ИНСТРУКЦИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ, ОСМОТРУ И ИЗМЕРЕНИЮ
СОПРОТИВЛЕНИЯ ШАХТНЫХ ЗАЗЕМЛЕНИЙ
К пунктам 5.10.2, 5.12.10 Правил безопасности в угольных
шахтах
Общие положения
Заземление в шахтах осуществляется с помощью специальных заземляющих устройств, состоящих из заземлителя и заземляющих проводников.
Главные заземлители с помощью стальной полосы (троса) сечением йе менее 100 мм2 соединяются с заземляющим контуром (сборными заземляющими шинами) околоствольных электромашинных камер и центральной подземной подстанции. Заземляющий контур выполняется из стальной полосы сечением не менее 100 мм2.
Местные заземлители должны устраиваться в следующих пунктах:
в каждой распределительной или трансформаторной подстанции, а также в каждой электромашинкой камере, за исключением центральной подземной подстанции и околоствольных электромашинных камер, заземляющие контуры которых соединены с главными заземлителями заземляющими проводниками;
у каждого стационарного или передвижного пункта распределения, кроме распределительных пунктов, установленных на платформах, ежесуточно перемещающихся по рельсам;
у каждого индивидуально установленного выключателя или распределительного устройства;
у каждой кабельной муфты. Заземлители на муфтах могут отсутствовать, если их устройство затруднено (отсутствие сточной канавы, удаленность источников электроснабжения, крепкие породы, отсутствие металлокрепи); заземление муфт должно производиться в соответствии с п. 4.4 настоящей Инструкции. Допускается для сети стационарного освещения устраивать местное заземление не для каждой муфты или светильника, а через каждые 100 м кабельной сети;
у отдельно установленных машин.
При установке одного заземлителя на группу заземляемых объектов должны применяться сборные заземляющие проводники (шины), выполняемые из стали или из меди с минимальным сечением соответственно 50 или 25 мм2. Эти сборные шины подсоединяются к местному заземлителю с помощью полосы (троса). Требования к материалу и сечению полосы те же, что и к сборным шинам.
Каждый подлежащий заземлению объект должен присоединяться к сборным заземляющим проводникам (шинам) или заземлителю при помощи отдельного ответвления из стали сечением не менее 50 мм2 или из меди сечением не менее 25 мм2. Для устройства связи допускается присоединение аппаратуры к заземлителям стальным или медным проводом сечением соответственно не менее 12 и 6 мм2.
Заземление должно быть выполнено так, чтобы при отсоединении отдельных аппаратов и машин от заземления не нарушалось заземление остального оборудования.
Последовательное присоединение заземляющих объектов к сборным заземляющим проводникам или заземлителям запрещается, кроме кабельных муфт и светильников в сети стационарного освещения.
В качестве проводников, связывающих местные и главные заземлители, должны использоваться стальная броня и свинцовая оболочка бронированных кабелей или другие проводники.
Помимо местного заземления, все электрические машины и аппараты, муфты и другая кабельная арматура с присоединенным бронированным кабелем должны быть снабжены перемычками из стали сечением не менее 50 мм2 или из меди сечением не менее 25 мм2, посредством которых осуществляется непрерывная цепь свинцовых оболочек и стальной брони отдельных отрезков бронированных кабелей, как это представлено на рис.1.
При применении кабелей с заземляющими жилами непрерывная цепь создается путем соединения заземляющих жил. Если эти кабели имеют металлические оболочки и броню, то и в этом случае наличие перемычек обязательно.
Рис. 1. Примерная принципиальная схема заземляющей сети в шахте:
1 - комплектные распредустройства (КРУ); 2 - электродвигатели насосов; 3 - главный заземлитель в водосборнике; 4 - дополнительный заземлитель реле утечки; 5 - местные заземлители; 6 - реле утечки; 7 - автоматический выключатель; 8 - трансформатор;
9 - кабельная муфта; 10 - главный заземлитель в зумпфе; 11 - комбайн; 12 - магнитный пускатель
Рис. 2. Схема присоединения заземляющего проводника из полосовой стали к заземляющему контуру или сборной заземляющей шине:
1 - болт; 2 - заземляющий проводник; 3 - контур или сборная шина; 4 - гайка; 5 - шайба
Для обеспечения надежности электрических контактов в цепях заземления и механической прочности заземляющей проводки необходимо выполнять следующие требования:
присоединение заземляющих проводников к заземлителям должно осуществляться, как правило, сваркой, выполняемой на поверхности;
присоединение заземляющих проводников к корпусам машин и аппаратов и к различным конструкциям, которые в процессе эксплуатации подвергаются перемещению, замене и т.д., должно выполняться с помощью специальных заземляющих зажимов (болтов, шпилек), предусмотренных для этой цели на корпусах электрооборудования и конструкциях;
присоединение заземляющих проводников к заземляющей шине следует производить сваркой (еслц позволяют условия), с помощью болта (рис.2 и 3) или другими равноценными способами. Пример соединения двух отрезков заземляющих тросов показан на рис. 4.
в машинных камерах и прочих выработках с бетонной крепью заземляющие контуры и проводники должны поддерживаться специальными штырями или скобами (рис.5);
в выработках с деревянной крепью заземляющие проводники укрепляются стальными скобами (рис.6).
Болтовое соединение заземляющих проводников должно удовлетворять следующим требованиям:
диаметр зажима должен быть не менее 8 мм;
контактные поверхности должны быть не менее площади шайбы для принятого болта и должны быть зачищены;
болты и гайки должны быть снабжены пружинными шайбами или контргайками.
Заземляющие проводники и места их соединений должны быть доступны для осмотра.
Устройства заземлителей
Для заземлителей в зумпфе, водосборнике или специальном колодце должны применяться стальные полосы площадью не менее 0,75 м2, толщиной не менее 5 мм и длиной не менее 2,5 м.
Колодцы для размещения главных заземлителей должны иметь глубину не менее 3,5 м, прочное перекрытие, приспособление для установки подъемного устройства и отвод от пожарного трубопровода для заполнения водой. Крепь колодца не должна препятствовать контакту воды с горным массивом.
При размещении обоих главных заземлителей в колодцах последние должны быть разнесены друг от друга, а заземлители соединены между собой стальной полосой (тросом) сечением не менее 100 мм2.
Для заземлителей в сточных канавах должны применяться стальные полосы площадью не менее 0,6 м2, толщиной не менее 3 мм и длиной не менее 2,5 м.
Заземлитель следует укладывать в горизонтальном положении в углубленном месте сточной канавы на “подушку” толщиной не менее 50 мм из песка или мелких кусков породы и сверху засыпать слоем в 150 мм из такого же материала (рис. 7).
Для заземлителей в выработках, в которых нет сточной канавы, должны применяться стальные трубы длиной не менее 1,5 м. Стенки труб должны иметь на разной высоте не менее 20 отверстий диаметром не менее 5 мм.
Рис. 3. Схема присоединения заземляющего проводника из троса к заземляющему контуру или сборной заземляющей шине:
1 - болт; 2 - трос; 3 - контур или сборная шина; 4 - гайка; 5 - шайба; 6 - наконечник
Рис. 4. Схема соединения отрезков заземляющих тросов
Рис. 5. Схема крепления заземляющих проводников в камере с бетонной крепью:
1 - штырь для крепления плоских шин; 2 - шина;
3 - штырь для крепления троса; 4 - трос
Рис. 6. Схема крепления заземляющего проводника в выработке с деревянной крепью: 1 - стальная скоба; 2 - заземляющий проводник
Труба должна помещаться в шпур, пробуренный вертикально или под углом до 3ff от вертикальной оси в любую сторону на глубину не менее 1,4 м (рис. 8).
При необходимости должно устраиваться несколько заземлителей. Труба, а также пространство между наружной стенкой и стенкой шпура заполняется гигроскопическим материалом (песком, золой и т. п.), периодически увлажняемым.
При прокладке кабелей по буровым скважинам главное заземление должно устраиваться на поверхности или в водосборниках шахты. При этом должно быть не менее двух главных заземлителей, резервирующих друг друга. Если скважина закреплена обсадными трубами, они могут быть использованы в качестве одного из главных заземлителей.
Для устройства местного естественного заземления электрооборудования номинальным напряжением выше 127 В переменного и 110 В постоянного тока необходимо использовать не менее трех смежных или отдаленных рам металлокрепи, соединенных между собой металлическим проводником (тросом, полосой и т.п.) из стали или меди сечением не менее соответственно 50 и 25 мм2 и имеющих связь с другими рамами крепи посредством распорных элементов (рис. 9,10,11).
Для устройства местного естественного заземления электрооборудования номинальным напряжением до 127 В переменного и до 110 В постоянного тока, протяженных металлоконструкций, а также металлических элементов объектов, на которых может накапливаться статическое электричество, допускается использовать одну раму металлокрепи.
Для дополнительного заземления аппаратов защиты от токов утечки допускается использовать в качестве заземления одну раму крепи, выбранную на удалении не менее 5 м от рам, используемых в качестве защитного заземления, или отдельный искусственный заземлитель (рис. 12).
Рамы металлокрепи, используемые в качестве местных заземлений, должны быть укомплектованы крепежными и распорными элементами. Запрещается нарушать конструкцию металлокрепи (снимать зажимы, распорные элементы, рамы, скобы, хомуты и т.д.), а также использовать рамы крепи, подлежащие замене или демонтажу.
Перед использованием рам металлокрепи для устройства заземлителя рекомендуется обтянуть резьбовые соединения крепежных элементов.
Подготовка рам металлокрепи должна осуществляться лицами электротехнического персонала, прошедшего специальный инструктаж по правилам выполнения таких работ, или горнорабочими по ремонту горных выработок.
При выполнении ремонтных работ на металлокрепи, используемой для заземления, элементы заземления должны быть присоединены к другим рамам, на которых ремонтные работы не ведутся.
Работы по перекреплению выработок в местах установки электрооборудования должны согласовываться с главным энергетиком (главным механиком) шахты.
Рис. 7. Схема расположения заземлителя в сточной канаве:
1 - заземлитель; 2 - заземляющий проводник
Р
Рис. 9. Пример устройства местного заземлителя с использованием гибкого соединительного проводника (троса)
ис. 8. Схемасборная шина - со ед и н і ітел ь н ы й
проводник
Рис. 10. Пример устройства местного заземлителя с использованием сборной шины в качестве соединительного проводника
или шпильки (приваренные болты)
проводник сборная шина
Рис. 11. Пример устройства местного заземления с использованием сборной шины в качестве соединительного проводника и крепления его к
рамам крепи
Способы присоединения соединительных проводников к рамам металлокрепи приведены на рис. 13.
Соединительные проводники должны присоединяться к стойкам (ножкам) металлокрепи не выше мест крепления боковых распорных элементов, не должны загромождать проходы для людей и транспортных средств.
Рис. 12. Пример устройства дополнительного заземлителя реле утечки:
1 - рамы крепи;
2 - трансформаторная подстанция;
3 - заземляющие проводники;
4 - изолированный проводник д.з.;
5 - рама крепи для устройства д.з.
Соединительные проводники должны располагаться так, чтобы ими не воспринимались усилия в случае деформации крепи под воздействием давления горных пород.
В местах стационарной установки электрооборудования в качестве соединительных проводников между рамами допускается использование специально изготовленных стяжек из уголков, полосы (рис.14).
Заземление стационарных электроустановок.
Машины и аппараты
Заземление металлических оболочек электрооборудования, кабелей переменного и постоянного тока и других подлежащих заземлению конструкций, установленных в трансформаторных, распределительных и преобразовательных подстанциях, осуществляется соединением всех заземляемых объектов (независимо от рода тока) с общим контуром заземления, оборудованным в подстанциях и присоединенным к местному заземлителю и общешахтной сети заземления.
Заземляющий контур в камере тяговой подстанции электровозной контактной откатки должен быть также присоединен к токоведущим рельсам, используемым в качестве обратного провода контактной сети, или к соединенному с рельсами отрицательному полюсу источника постоянного тока.
Заземление корпусов электрооборудования должно осуществляться с помощью наружного заземляющего зажима, к которому должен присоединяться проводник сети заземления. Примеры заземления отдельных видов электрооборудования приведены на рис. 15, 16, 17.
На скребковых и ленточных конвейерах, перегружателях и т. п., имеющих непосредственно металлическое соединение с электрооборудованием, например, с приводным электродвигателем, разрешается производить заземление только электрооборудования.
Заземление оболочек электрооборудования, кабелей и кабельной арматуры постоянного тока, относящихся к контактной тяговой сети, осуществляется присоединением заземляемых оболочек к рельсам, используемым в качестве обратного провода указанной сети.
