RU168089U1 - UNDERGROUND HIGH-VOLTAGE ELECTRICITY SYSTEM WITH ISOLATED NEUTRAL - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к системе подземного высоковольтного электроснабжения с изолированной нейтралью, предназначенной для питания различных видов горно-шахтного оборудования с электроприводом на напряжение 3000, 6000 и 10000 В. В ее основу поставлена задача по созданию системы подземного высоковольтного электроснабжения, в которой схемное изменение системы, учитывающее гальваническое разделение между собой силовой цепи и сети заземления, позволяет устранить переход из силовой цепи токов утечки в землю и, тем самым, улучшить электрические характеристики высоковольтной сети. Задача решается за счет того, что система подземного высоковольтного электроснабжения с изолированной нейтралью, содержит источник трехфазного питания, снабженную экранной жилой трехфазную распределительную кабельную сеть, выполненную в виде трехфазного кабеля, содержащего три силовые жилы с индивидуально наложенным полупроводящим экраном и броневой оболочкой, электроприемники и устройство контроля сопротивления изоляции, которое подсоединено к распределительной кабельной сети между силовыми жилами и экранной, причем последняя выполнена неизолированной и с возможностью контакта с экранами силовых жил, при этом она изолирована от броневой оболочки и корпусов электроприемников. 1 н.п. ф-лы п.м., 1 ил.The utility model relates to electrical engineering, in particular to an underground high-voltage power supply system with insulated neutral, designed to power various types of mining equipment with electric drives for voltage of 3000, 6000 and 10000 V. It is based on the task of creating an underground high-voltage power supply system, in where the circuit change of the system, taking into account the galvanic separation between the power circuit and the grounding network, eliminates the transition from the power circuit of leakage currents to the ground and, thereby improve the electrical characteristics of the high voltage network. The problem is solved due to the fact that the underground high-voltage power supply system with insulated neutral contains a three-phase power supply, a three-phase distribution cable network equipped with a screen conductor, made in the form of a three-phase cable containing three power cores with an individually applied semiconducting screen and an armored sheath, power receivers and a device insulation resistance control, which is connected to the distribution cable network between the power conductors and the screen, the latter in It is made non-insulated and with the possibility of contact with the screens of power conductors, while it is isolated from the armor shell and the cases of power receivers. 1 n.p. f-ly m., 1 ill.

Description

Предложенное техническое решение относится к электротехнике, в частности к системе подземного высоковольтного электроснабжения с изолированной нейтралью, предназначенной для питания различных видов горно-шахтного оборудования с электроприводом на напряжение 3000, 6000 и 10000 В.The proposed technical solution relates to electrical engineering, in particular to an underground high-voltage power supply system with insulated neutral, designed to power various types of mining equipment with electric drives for voltage of 3000, 6000 and 10000 V.

Известна система подземного высоковольтного электроснабжения, состоящая из трехфазного источника энергии, высоковольтного комплектного распределительного устройства (КРУ), распределительной кабельной сети и электроприемников различного назначения (см. книгу. «Электропривод и электроснабжение горных машин», П.Л. Светличный, с. 146-253).A well-known underground high-voltage power supply system, consisting of a three-phase energy source, high-voltage switchgear, switchgear, distribution network and power receivers for various purposes (see book. "Electric drive and power supply for mining machines", PL Svetlichny, p. 146- 253).

Источником энергии для питания электроприемников в шахте, как правило, являются силовые трехфазные трансформаторы, установленные в главной поверхностной подстанции (ГПП). Распределительная кабельная сеть выполнена на основе силовых кабелей, содержащих три силовых жилы, одну жилу заземления и броневую оболочку, которую также как и жилу заземления, присоединяют к корпусам электроприемников с обеих сторон кабеля.The energy source for powering electrical receivers in a mine, as a rule, is three-phase power transformers installed in the main surface substation (GPP). The distribution cable network is based on power cables containing three power cores, one ground conductor and an armored sheath, which, like the ground conductor, are connected to the electrical housings on both sides of the cable.

Работа системы подземного электроснабжения заключается в следующем. От ГПП напряжение 6000 В с помощью кабельной сети подается к центральной подземной подстанции (ЦПП) и затем к распределительным подземным пунктам высокого напряжения (РПП-6). От РПП-6 напряжение подается к электроприемникам высокого напряжения: водоотливные и вентиляторные установки, передвижные трансформаторные подстанции. Последняя преобразует высокое напряжение в пониженное (660 и/или 1140 В) и через коммутационные аппараты низковольтное питание подается к электроприемникам.The operation of the underground power supply system is as follows. From the GPP, a voltage of 6000 V is supplied via a cable network to the central underground substation (CPP) and then to the distribution underground high voltage points (RPP-6). From RPP-6, voltage is supplied to high-voltage power consumers: drainage and fan installations, mobile transformer substations. The latter converts high voltage to low voltage (660 and / or 1140 V) and low voltage power is supplied to electrical receivers through switching devices.

Включение в работу системы подземного высоковольтного электроснабжения осуществляют путем подачи первичного сетевого напряжения к КРУ и включения его в работу. После этого будут включены упомянутые высоковольтные электроприемники. Управляя включением и отключением КРУ достигается соответственно включение в работу и отключение высоковольтных электроприемников. Команды на включение и отключение выполняют с помощью специальных встроенных в КРУ рукояток или пультов дистанционного управления.The inclusion of the underground high-voltage power supply system is carried out by supplying the primary mains voltage to the switchgear and turning it on. After that, the aforementioned high voltage power receivers will be included. By controlling the switching on and off of the switchgear, the inclusion and shutdown of high-voltage power receivers is achieved accordingly. Commands for turning on and off are performed using special handles or remote controls built into the switchgear.

В нормальном режиме работы распределительная сеть изолирована от жилы заземления (земли) и от корпусов электроприемников. Однако в аварийных режимах, вызванных коротким замыканием (к.з.), снижением сопротивления изоляции основных жил, проложенных в кабеле, активной, емкостной и индуктивной проводимостями происходят утечки тока из силовой цепи в цепь заземления. Последнее обусловлено тем, что в структуре силовых кабелей основные жилы и неизолированная жила заземления проложены в общей скрутке и контактируют между собой.In normal operation, the distribution network is isolated from the ground conductor (earth) and from the enclosures of the electrical receivers. However, in emergency conditions caused by a short circuit (short circuit), a decrease in the insulation resistance of the main conductors laid in the cable, active, capacitive and inductive conductances, current leakage from the power circuit to the ground circuit occurs. The latter is due to the fact that in the structure of power cables, the main conductors and an uninsulated ground conductor are laid in a common twist and are in contact with each other.

В аварийных режимах возникает электрическая цепь «трехфазная сеть - жила заземления», в результате чего токи утечки из сети через жилу заземления перетекают в общешахтную сеть заземления. Переход токов утечки в землю является основным недостатком действующей в отрасли системе подземного электроснабжения, поскольку:In emergency conditions, an electric circuit “three-phase network - ground conductor” occurs, as a result of which leakage currents from the network through the ground conductor flow into the common shaft ground network. The transfer of leakage currents to the ground is the main disadvantage of the underground power supply system operating in the industry, since:

- в цепи заземления возникает незащищенное искрение, способное воспламенить метановоздушную смесь;- unprotected sparking occurs in the ground circuit, which can ignite the methane-air mixture;

- токи утечки достаточны для поражения людей электрическим током;- leakage currents are sufficient for electric shock;

- емкость «силовая жила - жила заземления» представляет накопленную энергию, опасную как с точки зрения искрения, так и с точки зрения поражения людей электрическим током;- the capacity “power core - grounding core” represents the accumulated energy, dangerous both from the point of view of sparking and from the point of view of electric shock to people;

- распределительная высоковольтная сеть электроснабжения является протяженной и непрерывной, начиная от главной поверхностной подстанции до понизительных трансформаторов, что способствует созданию емкостной проводимости и может вызывать негативные последствия;- the distribution high-voltage power supply network is long and continuous, starting from the main surface substation to step-down transformers, which contributes to the creation of capacitive conductivity and can cause negative consequences;

- непрерывность шахтной сети и ее разветвленность не позволяет обеспечить селективное определение поврежденного участка сети;- the continuity of the mine network and its branching does not allow for the selective determination of the damaged section of the network;

- в применяемой структуре системы электроснабжения нельзя реализовать решения для снижения емкости «силовая жила - жила заземления», которая негативно влияет на параметры сети даже в штатном режиме ее работы;- in the applied structure of the power supply system, it is impossible to implement solutions to reduce the capacity of “power core - ground wire”, which negatively affects the network parameters even in the normal mode of its operation;

- по цепи заземления протекают токи утечки повышенной мощности, что недопустимо по условию обеспечения ее искробезопасности (требование ГОСТ 22782.5 «Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь». Технически требования и методы испытаний»);- leakage currents of increased power flow through the ground circuit, which is unacceptable under the condition of ensuring its intrinsic safety (GOST 22782.5 requirement "Explosion-proof electrical equipment with type of protection" intrinsically safe electrical circuit. Technical requirements and test methods ");

- при однофазном замыкании на землю возникают искроопасные токи утечки, которые при определенных условиях являются источником взрыва и пожара;- with a single-phase earth fault, spark leakage currents occur, which under certain conditions are a source of explosion and fire;

- цепи контроля токов утечки на землю, по которым специальные устройства защиты определяют состояние изоляции сети, являются искроопасными и поэтому опасными в отношении воспламенения метана.- control circuits of leakage currents to the ground, through which special protective devices determine the state of insulation of the network, are spark hazardous and therefore dangerous with respect to ignition of methane.

Следует также отметить, что по цепи заземления протекают токи утечки повышенной мощности различного происхождения (токи утечки из силовой цепи, блуждающие токи контактной сети электровозной откатки, источники гальвано-ЭДС, индуктированная ЭДС в цепи заземления при прохождении тока в силовой цепи, источники земного происхождения и т.д.), которые способны нарушать параметры искробезопасных цепей. Поэтому согласно ГОСТ 22782.5 «Электрооборудование взрывозащищенное с видом взрывозащиты «искробезопасная электрическая цепь». Технические требования и методы испытаний» запрещается заземление искробезопасных цепей.It should also be noted that leakage currents of increased power of various origins flow through the grounding circuit (leakage currents from the power circuit, stray currents of the contact network of electric locomotive haulage, galvanic-EMF sources, induced EMF in the grounding circuit when current flows in the power circuit, sources of terrestrial origin and etc.) that are capable of violating intrinsically safe circuits. Therefore, according to GOST 22782.5 "Explosion-proof electrical equipment with type of protection" intrinsically safe electrical circuit ". Technical requirements and test methods "grounding of intrinsically safe circuits is prohibited.

Перечисленные недостатки показывают насколько недопустимо с точки зрения безопасности переход в землю токов утечки. Чтобы устранить негативное действие токов утечки необходимо разработать новую систему подземного электроснабжения, в которой должны быть устранены условия для перехода токов утечки в землю.These shortcomings show how unacceptable from a safety point of view the passage of leakage currents to the ground. To eliminate the negative effects of leakage currents, it is necessary to develop a new underground power supply system in which the conditions for the transfer of leakage currents to the ground should be eliminated.

В основу полезной модели поставлена задача по созданию системы подземного высоковольтного электроснабжения, в которой схемное изменение системы, учитывающее гальваническое разделение между собой силовой цепи и сети заземления, позволяет устранить переход из силовой цепи токов утечки в землю и, тем самым, улучшить электрические характеристики высоковольтной сети.The utility model is based on the task of creating an underground high-voltage power supply system, in which a circuit change of the system, taking into account the galvanic separation of the power circuit and the ground network, allows eliminating the transition of leakage currents to the ground from the power circuit and, thereby, improving the electrical characteristics of the high-voltage network .

Поставленная задача решается за счет того, что система подземного высоковольтного электроснабжения с изолированной нейтралью, содержащая источник трехфазного питания, трехфазную распределительную кабельную сеть, электроприемники и устройство контроля сопротивления изоляции, которое под соединено к распределительной кабельной сети, причем последняя выполнена в виде трехфазного кабеля, состоящего из трех силовых жил с индивидуально наложенным полупроводящим экраном и броневой оболочкой, согласно полезной модели, распределительная кабельная сеть снабжена экранной жилой, выполненной неизолированной и с возможностью контакта с экранами силовых жил, при этом она изолирована от жилы заземления, в качестве которой использована броневая оболочка, и корпусов электроприемников, а устройство контроля сопротивления изоляции подсоединено к распределительной сети между силовыми жилами и экранной жилой.The problem is solved due to the fact that the underground high-voltage power supply system with insulated neutral, containing a three-phase power supply, a three-phase distribution cable network, power receivers and an insulation resistance control device, which is connected under the distribution cable network, the latter is made in the form of a three-phase cable, consisting of of three power conductors with individually applied semiconducting screen and armored sheath, according to a utility model, distribution the cable network is equipped with a screen conductor, made non-insulated and with the possibility of contact with the screens of the power cores, while it is isolated from the ground conductor, which is used as an armored sheath, and the cases of power receivers, and the insulation resistance control device is connected to the distribution network between the power cores and the screen residential.

Заявляемое техническое решение впервые предусматривает новое схемное решение системы подземного высоковольтного электроснабжения, в которой: экранная жила введена в распределительную кабельную сеть и расположена в кабеле так, что надежно контактирует с силовыми жилами (фазами сети); экранная жила выполнена неизолированной и гальванически разделена с броневой оболочкой и корпусами электроприемников; устройство контроля сопротивления изоляции подключено между фазами сети и экранной жилой.The claimed technical solution for the first time provides for a new circuit design of an underground high-voltage power supply system, in which: a screen core is introduced into a distribution cable network and located in a cable so that it reliably contacts the power conductors (network phases); the screen conductor is made non-insulated and galvanically separated from the armor shell and the cases of power receivers; the insulation resistance control device is connected between the phases of the network and the screen conductor.

Предложенная система подземного высоковольтного электроснабжения позволила: во-первых, гальванически разделить шахтную сеть на электрически обособленные участки, что дало возможность селективно определять возникающие отказы на каждом участке сети без применения дорогостоящего разделительного трансформатора; во-вторых, исключить переход тока утечки в землю и, тем самым, устранить условия для воспламенения ими метановоздушной смеси и поражения людей; в-третьих, уменьшить емкость распределительной сети за счет деления ее на заданные участки, определяемые длиной экранной жилы, и, таким образом, снизить вероятность взрывов и пожаров в шахтах и устранить условия для поражения людей электрическим током; в-четвертых, более точно измерять возникающие токи утечки вследствие устранения их растекания по увлажненным вмещающим породам выработки и токопроводящим устройствам.The proposed underground high-voltage power supply system made it possible: firstly, to galvanically separate the mine network into electrically isolated sections, which made it possible to selectively determine the occurring failures in each section of the network without the use of an expensive isolation transformer; secondly, to exclude the passage of the leakage current into the ground and, thereby, eliminate the conditions for ignition of the methane-air mixture and the defeat of people; thirdly, to reduce the capacity of the distribution network by dividing it into predetermined sections determined by the length of the screen core, and thus reduce the likelihood of explosions and fires in mines and eliminate conditions for electric shock to people; fourthly, it is more accurate to measure the occurring leakage currents due to the elimination of their spreading along the moist host rocks of the mine and conductive devices.

Кроме того, впервые изменена схема подсоединения устройства для контроля сопротивления изоляции к силовой цепи: оно подсоединено между силовой трехфазной цепью и экранной жилой. Такое подсоединение позволило более точно измерять возникающие токи утечки в шахтной сети за счет устранения их растекания по вмещающим породам выработки.In addition, for the first time, the connection diagram of the device for controlling the insulation resistance to the power circuit has been changed: it is connected between the three-phase power circuit and the screen core. Such a connection made it possible to more accurately measure the occurring leakage currents in the mine network by eliminating their spreading over the host rocks of the mine.

Изложенные положения позволили устранить недостатки, присущие прототипу.The above provisions allowed to eliminate the disadvantages inherent in the prototype.

Заявленное техническое решение поясняется схемой, приведенной на фигуре, на которой показан один из участков высоковольтной сети шахты.The claimed technical solution is illustrated by the diagram shown in the figure, which shows one of the sections of the high-voltage network of the mine.

Система подземного электроснабжения содержит: комплектное распределительное устройство (далее - КРУ) 1 с выключателем 2, узел 3 для присоединения и устройство 4 для контроля сопротивления изоляции, распределительную сеть, состоящую из силовой трехфазной цепи 5, экранной жилы 6 с зажимами 7 и 8 и броневую оболочку 9 с зажимами присоединения 10 и 11, электроприемник 12, в качестве которого используется передвижная трансформаторная подстанция с понижающим трансформатором 13, высоковольтным разъединителем 14 и низковольтным выключателем 15.The underground power supply system contains: a complete switchgear (hereinafter - switchgear) 1 with a switch 2, a node 3 for connection and a device 4 for controlling the insulation resistance, a distribution network consisting of a three-phase power circuit 5, a screen conductor 6 with clamps 7 and 8 and an armored a shell 9 with connection clamps 10 and 11, an electric receiver 12, which is used as a mobile transformer substation with a step-down transformer 13, a high-voltage disconnector 14 and a low-voltage switch 15.

Схема узла 3, предназначенного для подсоединения устройства 4 к трехфазной сети 5 может быть выполнена на основе резисторного, диодного или дроссельного фильтра. Устройство 4 выпускается серийно.The circuit of the node 3 intended for connecting the device 4 to the three-phase network 5 can be made on the basis of a resistor, diode or throttle filter. Device 4 is commercially available.

Особенность заявленной системы подземного электроснабжения состоит в том, что электрическая цепь для тока утечки в аварийных режимах (короткое замыкание в сети, снижение активного, индуктивного или емкостного сопротивления в распределительной сети) формируется с помощью экранной жилы 7, а не жилы заземления, как это осуществляется в известном решении, и фазами распределительной сети. При этом зажимы 7 и 8 экранной жилы 6 не подсоединены к корпусам КРУ 1 и электроприемника 12. Кроме того, эта жила не соединена электрически с броневой оболочкой 9. В свою очередь последняя подсоединена к корпусам КРУ 1 и электроприемника 12.A feature of the claimed underground power supply system is that the electrical circuit for the leakage current in emergency conditions (short circuit in the network, a decrease in active, inductive or capacitive resistance in the distribution network) is formed using the screen core 7, and not the ground wire, as it is in a known solution, and the phases of the distribution network. In this case, the clamps 7 and 8 of the screen core 6 are not connected to the switchgear casings 1 and the power receiver 12. In addition, this wire is not electrically connected to the armor shell 9. The latter, in turn, is connected to the switchgear casings 1 and the power receiver 12.

Устройство 4 контроля сопротивления изоляции и узел 3 присоединения устройства 4 к сети могут изготавливаться отдельным изделием. Возможен вариант, когда узел 3 присоединения размещен в КРУ 1, а устройство 4 выполнено в виде отдельного изделия. Возможны также и другие варианты.The device 4 for monitoring the insulation resistance and the node 3 for connecting the device 4 to the network can be manufactured as a separate product. A variant is possible when the connection unit 3 is located in the switchgear 1, and the device 4 is made as a separate product. Other options are also possible.

Работа системы подземного электроснабжения заключается в следующем. После включения КРУ 1 напряжение 6000 В подается с помощью распределительной сети 5 к высоковольтным электроприемникам 12, в частности, к трансформаторной подстанции 13. Включение разъединителя на стороне высокого напряжения подстанции 13 и выключателя 15 на низкой стороне трансформатора, на основе электромагнитной индукции формирует пониженное напряжение (660 или 1140 В). Это напряжение через коммутационные аппараты (на фигуре не показаны) поступает к низковольтным электроприемникам.The operation of the underground power supply system is as follows. After switching on the switchgear 1, a voltage of 6000 V is supplied via a distribution network 5 to high-voltage power receivers 12, in particular, to a transformer substation 13. The inclusion of a disconnector on the high-voltage side of the substation 13 and a switch 15 on the low side of the transformer, forms a reduced voltage on the basis of electromagnetic induction ( 660 or 1140 V). This voltage is supplied through the switching devices (not shown in the figure) to low-voltage power consumers.

В нормальном состоянии системы электроснабжения, когда в ней отсутствуют аварийные режимы, система работает в штатном режиме. При появлении одного из видов аварийных режимов, в частности при снижении сопротивления изоляции Z₁, в одной из фаз трехфазной сети появляется утечка тока по цепи «поврежденная фаза - экранная жила» и, затем, через устройство 4 контроля утечки тока, узел 3 присоединения и в неповрежденную фазу сети. В зависимости от значения тока утечки устройство 4 реагирует по-разному. В случае превышения нормируемого значения (120 кОм на фазу) устройство отрабатывает сигнал на защитное отключение напряжения с помощью КРУ 1. Происходит отключение напряжения с поврежденного участка сети.In the normal state of the power supply system, when there are no emergency modes, the system is operating normally. When one of the types of emergency conditions occurs, in particular, when the insulation resistance Z ₁ decreases, in one of the phases of the three-phase network there is a current leakage along the “damaged phase - screen core” circuit and, then, through the current leakage control device 4, the connection unit 3 and into the intact phase of the network. Depending on the value of the leakage current, the device 4 reacts differently. If the normalized value is exceeded (120 kOhm per phase), the device processes a signal for protective voltage shutdown with the help of switchgear 1. The voltage is disconnected from the damaged section of the network.

Здесь уместно отметить, что в известной системе электроснабжения токи утечки переходят в землю и затем поступают к устройству 4. При этом часть токов утечки растекается по цепи естественного заземления (металлические трубопроводы, рельсовый путь, обводненные участки почвы выработки и т.д.), что не позволяет точно измерить возникающие токи утечки.It is appropriate to note here that in the known power supply system, leakage currents pass to the ground and then go to device 4. At the same time, part of the leakage currents flows along the natural grounding circuit (metal pipelines, rail track, flooded sections of excavation soil, etc.), which It does not allow accurate measurement of emerging leakage currents.

В заявленном решении ток утечки не ответвляется в землю вследствие того, что экранная жила, как уже отмечалось, изолирована от корпусов электрических устройств и не соединена с броневой оболочкой. Поэтому суммарная величина тока поступает только через устройство 4 контроля и, тем самым, позволяет точно измерять значение тока утечки.In the claimed solution, the leakage current does not branch into the ground due to the fact that the screen core, as already noted, is isolated from the cases of electrical devices and is not connected to the armor shell. Therefore, the total amount of current flows only through the control device 4 and, thereby, allows you to accurately measure the value of the leakage current.

С помощью предложенного решения появилась возможность производить автоматический разряд емкости «основная жила - экранная жила», что исключает необходимость принудительного разряда в незащищенной зоне выработки путем контакта каждой фазы с металлическим корпусом любого изделия, как это делается в системе электроснабжения - прототипе. Броневая оболочка 9, соединенная с корпусами коммутационных аппаратов и электроприемников, обеспечивает непрерывную цепь заземления для всех объектов сети, что позволяет обеспечить защиту от электропоражения в случае прикосновения работников к корпусам электроустановок.Using the proposed solution, it became possible to automatically discharge the capacitance “main core - screen core”, which eliminates the need for a forced discharge in an unprotected working zone by contacting each phase with the metal case of any product, as is done in the power supply system - prototype. The armor shell 9, connected to the cases of switching devices and electrical receivers, provides a continuous grounding circuit for all network objects, which ensures protection against electric shock in case of workers touching the buildings of electrical installations.

Изолирование экранной жилы 6 от корпусов электроприемника 12 и коммутационного аппарата КРУ 1 создает замкнутую цепь для тока утечки только на участке «КРУ 1 - электроприемник 12» и, тем самым, обеспечивает селективное отключение напряжения с поврежденного участка. В прототипе такая функция может быть выполнена только с помощью специального разделительного трехфазного трансформатора, который является дорогим по стоимости и в несколько раз превышает стоимость устройства 4 защиты.Isolation of the screen conductor 6 from the cases of the power receiver 12 and the switchgear KRU 1 creates a closed circuit for the leakage current only in the area "KRU 1 - power receiver 12" and, thereby, provides selective voltage disconnection from the damaged area. In the prototype, such a function can only be performed using a special isolation three-phase transformer, which is expensive in cost and several times higher than the cost of the protection device 4.

Заявленное техническое решение предусматривает новую структуру системы подземного электроснабжения, предусматривающую:The claimed technical solution provides for a new structure of the underground power supply system, providing:

- введение в распределительную кабельную сеть экранной жилы, изолированной от броневой оболочки и корпусов электроприемников;- Introduction to the distribution cable network of the screen conductor isolated from the armor shell and the cases of power receivers;

- присоединение устройства контроля сопротивления изоляции между фазами трехфазной цепи и экранной жилой;- connection of an insulation resistance control device between the phases of a three-phase circuit and a screen conductor;

- разделение высоковольтной сети на отдельные участки с помощью экранной жилы;- separation of the high-voltage network into separate sections using a screen core;

- гальваническое разделение фаз трехфазной цепи и жилы заземления.- galvanic phase separation of a three-phase circuit and ground conductor.

Предложенное решение обеспечивает:The proposed solution provides:

- устранение условий для перехода тока утечки в аварийных режимах в землю, что позволяет существенно повысить безопасные свойства системы электроснабжения, поскольку токи утечки поступают обратно в силовую сеть, а не в цепь заземления, как это реализовано в известной системе электроснабжения;- elimination of the conditions for the leakage current in emergency conditions to pass to the ground, which can significantly improve the safe properties of the power supply system, since leakage currents flow back to the power network, and not to the ground circuit, as is implemented in the well-known power supply system;

- селективность отключения поврежденного участка за счет разделения высоковольтной сети на обособленные участки экранной жилой;- selectivity of disconnecting the damaged area due to the separation of the high-voltage network into isolated sections of the screen housing;

- снижение емкости высоковольтной сети вследствие деления ее на обособленные участки и, тем самым, уменьшение значения опасного емкостного тока, попадающего в землю;- a decrease in the capacity of the high-voltage network due to its division into separate sections and, thereby, a decrease in the value of the dangerous capacitive current entering the ground;

- повышение точности работы устройства контроля тока силовой цепи за счет устранение протекания контролируемого тока утечки цепи естественного заземления, в качестве которой используются вмещающие породы и токопроводящие устройства (трубопроводы, рельсовый путь и т.п.);- improving the accuracy of the power circuit current monitoring device by eliminating the occurrence of a controlled leakage current of the natural grounding circuit, which uses enclosing rocks and conductive devices (pipelines, rail track, etc.);

- резкое уменьшение стоимости использования устройства контроля сопротивления изоляции и снижение трудовых затрат при его монтаже за счет исключения разделительного трансформатора;- a sharp decrease in the cost of using an insulation resistance control device and a reduction in labor costs during its installation due to the exclusion of an isolation transformer;

- увеличение эксплуатационной надежности системы высоковольтного электроснабжения вследствие отсутствия в системе высоковольтной сети разделительного трансформатора;- an increase in the operational reliability of the high-voltage power supply system due to the absence of an isolation transformer in the high-voltage network system;

Таким образом, впервые разработана система подземного электроснабжения с изолированной нейтралью, которая содержит совокупность новых решений, направленных на реальное обеспечение безопасности применения электрической энергии в шахтах.Thus, for the first time, an underground power supply system with an isolated neutral was developed, which contains a set of new solutions aimed at real ensuring the safety of the use of electric energy in mines.

Рассмотренная система подземного высоковольтного электроснабжения аналогично может быть реализована в шахтных низковольтных сетях напряжением 660, 1140 В.The considered system of underground high-voltage power supply can similarly be implemented in mine low-voltage networks with a voltage of 660, 1140 V.

Данное решение является принципиально новым и не имеет аналогов в мировой практике.This solution is fundamentally new and has no analogues in world practice.

Claims (1)

Трехфазный кабель с устройством контроля сопротивления изоляции в трехфазной кабельной линии для системы подземного высоковольтного электроснабжения с изолированной нейтралью, состоящий из трех силовых жил с индивидуально наложенным полупроводниковым экраном и броневой оболочки, при этом кабель содержит экранную жилу, выполненную неизолированной, с возможностью контакта с экранами силовых жил, эта жила изолирована от жилы заземления, в качестве которой использована броневая оболочка, а устройство контроля изоляции подсоединено между силовыми жилами и экранной жилой.A three-phase cable with an insulation resistance control device in a three-phase cable line for an underground high-voltage power supply system with an insulated neutral, consisting of three power conductors with an individually superimposed semiconductor screen and an armored sheath, the cable comprising a screen core made uninsulated, with the possibility of contact with the power screens veins, this core is isolated from the grounding core, which is used as an armored sheath, and the insulation monitoring device is connected to do power conductors and a screen of living.

Images