Page 18 - EI _11_2018_demo

instalacje elektroenergetyczne
instalacje elektroenergetyczne

właściwości wybranych

centralnych zabezpieczeń

upływowych stosowanych

w polskim górnictwie

dr inż. Adam Marek – Politechnika Śląska

dołowej sieci kopalnianej jako warianty tego rozwiązania: pracujące I p R p’’ R p’ L p
Wśrodki monitorujące stan izola- w układzie omomierza szeregowego Rys. A. Marek
cji sieci pracującej pod napięciem sto- lub równoległego (rys. 2.).
sowane są zabezpieczenia upływowe. W zabezpieczeniach opartych C B E p
U s U s
W przypadku obniżenia się rezystan- na stałym napięciu pomocniczym C A u C
cji doziemnej R d poniżej wartości pro- (rys. 1.) wielkością mierzoną jest u b C d R d
gowej (zgodnej z określoną normą prąd i p. Informację o nim uzyskuje R b
[5, 6]) zadaniem takiego zabezpiecze- się na podstawie spadku napięcia u b
nia jest wyłączenie (bądź sygnalizacja) na boczniku R b. Wówczas wartość re-
uszkodzonego fragmentu sieci. Więk- zystancji doziemnej R d opisana jest Rys. 1. Uproszczony schemat zastępczy zabezpieczenia upływowego opartego na
stałym napięciu pomocniczym
szość dostępnych na rynku rozwiązań zależnością [2, 3]:
zabezpieczeń upływowych można po- E jemności C A i C B), indukcyjność sze- Wówczas stan izolacji sieci opisa-
b (
'
R
dzielić na dwie grupy: zabezpieczenia R = I p − R + R + ) " (1) regową L p oraz pozostałe elementy ny jest zależnością [4]:
p
d
p
oparte na stałym napięciu (rys. 1.) lub p związane z siecią zasilającą (zastęp- R
stałym prądzie pomocniczym. W przy- gdzie: cza pojemność doziemna C d i zastęp- R = I v (4)
d
padku zabezpieczeń upływowych R d – wartość rezystancji doziemnej, cze napięcia zakłócające U s). I p −1
opartych na stałym źródle pomocni- w [W], W rozwiązaniu opartym na stałym v
czym można dodatkowo wyróżnić dwa E p – wartość napięcia źródła pomoc- prądzie pomocniczym I p (pracujące- gdzie:
niczego zabezpieczenia upływowe- go w układzie omomierza szeregowe- I v – wartość średnia prądu pomia-
streszczenie go, w [V], go –> rys. 2a) wielkością mierzoną rowego zabezpieczenia upływowe-
I p – wartość średnia prądu pomia- jest napięcie u z na zaciskach zasila- go, w [A],
W artykule dokonano porównania właś-
ciwości wybranych typów zabezpieczeń rowego zabezpieczenia upływowe- nia. Wówczas stan izolacji sieci opi- R v – wartość rezystancji równoległej
upływowych dostępnych na polskim ryn- go, w [A], sany jest zależnością [2, 3]: zabezpieczenia upływowego, w [W].
ku i stosowanych w polskim górnictwie.
Do określenia ogólnych właściwości po- R p = R p’+ R p”– wartość zastępczej re- U W artykule zestawione i porówna-
szczególnych typów układów zabez- zystancji szeregowej zabezpieczenia R = z − R p (2) ne zostaną wymagania obowiązują-
d
pieczeń upływowych posłużono się ich I p
uproszczonymi schematami zastępczy- upływowego, w [W]. cych norm górniczych. W dalszej ko-
mi. Wykorzystano również dostępne dane Przedstawiony na rysunku 1. sche- gdzie: lejności porównane zostaną właści-
katalogowe poszczególnych zabezpie-
czeń upływowych i skonfrontowano je mat uwzględnia ponadto inne ele- U z – wartość średnia napięcia po- wości poszczególnych typów zabez-
z wymaganiami obowiązujących norm menty związane z zabezpieczeniem miarowego zabezpieczenia upływo- pieczeń upływowych dostępnych na
górniczych.
upływowym: elementy filtrujące (po- wego, w [V]. polskim rynku. Na koniec przeprowa-
W alternatywnym rozwiązaniu za- dzona zostanie próba analizy właści-
a) b) bezpieczenia upływowego opartego wości dostępnych na rynku zabezpie-
R p L p L p na stałym prądzie pomocniczym I p czeń upływowych pod kątem obowią-
(pracującego w układzie omomierza zujących norm górniczych.
C A I v
u z I p u C I p R v równoległego – rys. 2b) wielkością
U s U s mierzoną jest prąd i v na rezystancji wymagania norm
u v C A U s U s
R v równolegle załączonej do zacisków górniczych
C d R d C d R d
źródła prądowego [4]:
Eksploatacji sieci i urządzeń elek-
I
I = p trycznych towarzyszą zagrożenia
Rys. 2. Uproszczony schemat zastępczy zabezpieczenia upływowego opartego na v 1 + R v (3)
stałym prądzie pomocniczym i pracującego w układzie omomierza: a) sze- R związane z możliwością porażenia
regowego i b) równoległego [4] d prądem elektrycznym. Ze względu

www.elektro.info.pl nr 11/2018
30