Повышение безопасности эксплуатации шахтных участковых систем электроснабжения и их компонентов

• Автор: Матвеев, Виктор Николаевич
• Шифр специальности: 05.09.03, 05.26.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Кемерово
• Количество страниц: 421 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
. ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Актуальные аспекты проблемы безопасности эксплуатации электрооборудования и систем электроснабжения в угольной промышленности.
1.2. Особенности эксплуатации компонентов шахтных участковых систем электроснабжения с

позиции их опасности на шахтах Кузбасса

1.3. Анализ методов оценки безопасности труда в шахтных эргатических системах

1.4. Методы оценки безопасности шахтного взрывозащищенного электрооборудования

1.5. Интегральная оценка свойств систем

электроснабжения и их компонентов

1.6. Модели структур сложных систем
1.7. Учет человеческого фактора в сложных системах
1.8. Пути повышения безопасности функционирования шахтных технических систем.
1.9. Цель и задачи исследований
2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ
БЕЗОПАСНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
СЛОЖНЫХ СИСТЕМ.
2.1. Эволюция материи и безопасность живого мира
2.2. Системотехническое определение понятия безопасность человека.
2.3. Безопасность человека в эргатической системе.
2.4. Поля опасности шахтных технических систем
2.5. Информация в сложной системе и ее влияние
на безопасность.
3. ОЦЕНКА РЕСУРСА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СЛОЖНОЙ СИСТЕМЫ.
3.1. Структурное описание системы.
3.2. Анализ структурных свойств малых систем
3.3. Показатели насыщенности системы оперативной информацией.
3.4. Ресурс безопасной эксплуатации системы.
3.5. Структурный синтез сложных систем
3.6. Повышение наблюдаемости структуры технических систем
3.7. Упорядочение структуры эрратических систем.
3.8. Показатели безопасности эксплуатации компонентов шахтной участковой системы электроснабжения
4. ОЦЕНКА И ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ШАХТНЫХ УЧАСТКОВЫХ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ И ИХ КОМПОНЕНТОВ
4.1. Оценка ресурса безопасной эксплуатации взрывозащищенных пускателей серии ПВИ.
4.2. Изменения структуры пускателя при
нарушениях ПБ.
4.3. Использование рациональных алгоритмов поиска неисправностей
4.4. Средства технического диагностирования.
4.5. Оценка ресурса безопасной эксплуатации пускателя при использовании диагностических схем
4.6. Разработка взрывозащищенного пускателя повышенного уровня безопасности.
4.7. Схема управления пускателя повышенного уровня безопасности
4.8. Блок максимальной токовой защиты с повышенным ресурсом безопасной эксплуатации
4.9. Блок защиты от утечек с повышенным
ресурсом безопасной эксплуатации.
5. ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ БОЛЬШИХ СИСТЕМ
5.1. Система электроснабжения очистного
забоя повышенного уровня безопасности
5.2. Особенности эргатической системы энергопредприятия.
5.3. Структурный синтез энергопредприятия.
5.4. Сравнительная характеристика систем
6. ОПЫТНОПРОМЫШЛЕННАЯ АПРОБАЦИЯ И СОЦИАЛЬНОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Кроме того, возможны такие нарушения ПТЭ, как открывание быстрооткрываемой крышки пускателя при концентрации метана больше допустимой, отсутствие заглушек на неиспользованных кабельных вводах, неуплотнение кабеля во вводе либо уплотнение не по всему его диаметру, разбитое стекло в смотровом окне, отсутствие одного или нескольких крепежных болтов на крышках корпусов пускателей, ослабленные контакты силовых цепей, большие взрывонепроницаемые зазоры, трещины, проколы или прожоги во взрывобезопасных оболочках [1]. Причиной этого является низкая ремонтопригодность взрывозащищенных пускателей: даже процесс открывания - закрывания его быстрооткрываемой крышки в реальных подземных условиях в большинстве случаев, достаточно длителен и трудоемок. Кроме того, подача или снятие напряжения с помощью фидерного выключателя, который обычно удален от пускателя, требует также больших затрат времени. Для того, чтобы определить неисправность, блока управления пускателя ПВИ-0Б при работе по рациональному алгоритму поиска неисправностей требуется в среднем мин, т. Проверка же большинства элементов (блоков) пускателя затруднена в шахтных условиях - приходится эти элементы (блоки) заменять на заведомо исправные и каждый раз (если работа ведется в отделении разъединителя пускателя) снимать и подавать напряжение на пускатель с помощью фидерного выключателя [6]. Поэтому для данной неисправности нужно два раза открыть и закрыть быстрооткрываемую крышку пускателя. На каждую замену очередного по приоритету блока или не подвергающегося проверке в подземных условиях элемента на заведомо исправный приходится один цикл открывания - закрывания быстрооткрываемой крышки. Так как вскрывать блоки пускателя! При незнании рационального алгоритма поиска неисправностей (т. В табл. ПБ и незнании рационального алгоритма поиска неисправностей N$3 для некоторых неисправностей. Если же работать с нарушением ПБ, можно (даже не зная о причине неисправности), открыв один раз быстрооткрываемую крышку, закоротить блок управления с помощью наброшенной на его клеммы проволочной перемычки и закрыть крышку. Для этой операции достаточно 2,5 мин. А в результате время восстановления сокращается примерно в восемь раз. При незнании же рационального алгоритма поиска неисправностей и работе по ПБ время восстановления пускателя при неисправном блоке управления достигает одного часа, поэтому выигрыш во времени при нарушении ПБ еще больше []. Таблица 1. Конечно, на нарушение ПБ решиться непросто: случаи взрывов метана всем шахтерам хорошо известны, но и длительное время заниматься ремонтом пускателя в напряженной психологической обстановке тоже нелегко, т. ПБ являются субъективные факторы. При этом отрицательную роль играют условия, в которых производится процесс технического обслуживания и ремонта: ограниченность пространства, недостаточная освещенность, большая влажность, угольная и породная пыль, шум. В свою очередь, длительное раскрытие взрывонепроницаемой оболочки пускателя приводит к активному воздействию агрессивной среды на его схему управления. Таким образом, эксплуатация взрывозащищенной коммутационной аппаратуры сопряжена со следующими недостатками. При высокой насыщенности различными блоками данная аппаратура обладает недостаточной ремонтопригодностью как по причине отсутствия средств диагностирования, так и из-за трудной доступности до отдельных элементов схемы управления. Схемы блоков построены на элементной базе низкой степени интеграции, электромеханических реле, которые обладают низкой надежностью и которые можно легко исключить из схемы при выполнении коммутационной аппаратурой своей технологической функции. Представляет опасность еще один компонент участковых схем электроснабжения - цепи защитного заземления, по которым проходят токи при замыканиях на землю (пробои на корпус, например, в магнитных пускателях составляют около % от общего числа отказов), при этом в случае плохих контактов в заземляющей цепи образуется опасное искрение. Учитывая тот факт, что сопротивление изоляции в подземных условиях быстро снижается, а защита от утечки персоналом зачастую отключается, обрыв проводников местного или общего заземлителей либо устройство заземлителей в неувлажненной почве способны привести в взрыву или вспышке метана. Проведенные исследования касались схем электроснабжения на напряжение 0 и 0 В. Особо следует сказать об условиях эксплуатации коммутационной аппаратуры на напряжение В, переход на которое еще резче обостряет проблему безопасности эксплуатации электрооборудования.