ZAŠTITNE MJERE ZA ELEKTROENERGETSKE MREŽE I OSTALE ELEKTRIČNE POJAVE U RUDNICIMA osnovne grupe zaštita od preopterećenja podnapona ili nestanka napona kratkog spoja previsokoga dodirnog napona nekontroliranih i spontanih pojava atmosfersko pražnjenje na površini elektrostatski naboj lutajuće struje posebne mjere zaštite protueksplozijska zaštita električnih uredaja naročite mjere zaštite (specijalni kontrolnici)
Strujno opterećenje Zagrijavanje strujnim opterećenjem ϑ n t 0 n max 1 e = ϑ ϑ = ϑ τ ( K ) ϑ n max = ϑ max ϑ o = P A α 2 P = ρ j S ( W) τ = m c, A α S - površina presjeka vodiča A - površina zagrijavanog vodiča preko koje se toplina odvodi ϑ - temperatura zagrijanog vodiča ( C) ϑ o - temperatura okoline ( C) ϑ n - nadtemperatura vodiča ( C) ϑ nmax - maksimalna nadtemperatura vodiča ( C) α - temperaturni koeficijenti odvođenja topline po jedinici površine za 1 K m - masa zagrijavanog vodiča c - specifična toplina vodiča Zagrijavanje - > utjecaj na izolaciju Visoka vjerojatnost ispravnosti izolacije za vrijeme amortizacije uređaja
tangenta u ishodištu t τ 2 τ 3 τ 4 τ 5 τ ϑ/ϑ nmax 0,632 0,865 0,950 0,981 0,993 Stacionarno stanje temperature < 2 /sat
Hlađenje nakon postignute ϑ max ϑ n t = ϑ e τ ( K ) ϑ = = ( K ) n max n max P A α 2 I R A α m c τ =, A α P -snaga razvijena u otporniku otpora R (W) I - struja (A) R - električki otpor zagrijanog tijela (Ω) A - površina zagrijanog vodiča preko koje se odvodi toplina α - temperaturni koeficijent odvođenja topline po jedinici površine za 1 K t τ 2 τ 3 τ 4 τ 5 τ ϑ/ϑ nmax 0,368 0,135 0,050 0,019 0,007 tangenta u ishodištu
dozvoljeno kontrolirano preopterećenje za t preopterećenja t<τ 20% dozvoljeno preopterećenje 25% t<τ/2 50% dozvoljeno preopterećenje 50%
Neizolirani vodiči (vodovi) j ϑ n Ι max A = = S 2 S k mm 1 2 uz k = 2 ρ π α Ι - struja (A) S - presjek vodiča u mm 2 ρ - specifični otpor vodiča ϑ nmax - dopuštena nadtemperatura α - koeficijent odvođenja topline po jedinici površine za 1K
Kabeli Ι - struja (A) S - presjek vodiča u mm 2 ρ - specifični otpor vodiča ϑ n Ι max A j = = S 2 S k mm α - koeficijent odvođenja topline po jedinici površine za 1K ϑ nmax - maksimalno dopuštena nadtemperatura izolacije 1 2 uz k = 2 ρ π α P G Ep X B E polivinilklorid prirodna guma sintetska guma na bazi etilen propilena umreženi polietilen sintetska butil guma Polietilen (nije pogodan zbog lakog gorenja) P N polivinil klorid sintetska guma na bazi poliklorproprena (neopren)
kabel do kabela 80% dopuštenog opterećenja
Električni strojevi i transformatori trafo 1,8 do 2,2 A/mm 2 motori 4 do 6 A/mm 2 ϑ max =ϑ O +ϑ np +ϑ no ϑ kl dopuštena temperatura ϑ O ϑ np ϑ no temperatura okoline nadtemperatura u praznom hodu nadtemperatura opterećenog stroja ϑ n =ϑ np +ϑ no nadtemperatura stroja ϑ nmax =ϑ kl - ϑ O =ϑ kl - 40 (K) nadtemperatura uređaja
Električni aparati i ostali električni strojevi uvodnice za kabele do 70 C temperaturna otpornost kabela bar 20 C > od temperature uvodnice temperaturna površine do 200 C kod ugljenokopa (prašina) Proračun strujnog opterećenja u mreži k o - koeficijent prosječnog opterećenja pojedinog trošila k i - koeficijent istodobnosti rada trošila k io - koeficijent istodobnosti opterećenja k g - koeficijent opterećenja grupe trošila
TROŠILA Pojedinačni motori Ostala trošila Trošila na radilištima Transportni niz Odvodnjavanja Kompresori Ventilatori stvarna struja pojedinog trošila Ι = Ι k s N o Ι s s Ι s Ι = k = k i Ι s = k i Ι N ko ( Ι k ) = k io k i N o g [ k k ( Ι k )] io i N o za grupu trošila trajno jednako opterećena za grupu trošila vremenski nejednoliko opterećena k za grupe trošila vremenski nejednoliko opterećene Ι s u = Ι N = 0, 5 0, 6 ΣI s -stvarno strujno opterećenje revira ΣI N - suma svih nazivnih struja trošila u reviru, odnosno eksploatacijskom polju k u - ukupni koeficijent opterećenja
Zaštita od preopterećenja Uređaji za zaštitu za osiguravanje ϑ max ϑ d zaštita zaštita od preopterećenja - bimetalni releji ili okidači - rastalni osigurači - specijalni zaštitni uređaji temeljeni na termoslici uređaja
bimetali vremenski strujni releji
termoslika štićenog uređaja - termosonde
previsoka temperatura
Prilagođavanje zaštite od preopterećenja karakteristici pogona tri karakteristike pogona