 r., nr 27, poz. 96 z późn. zm.). Od 1 stycznia 2012 r. weszła w życie Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (DzU z 2011 r., nr 163, poz. 981).
2. Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych (DzU z 2002  r., nr 139, poz. 1169, z późn. zm.).  
3. Rozporządzenie Rady Ministrów z dnia 30 kwietnia 2004 r. w sprawie dopuszczania wyrobów do stosowania w zakładach górniczych (DzU z 2004 r., nr 99, poz. 1003, z późn. zm).