ПРИВОД ГОРНЫХ МАШИН
Часть 1
Методические указания и расчетные задания
для студентов очного и заочного факультетов специальности 150404 -
«Горные машины и оборудование» (ГМК)
направления 150400 – «Технологические машины и оборудование»
Издание УГГУ Екатеринбург, 2011
М 25
Рецензент: И. А.Бёрдов, канд.техн.наук, доцент кафедры
ЭГП УГГУ.
Методические указания рассмотрены на заседании кафедры Электрификации горных предприятий «___»____________ 2011 года (протокол № ___) и рекомендованы для издания в УГГУ.
Маругин А.П.
ПРИВОД ГОРНЫХ МАШИН. Методические указания и расчетные задания для студентов очного и заочного факультетов специальности 150404 – «Технологические машины и оборудование» / А.П. Маругин. – Екатеринбург: Изд- во УГГУ, 2011 г., 21с.
Методические указания по дисциплине «Привод горных машин» составлены в соответствии с программой и включают справочные материалы к расчетным заданиям по разделам: «Механика электропривода», «Механические характеристики электроприводов» и «Регулирование угловой скорости электроприводов».
Расчетные задания предназначены для развития у студентов специальности навыков самостоятельно решать сложные технические вопросы, работать с технической литературой.
© Маругин А.П., 2011
© Уральский государственный
горный университет, 2011
Расчётные задания
Графическая часть работ должна быть выполнена в соответствии с требованиями ЕСКД, условные изображения на электрических схемах в соответствии с требованиями ГОСТ 2.755-74.
Номера заданий выбираются по двум последним цифрам учебного шифра студента и по, №1,№2,№3,№8,№9.
Содержание контрольного задания №1
Используя приведенные в таблице №1 данные о скорости времени рабочей машины и моменте статического сопротивления, оказываемого ею движению необходимо выбрать двигатель постоянного тока из таблицы №2и рассчитать для двигателя по паспортным характеристикам данные, необходимые для построения естественной механической характеристики, построения пусковой диаграммы и характеристик тормозных режимов (генераторного, динамического и торможения противовключением).
Если при выборе двигателя его скорость не будет совпадать с заданной скоростью рабочей машины необходимо между ними ввести редуктор.
3.1.1. Рассчитать среднее значение момента статического сопротивления Мс.ср
Мс.ср= 
3.1.2. По среднему моменту Мс.ср и скорости вращения рабочего механизма 
рм с учетом КПД редуктора η рассчитать потребную мощность двигателя Р дв
Рдв=
Где 
КПД редуктора (принимать равным 0.96)
3.1.3. По полученной мощности из справочных данных табл.2 выбрать двигатель с номиналтной мощностью Рн, кВт, причем Рн 
Р дв У выбранного двигателя номинальная скорость вращения н должна максимально (для уменьшения передаточного числа редуктора) приближаться к скорости рабочего механизма.
Таким образом (метод среднего момента или эквивалентного момента) выбирается двигатель для продолжительного режима работы.
3.1.4. Дать краткое описание выбора мощности двигателя при кратковременном, повторно-кратковременном режимах.
3.1.5. Рассчитать по паспортным данным выбранного двигателя естественную механическую характеристику.
3.1.6. Построить пусковую диаграмму двигателя (число ступеней при пуске принять равным 3-4)
3.1.7. Рассчитать сопротивление секции пускового реостата. Привести схему пуска и описание.
3.1.8. Привести Мс.ср к валу двигателя и определить установивщуюся скорость двигателя на естественной характеристике.
Где i -передаточное отношение
i= 
3.1.9.По уравнению механической характеристики рассчитать и построить характеристику режима генераторного торможения, с отдачей энергии в сеть.
3.1.10. Рассчитать и построить характеристику режима динамического торможения. Добавочное сопротивление в цепи якоря 
принимать равным 3 
. Полное сопротивление якоря цепи
R= 
3.1.11.Рассчитать и построить характеристику режима противовключения. Добавочное сопротивление в режиме противовключения принять: 
Начертить характеристику режима генераторного торможения, характеристику режима портивовключения. Все характеристики изобразить в одних осях 
Графическая часть изображается карандашом на миллиметровой бумаге (кроме электрических схем). Цифровое обозначение откладываемых величин на осях абсцисс и ординат выносить через 30 мм. Работу выполнить в школьной тетради с разлиновкой в клетку. На титульном листе указывается фамилия, имя, отчество, учебный шифр.
Таблица 1
Исходные данные для расчета нагрузочных диаграмм контрольных заданий №1 и №2
| предпос-ледняя цифра зачетки | М1,Нм | t1,c | М2,Нм | t2,c | последняя цифра зачетки | М3,Нм | t3,c | М4,Нм | t4,c | скорость вращения,радс |
Таблица 2
Технические данные двигателей постоянного тока с независимым параллельным возбуждением
| №№ | тип двигателей | Рн,кВт | Uн,В | Iн,А | nн,об/мин | G Д 2,кг∙м2 | η | λ |
| П 21 | 0.3 | 2.0 | 0.042 | 68.5 | λ=2.5 | |||
| П 22 | 0.45 | 5,55 | 0.052 | 73.5 | ||||
| П 31 | 0.7 | 8.6 | 0.09 | 74.0 | ||||
| П 41 | 1.0 | 0.15 | 70.0 | |||||
| П 32 | 1.0 | 11.5 | 0.116 | 79.5 | ||||
| П 42 | 1.5 | 18.8 | 0.18 | 72.5 | ||||
| П 31 | 1.5 | 8.7 | 0.09 | 78.5 | ||||
| П 42 | 2.2 | 26.0 | 0.18 | 77.0 | ||||
| П 32 | 2.2 | 12.0 | 0.116 | 83.5 | ||||
| П 51 | 3.2 | 37.3 | 0.35 | 78.0 | ||||
| П 31 | 3.2 | 35.0 | 0.09 | 83.0 | ||||
| П 41 | 3.2 | 18.4 | 0.16 | 79.0 | ||||
| П 42 | 4.5 | 51.0 | 0.18 | 80.0 | ||||
| П 61 | 4.5 | 26.0 | 0.56 | 78.0 | ||||
| П 51 | 6.0 | 65.5 | 0.35 | 83.5 | ||||
| П 61 | 6.0 | 32.6 | 0.56 | 83.5 | ||||
| П 71 | 7.0 | 42.0 | 1.4 | 76.0 | ||||
| П 52 | 8.0 | 86.0 | 0.4 | 84.5 | ||||
| П 62 | 8.0 | 43.0 | 0.65 | 85.0 | ||||
| П 72 | 10.0 | 58.0 | 1.6 | 78.5 | ||||
| П 61 | 11.0 | 0.56 | 34.5 | |||||
| П 81 | 14.0 | 1.6 | 79.5 | |||||
| П 62 | 14.0 | 73.5 | 0.65 | 86.5 | ||||
| П 82 | 17.0 | 93.0 | 3.1 | 83.0 | ||||
| П 71 | 19.0 | 1.4 | 82.5 | |||||
| П 61 | 19.0 | 98.6 | 0.56 | 87.5 | ||||
| П 82 | 25.0 | 3.1 | 83.5 | |||||
| П 62 | 25.0 | 0.65 | 88.5 | |||||
| П 82 | 32.0 | 7.0 | 33.0 | |||||
| П 91 | 32.0 | 2.7 | 87.5 | |||||
| П 101 | 42.0 | 10.3 | 85.5 | |||||
| П 92 | 42.0 | 7.5 | 37.0 | |||||
| П 102 | 55.0 | 12.0 | 86.5 | |||||
| П 91 | 55.0 | 5.9 | 87.0 | |||||
| П 112 | 70.0 | 23.0 | 89.0 | |||||
| П 102 | 75.0 | 12.0 | 88.5 | |||||
| П 112 | 85.0 | 23.0 | 88.0 | |||||
| П 111 | 95.0 | 20.4 | 90.0 | |||||
| П 111 | 100.0 | 20.4 | 89.0 | |||||
| П 112 | 125.0 | 23.0 | 90.0 | |||||
| П 111 | 160.0 | 20.4 | 91.0 | |||||
| П 112 | 200.0 | 23.0 | 91.0 | |||||
| П 140 | 250.0 | 91.5 |
Содержание контрольного задания №2
По расчетной модели двигателя, полученной при выполнении контрольного задания №1 (пункты 3.1.1 и 3.1.2) выбрать асинхронный двигатель с фазным ротором по справочным данным,приведенным в таблице №3 из условия, что Рн Р дв Для выбранного двигателя проделать пункты 3.1.5,3.1.6, 3.1.7,3.1.8.Начертить схему пуска, механические характеристики генераторного торможения, динамического торможения и характеристику торможения противовключением. Все характеристики построить в одних осях. При определении синхронной скорости, число пар полюсов “P” асинхронного двигателя берется равным последней цифре в обозначении двигателя, разделенной на два. Например, двигатель АК-112-6.Число пар полюсов равно 3
Таблица 3
Технические данные асинхронных двигателей с фазным ротором
| №№ | тип двигателей | Рн,кВт | nн,об/мин | I1,A | КПД,% | Cosφ | Ротор | λ | G Д 2,кг∙м2 | ||
| 220 В | 380 В | I2,A | U2,В | ||||||||
| АК-52-4 | 17.8 | 10.3 | 80.0 | 0.83 | 2.2 | 0.27 | |||||
| АК-60-4 | 15.5 | 82.0 | 0.84 | 33.5 | 2.2 | 0.45 | |||||
| АК-61-4 | 21.5 | 83.5 | 0.85 | 2.2 | 0.55 | ||||||
| АК-62-1 | 50.5 | 29.3 | 84.5 | 0.86 | 2.2 | 0.63 | |||||
| АК-72-6 | 76.3 | 44.2 | 85.0 | 0.81 | 2.0 | 2.1 | |||||
| АК-72-4 | 42.8 | 87.0 | 0.87 | 2.6 | 1.3 | ||||||
| АК-82-4 | 79.5 | 88.0 | 0.87 | 2.6 | 2.5 | ||||||
| АМ6-115-10 | 80.2 | 88.7 | 0.76 | 1.9 | |||||||
| АК-82-4 | 89.0 | 0.87 | 2.6 | 3.0 | |||||||
| АМ6-115-8 | 90.5 | 0.83 | 2.6 | 23.0 | |||||||
| АК-91-4 | 90.0 | 0.88 | 2.6 | 6.2 | |||||||
| АМ6-117-8 | 91.0 | 0.83 | 2.6 | 31.0 | |||||||
| АМ6-125-8 | 91.0 | 0.86 | 2.0 | 45.0 | |||||||
| АК-92-4 | 90.5 | 0.88 | 2.8 | 7.6 | |||||||
| АМ6-226-8 | 91.5 | 0.86 | 2.0 | 51.0 | |||||||
| АМ6-114-4 | 91.5 | 0.88 | 2.0 | 16.0 | |||||||
| АМ6-116-4 | 30.5 | 90.5 | 0.88 | 2.3 | 20.0 | ||||||
| АМ6-115-4 | 92.5 | 0.88 | 2.2 | 18.0 | |||||||
| АМ6-125-6 | 92.0 | 0.87 | 1.8 | 40.0 | |||||||
| АМ6-116-4 | 93.0 | 0.89 | 2.2 | 20.0 | |||||||
| АМ6-117-4 | 93.0 | 0.89 | 2.2 | 22.0 | |||||||
| АМ6-127-6 | 93.0 | 0.88 | 1.8 | 49.0 | |||||||
| АМ6-116-4 | 93.0 | 0.90 | 2.4 | 37.0 | |||||||
| АМ6-128-6 | 92.5 | 0.88 | 1.8 | 54.0 | |||||||
| АМ6-137-8 | 92.5 | 0.87 | 1.8 | 85.0 | |||||||
| АМ6-136-6 | 93.0 | 0.87 | 1.9 | 76.0 | |||||||
| АК-102-6 | 91.5 | 0.87 | 2.3 | 25.0 | |||||||
| АК-102-6 | 92.3 | 0.88 | 2.3 | 29.0 | |||||||
| АК-102-4 | 92.5 | 0.89 | 2.2 | 17.0 | |||||||
| АК-103-4 | 93.5 | 0.89 | 2.4 | 20.0 | |||||||
| АМ6-126-4 | 93.0 | 0.90 | 2.4 | 37.9 | |||||||
| АМ6-127-4 | 93.0 | 0.90 | 2.4 | 40.0 | |||||||
| АМ6-136-6 | 93.0 | 0.87 | 1.9 | 76.0 | |||||||
| АМ6-138-8 | 93.0 | 0.88 | 1.9 | 94.0 | |||||||
| АК-113-6 | 93.6 | 0.89 | 2.2 | 75.0 | |||||||
| АМ6-137-6 | 93.3 | 0.88 | 2.0 | 84.0 | |||||||
| АМ6-128-4 | 93.5 | 0.91 | 2.3 | 44.0 | |||||||
| АК-112-4 | 93.8 | 0.90 | 2.1 | 47.0 | |||||||
| АТ16В5-10 | 90.8 | 0.84 | 1.7 | 370.0 | |||||||
| АТ16В10-16 | 93.5 | 90.0 | 0.80 | 1.9 | 720.0 | ||||||
| АТ16В5-8 | 91.1 | 0.85 | 1.9 | 370.0 | |||||||
| АТ16В6-10 | 91.2 | 0.84 | 1.8 | ||||||||
| АТ16В7-12 | 97.3 | 90.6 | 0.83 | 2.0 | |||||||
| АТ16Б7-10 | 54.5 | 91.2 | 0.85 | 1.95 | |||||||
| АТ16В8-12 | 91.0 | 0.83 | 2.1 | ||||||||
| АТ16Б7-10 | 91.7 | 0.85 | 1.9 |
Электрооборудование и электроснабжение
3. КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЗНАНИЙ ПРИ САМОСТОЯТЕЛЬНОМ ИЗУЧЕНИИ ДИСЦИПЛИНЫ
Контрольные задания выполняются студентами в течение двух семестров в период самостоятельного изучения разделов дисциплины. При изучении разделов «Основы ЭЛЕКТРОПРИВОДА» и «Электроснабжение» выполняется соответственно два и четыре задания. Данные, необходимые для выполнения заданий, приводятся в таблицах. Все расчёты должны быть выполнены в системе единиц СИ.
Графическая часть работ должна быть выполнена в соответствии с требованиями ЕСКД, условные изображения на электрических схемах в соответствии с требованиями ГОСТ 2. 755-74.
Номера заданий выбираются по двум последним цифрам учебного шифра студента по таблицам №1, №4, №7, №8, №9 и №11.
3.3. Содержание контрольной работы №3.
Контрольное задание №3 «Расчёт электроснабжения участка» выполняется с целью закрепления лекционного и самостоятельно изучаемого материала темы 2.2 «Электрические нагрузки и определение мощности трансформаторных подстанций».
Исходные данные для контрольного задания берутся из таблицы №4. Шифром для выбора данных служат две последние цифры зачётки. По предпоследней цифре из таблицы №4 берутся данные о типе экскаватора, работающего на вскрышных работах, а по последней цифре зачётки данные о типе драги и насосе подкачной станции дражно-экскаваторного комплекса или данные о типе землесосов и насосов экскаваторно-гидравлического комплекса.
В соответствии с выбранным вариантом необходимо произвести расчёт электрических нагрузок участка, сводя данные электрооборудования драг, экскаваторов, землесосов и насосов в таблицу №5 с целью получения данных для расчёта мощности трансформаторной подстанции, выбора типа и числа её трансформаторов, типа и мощности компенсирующего устройства.
Исходные данные драг необходимо взять из таблицы №11.1, а землесосов и насосов из таблицы №13.1, приведённых в учебнике <Электропривод и электрификация приисков> /1/. Исходные данные экскаваторов приведены в таблице №6. Расчёт электрических нагрузок произвести в соответствии с методикой, изложенной в учебнике /1/, 206-212, /4/, С. 22-25.
Потребителей электроэнергии в колонке 1,при заполнении таблицы №8 необходимо сгруппировать по рабочим напряжениям (например, потребителей 6 кВт, потребители 380 В и т.д.).
Таблица 4№3аблицам №14
| Последняя цифра шрифта | Тип экскаватора | Предпоследняя цифра шрифта | Тип драги | Тип землесоса | Типа насоса |
| ЭШ 10/60 ЭШ 5/45 ЭШ 10/70 ЭШ 15/90 ЭШ 10/70 ЭШ 10/60 ЭШ 10/70 ЭШ 5/45 ЭШ 10/70 ЭШ 10/60 | ИЗТМ-250 ДУ ИЗТМ-150 ИЗТМ-250И СМ-417 - - - - СМ-431 ИЗТМ-220 | - - - - ЗГМ-3Мх2шт. ЗГМ-2Мх2шт. ЗГМ-3м ЗГМ-2м - - | - - 12НДС-60 - 22НДСх2шт. Д2000-21-2шт. 19НДС -''- - 12НДС-60 |
Данные для выбора горных машин, ведущих разработку месторождений.
Таблица 5
Определение электрических нагрузок участка
| Наименование Кол. приёмников шт. | Рн, кВт, кВ*А | ∑Рн, кВт, кВ*А | Коэффициенты | Расчётные нагрузки | |||
| Ксп | cos φ | tg φ | кВт | кВар | |||
| Потребители с напряжением выше 1000 В а) б) Итого: Потребители с напряжением меньше 1000 В а) б) Итого: Всего: |
Рабочая или установленная мощность элетроприёмников (колонка 4) определяется как сумма номинальных мощностей однотипных потребителей электроэнергии.
Значение коэффициентов для заполнения колонок 5 и 6 принимается из таблицы 11.5, приведённой в /1/ или таблицы 2.1, приведённой в /4/.
Для синхронных двигателей принимается номинальное значение опережающего коэффициента мощности по паспортным данным и это значение вписывается в колонку 4 с пометкой «ОП» или знаком «минус».
Расчётная активная мощность (колонка 8) находится по уравнению:
Рр = Ксп ∑ Рн,
Где ∑ Рн – суммарная номинальная мощность электроприёмников (из колонки 4) с одинаковой величиной.
Реактивная мощность электроприёмников (колонка 9) рассчитывается по формуле:
Qр = Рр * tg φ,
где tg φ – соответствует расчётному коэффициенту мощности и берётся через величину cos φ по тригонометрическим таблицам.
Величины реактивных нагрузок в колонке 9 записываются со знаком «+» или «-», в зависимости от характера коэффициента мощности электроприёмников. Реактивные нагрузки с опережающим коэффициентом мощности заносятся в колонку 9 со знаком «-».
Если реактивная нагрузка одного силового трансформатора будет равна или превысит 80 кВАр, то необходимо установить комплектную конденсаторную батарею мощностью полностью или частично компенсирующей реактивную нагрузку потребителя.
При выборе мощности компенсирующих устройств и числа ступеней автоматического регулирования следует изучить материал /4/, С. 60-63, /1/ С. 251-255.
Тип и мощность конденсаторных установок заносятся в таблицу 2. В графе 1 указывается тип установки (например, УК-6-900), полная реактивная мощность батареи записывается со знаком «-» в колонку 3. Суммарная реактивная нагрузка с учётом компенсации должна быть положена в основу определения коэффициента мощности в целом по участку.
- Необходимая мощность трансформатора подстанций определяется из выражений
Sтр ≥ ∑ Рн / cos φ∑,
где Sтр – потребная мощность трансформаторной подстанции, округлённая до стандартной (630, 100, 160, 2500 кВ*А);
cos φ – результирующий коэффициент мощности с учётом компенсации.
Значение cos φ∑ рассчитывается через результирующее значение tg φ∑. Величину tg φ∑ определяют через суммарное значение ∑Qр (колонка 9) и ∑ Рр (колонка 8), используя уравнение:
tg φ∑ = ∑Qр / ∑ Рр
Таблица 6
Параметры экскаваторов
| Экскаватор | Тип сетового двигателя | Рн, кВт | Реактивная мощность, кВар | Iм, А | nн, об/мин | Тип трансформатора | Суммар- ная мощность, кВ*А |
| ЭШ-4/40 ЭШ-5/54м ЭШ-6/60 ЭШ-10/60 ЭШ-10/60А ЭШ-10/70А ЭШ-14-75 ЭШ-15/90А ЭШ-20/75Б ЭШ-25/100А ЭШ-40/85 ЭШ-80/100 | МСЭ-321-6/6 СДСЭ-14-29/6 МСЭ-321-8/6 МСЭ-321-10/6 МСЭ-321-10/60А СДСА-15-39/6 МСЭ-322-12/6 СДЭЗ-15-64/6 СДЭЗ-15-64/6 2хСДЭЗ-15-64/6 2хСДЭЗ-15-64/6 4хСДЭЗ-17-76/10 4хАС13- | 2х2300 4х3600 4х500 | 63,5 67,4 110,5 110,5 2х258 2х258 240х4 37/4 | ТМЭ-75/6 ТМЭ-250/6 ТМЭ-180/6 ТМЭ-180/6 ТМЭ-250/6 ТМЭ-250/6 ТМЭ-180/6 2хТМЭ20/6 2хТМЭ-420/6 2хТМЭ420/6 1хТМЭ400/6 - - 8хТМЭ400/10 |
Расчётное значение тока в обмотке трансформатора, питающей горные машины участка, будет равно:
I = ∑ Рр / √3 Uн cos φ∑;
где Uн – номинальное напряжение сети (6000 или 3000 В).
Найденное значение расчётного тока необходимо для определения сечения жил дражного или экскаваторного кабеля и проводов воздушной линии (ВЛ) участка, при выполнении контрольной работы №2.
3.4. Содержание контрольной работы №4
Контрольная работа №4 «Расчёт сечений проводов ВЛ и жил кабелей» выполняется с целью закрепления лекционного и самостоятельно изучаемого материала темы 2.6 рабочей программы дисциплины «Электропривод и электрификация» /1/, С. 235-246; /3/, С. 44-59.
Исходные данные для контрольной работу берутся из таблицы 4, в которой по последней цифре зачётки приведены данные о длине воздушной линии, а по предпоследней цифре зачётки данные о длине электрического кабеля. Данные о токе и напряжении для расчёта кабеля и проводов в ЛЭП каждый студент берёт из таблиц 1, 2, 3 контрольной работы №3.
Таблица 7
Данные о длине воздушной и кабельной линии в км от
трансформаторной подстанции до технологических объектов.
| Последн. цифра шифра зачётки | Длина воздушной линии | Предпосл. цифра шифра зачётки | Длина кабельной линии | ||||||
| Экс- кава- тор | Драга | Земле- сос | На- сос | экскав. | драга | Земле- сос | Насос | ||
| 2,5 3,5 4,5 5,5 | 1,5 - - - - 4,5 0.5 | - - - 2,5 3,5 - 4,5 | - 2,5 - 3,5 4,5 5,5 - | 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,05 0,125 0,175 0,225 0,325 | 0,3 0,25 0,2 - - - - 0,3 0,35 0,4 | - - - 0,4 0,25 0,15 0,35 0,2 - 0,2 | - 0,1 - 0,2 0,4 0,3 0,25 0,15 0,1 - |
При расчёте воздушных и кабельных линий электропередач выбор сечений проводов ВЛ м кабелей производят по следующим показателям: экономической плотности тока, потере напряжения, нагреву проводов током нагрузки.
Необходимые данные для расчёта сечений проводов ВЛ и кабелей берутся из таблиц 4.1 и 4.2 в /4/ и таблиц 9, 10 в /5/ и других источников.
3.5. Содержимое контрольной работы №5.
Контрольная работа №5 «Расчёт заземляющих устройств» выполняется с целью закрепления лекционного и самостоятельно изучаемого материала тема 2.9.в учебнике Электропивод и электроснабжение приисков часть3 стр.95-97.
Исходные данные для контрольной работы берутся из таблиц 5 и 6. Шифром для выбора данных служат две последние цифры зачётки.
По последней цифре из таблицы 5 берутся данные о параметрах электрической сети и защищающего её заземлителя, а по предпоследней цифре из таблицы 6 берутся данные о типе грунта в месте установки заземлителя.
При выполнении контрольной работы необходимо изучить материал в /1/, С. 95-97, и /3/, С. 72-76.
Цель расчёта защитного заземления – определение числа электродов заземлителя, их сечения и расположения.
Расчёт заземляющего устройства производится следующим образом:
1. В соответствии с вариантом по таблице5 устанавливают допустимую величину сопротивления заземляющего устройства и конструктивное исполнение заземлителя.
2. В соответствии с вариантом по таблице 6 устанавливается среднее значение удельного сопротивления грунта в зоне растекания тока из заземлителя.
3. Величина сопротивления вертикального круглого электрода рассчитывается по уравнению:
Rэ.в. = 0,366 * ρ / L * lg 4 l / d,
где ρ – удельное сопротивление грунта,
L – длина электрода,
d – диаметр круглого электрода
Если электрод выполняется из угловой стали, то в указанную форму вводят условный диаметр уголка dу = 0,95 b,
где b – ширина полки уголка.
Таблица 8
Данные о типе заземлителя и параметрах электросети.
| Последняя цифра шифра | Параметр электросети, защищаемой заземлителем | Тип заземлителя |
| 0,4 кВ 100 кВ*А 0,4 кВ 100 кВ*А 6 кВ 10 кВ 110 кВ 220 В 100 кВ*А 220 В 100 кВ*А 0,4 кВ 100 кВ*А 6 кВ 220 кВ | Вертикальный круглый Вертикальный из уголка -''- Вертикальный круглый -''- Вертикальный круглый Вертикальный из уголка -''- -''- -''- |
Таблица 9
| Последняя цифра шифра | Тип грунта в месте установки искусственного заземлителя | Величина удельного сопротивления |
| Глина (слой 1-3 метра) Песок Лес Известняк Торф Чернозём Суглинок Супесок Скала Песок крупнозернистый с валунами | 70 Ом м 500 Ом м 250 Ом м 2000 Ом м 20 Ом м 30 Ом м 100 Ом м 300 Ом м 4000 Ом м 1000 Ом м |
Таблица 10
Коэффициенты использования вертикальных электродов
| Отношение расстояния между вертикальными электродами к их длине | Число вертикальных электродов при расположении | Ки. эл. | ||
| В ряд | По контуру | В ряд | По контуру | |
| a / l = 1 | 0,84-0,87 0,76-0,80 0,67-0,72 0,56-0,63 0,51-0,56 0,47-0,50 - | 0,66-0,72 0,58-0,65 0,52-0,58 0,44-0,50 0,38-0,44 0,36-0,42 0,33-0,39 | ||
| a / l = 2 | 0,90-0,92 0,85-0,88 0,79-0,83 0,72-0,77 0,65-0,70 - 0,66-0,73 | 0,76-0,80 0,71-0,75 0,66-0,71 0,52-0,58 0,49-0,55 0,55-0,61 | ||
| a / l = 3 | - | 0,93-0,95 0,90-0,92 0,85-0,88 0,79-0,83 0,74-0,79 0,76-0,80 - | 0,84-0,86 0,78-0,82 0,74-0,78 0,68-0,73 0,62-0,67 0,64-0,69 0,59-0,65 |
Размеры электродов принимаются произвольно в рекомендуемых ниже пределах. Длина вертикальных электродов берётся от 1,5 до 3 м, при диаметре трубы от 25 до 50 мм, диаметре стержня от 12 до 20 мм и полке уголка в пределах 30-90 мм. При расчётах все размеры привести к одной системе единиц, лучше всего к метрам.
4. Рассчитать число вертикальных электродов ɳ в заземлителе при принятых размерах электродов, приняв предварительную величину коэффициента использования электрода Ки.эл.п. 0,8.
ɳ = Rэ.в. / Rзм * Ки.эл.п.
5. Ввиду того, что коэффициент использования электродов при изменении расстояния а между ними и зависит при этом от длины электродов L, используя приведённое в таблице 7 отношение a / L и вычисленное выше количество электродов, рассчитываем по таблице 7 действительный коэффициент использования вертикальных электродов заземляющего устройства и производим перерасчёт количества электродов.
3.6. Содержание контрольной работы №6.
Работа выполняется для закрепления знаний раздела 1.7. программы дисциплины и приобретения навыков расчёта освещения дражных и гидравлических полигонов.
Исходные данные о площади забоев и полигонов приведены в таблице 8.
Содержание расчетной работы электрическое освещение
Расчет освещения выполняют для обоснования выбора числа светильников определенной мощности. В практике проектирования освещения применяют несколько методов расчета: точечный, коэффициента использования светового потока и основанный на нем метод удельной мощности, метод изолюкс. Ориентировочное определение числа светильников и общей мощности освещения производят методом удельной мощности. Наиболее распространены при расчете освещения карьеров точечный метод и метод изолюкс.
Точечный метод позволяет рассчитать освещенность любой точки поверхности при любом числе светильников. Этот метод не учитывает отражение света от освещаемой поверхности, поэтому он наиболее приемлем для расчета освещения при слабом отражении (открытые горные работы, конвейерные галереи, дренажные подземные выработки). Метод изолюкс учитывает отражение и применяется для расчета внутреннего освещения помещений производственных и служебных зданий, имеющих коэффициент
Расчет электрического освещения
Исходные данные для расчета электрического освещения выбираются из таблицы 1по варианту, выданному преподавателем.
Площадь дражных и гидравлических забоев и полигонов
Таблица 11
| Последняя цифра | Площадь забоя кв.м. | Предпоследняя цифра | Площадь полигона кв.м. | |||
| дражного | гидравлического | дражного | гидравлического | |||
| — | — | |||||
| — | — | |||||
| — | — | |||||
| — | — | |||||
Перед выполнением расчёта необходимо изучить в учебнике (2) раэдел-установки электрического освещения, стр.185-198.
Расчёт светового потока источников света, необходимого для создания нормированной освещенности, определяется из выражения:
Ф =