автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Защита от токов утечки в тяговой сети рудничного бесконтактного электрического транспорта

ВВЕДЕНИЕ.

1. ИСХОДНЫЕ ПОСЫЛКИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Основная характеристика бесконтактного. электрического транспорта

1.2. Исходные посылки в анализе электробезопасности электрических сетей транспорта

1.3. Постановка задачи исследования.

1.4. Выводы.

2. ТОКИ УТЕЧКИ В ТЯГОВОЙ СЕТИ ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТЫ.

2.1. Электробезопасность тяговой сети

2.2. Зависимости тока утечки от электрических параметров изоляции.

2.3. Переходные процессы в цепи тока утечки.

2.4. Выводы и результаты

3. ПАРАМЕТРЫ ИЗОЛЯЦИИ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В

ТЯГОВОЙ СЕТИ.

3.1. Анализ методов измерения параметров изоляции.

3.2. Измерение электрических параметров изоляции . тяговой сети.

3.3. Методика экспериментальных исследований процесса утечки.

3.4. Меры по обеспечению уровня электрического. сопротивления изоляции тяговой сети.

3.5. Выводы и результаты.

4. ИССЛЕДОВАНИЯ СИСТЕМЫ "ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ - . ТЯГОВАЯ СЕТЬ"

4.1. Характеристика источника питания тяговой сети с позиций электробезопасности.

4.2. Обоснование метода исследования переходных процессов в тиристорном цреобразователе частоты

4.3. Оптимизация алгоритма отключения системы "преобразователь частоты - тяговая сеть"

4.4. Выводы и результаты.

5. СОЗДАНИЕ И ПРОМЫШЛЕННОЕ ШЕДРЕНИЕ АППАРАТУРЫ ЗАЩИТЫ

ОТ ТОКОВ УТЕЧКИ.

5.1. Синтез защиты от токов утечки

5.2. Внедрение аппаратуры защиты от токов утечки

5.3. Выводы.и результаты

В В Е Д Е Н И Е Основными направлениями экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года, принятыми ХХУ1 съездом Ш С С предусмотрено обеспечить ежегодную добычу угля в пределах 770-800 млн. тонн, что приведет к значительному росту грузопотоков на подземном транспорте /1_7. На долю рудничного электрического транспорта в современных шахтах приходится свыше 90 общего объема перевозок. В настоящее время на угольных шахтах, опасных по газу и пыли, перевозка полезных ископаемых и породы производится аккумуляторными электровозами, составляющими около 80 всего локомотивного парка. Как свидетельствует опыт, эти электровозы не экономичны и ограниченно пригодны для применения в газовых шахтах с большими грузопотоками, а также не обеспечивают требуемого уровня безопасности. Кроме того, аккумуляторные электровозы создают большие неудобства в эксплуатации, связанные с наличием весьма громоздкого и дорогостоящего зарядного хозяйства. Их эксплуатация не исключает опасности взрыва /""9. Наряду с аккуьлуляторными в подземных выработках широко применяются контактные электровозы, обладающие более высокими технико7ЭКОномическими показателями. Основные недостатки контактных электровозов (высокий электротравматизм в результате прикосновения к контактному проводу, невозможность применения в шахтах, опасных по газу и пыли, наличие блуждающих токов, представляющих значительную опасность из-за возможности преждевременного воспламенения электродетонаторов и электрокоррозии металлических частей шахтного оборудования) значительно ограничивают область их применения. Поэтоь ряд организаций нашей страны ведут работы по совершенствованию существующих и созданию новых видов шахтного транспорта. При этом значительно возрастает актуальность вопросов безопасности. Одним из путей к решению указанной проблемы является создание комплекса оборудования бесконтактного электрического транспорта при использовании электровозов повьш1енной частоты. Широкое применение этого вида транспорта позволит существенно повысить безопасность и производительность труда, получить высокие технико-экономические показатели подземного транспорта и шахты в целом, обеспечить большую надежность и значительно упростить эксплуатацию оборудования. Промышленное освоение бесконтактных электровозов относится к важнейшим проблемам технического перевооружения угольной промыншенности. Эти работы проводятся согласно постановлений ГКНТ и Госплана СССР от 12.12.80 г. 472/248 и проблемы 05 целевой комплексной программы Ц011510, утвержденной Минуглепромом СССР 2.06.82 г. Исследования по применению в шахтах бесконтактного электрического транспорта, идея которого высказана впервые французским инженером М.Лебланом в 1923 году, проводятся в СССР с 1948 г. Большая заслуга в них принадлежит В.Е.Розенфельду, Н.А.Староскольскоьу /"84_7, В.А.Бунько /"11__7, А.Волотковскому /1б__7, Г.Г.Пивняку /74_7. Разработка рудничных бесконтактных электровозов проводилась Московским энергетическим институтом (МЭЙ), Донецким научно-исследовательским угольным институтом (ДонУГИ), Донецким государственным проектно-конструкторским и экспериментальным институтом комплексной механизации шахт (Донгипроуглемаш), Макеевским научно-исследовательским институтом по безопасности работ в горной промышленности (МакНИИ), Московским горным институтом (МГЙ), Ворошиловградским филиалом института Гищ)оуглеавтоматизация (ВФ ГУЛ), Дружковским машиностроительным заводом, ПО "Таллинский электротехнический завод им. М.й.Калинина", Днепропетровским горным институтом (ДГИ) и другими организациями. В 1958 г. на шахте 2 Кантарная была начата опытная экспдцгатация комплекса бесконтактного транспорта, Источником питания служил машинный преобразователь мощностью 100 кВт с рабочей частотой 2,5 кГц, В 1963-1967 гг, успешно прошли опытно-промышленные испытания рудничные бесконтактные электровозы ЭРВ4 с рабочей частотой тока 3 кГц. В дальнейшем бесконтактный транспорт был усовершенствован путем повышения частоты тока до 5 кГц и применением в тяговых подстанциях статических преобразователей частоты на тиристорах. В 1974 г. прошли промышленные испытания на шахте "Постниковская" ПО "Шахтерскантрацит" рудничные бесконтактные электровозы BI0-900 и В10Б-900, Последней разработкой являются электровозы BI4-900, В качестве источника питания системы транспорта применен тиристорный преобразователь частоты ТПЧ-250-5, В 1978 г. комплекс успешно прошел испытания на Дружковском машиностроительном заводе, а с 1980 г, эксплуатируется на шахте им. В,И,Ленина ПО "Ворошиловградуголь". Как показывает опыт эксплуатации бесконтактный электрический транспорт обеспечивает значительные экономические и эксплуатационные преимущества по сравнению с существующими видами шахтного рельсового транспорта. Бесконтактные электровозы токами и тяжелым профилем пути, Промышленное внедрение этого вида транспорта требует решения одной из важнейших задач обеспечения требуемого уровня безопасности эксплуатации. Согласно "Основ законодательства о труде", право на здоровье и безопасные условия труда предусматривается в числе основных трудовых прав рабочих и служащих, поэтому создание безопасных условий труда является одной из главперспективны для шахт, опасных по газу и пыли, с большими грузопоных забот Комьнистической партии и Советского правительства. Особенно большое значение имеет повышение безопасности труда в горнодобывающей промышленности, где приходится особенно считаться с вероятностью производственного травматизма,и в том числе электротравматизма. Значительная величина производственного травматизма в горнодобывающей промышленности обусловлена специфическими условиями производства, к которым относится трудоемкость производства, недостаточная освещенность рабочего места, повышенная влажность и загазленность шахтной атмосферы, технические особенности шахтного оборудования. Промышленные предприятия СССР, в том числе и горные, оснащаются новейшей техникой, в основе которой закладаваются принципы охраны труда. В зарубежной печати также встречаются статьи прогрессивных ученых, которые,опираясь на факты, делают попытку объективно осветить причины промышленного травматизма и разработать мероприятия по его снижению. Как в нашей стране, так и за рубежом проводятся исследования по изучению влияния электрического тока на организм человека и определению критериев электробезопасности /III, II3_7,разработаны нормы на допустимую величину тока утечки через организм человека при различном времени его протекания. Применение в шахтах нового вида транспорта позволяет существенно повысить уровень безопасности этой отрасли. Однако исследования, проведенные в части обеспечения электробезопасности тяговой сети бесконтактного электрического транспорта, являются неполными. Анализ причин электротравматизма,в связи с применением электрической энергии в подземных выработках,показал, что основной их источник электрический транспорт, причем,наибольшее количество электротравм (до 60 происходит в результате прикосновения к неотключенному контактному проводу /30__7. Безопасность эксплуатации бесконтактного электрического транспорта определяется, в частности, снижением вероятности прикосновения обслуживающего персонала к токоведущим частям электрооборудования. Для этого вида транспорта, как и в случае применения контактных электровозов, наибольшую опасность в отношении поражения электрическим током представляет тяговая сеть. Это объясняется ее высоким рабочим напряжением (до 1500 В) и тем обстоятельством, что кабель сети не защищен от воздействия окружающей среды и механических повреждений. Целью работы является повышение электробезопасности тяговой сети бесконтактного электрического транспорта при частоте тока 5000 Гц и напряжении 1500 В. В диссертации решена научная задача создания средств защиты от токов утечки в тяговой сети, основанных на косвенном измерении параметров изоляции сети и управлении характером электромагнитных процессов в системе "источник питания тяговая сеть". Основная идея работы заключается в обеспечении электробезопасности путем придания тяговок преобразователю частоты функции быстродействующей защиты от токов утечки и совершенствования изоляции кабеля тяговой сети. Диссертационная работа содержит результаты теоретических и экспериментальных исследований. Аналитически определены зависимости тока утечки от электрических параметров изоляции, что позволило определить область значений этих параметров, при которых обеспечивается электробезопасность сети без применения дополнительных мероприятий. Анализ электромагнитных процессов в контуре тока утечки выполнен методом математического моделирования на АВМ. Исследования параметров изоляции выполнены с применением методов теории вероятностей и математической статистики. Зависимости, описывающие характеристики системы "источник питания тяговая сеть" при ее отключении,получены методом численного интегрирования системы дифференциальных уравнений на ЭЦВМ. Экспериментальные методы использованы при проверке результатов теоретических исследований и при испытаниях устройств защиты от токов утечки. Обоснованность и достоверность научных положений, результатов. и выводов, полученных в диссертационной работе, обусловлены системным подходом при исследовании электробезопасности тяговой сети; согласованностью результатов аналитических и экспериментальных исследований электромагнитных процессов в контуре тока утечки (расхождение результатов не более 15 соответствием допущений, принятых при разработке математической модели системы "преобразователь частоты тяговая сеть", задаче и целям исследования; результатами промышленных испытаний и опытной эксплуатации комплекса электрооборудования рудничного бесконтактного транспорта на шахте им. В.И.Ленина ПО "Ворошиловградуголь". Автор защищает: результаты исследований условий электробезопасности тяговой сети бесконтактного электрического транспорта; математическую модель системы "преобразователь частоты тяговая сеть" для исследования режимов отключения и алгоритм отключения преобразователя, оптимизированный по времени; технические требования на устройство защиты от токов Згтечки; разработанные схемы аппаратуры защиты от токов утечки в тяговой сети и результаты испытаний этой защиты. Научная новизна работы состоит в следующем.Впервые определены временные характеристики электромагнитных процессов в контуре тока утечки и получены аналитические зависимости тока утечки от электрических параметров изоляции тяговой сети электрического транспорта бесконтактными электровозами на частоте 5000 Гц, позволяющие дать оценку электробезопасности тяговой сети и определить пути ее повышения. Установлена эквивалентность тока утечки рабочей частоты сопротивлению изоляции сети постоянному току, чем обосновано применение постоянного оперативного тока для контроля изоляции тяговой сети. Разработана математическая модель системы "преобразователь частоты тяговая сеть" для режима отключения тягового преобразователя. Это позволило разработать алгоритм отключения, оптимальный в отношении электробезопасности тяговой сети. Доказана целесообразность функционального совмещения защиты от токов утечки с системой управления преобразователя частоты, что позволило обеспечить высокую надежность и быстродействие защиты, упростить ее конструкцию. Практическая полезность результатов работы заключается в разработке рекомендаций по методу измерения параметров изоляции тяговой сети, конструкции линейных кабелей, параметрам элементов силовой схемы тягового преобразователя частоты; оценке электромагнитных процессов отключения в системе "преобразователь частоты тяговая сеть"; в создании аппаратуры защиты от токов утечки; в разработке программы и методики ее промышленных испытаний. Реализация результатов работы. Результаты исследований электромагнитных процессов в системе "преобразователь частоты тяговая сеть", рекомендации по выбору параметров элементов силовой схемы преобразователя, схемные решения по аппаратуре защиты от токов утечки на землю использованы ПО "Таллинский электротехII нический завод имени М.И.Калинина" при разработке технической документации и выпуске опытной партии тяговых тиристорных преобразователей частоты ТПЧ-250-5. Результаты исследований электромагнитных процессов в контзфе тока утечки, технические требования на устройство защиты от токов утечки, рекомендации по уровню сопротивления изоляции кабеля тяговой сети, программа и методика промьшшенных испытаний устройства защиты использованы институтом Донгипроуглемаш (г.Донецк) при разработке технической документации и испытаниях опытно-промышленной партии комплекса электрооборудования рудничного бесконтактного электрического транспорта. В 1985 году запланирован выпуск установочной серии устройств защиты от токов утечки тяговой сети в комплексе электрооборудования бесконтактного электрического транспорта. Апробация работы. Основные положений й результаты работы докладывались на 1-ой, П-ой и Ш-ей Всесоюзных научно-технических конференциях "Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР" (г.Орджоникидзе, 1975 г., г.Марганец, 1979 г., Г.Орджоникидзе, 1982 г.), на республиканском семинаре "Преобразовательная техника в электроснабжении шахтного электровозного транспорта" (г.Киев, 1976 г.), республиканском семинаре при научной комиссии АН УССР по проблеме "Преобразование параметров электрической энергии" (г.Днепропетровск, 1978 г.- 1982 г.), научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Пути создания и совершенствования оборудования подземного шахтного транспорта" (г.Караганда, I98I г.) и Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы преобразовательной техники" (г.Киев, 1983 г Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ и получено 2 авторских свидетельства.I ИСХОДНЫЕ ПОСЫЛКИ и ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЩОВАНИЯ I.I. Основная характеристика бесконтактного электрического транспорта В СССР с 1948 года проводится комплекс работ по созданию и внедрению в шахтах бесконтактного электрического транспорта, В результате проведенных исследований доказана возможность и целесообразность его применения, разработаны основные его эле1УЮНТЫ и решен ряд вопросов, связанных с его использованием в шахтах, опасных по газу и пыли. Принцип действия электрического транспорта повышенной частоты основан на бесконтактной, индуктивной передаче энергии от тяговой сети к подвижноьог составу. Это позволяет применять бесконтактный транспорт там, где по условиям безопасности недопустима передача энергии контактным способом, когда имеет место опасность возникновения электрической дуги 4 79_7» Стрзгктурная схема комплекса оборудования транспорта представлена на рис. I.I. Его основными элементами являются тяговая подстанция, тяговая сеть и электровозы. Тяговая подстанция, состоящая из шахтного трансформатора типа ТСШВП и тиристорного преобразователя частоты, предназначена для преобразования тока промышленной частоты 50 Гц в ток повышенной частоты. В качестве рабочей принята частота 5000 Гц, обусловленная оптимальными технико-экономическими показателями /84_/. Тиристорный преобразователь частоты содержит зшравляемый выпрямитель (В), инвертор (И) и выходной трансформатор (Т), Для отвода тепла, выделяющегося в тиристорах и коммутирзгющих индуктивностях, преобразователь охвачен системой водяного охTcujsn Рис.1 л Структурная схеьа 1со>лплекса бескоктак-ткого электрического транспорта лаждения (СО). Тяговая сеть состоит из тяговой линии (ТЛ) и компенсирзпощих конденсаторов, установленных на компенсационных пунктах (Ш1). Последовательная компенсация тяговой сети осуществлена для снижения нагрузки на тяговую подстанцию. С целью обеспечения постоянства тяговых характеристик электровозов ток в тяговой сети стабилизирован по амплитуде и частоте. Энергия от тяговой сети подается на энергоприемник электровоза О индуктивное сопротивление которого также компенсировано конденсаторами. Наводимая в энергоприемнике э.д.с. через выпрямитель (В) и регулятор СР) поступает на тяговые двигатели. Бесконтактный электрический транспорт обладает рядом достоинств; отсутствие газов и электролита, более высокая при грузопотоках 1000 т угля в сутки и выше производительность и экономичность, чем у аккуцуляторных электровозов; независимость мощности, развиваемой тяговыми двигателями, от времени работы и удаленности от тяговой подстанции; хорошие видимость и освещение рельсового цути с электровоза. К недостаткам электрического транспорта повышенной частоты следует отнести: несколько большая, чем у аккуц/ляторных электровозов, высота; сложная и дорогая тяговая сеть; ограничения на прокладку параллельно тяговой сети трубопроводов и проводников; влияние на линии связи. Однако два последних пункта могут быть устранены соответствующими техническими решениями, а остальные компенсирзгются преи14уществами электровозов повышенной частоты. Принцип действия и структура комплекса бесконтактного транспорта предопределяет ряд особенностей, имеющих принципиальное значение для решения вопросов электробезопасности. Прежде всего,это источник питания (статический преобразователь частоты); система тока; существование ряда контуров тока утечки тяговой сети, обусловленных наличием тяговой подстанции, ее системы охлаждения и компенсационных пунктов; повышенная частота тока тяговой сети; гармонический состав тока, обусловленный наличием статического преобразователя; отсутствие утвержденных норм на допустимые в отношении электробезопасности токи частотой 5 кГц; незащищенность изоляции кабелей тяговой сети от внешних воздействий; наличие продольной компенсации, К исследованию и разработке элементов комплекса привлекались различные предприятия и организации. Большой вклад в исследование транспорта повышенной частоты внесли ученые МЭЙ, ДГЙ, ДонУГИ и Донгипроуглемаша, сотрудники ПО "Таллинский электротехнический завод им. М.И.Калинина", или рассмотрены различные аспекты применения нового вида шахтного транспорта: технико-экономические, тягово-эксплуатационные и вопросы безопасности. Анализируя работы, посвященные условиям безопасности транспорта повышенной частоты, можно констатировать, что в них практически отсутствуют исследования электробезопасности тяговой сети. Так, в работах /"9, 16, 74_/ рассмотрены вопросы электротравматизма при прикосновении человека к случайным контурам, искробезопасность случайных контуров, находящихся в поле тяговой сети. В работе /"84_7 рассмотрено влияние на организм человека электромагнитного поля бесконтактного транспорта, затрон5П? вопрос безопасности емкостных токов утечки с поверхности резиновой оболочки тяговых кабелей при неповрежденной изоляции. &)1сказана мысль, что следует считаться с возможностью поражения человека при повреждении изоляции или обрыве кабеля.Не был также решен вопрос о создании устройства защиты от токов утечки в тяговой сети, наличие которого диктуется правилами безопасности JlJ» При опытной эксплуатации транспорта повышенной частоты на шахте "Постниковская-1" ПО "Шахтерскантрацит" для защиты тяговой сети было применено реле утечки типа РУВ-Зар. Это реле воздействовало на отключающую катушку фидерного выключателя, установленного в цепи питания тягового преобразователя частоты. Как показали результаты шахтных испытаний» полное время срабатывания защиты в этом случае составляет около 140 мс, а чувствительность защиты не превышает 50 мА. Кроме того, такая защита не охватывает всю тяговую сеть, поскольку компенсируннцие ковденсаторы представляют большое сопротивление оперативному току. Из изложенного следует, что исследования электробезопасности тяговой сети бесконтактного электрического траспорта в достаточном объеме до настоящей работы не проводились. При проведении таких исследований вопросы электробезопасности сети следует увязывать с созданием преобразователя частоты, констрзпсции тяговых кабелей и режимами работы комплекса электрооборудования данного вида транспорта. 1.2. Исходные посылки в анализе электробезопасности электрических сетей транспорта Постоянный рост энерговооруженности труда придает особое значение вопросам электробезопасности горных работ. Этой теме в последние годы посвящено множество работ, в частности, исследования Макеевского и Восточного научно-исследовательских институтов, института горного дела им. А.А.Скочинского (ИГД), Всесоюзного научно-исследовательского института взрывозащи щенного электрооборудования (ШИИВЭ), Ленинградского института охраны труда (ЛИОТ), Московского горного института (МГИ), Московского энергетического института (МЭИ), Донецкого политехнического института (ДЛИ) и других организаций, работы В.Ф.Антонова, Л.В.Гладилина, В.С.Дзюбана, В.П.Колосюка, В.Ё.Манойлова, Б.Г.Меньшова, И.М.Сироты, Е.Ф.Цапенко, В.И.Щуцкого, Б.М.Ягудаева и других ученых. Анализируя работы згказанных авторов, можно проследить два основных направления, по которым развиваются исследования в части повышения безопасности шахтного электрооборудования: исследования рабочей изоляции электрооборудования, способов ее улучшения и разработка нормативов на величину сопротивления изоляции для его различных видов; исследования по разработке аппаратуры контроля состояния изоляции и защиты от токов утечки. Развитие первого направления исследований обусловлено тем, что надежная и безопасная эксплуатация электроустановок в подземных выработках зависит в основном от состояния электрической изоляции электрооборудования. Наличие влаги и токопроводящей пыли в подземных выработках в значительной степени сказывается на состоянии изоляции электрической аппаратуры и создает опасность возникновения аварийных режимов. Кроме того, в процессе эксплуатации электрическая изоляция подвергается старению, в результате чего снижается ее электрическая и механическая прочность. Специфические условия подземных горных разработок создают дополнительные, еще более тяжелые условия эксплуатации электроустановок, что приводит к резкому ускорению процессов коррозии и дальнейшеллу снижению сопротивления изоляции. Эксплуатация электрических установок с низким сопротивлением изоляции весьма опасна, поскольку это приводит к поражению персонала электрическим током, пожарам и т.п., поэтоцу вопросу исследования состояния изоляции и поддержания ее сопротивления на высоком уровне необходимо уделять постоянное внимание. Необходимость исследований и контроля состояния изоляции тяговой сети бесконтактного электрического транспорта подчеркивается тем, что изоляционное покрытие кабелей тяговой сети не защищено от воздействий окружающей среды и механических повреждений. В области работ по исследованию сопротивления изоляции шахтных электрических сетей большой вклад внесли ученые МакНИИ/29, 83, 93J, МГИ/"18, 1 0 8 Ш1И/"89J, ДГЙ/40, б5__7, или и других организаций /22, 36, 59, бО_7. Анализ указанных работ показывает, что состояние изоляции электроустановок является одним из решащих факторов, определяющих безопасность электрооборудования. Второе направление исследований является развитием первого. Его цель состоит в обеспечении безопасных эксплуатационных и внешних условий, которые исключают возможность возникновения опасной электрической цепи через организм человека или пожароопасщгю утечку, т.е. применение активных методов защиты от поражения электрическим током. Совершенно очевидно, что поддержание сопротивления изоляции на высоком уровне не может быть выполнено без систематического эффективного контроля за состоянием изоляции. Непрерывный контроль изоляции является наиболее важным средством повышения надежности и обеспечения электробезопасности электроустановок, Несмотря на это положение, состояние изоляции электроустановок горнорудных предприятий не всегда является объектом постоянного контроля со стороны эксплуатационного персонала. Разработке приборов и устройств непрерывного контроля изоляции в последние годы уделяется большое внимание. Однако особенности тяговой сети бесконтактного электрического транспорта (последовательная компенсация, повышенная частота, система тока, новый источник питания статический преобразователь) исключают применение известных средств контроля изоляции электрических сетей. Необходима разработка новых технических требований и создание новой аппаратуры контроля изоляции. Исход электротравмы определяется многими факторами, однако наиболее существенными из них являются величина и длительность воздействия тока. И если величина тока в значительной степени определяется сопротивлением изоляции, то длительность его протекания может быть уменьшена до безопасной величины применением устройств защитного отключения или реле утечки. Это подтверждается тем, что с внедрением на горных предприятиях реле утечки (типа РУВ-2, Е/В-Зар, УАКИ и др.) произошло резкое снижение электротравматизма и опасных режимов эксплуатации электрохозяйства. Реле утечки осуществляет непрерывный контроль состояния изоляции и производит отключение электрооборудования при появлении опасного тока утечки вследствие ухудшения состояния изоляции или прикосновения человека к токоведушей части. Советскими учеными разработаны различные системы защиты от токов утечки для общешахтных сетей напряжением до 1000 В /"18, 41, 97, 109_7 и высоковольтных электрических сетей /"28, 34_7, Значительное количество защитных устройств различных видов разрабатывается для контактных сетей горнорудного транспорта /"10, 33, 42_7. Новый вид источника питания тяговой сети определяет необходимость разработки защиты от токов утечки с учетом его влияния на параметры электробезопасности сети. Наибольший эффект может быть получен в том случае, если непрерывный контроль изоляции электроустановок с помощью реле утечки дополняется периодическим обследованием состояния их изоляции. Однако большое количество электротравм, происходящих до настоящего времени по причине частых замыканий на корпус электроустановок вследствие ухудшения состояния изоляции и в результате прикосновения к токоведущим частям электроустановок 1 9 7 свидетельствует о недостатках существующих средств защитного отключения и мероприятий профилактического характера, прежде всего профилактического контроля состояния изоляции шахтного электрооборудования. В связи с этим необходимо определить метод измерения параметров изоляции, приемлемый для црофилактического контроля изоляции тяговой сети. Уровень электрического сопротивления изоляции определяется качеством изоляционного покрытия и конструкцией электрооборудования. Для бесконтактного электрического транспорта решающую роль имеет конструкция кабеля тяговой сети. В связи с этим следует оцределить требования к конструкции кабелей в части их изоляционного покрытия с тем, чтобы обеспечить электробезопасность сети. При решении вопросов электробезопасности не следует ориентироваться только на максимальные возможности защитной аппаратуры, необходимо предусматривать изменение требований к устройствам, обеспечивающим электробезопасность, которые определяются уровнем развития науки. Так, выпущенные еще в I9II году в Великобритании инструкции оговаривали применение в электроуста новках защит от перегрузки, коротких замыканий и утечек на землю IIIZJ, Самые ранние формы защитных устройств от снижения сопротивления изоляции были основаны на контроле токов нулевой последовательности. Уровень контролируемой утечки тока при таком способе составляет 5 А, что было соверпенно для обеспечения электробезопасности. Следующим шагом на этом пути было применение защитных устройств, основанных на измерении тока в заземленной нейтрали специального трансформатора. Это позволило производить отключение сети при снижении сопротивления изоляции до 15 кОм и токе утечки 18 мА для систем 550 В. Время отключения при этом доходило до 0,1 с. Однако, как показала практика, этого было недостаточно, и в 1966 году была принята инструкция, согласно которой чувствительность защит от утечки тока на землю должна быть увеличена до 30 кОм, а для некоторых установок до 60 кОм. Это подтверждает то положение, что решать вопросы электробезопасности следует в комплексе, путем создания аппаратуры и нового оборудования, что позволит обеспечить выполнение уточняемых с течением времени нормативов. 1.3. Постановка задачи исследования Эксплуатация оборудования бесконтактного транспорта в шахтах происходит в особых условиях, определяющихся спецификой горного производства. Эти особые условия довольно многочисленны и, как правило, оказывают неблагоприятное влияние на состояние электрооборудования и исход при поражении персонала электрическим током. Основными видами опасности, возникающими при эксплуатации тяговой сети повышенной частоты в подземных выработках,могут быть: недостаточно

а) поражение персонала электрическим током; б) возникновение пожара от электрического тока; в) воспламенение взрывоопасной рудничной атмосферы. Наибольшую опасность в отношении поражения электрическим током из всего комплекса оборудования бесконтактного транспорта представляет тяговая сеть, состоящая из линейных кабелей и компенсационных пунктов. Это объясняется тем, что рабочее напряжение тяговой сети достигает 1500 В, она имеет большую протяженность и незащищена от воздействия окружающей среды и механических повреждений. Поэтоцу при эксплуатации транспорта повышенной частоты возможен случай прикосновения человека к поврежденному кабелю или выводам компенсирующих конденсаторов. Учитывая высокое рабочее напряжение сети, одновременное прикасание к двум линейным кабелям представляет смертельную опасность. Однако вероятность подобной ситуации достаточно мала. Как известно, подавляющее большинство электротравм происходит при прикосновении к одной из фаз электроустановки либо при прикосновении к элементам электрооборудования, нормально не находящимся под напряжением, но оказавшимся под ним вследствие различных причин /"I9J7. Тяговую сеть повышенной частоты можно рассматривать как однофазную двухпроводную сеть с изолированной нейтралью. Поэтоь в отличие от контактной сети, где опасность поражения электрическим током определяется лишь величиной рабочего напряжения, в тяговой сети бесконтактного транспорта величина тока, проходящего через тело человека, зависит, в основном, от сопротивления изоляции. При отсутствии или ненадежной работе защиты от утечек, в случае нарушенной изоляции, исход электротравмы может привести к опасным последствиям вследствие длительного протекания тока через организм человека.Условия воспламенения рудничной атмосферы определяются, в первую очередь, концентрацией взрывоопасной смеси и воспламеняющей способностью электрического разряда. Воспламеняющая способность тока утечки зависит от его величины, что определяется сопротивлением изоляции сети, а также от емкости сети относительно земли 3 9 Возникновение указанных аварийных режимов определяется состоянием электрооборудования, поэтому следует провести анализ опасных состояний тяговой сети и аналитическую оценку электробезопасности с установлением взаимосвязи показателей электробезопасности и параметров электрооборудования. Аварийные ситуации в тяговой сети могут привести к возникновению пожаров, которые могут возникнуть: в результате электрической искры или дуги, от токоведущих частей, нагретых до высокой температуры вследствие протекания по ним токов перегрузки или короткого замыкания; в результате появления однофазного замыкания на землю. Такие явления могут возникать при касании кабеля тяговой сети с поврежденной изоляцией металлической арочной крепи или трубопровода, при пробое конденсаторов компенсационных пунктов, при обрыве кабеля тяговой сети. Возникающие при этом токи могут достигать значительной величины, что иллюстрируется на фотографии компенсирующего конденсатора (рис.1.2), корпус которого был разрушен электрической дугой, возникшей в результате пробоя изоляции конденсатора относительно земли. Для оценки величины этого тока необходимо провести теоретические и экспериментальные исследования параметров рабочей изоляции и электромагнитных процессов в цепи тока утечки. Перечисленные аварийные ситуации носят вероятностный характер. Применение защитного отключения снижает вероятность пожара Рис. 1.2. Разрушение корпуса компенсирующего конденсатора в результате замыкания на землю от электроустановки примерно в 20 раз, вероятность взрыва метана в 7,5 раза, вероятность поражения обслуживающего персонала более чем в 400 раз /""43_у. Это подтверждает актуальность работ по созданию защиты от токов утечки в тяговой сети в комплексе работ по совершенствованию электрооборудования. Для этого следует провести синтез и проверку средств обеспечения электробезопасности тяговой сети. Таким образом, научную задачу работы разработка требований и создание средств защиты от токов утечки в тяговой сети бесконтактного электрического транспорта следует выполнять по следующим этапам: 1. Анализ опасных состояний тяговой сети и аналитическая оценка электробезопасности с установлением взаимосвязи показателей электробезопасности и параметров электрооборудования. 2. Теоретические и экспериментальные исследования параметров рабочей изоляции и электромагнитных процессов в цепи тока утечки. 3. Синтез и проверка средств обеспечения электробезопасности тяговой сети. 1.4. В ы в о д ы 1. Исследования электробезопасности тяговой сети бесконтактного электрического транспорта и части поражения электрическим током в достаточном объеме до настоящего времени не проводились. Областью исследований работы следует определить сисToisy "статический преобразователь частоты тяговая сеть". 2. Наиболее существенные особенности комплекса электрооборудования бесконтактного транспорта, оказывающие влияние на электробезопасность тяговой сети: тиристорный источник питания, существование ряда контуров тока утечки сети, повышенная частота рабочего тока, наличие продольной компенсации. 3. Токи утечки, возникающие при аварийных ситуациях в тяговой сети, достигают значений, представляющих опасность в отношении пожара и поражения обслуживающего персонала. Для определения величины этих токов необходимы исследования параметров изоляции сети и электромагнитных процессов в цепи тока утечки, 4. Необходимой защитной мерой обеспечения электробезопасности бесконтактного электрического транспорта является оборудование тяговой сети защитой от токов утечки. Особенности тяговой сети исключают применение общепроьшшленных средств защиты. Синтез защиты следует выполнять на основе иззгчения поведения системы "источник питания тяговая сеть" в аварийных режимах.ТОКИ УТЕЧКИ В ТЯГОВОЙ СЕТИ ПОВЫШЕННОЙ Ч А С Т О Т Ы 2.1. Электробезопасность тяговой сети Электробезопасность оборудования должна строиться главным образом на создании безопасных эксплуатационных и внешних условий, которые исключали бы возможность возникновения электрической цепи через организм человека. При нормальных условиях эксплуатации и соблюдении техники безопасности электроустановки обычно не представляют опасности в отношении поражения персонала электрическим током. Опасность появляется, как правило, при токах утечки, т.е. токах, протекающих по побочным цепям /"19_7. Поэтоцу необходимо определить наиболее характерный расчетный режим в оценке электробезопасности тяговой сети с учетом ее отличий от общешахтных сетей. Для этого следует рассмотреть возможные варианты возникновения аварийных режимов и оценить их в отношении электробезопасности. Комплекс электрооборудования бесконтактного электрического транспорта состоит из трех основных элементов: преобразовательной подстанции, тяговой сети и электровозов. Тяговая сеть и индуктивно связанные с ней энергоприемники электровозов являются нагрузкой преобразователя. Тяговая сеть состоит из тяговой линии и компенсационных пунктов, устанавливаемых для компенсации индуктивного сопротивления тяговой линии. В качестве компенсирующих применяются конденсаторы с диэлектриком из полистирола. Тяговая линия представляет собой два параллельных изолированных гибких кабеля с цилиндрической токопроводящей жилой, подвешенных у кровли откаточной выработки (рис. 2.1). Ток в тяговой сети стабилизируется для передачи электровозам необходимой мощное<3 f?f/ySl/9fY/f>fff)-><f> Рис.2Л. Конструкция тяговой сети: 1 ЛИК8ЙКЫЗ кабели; 2 К01шенсирующие коцденсаторы ifp-Sf/f/- Рис.2.2. Расца-1гЫ8 пути прохогпдекля тока: а) рука iiora; б) рука рука ти и обеспечения неизменности их технических характеристик в процессе эксплуатации. Можно считать, что ток не зависит от числа работающих электровозов и их нагрузки. Основными особенностями тяговой сети являются: повышенная частота рабочего тока; наличие продольной компенсации; гальваническая развязка электровозов от сети; постоянство рабочего тока; применение гибкого кабеля, не защищенного от механических повреждений. К параметрам, обусловливающим электробезопасность, относятся: напряжение црикосновения, величина тока, продолжительность существования электрической цепи, частота электрического тока /52_7. Поскольку задачей является определение границы перехода тяговой сети в опасный режим, основным критерием в этом случае может служить величина тока утечки, которая в свою очередь определяется остальными параметрами режима, напряжением и частотой электрического тока при длительном их воздействии, Анализ возможных аварийных режимов произведен с точки зрения возникновения опасных токов, протекающих через тело человека. Практикой и исследованиями установлено, что путь прохождения тока в теле человека играет существенную роль в исходе поражения. Наиболее распространенные пути прохождения тока: рукарука (40 пострадавших), правая рука ноги 20 левая рука ноги (17 /"32__7. Эти варианты прикосновения можно принять в качестве расчетных и для тяговой сети (рис. 2.2). Наличие продольной компенсации приводит к тоцу, что напряжение тяговой сети не постоянно по ее длине, а, следовательно, напряжение относительно земли также различно. Как показали результаты исследований на макете сети и на опытном комплексе бесконтактного транспорта в условиях шахты "Постниковская", величина рабочего нацряжения изменяется вдоль сети в цределах от О до 1500 В /"23__7. Величина напряжения в сети носит случайный характер и является функцией расстояния до источника питания и режима работы электровозов. Однако, в любом случае, его величина безусловно опасна с точки зрения поражения обслуживающего персонала. Тяговая сеть бесконтактного электрического транспорта в отношении электробезопасности значительно превосходит контактцую тяговую сеть, т.к. выполнена изолированным кабелем. Но, учитывая повышеннзш частоту рабочего тока, резиновое покрытие кабеля не может быть идеальным изолятором даже в нормальном режиме (при отсутствии повреждений). При прикосновении человека к поверхности изоляции емкостное сопротивление участка "тело человека токопроводящая жила кабеля" значительно меньше, чем в условиях сетей промышленной частоты. Величина этого сопротивления и напряжение сети относительно земли определяют величину емкостного тока, проходящего через организм человека. Значение этого тока можно определить,рассмотрев цепь, представленную на рис. 2.2. Как видно, напряжение, существующее мевду токопроводящей жилой кабеля и землей, приложено к человеку, прикосцувшецуся к поверхности кабеля и изоляционному покрытию. Значение тока If, можно определить аналитически при допущении: ладонь человека равномерно и по вселит периметру охватывает изоляцию кабеля. Бели принять ширину ладони б 10 см, то емкость изоляционного промежзггка "рука токопроводящая жила тяговой линии" с достаточной точностью определится как емкость коаксиального кабеля С= где с диэлектрическая проницаемость резины. При диаметре изоляции кабеля Cig 35 мм и наружном диаметре токопроводящей жилы d f 23 мм эта емкость будет равна 37,3 пФ. Она составит для тока частотой 5000 Гц сопротивление 0,852 МОм. Это сопротивление ограничит ток через тело человека, который даже при напряжении 1500 В не превысит величины 2 мА. Такая величина тока не превышает порога ощущения и поэтому является безопасной /105_7. Для экспериментальной проверки указанных данных моделировался режим прикосновения человека к кабелю тяговой сети с помощью полосы фольги шириной 10 см, намотанной на поверхность кабеля. При этом измерялся ток между фольгой и землей. Экспериментальные данные не расходятся с расчетными более, чем на 10%. Как показывают результаты промышленных испытаний и опытной эксплуатации комплекса электрооборудования транспорта, основными аварийными режимами, возникающими в тяговой сети, являются: пробой компенсирующих конденсаторов, замыкание их на землю, повреждение изоляции кабеля. Удельный вес указанных аварий за два года эксплуатации приведен в табл. 2.1. Таблица 2.1, Показатели частоты аварий тяговой сети Вид аварии Удельный вес аварии,% I. Пробой компенсирующих конденсаторов 20

2. Замыкание компенсирзгющих конденсаторов на землю 3. Повреждение изоляции кабеля 4. Прочие аварии (обрыв сети и т.п.) 29 48 3 При пробое компенсирзпощих конденсаторов в сети происходит повышение напряжения и, если его величина достигает 1500 В, срабатывает защита от перегрузки преобразовательной подстанции. При этом не возникает нарушения условий электробезопасности. Аналогичные последствия вызывает обрыв тяговой сети. В случае замыкания компенсирующего конденсатора на землю при повреждении изоляции кабеля рабочий режим сети не нарушается. Но при этом возникают дополнительные токи утечки, могущие вызвать опасный нагрев элементов электрооборудования,и появляется вероятность прикосновения обслуживающего персонала к оголенным токоведущим частям сети. В этом случае величина тока через организм человека будет в значительной степени зависеть от изоляции сети и может превысить безопасное значение, т.е. около 80 всех аварий в тяговой сети могут привести к нарушению электробезопасности. Оценка электробезопасности тяговой сети показывает, что сеть с неповрежденной изоляцией безопасна в отношении прикасания человека к кабелю. Безопасность может быть наена при замыкании компенсирующих конденсаторов на землю и повреждении изоляции линейного кабеля /57__7. Для количественной оценки тяговой сети в отношении электробезопасности необходимо определить величину возможного тока утечки в расчетных аварийных режимах..2. Зависимости тока утечки от электрических параметров изоляции Поскольку при возникновении аварийного режима в тяговой сети бесконтактного электрического транспорта изоляция, как и в любой сети с изолрфованной нейтралью, является важнейшим средством обеспечения электробезопасности, необходимо получить аналитические зависимости, связываянцие ток утечки с электрическими параметрами изоляции. При этом необходимо проанализировать особенности влияния электрических параметров кабеля на ток утечки. Проводимость изоляции тяговой сети является неоднородной и складывается из проводимостей изоляции линейных кабелей и конденсаторов компенсационных пунктов. Проводимости создают весьма сложную электрическзгю цепь утечки, состоящую из сосредоточенных и распределенных проводимостей изоляции. К сосредоточенным относятся активное сопротивление и емкость компенсирующих конденсаторов относительно земли, к распределенным активное сопротивление и емкость изоляции линейных кабелей. Поскольку компенсационные пункты отстоят друг от друга на одинаковом расстоянии, а сеть может иметь различную длину и конфигурацию (в качестве примера на рис. 2.3 приведен план тяговой сети повышенной частоты комплекса бесконтактного транспорта на шахте "Постниковская-1"), то для расчета удобнее приводить утечки компенсационных пунктов к единице длины сети и оперировать суммарными токами утечки в кабелях и компенсационных пунктах (токами утечки единицы длины тяговой сети). Для аналитического определения утечек в сети (оценки сети с точки зрения электробезопасности) необходимо гфинять дощпцения:

а) считать реактивцую проводимость изоляции чисто емкостной в связи с незначительной величиной индуктивной проводимости путей утечек тока на землю; б) при нормальных условиях эксплуатации токи утечки на землю по сравнению с рабочим током малы и не могут повлиять на падение напряжения в линейных проводах, поэто1/ог можно считать, что распределение напряжения в тяговой сети не зависит от сопротивления изоляции; в) считать сопротивление тела человека на частоте 5 кГц чисто активным, поскольку исследования показывают, что при напряжении прикосновения свыше 40 В угол сдвига фаз между током и напряжением приближается к цулю /10б_7 за счет пробоя кожи и снижения емкостной составляющей; г) принять, что оба кабеля тяговой сети находятся в одинаковых условиях, тогда напряжение относительно земли каждого из них составит половицу линейного; д) тяговую сеть рассматривать со сосредоточенными параметрами. Рабочий ток в тяговой сети имеет повышенную частоту, поэтоц/ следует считаться с возможностью возникновения токов смещения и токов утечки, характерных для длинных линий. В таких линиях ток в проводах не одинаков в разных сечениях по их длине. Длина волны для тяговой сети тока повышенной частоты, выполненной кабелем КШСД, составляет 36 км /"72__7« Продольная компенсация сети приводит к расчленению ее на отдельные отрезки, длина которых не превышает 400 м. Поэтоцу отрезок сети между компенсационными пунктами можно представить как элемент со сосредоточенными параметрами, учитывая, что его длина составляет I от длины волны и заметного изменения тока на этом расстояV; f i ЯЛ 4\ r 4 in /V о p о -x со У, с:: С: "I у, iLU г-х yz: НИИ не произойдет. Применение указанных допущений диктуется поставленной задачей определением величины тока утечки в установившемся режиме и не противоречит общепринятому подходу к решению указанной задачи 31_7. Теоретическая схема замещения изоляции имеет вид, показанный на рис. 2.4,,а. Полный ток через изоляцию эквивалентной электрической схемы: а) емкостного тока или тока поляризации I ного емкостью С свойств изоляции; в) тока сквозной проводимости 1рр обусловленного наличием проводящих включений Как известно, под сопротивлением изоляции понимается ее сопротивление току, численно равное отношению приложенного к изоляции напряжения к протекающему через нее току. В свою очередь, диэлектрические потери в изоляции определяются ее активным сопротивлением. При воздействии на изоляцию переменного напряжения невозможно

Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований сводятся к следующему:

1. Выполнен анализ особенностей электрооборудования комплекса бесконтактного электрического транспорта, который позволил выявить основные факторы, влияющие на электробезопасность тяговой сети,и причины, приводящие к возможности электротравм. Установлено, что прикосновение человека к кабелю тяговой сети с неповрежденной изоляцией безопасно. Показано, что.условия безопасности нарушаются при замыкании компенсирующих конденсаторов на землю и повреждении изоляции линейных кабелей. Это позволяет оценивать безопасность сети по величине тока утечки.

2. Установлены аналитические зависимости тока утечки в расчетном аварийном режиме от параметров рабочей изоляции тяговой сети. Это позволило определить область значений электрических параметров изоляции для сети тока 5000 Гц, при которых ток утечки не превысит величины, опасной для человека.

3. Исследованы переходные процессы в контуре тока утечки. Установлено, что длительность их определяется, в основном, продольными параметрами сети. Результаты исследований показывают, что влиянием переходного процесса на электробезопасность можно пренебречь.

4. Выполнены исследования параметров изоляции тяговой сети. Доказана возможность контроля состояния изоляции с помощью постоянного оперативного тока. Установлено, что реальные параметры изоляции ниже критических и не обеспечивают электробезопасность сети в аварийных режимах. Это определяет необходимость применения в тяговой сети дополнительных защитных мер.

5. На основе анализа методов повышения сопротивления изоляции электрооборудования обоснованы требования к изоляционно^ покрытию линейного кабеля. Показано, что для обеспечения критического сопротивления изоляции тяговой сети tgS изоляционного покрытия кабеля не должен превышать 0,03.

6. Определены требования к преобразователю частоты, характеризующие электробезопасность тяговой сети: необходимость установки выходного трансформатора и синусоидальность выходного тока. Установлено, что энергия, запасенная в силовых элементах преобразователя и тяговой сети, снижает электробезопасность. Отключение преобразователя частоты с помощью защиты от токов утечки должно производиться таким образом, чтобы обеспечивалось гашение этой энергии.

7. Разработана и реализована в виде программы на ЭЦВМ математическая модель системы "преобразователь частоты - тяговая сеть", которая позволила рассчитать параметры режима системы при отключении. В результате анализа электромагнитных процессов определен оптимальный по времени алгоритм отключения преобразователя частоты, который заключается в одновременном снятии импульсов управления с тиристоров выпрямителя и инвертора и шунтировании инвертора активным сопротивлением величиной I Ом.

8. Определены требования к устройству защиты от токов утечки в тяговой сети, выполнен синтез аппаратуры защиты. Предложено элементы защиты совместить с системой управления преобразователя частоты, что позволило обеспечить высокую надежность защиты и упростить ее конструкцию. Разработанное решение по устройству защиты от токов утечки защищено авторским свидетельством на изобретение.

9. Промышленные испытания и опытная эксплуатация устройств защиты в комплексе электрооборудования бесконтактного электрического транспорта подтвердили правильность решений по выбору параметров защиты и алгоритма отключения преобразователя частоты. Время отключения защиты не превышает 20 мс, фактическая наработка на отказ составила 23000 часов при доверительной вероятности 0,95.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи, состоящее в установлении зависимостей тока утечки от параметров изоляции тяговой сети бесконтактного электрического транспорта, в оценке электромагнитных процессов в системе "преобразователь частоты - тяговая сеть". Это имеет существенное значение для повышения электробезопасности тяговой сети, поскольку является основой для создания защиты от токов утечки, обеспечивающей снижение вероятности поражения обслуживающего персонала электрическим током.

1. Материалы ХХУ1 съезда КПСС. М.: Политиздат, 1981. - 223 с.

2. Аксельрод Б.Э. Исследование динамических и энергетических характеристик тиристорных электроприводов постоянного тока на основе цифрового моделирования. Автореф. дис. . канд. техн.наук. Днепропетровск, 1981. - 25 с.

3. Андреев В.В. К расчету переходного процесса при несимметричных коротких замыканиях в цепях с последовательно включенной емкостью. Электричество, 1951, № 5, с. 63-66.

4. Бабат Г.И. Высокочастотный бесконтактный электротранспорт. -Электричество, 1944, № 5, с. 21-24.

5. Беркович Е.И., Ивенский Г.В., Иоффе Ю.С. и др. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнологических установок. Л.: Энергоатомиздат, 1983. - 208 с.

6. Берфорд Б., Хофт Р. Теория автономных инверторов. М.: Энергия, 1969. - 280 с.

7. Бородин Н.П. Область применения метода измерения сопротивления изоляции установок переменного тока при помощи амперметра и вольтметра без снятия рабочего напряжения. Изв. вузов. Горн, журнал, 1963, № 9, с. 17-19.

8. Браммер Ю.А., Пащук И.Н. Импульсная техника. М.: Высш. школа, 1968. - 368 с.

9. Бунько В.А., Волотковский С.А., Пивняк Г.Г, Повышение безопасности рудничной электровозной откатки. М.: Недра, 1978. - 200 с.

10. Бунько В.А., Кожевников В.Л., Кваченко В.А. Реле утечки в электровозных тяговых сетях. В кн.: Электробезопасность на предприятиях горнодобывающей промышленности. М., 1965, с. 98-101.

11. Бунысо В.А. Разработка и исследование устройств, повышающих электробезопасность подземной откатки. Дис. . д-ра техн.наук. - Днепропетровск, 1967. - 343 с.

12. Бухтояров В.Ф. Комплексное устройство для контроля сопротивления изоляции и защиты от утечек на землю. В кн.: Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР: Тез. докл. I Всесоюз. науч.-техн. конф. Днепропетровск, 1975, с. 78.

13. Васильев А.С. Статические преобразователи частоты для индукционного нагрева. М.: Энергия, 1974. - 176 с.

14. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969. -576 с.

15. Волотковский С.А., Гончаров В.Б. Опыт эксплуатации защиты от утечек в тяговой сети повышенной частоты. В кн.: Безопасность и надежность электроснабжения горнорудных предприятий: Тез.докл. Ш Всесоюз. науч.-техн. конф. Днепропетровск, 1982, с. 41-42.

16. Волотковский С.А. Будничная электровозная тяга. М.: Недра, 1981. - 388 с.

17. Выпанасенко С.И. Переходные процессы при пуске инвертора системы бесконтактного рудничного транспорта. В кн.: Методы и средства повышения эффективности устройств преобразовательной техники. Киев, 1981, с. I19-124.

18. Гладилин Л.В., Меньшов Б.Г., Шуцкий В.И. и др. Изоляция подземных установок шахт и электробезопасность. М.: Недра, 1966. - 262 с.

19. Гладилин Л.В., Шуцкий В.И., Бацежев Ю.Г. и др. Электробезопасность в горнодобывающей промышленности. М.: Недра, 1977. - 327 с.

20. Гончаров В.Б., Эрлих Е.М. Влияние режима отключения тягового преобразователя частоты на электробезопасность. В кн.: Проблемы преобразовательной техники. Ч.З: Тез. докл. Ш Всесоюз. науч.-техн. конф. Киев, 1983, с. 179-182.

21. Гончаров В.Б. Защита от утечек на землю в тяговой сети повышенной частоты. В кн.: Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР: Тез. докл. и сообщ. П Всесоюз. науч.-техн. конф. Днепропетровск, 1979, с. 277-278.

22. Гончаров В.Б. Защита тяговых сетей повышенной частоты от утечек тока. В кн.: Проблемы преобразования параметров электрической энергии. Киев, 1979, с. 52-55.

23. Гончаров В.Б. Исследование токов и напряжений в тяговой сети повышенной частоты. Горн, электромеханика и автоматика: Респ. межвед. науч.-техн. сб., 1978, вып. 32, с. 6-8.

24. Гончаров В.Б. Моделирование электрических процессов в тяговой сети повышенной частоты. Горн, электромеханика и автоматика: Респ. межвед. науч.-техн. сб., 1980, вып. 35,с. 32-34.

25. Гончаров В.Б. Определение входной проводимости изоляции тя^ говой сети повышенной частоты. В кн.: Электробвзопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР: Тез. докл. I Всесоюз. науч.-техн. конф. Днепропетровск, 1975,с. 225-226.

26. Гончаров В.Б. Стастический подход к измерению параметров изоляции тяговой сети. Горн, электромеханика.и автоматика: Респ. межвед. науч.-техн. сб., 1983, вып. 42, с. 23-26.

27. Гончаров В.Б., Шевченко В.П. Тяговая подстанция для бесконтактных рудничных электровозов. В кн.: Пути создания и совершенствования оборудования подземного шахтного транспорта: Тез. докл. I науч.-техн. конф. Караганда, 1981, о. 28-2$

28. Гринь К.А. Средства защиты от поражения электротоком в шахтных сетях высокого напряжения. В кн.: Техника безопасности в угольной промышленности. М., 1963, с. 138-148.

29. Гринь К.А., Петров В.И. Электрические параметры изоляции шахтного высоковольтного оборудования. В кн.: Безопасность эксплуатации электрооборудования в шахтах. Киев, 1966, с. 98-106.

30. Данченко Ф.И., Ликаренко А.Г., Герасимова Л.В. Электротравматизм на горнорудных предприятиях Минчермета СССР и пути его снижения.В кн.: Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР: Тез. докл. и сообщ.

31. П Всесоюз. науч.-техн. конф. Днепропетровск, 1979, с. 5-6.

32. Дзюбан B.C. Аппараты защиты от токов утечки в шахтных электрических сетях. М.: Недра, 1982. - 152 с.

33. Долин П.А. Основы техники безопасности в электроустановках.-М.: Энергия, 1979. 408 с.

34. Дремов В.И. Защита от утечек в шахтных контактных сетях. Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1963. 24 с.

35. Ивенский Г.В., Ким Ен Дар. Методика исследования переходных процессов в однофазных автономных инверторах. Изв. АН СССР. Энергетика и транспорт, 1974, № 5, с. 145-150.

36. Ильин А.А. Разветвленные силовые сети как каналы связи для телемеханики. М.: Госэнергоиздат, 1961. - 104 с.

37. Кассандрова 0.Н,, Лебедев В.В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. - 104 с.

38. Коваленко И.И. Изменение параметров срабатывания защиты от утечек в зависимости от сопротивления изоляции и напряжен ния.сети. Горн, электромеханика и автоматика. Респ. меж-вед. науч.-техн. сб., 1978, вып. 32, с. 20-23.

39. Ковалев П.Ф., Коптиков В.П., Ковалев А.П. О критериях оценки эффективности мер и средств обеспечения безопасности применения электрооборудования в шахтах. Безопасность труда в промышленности, 1972, № 8, с. 34-36.

40. Кожевников В.Л. Утечки рудничных контактных сетей, их измерение и компенсация в системах защиты. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Днепропетровск, 1965. - 20сс.

41. Колосюк В.П. Защитное отключение рудничных электроустановок. М.: Недра, 1980. - 334 с.

42. Колосюк В.П. Повышение безопасности систем электроснабжения путем защитного отключения. Горн, электромеханика и автоматика: Респ. межвед. науч.-техн. сб., 1980, вып. 37, с. 3-6.

43. Конев Ф.Б., Ярлыкова Н.Е. Методы численного решения систем дифференциальных уравнений, применяемые в цифровых моделях вентильных преобразователей. ТС-5. М.: Информэлектро, 1978. - 40 с.

44. Корицкий Ю.В., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Справочник по электротехническим материалам. Л.: Энергия, 1976, - 895 с.

45. Лосев С.Б., Чернин А.А. Практический метод расчета переходных цроцессов при коротких замыканиях на линиях с распределенными параметрами. Электричество, 1957, № 4, с. 14-21.

46. Лурье А.И. Электрические измерения в сетях сильного тока. -М.: Госэнергоиздат, 1948. 384 с.

47. Лысаченко И.А. Электро-радиоизоляционные материалы. М.: Связьиздат, 1963. - 135 с.

48. Ляхомский А.В. Исследование условий и разработка мероприятий по обеспечению электробезопасности в контактных сетях электровозной откатки угольных шахт. Автореф. дис. . канд.техн. наук. М., 1977. - 16 с.

49. Маевский О.А. Энергетические показатели вентильных преобразователей. М.: Энергия, 1978. - 320 с.

50. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на ФОРГРАНе М.: Мир, 1977. - 584 с.

51. Манойлов В.Е. Основы электробезопасности. Л.: Энергия, 1976. - 344 с.

52. Марченко Е.А., Розовский Ю.А., Щур С.С. Продольная емкостная компенсация линий электропередачи. М.: ГЭИ, 1957. -50 с.

53. Математическое моделирование статических преобразователей. Методы построения моделей и их применение. Информэлектро. Преобразовательная техника. ТС-5. - М., 1974. - 33 с.

54. Матиев Д.И., Свиетельник О.А., Гончаров В.Б. Безопасность эксплуатации бесконтактной электровозной откатки. Днепропетровск, 1975. - 12 с. рукопись представлена Днецропетр. горн, ин-том. Деп. в ВДИЭИуголь 19 января 1976, № 543.

55. Матиев Д.И., Гончаров В.Б. Полупроводниковые устройства для защиты от утечек в тяговых сетях повышенной частоты. В кн.: Разработка и применение высокоэффективных устройств преобразовательной техники. Киев* 1976, с. 57-60.

56. Матиев Д.И., Гончаров В.Б., Соломянный В.Г. Разработка реле утечки для бесконтактной откатки. В кн.: Электробезопасность на горнорудных предприятиях чзрной металлургии СССР: Тез. докл. I Всесоюз. науч.-техн. конф. Днепропетровск, 1975, с. 201-202.

57. Меньшов Б.Г., Щадинский В.К., Ярошевская К.Ш. Методика оценки результатов непрерывного измерения сопротивления изоляции относительно земли карьерной электрической сети. Изв. вузов. Горн, журнал, 1974, № 5, с. I48-I5I.

58. Меньшов Б.Г., Ейвин В.И., Мироненко Е.С. Определение комплексной проводимости на землю электрических сетей с изолированной нейтралью. Тр.МИРЭА, 1971, вып. 50, с. 12-20.

59. Меньшов Б.Г. Расчет тока замыкания на землю в карьерных электрических сетях. Горн, машины и автоматика, 1970, № 4, с. 65-66.

60. Мерабишвили П.Ф., Ярошенко Е.М. Нестационарные электромаг-. нитные процессы в системах с вентилями. Кишинев: Штиинца, 1980. - 208 с.

61. Мотуско Ф.Я. Защитные устройства в электроустановках. М.: Энергия, 1973. - 200 с.

62. Мотыль А.П., Туков А.В. Процесс отключения тиристорного преобразователя частоты. Электротех. пром-сть. Сер. Преобра-зоват. техника, 1976, вып. 9, с. 6-8.

63. Нейман Л.Р., Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники. T.I. Л.: Энергия, 1975. - 524 с.

64. Орешкин П.Т. Физика полупроводников и диэлектриков. М.: Высш. школа, 1977. - 488 с.

65. Пивняк Г.Г. Исследование процесса пуска тягового преобразователя частоты. В кн.: Методы и средства преобразования параметров электрической энергии. Киев, 1977, с. 32-35.

66. Пивняк Г.Г. Метод анализа и расчета тиристорных инверторов с удвоением частоты. Современные задачи преобразоват. техники, 1975, вып. 5, с. II5-II9.

67. Пивняк Г.Г., Худолеев Г.В. Операторный метод расчета переходных процессов в автономных инверторах в режиме прерывистого тока. Изв. вузов. Электромеханика, 1979, № 5, с. 219224.

68. Пивняк Г.Г., Выпанасенко С.И. Оптимизация параметров согласующего устройства автономного инвертора для электровозов с бесконтактным питанием. Электротехн. пром-сть. Сер. Преобразоват. техника, 1981, вып. 1(129), с. 24-26.

69. Пивняк Г.Г., Зражевский Ю.М. Параметры тяговой сети шахтного бесконтактного транспорта. Горн, электромеханика и автоматика: Респ. межвед. науч.-техн. сб., 1979, вып. 34,с. 56-58. .

70. Пивняк Г.Г. Режим работы и основы расчета тягового тиристор-ного преобразователя частоты. Преобразование параметров электрической энергии, 1975, вып. I, с. 142-148.

71. Пивняк Г.Г. Будничный однофазный преобразователь частоты . на тиристорах. Горн, электромеханика и автоматика: Респ. межвед. науч.-техн. сб., 1973, вып. 23, с. 28-31.

72. Пивняк Г.Г., Эрлих Е.М. Система управления тяговыми тирис-торными преобразователями частоты. В кн.: Методы и средства повышения эффективности устройств преобразовательной техники. Киев, 1981, с. II5-II9.

73. Пивняк Г.Г., Гончаров В.Б. Электробезопасность тяговой сети повышенной частоты, В кн.: Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР: Тез. докл.и сообщ. П Всесоюз. конф. Днепропетровск, 1979, с. 243-245.

74. Пистолькорс А.А. Проблемы бесконтактной электрической тяги.- Электричество, 1938, № 10, с. 27-30.

75. Полупроводниковые, выпрямители. /Е.И.Беркович, А.И.Боровой, В.И.Венделанд и др. М*: Энергия, 1967. - 480 с.

76. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. М.: Недра, 1973. - 512 с.

77. Применение аналоговых вычислительных машин в энергетических, системах. Методы исследования переходных процессов /Под общ. ред. Н^И.Соколова М.: Энергия, 1970, - 400 с.

78. Радюков В.В., Безменов А.Н. Исследование сопротивления изоляции шахтных контактных сетей. В кн.: Электробезопасность на горнорудных предприятиях черной металлургии СССР: Тез. докл. I Всесоюз. науч.-техн. конф. Днепропетровск, 1975,с. 219-220.

79. Розенфельд В.Е., Староскольский Н.А. Высокочастотный бес-, контактный электрический транспорт. М.: Транспорт, 1975.- 208 с.

80. Сабанеева Г.И., РЬгбенкова О.Н. Форсированный метод расчета установившихся процессов в инверторах. Тиристорные преобразователи частоты для индукционного нагрева металлов: Межвуз. науч. сб., 1976, вып. 6, с. 124-133.

81. Сидоренко И.Т., Сергеев Ж.П. Обеспечение безопасности в шахтных тяговых сетях, питаемых от тиристорных выпрямителей, при снижении сопротивления тиристоров. Горная электромеханика и автоматика: Респ. межвед. науч. сб., 1977, вып. 31, с. 3-6.

82. Сканави Г.И. Физика диэлектриков (область слабых полей). -М.: Гостехиздат, 1949. 500 с.

83. Смирнов Н.В., Дунин-Барковекий Н.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. М.: Наука, 1969. - 512 с.

84. Соболев В.Г. Электрическая изоляция рудничного электрооборудования. М.: Недра, 1982. - 143 с.

85. Сотсков Б.С. Основы теории и расчета надежности элементови устройств автоматики и вычислительной техники. М.: Высш. школа, 1970. - 270 с.

86. Стульников В.И. Программирование задач для решения на АВМ.-Киев: Техн1ка, 1978. 200 с.

87. Стульников В.Н., Колчев Е.В. Моделирование полупроводниковых преобразователей. Киев: Техн1ка, 1971. - 108 с.

88. Сумин И.Ф., Прокопенко В.Н. Измерение сопротивления изоляции рудничных высоковольтных сетей. В кн.: Безопасная эксплуатация электроооборудования в шахтах. Киев, 1966,с. 52-58.

89. Танкелевич Р.Л. Моделирующие миропроцессорные системы. -М.: Энергия, 1979. 120 с.

90. Теория диэлектриков /Н.П.Богородицкий, Ю.М.Волокобинский, А.А.Воробьев и др. M.-JI.: Энергия, 1965. - 344 с.

91. Толстов Ю.Г. Автономные инверторы тока. И.: Энергия, 1978. - 208 с.

92. Тонкощур Л.С. Защита от утечек в участковых электрических сетях шахт Криворожского железорудного бассейна. Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1962. - 15 с.

93. Ходоров Б.И. Проблема возбудимости. М.: Медицина, 1969. -303 с.

94. Цапенко Е.Ф. Контроль изоляции в сетях до 1000 В. М.: Энергия, 1972. - 152 с.

95. Чалый Г.В., Шор И.Я., Поляков Ю.Я. Гибридные математические модели тиристорных инверторов тока. Изв. АН МССР. Сер. физ.-техн. и мат. наук, 1974, № 3, с. 63-68.

96. Шапоров О.М. Техника работы на электронных моделирующих установках. Л.: Энергия, 1967. - 100 с.

97. Шицунов Н.В. Защитное отключение. М.: Энергия, 1968. -159 с.

98. Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности. М.: Советское радио, 1968. - 288 с.

99. Шуп Т. Решение инженерных задач на ЭВМ. Практическое руководство. М.: Мир, 1982. - 238 с.

100. Щуцкий В.И., Коренев Н.П. Влияние частоты электрического тока на условия электробезопасности. В кн.: Электробезопасность на горнорудных предприятиях. Днепропетровск, 1974, с. 55-59.

101. Щуцкий В.И., Некрасова Л.И. Зависимость электрических параметров тела человека от напряжения в кратковременном режиме воздействия. Изв. вузов. Горный журнал, 1974, № 12,с. 105-107.

102. ЩуцкиЙ В.И., Глухарев Ю.Д., Ляхомский А.В. Исследование параметров контактных сетей подземной электрической откатки. Изв. вузов. Горн, журнал, 1976, № 2, с. I59-I6I.

103. Щуцкий В.И., Рахимов О.С., Горбачев Г.Ф. Об измерении сопротивления изоляции шахтного электрооборудования и кабелей. В кн.: Электробезопасность на горнорудных предприятиях. Днепропетровск, 1974, с. 136-139.

104. Ягудаев Б.М., Шишкин Н.Ф., Назаров В.В. Защита от электропоражения в горной промышленности. М.: Недра, 1982. -152 с.

105. Elliot 0. Earth leakage protection past and present. -Mining Technol., 1976, 58, No.673, p. 444-446, 450-451.

106. Somogyi E., Iranyi J., Harmat J. Parameters and deleterious effects of accident current values. Oev. es techn.,1975, 11, No. 6, p. 168-175.

107. A.c!. 792443 (СССР). Устройство для защиты от утечки тока на землю в сети переменного тока /Г.Г.Пивняк, З.С.Иоспа, В.Б.Гончаров, Д.И.Матиев, Г.В.Худолеев. Опубл. в Б.И., 1980, № 48.

108. А.с. 522527 (СССР). Устройство для измерения времени срабатывания защиты от утечек /С.А.Волотковский, Г.Г.Пивняк, Д.И.Матиев, В.Б.Гончаров, О.А.Свистельник. Опубл. в Б.И.,1976, № 5.

109. ГОСТ 22929-78. Аппараты защиты от токов утечки рудничные для сетей напряжением до 1200 В. Общие технические условия. Введ. 01.01.79.