Можно ли использовать малоточный-локатор замыканий на землю в подземных энергосистемах угольных шахт? Теоретически да. Но основной вопрос заключается в том, сможете ли вы на самом деле установить и запустить его в шахте, и это зависит от двух часто -перепутанных-предварительных условий.
Сначала посмотрите на конфигурацию сети. В подземных распределительных системах угольных шахт в большинстве регионов используются схемы заземления малого-тока: нейтральная точка либо изолируется, либо заземляется с помощью дугогасительной катушки. Это далеко не тривиальная деталь. При однофазном замыкании на землю в такой сети ток замыкания остается очень низким - обычно всего несколько ампер -, поскольку нет пути с низким-импедансом для возврата тока в источник питания. Именно из-за низкого тока замыкания на землю сложно определить место повреждения и поэтому были разработаны детекторы замыкания на землю с малым-током. Это оборудование специально-создано для сетей такого типа. В глухозаземленных системах или системах с заземлением с низким- сопротивлением ток короткого замыкания может достигать сотен ампер, и стандартная защита от перегрузки по току может справиться с неисправностями без специального устройства обнаружения. Таким образом, с точки зрения совместимости системы вывод очевиден: локатор, предназначенный для систем заземления с малым -током, соответствует техническому сценарию, используемому в угольных шахтах.
Настоящая головная боль связана с подземными условиями эксплуатации. Шахтный воздух может содержать метан и угольную пыль. При определенных концентрациях любая электрическая искра или горячая поверхность могут вызвать взрыв. Все электрооборудование, размещенное в опасных шахтных зонах, должно иметь сертификат взрывозащиты. Основным международным стандартом является IEC 60079, а оборудование для подземных горных работ относится к группе I. Взрывозащищенные корпуса для горнодобывающей промышленности обычно имеют маркировку Ex d I Mb. Локатор повреждений, который надежно работает на поверхности внутри подстанции, нельзя просто перенести под землю. Его корпус, клеммные соединения и любые внутренние детали, которые могут вызвать искрение или нагрев, должны быть спроектированы и проверены. Оборудование должно сдерживать внутренний взрыв и не допускать возгорания окружающей атмосферы шахты. Это не просто сертификационная формальность. Это требует испытаний под давлением, проверки зазора пламени с допусками до сотых долей миллиметра, а иногда и испытаний внутреннего воспламенения. Поставщики не могут легально или безопасно поставлять это оборудование для подземного использования, если продукт не прошел полный процесс сертификации.
Есть третий фактор, определяющий реальную-производительность. Даже при наличии соответствующей схемы заземления и действующего сертификата взрывобезопасности локатору все равно необходимо успешно находить неисправности. Традиционные методы устойчивого-состояния, которые полагаются на величину тока нулевой-последовательности или сравнение фаз, затрудняют работу в шахтных сетях, особенно когда в нейтрали используется катушка гашения дуги. Катушка компенсирует емкостной ток повреждения, что может сделать сигнал нулевой-последовательности на неисправном кабеле практически идентичным сигналу в здоровых цепях. Периодические дуговые замыкания широко распространены в шахтных сетях, в которых преобладают кабели; эти неисправности создают переходные сигналы, которые алгоритмы установившегося состояния-не могут уловить. Более новые методы извлекают данные о направлении, используя переходный ток нулевой-последовательности или измерение большой-площади. Эти методы по-прежнему работают с катушками гашения дуги и повреждениями с высоким- сопротивлением. Для операторов шахт выбор заключается не только в том, работает ли устройство в сетях заземления с малым-током. Ключевой вопрос заключается в том, сможет ли он обнаружить повреждения в *своей* сети для типов повреждений, с которыми они обычно сталкиваются, - и желательно без необходимости отбора проб напряжения нулевой-последовательности, что, как известно, трудно реализовать под землей.
Когда операторы шахт оценивают локатор неисправностей, им необходимо выполнить ряд практических проверок. Во-первых, убедитесь, что устройство рассчитано на работу в системах с изолированной нейтралью или заземленной катушкой гашения дуги. Если в техническом описании упоминаются только глухозаземленные сети, он не подходит. Во-вторых, убедитесь, что конкретная модель имеет необходимый сертификат взрывозащиты для опасной зоны, в которой она будет установлена. Наземные-сертифицированные устройства не могут заменить подземные-устройства. В-третьих, проверьте, какие типы ошибок может обрабатывать алгоритм. Локатор, который хорошо работает при обнаружении замыканий на металлическую землю, но не может обнаружить периодические дуговые замыкания, решает только половину проблемы.
Сама категория оборудования применима к подземным энергетическим системам угольных шахт. Но конкретный продукт можно развернуть безопасно и эффективно только в том случае, если он соответствует всем трем вышеизложенным требованиям.
