Подземных выработок

Влияние блуждающих токов на подземные металлические сооружения в разных зонах различно. Коррозия происходит преимущественно в той зоне, где ток выходит из металла, т. е. в анодных зонах. При обычной схеме питания трамвая, т. е. когда положительный полюс источника присоединен к контактному проводу, опасные анодные зоны на подземных сооружениях концентрируются в районах присоединения к рельсам отсасывающих кабелей. Основными величинами, определяющими степень опасности разрушения металлических конструкций, являются их потенциал относительно земли, плотность тока утечки и коррозионная характеристика почвы.

Блуждающие токи в подземных сооружениях. Обычно коррозию подземных сооружений разделяют на два вида: почвенную (или как ее часто называют, химическую), которая главным образом определя-

В гл. 2 подробно рассмотрено распределение токов и потенциалов в рельсах для различных случаев питания и нагрузки электрифицированного участка Картина протекания блуждающих токов электрн фицированпых железных дорог в земле и подземных сооружениях может быть получена непосредственно из данных о распределении потенциалов и токов в рельсах Напомним, однако о том, что при выводе законов распределения потенциалов и токов в рельсах было принято, что сопротивление земли равно пулю, что позволило, не внося в решение задачи сколько-нибудь заметной погрешности, значительно упростить все выкладки и полученные формулы. Но при переходе к рассмотрению распределения потенциалов и токов в подземных сооружениях это допущение вообще исключает возможность решения задачи.

Поэтому обычно для упрощения рассматриваемую задачу решают в два приема: распределение потенциалов и тока в рельсах устанавливают исходя из принятой предпосылки (сопротивление земли равно нулю), а затем исходя из полученной (как бы заданной) картины рас-пределення потенциалов и тока в рельсах, решают задачу о распределении потенциалов и токов в земле и подземных сооружениях. При решении задачи принимают, что сопротивление земли имеет конечное значение, а полученные выше значения потенциалов считают относящимися к бесконечно удаленной точке земли. Эта задача рядом авторов решена аналитически, здесь же ограничимся рассмотрением только физической картины распределения потенциалов и токов в земле и подземных сооружениях. Некоторым оправданием этого является то, что при достаточной сложности выкладок конечные решения не могут дать исчерпывающей точности, так как зависят от ряда исходных данных (переходных сопротивлений, сопротивления земли и т. п.), которые в свою очередь изменяются по времени (в зависимости от температуры, влажности) и по длине (в зависимости от профиля местности, состава грунта и т. п.).

10.1. Кривые распределения потенциалов и гоков в рельсах, земле и подземных сооружениях при одной подстанции и одной нагрузке

Дороги постоянного тока могут работать и при обратной полярности проводов и рельсов (минус в контактной сети). В начальный период электрификации в СССР были линии той и иной полярности, но в последующем была повсеместно принята полярность, показанная на - 10.1, 10.2. Наибольшее удельное значение ответвляющихся или возвращающихся токов (плотность токов утечки) будет в точках максимального потенциала рельсов или подземных сооружений. Эти значения будут меньше для точек, расположенных ближе к нулевой точке, в которой они будут равны нулю. Максимальное значение блуждающих токов или токов в подземных сооружениях будет в сечении, проходящем через точку с нулевым потенциалом, и оно будет постепенно уменьшаться при переходе к точкам, которые расположены ближе к концам участка. Анодные зоны подземных сооружений расположены против катодных зон рельсового пути и наоборот. м' >v ,, •

Представим себе, что имеются два параллельных подземных сооружения ( 10.8, а) /Ci и /С2- В результате появления потенциала на рельсах <ррх появились и потенциалы на подземных Сооружениях Фшк и фкзя и установилась некоторая картина распределения блуждающих токов. Предположим теперь, что в точке О расположили источник тока.2? катодной защиты для первого сооружения и понизили его потенциал до фкь... Это вызовет появление новых токов из заземления катодной защиты во второе сооружение /<2 и затем (после протекания по нему) в сооружение /d. На 10.8, б даны два перекре-

Применение дренажной установки усиливает коррозию рельсов, так кап анодные зоны рельсов расширяются и потенциалы увеличиваются. При недостаточно отрегулированной дренажной установке может иметь место настолько сильный отсос блуждающих токоз, что на соседних подземных сооружениях создаются новые опасные анодные зоны. В результате этого увеличивается также ток, протекающий ао сооружению, что (как это уже указывалось) может также вызывать нежелательные последствия. Несмотря на указанные здесь недостатки, электрический дренаж при тщательном его выполнении и наблюдении за его работой может служить эффективной защитой подземных сооружений от коррозии блуждающими токами.

Явление коррозии подземных сооружений блужающими токами отличается тем, что проходящие при этом токи в подземных сооружениях и грунте генерируются внешними источниками, которыми являются рельсовые электрические дороги постоянного тока различного назначения (внутризаводской электрический транспорт, подъездные промышленные ветки, магистральные и пригородные электрические дороги, трамвай, метрополитен). Количественно возможный [коррозионный эффект от блуждающих токов обычно намного превосходит эффект возможной почвенной электрокоррозии в сопоставимых условиях.

на подземных сооружениях, где он является особенно наглядным. Будучи представлен графически в виде так называемых потенциальных диаграмм, он сразу показывает размещение анодных зон на сооружении и дает первое приближенное представление о возможной интенсивности коррозионных процессов.

При нескольких отсасывающих пунктах на рельсовой сети в зоне одной подстанции применяют уравнивание потенциалов всех отсасывающих пунктов, включая добавочные сопротивления в цепи более коротких отсасывающих линий. На самих подземных сооружениях должны проводиться соответствующие защитные мероприятия.

При наличии подземных выработок —НЗКЛОННЫХ СТВОЛОВ с конвейерными установками или дренажных штреков можно осуществить глубокий ввод с помощью кабельной линии, проложенной по подземной выработке (см. 22.3). При такой схеме электроснабжения уменьшается длина передвижных

22.3. Комбинированная схема электроснабжения карьера с КРП и использованием подземных выработок (наклонных стволов)

Приведенные категории и группы взрывоопасных смесей применимы для объектов нефтяной, газовой и других отраслей промышленности, за исключением подземных выработок, шахт и рудников, опасных по газу или пыли.

По области применения взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки делится»на две группы. К группе I отнесено рудничное электрооборудование для подземных выработок угольных шахт и рудников; к группе II - взрывозащищенное электрооборудование остальных отраслей народного хозяйства, в том числе для нефтяной и газовой промышленности.

Взрывозащищенное электрооборудование в зависимости от области применения подразделяют на две группы. К первой группе относится рудничное электрооборудование, предназначенное для подземных выработок шахт и рудников. Знак группы — I. Ко второй группе относится электрооборудование, предназначенное для внутренней и наружной установки во взрывоопасных зонах. Знак группы II. Электрооборудование группы II, имеющее виды взрывозащиты: «взрывонепроницаемая оболочка» и (или) «ис-кробезопасная электрическая цепь», — подразделяют на три подгруппы, соответствующие категориям взрывоопасных смесей согласно табл. 21.

Напряжение электродвигателей подземных выработок 380 в с тенденцией перехода на 660 в. Последнее вводится на всех новых шахтах. Для двигателей насосов и вентиляторов мощностью от 250 кет и выше применяется напряжение 6 кв. Механизмы в забое работают в тяжелом повторно-кратковременном режиме (ПКР) до 60% ПВ, а водоотлив и вентиляция — в длительном режиме.

Площадка для сооружения электростанции должна иметь благоприятный рельеф с уклоном не более 0,5—1%. Ее отметка принимается выше уровня максимально возможного паводка близлежащей реки. Необходимо установить разряд сейсмичности района и тщательно проверить, нет ли на данном участке оползневых явлений и подземных выработок. Качество грунта характеризуется давлением не менее 1,5—2 кГ/см2. Грунтовые воды должны быть расположены по возможности не ближе 4—5 м от поверхности земли.

По области применения взрывозащищенное электрооборудование для внутренней и наружной установки делится на две группы. К группе I, которая не рассматривается в настоящей книге, отнесено рудничное электрооборудование для подземных выработок угольных шахт и рудников. К группе II отнесено взрывозащищенное электрооборудование остальных отраслей народного хозяйства,- в том числе для нефтяной и газовой промышленности.

С первой пятилетки развернулась упорная борьба за создание взрыво-безопасных светильников для освещения подземных выработок.

В г. Донецке 5—10 марта 1932 г. состоялась Всесоюзная конференция по технике безопасности в угольной промышленности, на которой были обсуждены вопросы освещения подземных выработок.

Для более детальной разведки на горизонт окисленных руд пройден шахтный ствол глубиной 240 м и из него около 900 м подземных выработок, из которых было пробурено около 16000 пог. м разведочных скважин. Из попутной добычи при проходке выработок и из рудных кернов отобрана представительная валовая проба руды, которую технологически исследовали на однотонной опытной установке, построенной около шахты.