Безопасность взрывных работ при наличии блуждающих токов - Использование взрывчатых веществ

Одним из опасных явлений при эксплуатации ВВ являются преждевременные взрывы зарядов ВВ, которые могут происходить в результате "ложного" воздействия на электродетонаторы (ЭД) различных посторонних токов, которые объединяют под общим понятием "блуждающие токи" [52]. Источниками возникновения таких токов на различных предприятиях являются: токоведущие рельсовые пути (при применении контактной электровозной откатки), токи утечки из электрических сетей, источники электромагнитных излучений, индуктивное влияние силовых сетей, грозовые разряды и т. п. При электровзрывании в зоне распространения блуждающих токов существует реальная возможность их попадания в электровзрывную сеть, что может повлечь за собой преждевременный взрыв зарядов и соответствующие непредсказуемые последствия.

Исследования многих организаций были посвящены различным мерам защиты электровзрывных сетей от преждевременных взрывов, однако в настоящее время наиболее надежной мерой считается применение специальных электродетонаторов пониженной чувствительности.

При исследовании возможных случаев взрыва электродетонаторов от блуждающих токов и разрядов статического электричества были сделаны следующие выводы [53]:

    - серийно выпускаемые электродетонаторы способны взрываться как от разрядов статического электричества, так и от блуждающих токов, поскольку имеют высокую чувствительность к току. Однако при закорачивании выводов электродетонаторов (рисунок 5.17 г) опасность непредвиденных взрывов снижается; - для обеспечения безопасности необходимо использовать электродетонаторы с пониженной чувствительностью к току (ЭДК3-1-3Т).

А) сторонний разряд; б) разряд на разомкнутый электрод; в) разряд на замкнутый электрод; г) внутренний разряд на корпус

Рисунок 5.17 - Возможные случаи воспламенения ЭД от блуждающих токов и статического электричества

Рациональным при электровзрывании, по данным профессора М. И. Озерного [52], является применение четырех типов электродетонаторов по чувствительности:

    1) электродетонаторы нормальной чувствительности с импульсом воспламенения КН от 0,8 до 3,0 А2Чмс и безопасным током JБ от 0,15 до 0,18 А, предназначенные для применения в условиях, где опасность любых видов блуждающих токов исключается; 2) электродетонаторы пониженной чувствительности, величина КН в пределах от 25 до 50 А2 Чмс, значение JБ в пределах от 0,15 до 0,18 А, предназначенные для применения в условиях, где опасность любых видов блуждающих токов исключается; 3) электродетонаторы пониженной чувствительности, значение КН в пределах от 25 до 50 А2 Чмс, величина JБ составляет 1 А, предназначенные для защиты от всех видов блуждающих токов, кроме грозовых разрядов; 4) электородетонаторы весьма низкой чувствительности с импульсом воспламенения от 1100 до 2500 А2 Чмс и JБ =5А, предназначенные для защиты от грозовых разрядов и ударов молнии.

Определение величин тяговых блуждающих токов

Блуждающие токи от работающих электровозов являются наиболее опасными. Они обнаруживаются на расстоянии до 300 м от работающих в горной выработке электровозов. Максимальные их значения наблюдаются на расстоянии 15 м и составляют J =4 А при напряжении U =14 В. Существенную опасность представляют также токи утечки при неисправной изоляции различных установок переменного тока.

Для определения степени опасности тяговых блуждающих токов рассматривается наиболее опасный случай контакта одного из проводов электровзрывной сети с токоведущим рельсом, а другого - с грунтом непосредственно около работающего электровоза (рисунок 5.18).

1 - генератор напряжения; 2 - электровоз; 3 - заземляющееустройство

Рисунок 5.18 - Схема к определению величины электротяговых блуждающих токов

Ток через электродетонатор в соответствии с данной схемой определяется по формуле [54]:

, (5.20)

Где JМАКС - максимальный ток, потребляемый двигателями электровоза, А;

R S - суммарное сопротивление (R S = R 1 + RВК ), включающее переходные сопротивления мест контакта проводов электровзрывной цепи с рельсом R 1 и с грунтом R 2 , а также сопротивление взрывной сети RВК , Ом;

    - расстояние между тяговой подстанцией 1 и возможным местом контакта проводов электровзрывной цепи с рельсом штрека, м; - расстояние между местом контакта и шпурами (скважинами), м;

, ,

где RР - сопротивление рельсовой колеи, Ом; RПЕР - переходное сопротивление "рельс-грунт", Ом;

K - удельная проводимость грунта, 1/ОмЧм.

На рисунке 5.19 приведены зависимости, по которым можно определить ток JЭД для некоторых конкретных условий [54]. Наиболее рациональным является экспериментальное определение непосредственно тока JЭД с помощью амперметра.

зависимость величины блуждающего тока, проходящего через электродетонатор от переходного сопротивления

Рисунок 5.19 - Зависимость величины блуждающего тока, проходящего через электродетонатор от переходного сопротивления "рельс-грунт" (а), отношения l 1 /l 2(б)

Оценка опасности тяговых блуждающих токов и токовутечки

Измерение и вычисление тяговых блуждающих токов, проходящих через электродетонатор, для различных условий показывает, что при наиболее опасных (маловероятных) сочетаниях условий на пред-приятии ток через электродетонатор не может превышать более чем в три раза величину тяговых блуждающих токов (JТ ), измеренную или вычисленную по формуле 5.17:

В электровзрывную цепь нельзя допустить попадания токов, больших безопасного (JБ ) тока электродетонатора, для этого необходимо обеспечение условия:

J МАКС Ј J Б .

Таким образом, критерием опасности тяговых блуждающих токов и токов утечки является условие:

.

Опасность остальных видов блуждающих токов, кроме грозовых разрядов, гораздо меньше, чем опасность тяговых блуждающих токов утечки.

Мероприятия по уменьшению опасности блуждающих токов

Применение электродетонаторов пониженной чувствительности может резко снизить вероятность преждевременного взрыва, но полная безопасность достигается только в сочетании с выполнением ряда профилактических мероприятий, направленных на уменьшение опасности блуждающих токов.

Наиболее важным (и обязательным) мероприятием по уменьшению опасности блуждающих токов является содержание рельсовых путей в соответствующем нормам состоянии. Необходимо постоянно следить за электрическим сопротивлением рельсовых стыков, величина которого должна быть не более сопротивления сплошного рельса длиной 3 м.

Большую роль играет время существования опасной ситуации. Необходимо стремиться к повышению быстродействия защиты, что приведет к уменьшению вероятности взрыва электродетонаторов блуждающими токами. Защитные отключения при аварийных режимах в цепях, а также профилактические мероприятия по предотвращению таких аварийных режимов являются одновременно и способами уменьшения опасности блуждающих токов. При применении электродетонаторов любых типов всегда необходимо стремиться к тому, чтобы провода электровзрывной сети находились возможно дальше от токоведущих рельсовых путей, а также от установок и металлических устройств, которые могут случайно оказаться под напряжением.

Таким образом, применение электродетонаторов нужной чувствительности, а также выполнение профилактических мероприятий сводит к минимуму возможность преждевременного взрыва ЭД блуждающими токами.

Похожие статьи




Безопасность взрывных работ при наличии блуждающих токов - Использование взрывчатых веществ

Предыдущая | Следующая