Bányászati elektrotechnika

Tartalom

1. Villamos energia a bányászatban 11
1.1. A villamosenergia-gazdálkodás általános jellemzői 12
1.1.1. Energiaigények és energiaforrások 13
1.1.2. A villamos energia hatása az ipari technológiák fejlődésére 14
1.1.3. Az energia ésszerű hasznosítása 15
1.1.4. A hazai villamosenergia-rendszer 16
1.2. Villamosenergia-ellátás és -gazdálkodás a bányászatban 17
1.2.1. Energiaellátás 18
1.2.2. Energiatakarékossági lehetőségek a bányaüzem villamosenergia-gazdálkodásában 22
1.2.3. A névleges feszültség növelése a föld alatti villamos hálózatoknál 29
2. Bányaüzemek villamosenergia-ellátása 33
2.1. A villamosenergia-ellátás általános szempontjai. Feszültségszintek 33
2.2. Bányaüzemek villamos hálózata 36
2.2.1. Hálózati rendszerek a külszíni és a mélyműveléses bányászatban 36
2.2.2. Bányaüzemek villamos vezetékei 37
2.2.3. Energiaátviteli kábelek 38
2.2.4. Tömlővezetékek 45
2.2.5. Vezetékek méretezése 53
2.2.6. Kábelek méretezése 54
2.2.7. Kábelek és vezetékek terhelhetősége 57
2.2.8. Kábelek, vezetékek fektetése és szerelése 59
2.3. Az 1000 V-nál nagyobb névleges feszültségű kapcsolóberendezések és -készülékek 64
2.3.1. Megszakítók és terheléskapcsolók 65
2.3.2. Szakaszolók, szakaszolókapcsolók 84
2.3.3. Az 1000 V-nál nagyobb névleges feszültségű olvadóbiztosítók 91
2.4. Az 1000 V-nál nagyobb névleges feszültségű hálózatok és berendezések védelme 96
2.4.1. A védelemmel szemben támasztott követelmények 97
2.4.2. A mérőtranszformátorok és illesztésük a védelemhez 101
2.4.2.1. Feszültségváltók 101
2.4.2.2. Áramváltók 102
2.4.3. Túláramvédelem 104
2.4.3.1. Független késleltetésű túláramvédelem 104
2.4.3.2. Áramszelektív túláramvédelem 107
2.4.3.3. Áramtól függő késleltetésű túláramvédelem 107
2.4.3.4. Irányított túláramvédelem 110
2.4.4. Impedanciaérzékelésen alapuló védelmek 110
2.4.5. Különbözeti elven működő védelmek 111
2.4.6. Földzárlatvédelmek 112
2.4.6.1. A nullasorrendű feszültségre érzékeny földzárlatvédelem 112
2.4.6.2. A nullasorrendű áramra érzékeny földzárlatvédelem 115
2.4.6.3. A nullasorrendű teljesítményre érzékeny földzárlatvédelem 115
2.4.7. Automatikus szigetelés-ellenőrzés 116
2.4.8. A 6 kV-os tömlővezetékek különleges védelme 118
2.4.9. Gázvédelem 119
2.5. Az 1000 V-nál nem nagyobb feszültségű villamos készülékek 120
2.5.1. Az 1000 V-nál nem nagyobb feszültségű villamos berendezések védelme 121
2.5.1.1. Túlterhelésvédelem 121
2.5.1.2. Zárlatvédelmek 125
2.5.1.3. Szigetelés-ellenőrző készülék 129
2.5.1.4. Földelés-ellenőrző készülékek 131
2.5.2. Az 1000 V-nál nem nagyobb névleges feszültségű kapcsolókészülékek 133
2.5.2.1. Mágneskapcsolók 133
2.5.2.2. Megszakítók 138
2.5.3. Az 1000 V-nál nem nagyobb névleges feszültségű olvadóbiztosítók 140
2.5.4. Tokozások, kapcsolóegységek és fronti elosztók 142
3. A bányabéli villamos berendezések védettsége> valamint sújtólégbiztos védelmi módjai 147
3.1. A bányatérségek és -helyiségek besorolása 148
3.2. Villamos gyártmányok védettségi fokozatai 150
3.3. A sújtólég- vagy robbanásbiztos kivitelű villamos gyártmányok védelmi módjai 153
3.3.1. Általános műszaki és szerkezeti követelmények 155
3.3.2. Nyomásálló tokozás 156
3.3.3. Lemezes védőszerkezetű tokozás 160
3.3.4. Túlnyomásos védelem 161
3.3.5. Olajos védelem 161
3.3.6. Kvarchomokvédelem 162
3.3.7. Fokozott biztonságú védelem 162
3.3.8. Gyújtószikramentes védelem 163
3.4. Bányabéli és sújtólégbiztos kivitelű villamos berendezések 164
3.4.1. Kapcsolóberendezések 164
3.4.2. Motorvédő kapcsolók 168
3.4.3. Transzformátorok és motorok 171
3.4.4. Dugós csatlakozók és dugaszolók 175
3.5. Sújtólégbiztos és robbanásbiztos villamos gyártmányok vizsgálata 176
3.5.1. Nyomásálló tokozások vizsgálata 177
3.5.2. Egyéb védelmi módok vizsgálata 178
4. Bányagépek villamos hajtásai 180
4.1. A villamos hajtások üzeme 181
4.1.1. Üzemtani jellemzők 182
4.1.2. Villamos hajtás váltakozóáramú motorral 185
4.1.3. Egyenáramú hajtások 189
4.1.4. Egyen- és váltóirányítós hajtások 191
4.1.5. A villamos hajtások típusai 193
4.2. Szivattyúk villamos hajtása 194
4.3. Szellőztetők villamos hajtása 196
4.4. Légsűrítők villamos hajtása 201
4.5. A mélyműveléses bányászatban használatos jövesztő- és rakodógépek villamos hajtásai 1 203
4.6. Folyamatos szállítóberendezések villamos hajtásai 206
4.7. Bányamozdonyok villamos hajtásai 214
4.8. Aknaszállítógépek villamos hajtásai 217
4.9. A külszíni bányászatban használatos munkagépek villamos hajtásai 227
4.9.1. A kotrógépek jövesztőszerkezetének hajtása 229
4.9.2. A kotrógépek és a hányóképző gépek felsővázforgatásának hajtása 230
4.9.3. A kotrógépek és a hányórendező gépek csörlőinek hajtása 232
4.9.4. A kotrógépek és a hányóképző gépek járműveinek hajtása 234
4.9.5. Tömlődobok hajtása 235
5. Általános és bányabéli érintésvédelem 237
5.1. Az érintésvédelemmel kapcsolatos meghatározások és fogalmak 238
5.2. A hálózati rendszerek érintésvédelmi összehasonlítása 243
5.2.1. Szigetelt csillagpontú földeletlen hálózatok 244
5.2.2. Közvetett földelésű hálózatok 248
5.2.3. Kompenzált hálózatok 248
5.2.4. Közvetlenül földelt hálózatok 252
5.3. Érintésvédelmi módok 254
5.3.1. Elkerítés vagy burkolás 254
5.3.2. Elszigetelés 255
5.3.3. Törpefeszültség 257
5.3.4. Védőelválasztás 257
5.3.5. Védőföldelés 258
5.3.5.1. Védőföldelés szigetelt csillagpontú rendszerben 258
5.3.5.2. Védőföldelés közvetve földelt csillagpontú rendszerben 259
5.3.5.3. Védőföldelés közvetlenül földelt csillagpontú rendszerben 260
5.3.6. Védőhálózat 263
5.3.7. Nullázás 265
5.3.8. Védőkapcsolások 270
5.3.8.1. Feszültségvédő kapcsolás 271
5.3.8.2. Áramvédő kapcsolás 273
5.3.9. Szigetelés-ellenőrző készülékek 275
5.4. Földélések 280
5.5. Érintésvédelmi mérések 283
5.5.1. A földelési ellenállás mérése 283
5.5.2. Védőhálózatok mérése 286
5.5.3. Hálózati szigetelésiellenállás-mérő műszer 289
5.5.4. Szigetelési ellenállás mérése 290
5.5.5. Földzárlati hurokellenállás mérése 290
5.5.6. Zárlati hurokellenállás mérése nullázásnál 291
5.5.7. Az érintési feszültség mérése 292
5.6. A bányászaira érvényes érintésvédelmi élőírások 293
5.7. A villamos áram élettani hatásai 294
5.7.1. Az áram útja az emberi testben 294
5.7.2. Az áramerősség és az áramütés behatásának időtartama 295
5.7.3. Az áram frekvenciája 296
5.7.4. Az emberi test ellenállása 296
5.7.5. A megengedett feszültség 297
6. Bányavilágítás 299
6.1. Világítástechnikai alapfogalmak 299
6.2. Fénymérés 302
6.2.1. A megvilágítási erősség mérése 302
6.2.2. A fényáram mérése 303
6.3. Fényforrások 304
6.3.1. Izzólámpa 304
6.3.2. Fénycső (F-cső) 305
6.3.3. Fémgőzlámpa 307
6.4. Bányák villamos világító berendezései 308
6.4.1. Feszültségek, táplálás 308
6.4.2. Bányalámpák 309
6.5. Föld alatti bányatérségek világítása 312
6.5.1. Általános követélmények 312
6.5.2. Hálózati világítás 312
6.5.3. Gépek és járművek világítása 314
6.5.4. Bányabéli világítóberendezések szerélése és karbantartása 314
7. Villamos berendezések tervszerű megelőző karbantartása 316
7.1. A TMK munkarendszer lényege és sajátos jellemzői 316
7.2. Műszaki felülvizsgálatok rendszere 316
7.2.1. A felülvizsgálatok típusai és módszerei 318
7.2.2. Vizsgálati tervek, dokumentációk, segédletek 327
7.2.3. A műszaki vizsgálatok területi optimálása 330
7.2.4. A vizsgálat elemzése, adatainak felhasználása 332
7.2.5. Alapvető és különleges (egyedi) vizsgálóeszközök 332
7.2.6. Az éves TMK-terv lényege, formája és szerepe a villamos berendezések üzembiztonságában 336
7.3. A központi javítóbázis karbantartási, TMK-tevékenysége 338
7.3.1. A koncentrált karbantartás tervezése, módszerei és előnyei 339
7.3.2. Koncentrált karbantartás cseregépes, bérletdíjas rendszerben, számítógépes adatfeldolgozással 341
7.3.3. Villamos forgógépek és berendezések javulás előtti és utáni központi tárolása és nyilvántartása 343
7.3.4. A TMK-tevékenység bizonylatolása, adminisztrációja 344
7.3.5. Elemzések, kiértékelések elvégzése és a belőlük levonható következtetések hasznosítása 346
7.4. Bányaüzemi villamos javítóműhelyek és a központi javító villamos üzemegység szervezeti felépítése, működése 346
8. Automatizálás a bányászaiban 353
8-1. Alapfogalmak 353
8.1.1. Vezérléstechnika 355
8.1.2. Szabályozástechnika 358
8.1.2.1. A szabályozókör általános felépítése 359
8.1.2.2. A szabályozás típusai 362
8.2. Az irányítástechnika villamos építőelemei 367
8.2.1. Kezelőszervek 368
8.2.2. Elektromechanikus jelfogók 371
8.2.2.1. Különleges rendeltetésű jelfogók 373
8.2.2.2. Egytekercses jelfogók vezérlési módjai 373
8.2.2.3. Kéttekercses és polarizált jelfogók vezérlése 375
8.2.2.4. Több jelfogóból kialakított hálózatok működési sajátosságai 375
8.2.3. Érzékelők 377
8.2.3.1. Elmozdulásérzékelő szervek 377
8.2.3.2. Forgásirány-érzékelő szervek 379
8.2.3.3. Szöghélyzet-érzékélők 379
8.2.3.4. Sebességérzékélők 381
8.2.3.5. Hőmérséklet-érzékelők 383
8.2.3.6. Erő-, nyomás- és nyomatékérzékélök 384
8.2.3.7. Áramlásérzékelök 385
8.2.4. Félvezetős alapelemek és építőkockák 386
8.2.4.1. Diódás logikai áramkörök 387
8.2.4.2. Tranzisztoros logikai áramkörök 389
8.2.4.3. összetett logikai rendszerek 391
8.2.4.4. Tároló áramkörök 393
8.2.4.5. Késleltető áramkörök 393
8.2.4.6. Jelformáló áramkör 394
8.2.4.7. Integrált logikai áramkörök 394
8.2.4.8. Tápegységek 396
8.3. Komplex automatizálás a bányászatban 399
8.3.1. Automatikus aknaszállítógépek 400
8.3.2. Gépesített aknarakodók félautomatikus és teljesen automatikus vezérlőberendezése 404
8.3.3. Bányabéli csilleforgalom elektronikus ellenőrző rendszere 407
8.3.4. Automatizált folyamatos szállítás 411
8.3.4.1. DIASZ-rendszerű szalagvezérlés 411
8.3.4.2. COMEx gyújtószikramentes szállítószalag-automatika 414
8.3.5. A gépesített fejtés ellenőrző rendszere 419
8.3.6. A bányák szellőztetésének önműködő szabályozása 420
8.3.6.1. A légáram szabályozása 421
8.3.6.2. A metánkoncentráció szabályozása 423
8.3.7. Sújtólég-, ill. szénporrobbanás-gátló berendezés 425
8.3.8. A vízemelés automatizálása 427
8.3.9. Sűrítettlevegős energiaellátás automatizálása 430
8.3.10. Automatikus létszámellenőrzés, ill. létszámnyilvántartás 433
Zárszó 438
Tárgymutató 441

Témakörök