Podstawą doboru przekroju żył górniczych przewodów elektroenergetycznych jest obciążalność prądowa długotrwała, wynikająca z pracy ciągłej odbiorników. Norma dotycząca parametrów znamionowych silników wyróżnia, poza obciążeniem długotrwałym, inne rodzaje ich obciążenia, które mogą być opisane liczbowo, graficznie lub przez wybranie jednego z predefiniowanych rodzajów S1 do S10. W przypadku pracy przerywanej, dorywczej lub przy zmiennym obciążeniu silników, dobór przewodu zasilającego w oparciu o obciążalność długotrwałą, może prowadzić do nieuzasadnionego zawyżenia przekroju żył lub nadmiernego przyrostu ich temperatury. W artykule opisano metodykę wyznaczania obciążalności przewodów dla obciążeń innych niż długotrwałe. Przedstawiono wyniki przykładowych obliczeń obciążalności górniczych przewodów oponowych dla obciążenia dorywczego o różnym czasie trwania, a także czasu stygnięcia do temperatury zbliżonej do temperatury otoczenia.
EN
The basis for a selection of conductors’ cross section of mining power cables is the continuous current carrying capacity, resulting from continuous running duty of motors. Polish Standard for rated parameters of motors determines, besides the continuous running, other types of load that can be described numerically, graphically or by selecting one of the predefined types S1 to S10. In case of intermittent, short-time or variable load, the selection of the cable cross-section based on the continuous carrying capacity may lead to unjustified overestimation of cross section or excessive temperature rise of the cable insulation. The methodology for determining the intermittent or short-time current carrying capacity has been described in the article. Results of current carrying capacity calculations for intermittent load and of the time of cooling to an ambient temperature have been presented.
The methodology for determining intermittent or short-time current-carrying capacity has been described in the article. Results of current rating calculations for a short-time load and the time of cooling to an ambient temperature have been presented.
PL
W artykule opisano metodykę wyznaczania obciążalności przewodów dla obciążeń innych niż długotrwałe. Przedstawiono wyniki przykładowych obliczeń obciążalności górniczych przewodów oponowych dla obciążenia dorywczego o różnym czasie trwania, a także czasu stygnięcia do temperatury zbliżonej do temperatury otoczenia.
Operational safety of electrical machines and equipment depends, inter alia, on the hazards resulting from their use and on the scope of applied protective measures. The use of insufficient protection against existing hazards leads to reduced operational safety, particularly under fault conditions. On the other hand, excessive (in relation to existing hazards) level of protection may compromise the reliability of power supply. This paper analyses the explosion hazard created by earth faults in longwall power supply systems and evaluates existing protection equipment from the viewpoint of its protective performance, particularly in the context of explosion hazards, and also assesses its effect on the reliability of power supply.
PL
Bezpieczeństwo eksploatacji maszyn i urządzeń elektrycznych zależy m.in. od zagrożeń powodowanych ich użytkowaniem oraz od zakresu działania stosowanych środków ochronnych. Zastosowanie niewystarczających środków ochrony wobec istniejących zagrożeń prowadzi do obniżenia bezpieczeństwa eksploatacji, szczególnie w stanach zakłóceniowych. Z drugiej strony, nadmiernie wysoki (w stosunku do istniejących zagrożeń) poziom ochrony może prowadzić m.in. do obniżenia niezawodności zasilania. W artykule dokonano analizy zagrożenia wybuchowego powodowanego zwarciami jednofazowymi w instalacjach zasilających kompleksy ścianowe oraz dokonano oceny istniejących zabezpieczeń z punktu widzenia ich działania ochronnego, szczególnie wobec zagrożenia wybuchowego, a także ich wpływu na niezawodność zasilania.
Rozwój inżynierii materiałowej oraz najnowsze wyniki badań stosowanych w zakresie fizyki i chemii ciała stałego umożliwiły opracowanie nowych metod kontroli jakości i przetwarzania paliw stałych. W skali laboratoryjnej powstały zaawansowane metody wytwarzania energii elektrycznej z węgla z pominięciem przetwarzania na energię cieplną i mechaniczną. Ogół tych procesów umożliwia wzrost sprawności energetycznej wytwarzania energii elektrycznej. Jest to szczególnie istotne zagadnienie z punktu widzenia krajów, w których energetyka opiera się na węglu kamiennym lub brunatnym.
EN
The new developments in materials science and latest results of research in the field of applied physics and solid state chemistry, enabled the new methods for quality and processing control of solid fuels. There are many novel advanced methods of producing electricity from coal based on fuel cell, there is no necessary chemical to thermal and mechanical energy converting. Generally, these processes allows an increase of energy efficiency electricity generation process. This is particularly important in the countries with the energy of coal based.
Impedancja ciała ludzkiego jest jednym z podstawowych parametrów decydujących o wartości prądu rażeniowego, a zatem i o patofizjologicznych skutkach porażenia. Badania takiej impedancji ciała muszą być jednak prowadzone w sposób zapewniający bezpieczeństwo osób badanych. Na podstawie badań laboratoryjnych został opracowany model impedancji umożliwiający badanie przepływu prądu rażeniowego w szerokim zakresie napięć. Wyniki badań mogą zostać wykorzystane do sprecyzowania oceny zagrożeń porażeniem śmiertelnym dla konkretnej osoby w określonych warunkach środowiskowych.
EN
The human body impedance is one of the main factors determining the value of the body current, and therefore the pathophysiological effects of its flow. Research on the body impedance – however – must be conducted in a manner that ensures the safety of the subjects. On the basis of laboratory tests there has been developed an impedance model for measuring the body current flow throughout a wide voltage range. These test results can be used to specify a lethal electric shock risk assessment for a particular person in certain environmental conditions.
The paper presents issues related to the implementation of back-up short-circuit protection in the final sections of an underground medium voltage distribution network. The difficulties may arise from regulatory requirements regarding the operation time of protection devices in potentially explosive areas and relatively low values of short-circuit currents compared with load currents. Sample calculations results have been presented to illustrate the problems of selecting current settings of short-circuit protection. A method to overcome these problems by using transformer stations with a circuit breaker on the primary side has been shown.
PL
W artykule przedstawiono trudności związane z z rezerwowaniem zabezpieczeń przed skutkami zwarć międzyfazowych w końcowych odcinkach dołowych sieci średniego napięcia. Trudności te mogą wynikać z wymagań normatywnych dotyczących czasu działania zabezpieczeń w pomieszczeniach zagrożonych wybuchem oraz stosunkowo niewielkich wartości prądów zwarciowych w porównaniu z prądami roboczymi. Zaprezentowano przykładowe wyniki obliczeń ilustrujące problemy doboru nastaw zabezpieczeń zwarciowych oraz przedstawiono sposób wyeliminowania tych problemów przez zastosowanie stacji transformatorowych z wyłącznikiem po stronie GN.
W artykule scharakteryzowano zagrożenia powodowane użytkowaniem sieci elektroenergetycznych w wyrobiskach podziemnych zakładach górniczych, ze szczególnym uwzględnieniem zagrożenia porażeniowego i wybuchowego. Przedstawiono środki ochronne zapewniające ograniczenie zagrożeń powodowanych stanami zakłóceniowymi w sieciach. Środki te związane są z odpowiednią konstrukcją aparatury oraz linii kablowych, układem sieci, zasadami doboru zabezpieczeń elektroenergetycznych, a także organizacją pracy przy urządzeniach elektrycznych.
EN
The paper characterizes hazards resulting from the use of power networks in underground workings of mines, with particular emphasis placed on electric shock and explosion hazards. Protection measures that mitigate hazards caused by network failures are presented. These measures are related to the proper design of equipment and cable lines, network arrangement and principles of selecting adequate protection equipment. The vast majority of electrical accidents are caused by the incorrect behaviour of people, mostly intentional (resulting from not respecting the rules). For this reason, particular attention should be paid to the level of skills and awareness of the risks of electrical personnel, especially for junior employees. The article presents selected safety rules when working on electrical equipment.
W artykule dokonano przeglądu zagrożeń powodowanych eksploatacją sieci zasilających i środków ochronnych stosowanych w podziemiach kopalń. Zaproponowano modyfikację kryteriów doboru górniczych kabli elektroenergetycznych średniego napięcia. Propozycja zmian wynika z coraz trudniejszych warunków środowiskowych pracy sieci elektroenergetycznych oraz wzrastających wymagań w zakresie niezawodności zasilania. Wnioskowane zmiany dotyczą budowy żył roboczych, stosowanych materiałów izolacyjnych, ekranowania, opancerzenia i ochrony przed działaniem wody i wilgoci.
EN
The article reviews the hazards caused by the operation of power supply networks and safety measures in underground mines (Tab. 1). Authors recommend modifying the selection criteria of medium voltage power cables for underground coal mines, due to the increasingly difficult environmental conditions and requirements for power reliability. The proposed changes include following demands: − conductors should be circular and compacted, − insulation should be made of a material having a thermal and electrical properties at least at the level of XLPE (Tab. 2 and 3), − all cables used in underground networks should have insulation screens made of copper tapes, − for the shafts and slope excavations (>45°) only the steel wire (round or flat) armored cables should be used. In other excavations, instead of steel tape armored cables, cables with the common screen made of copper tape are recommended, − in places with increased water exposures (high humidity, dripping water, etc.), especially with a slope greater than 45°, cables with water blocking tape (swelling tape) should be used.
Procesy wzbogacania mają decydujący wpływ na zbyt produktów handlowych. Ważnym zagadnieniem jest uzyskiwanie maksymalnej wartości produkcji z węgla surowego przy różnych kontraktach handlowych. Istotne jest więc poszukiwanie nowych sposobów zwiększenia wartości produkcji. Krzywe rozdziału osadzarek mają kształt odbiegający od idealnej krzywej, co powoduje, że w procesie wzbogacania grawitacyjnego pojawiają się ziarna błędne. Zastosowanie grupy osadzarek poprawia kształt wypadkowych krzywych rozdziału. Dzięki temu przy tej samej zadanej zawartości popiołu w koncentracie końcowym z grupy dwóch osadzarek (rys. 3): z ponownym wzbogacaniem koncentratu (2 os. K) i z recyrkulacją produktu pośredniego (2 os. rec. KO) możliwe jest uzyskanie znacząco większej wartości produkcji niż w przypadku pojedynczej osadzarki – szczególnie w przypadku małej zadanej zawartości popiołu. Wzrost wartości produkcji jest szczególnie znaczący w przypadku nadawy trudno wzbogacalnej. Oszacowanie przyrostu kosztów eksploatacyjnych (koszty inwestycyjne zostały pominięte jako nieistotne w przeliczeniu na 1 Mg węgla wzbogacanego w całym okresie eksploatacji drugiej osadzarki) pokazuje, że właśnie w przypadku małej zadanej zawartości popiołu zastosowanie drugiej osadzarki może być ekonomicznie opłacalne (rys. 5). Jeśli więc w zakładzie wzbogacania znajduje się więcej osadzarek, to celowym działaniem jest odpowiednie ich wykorzystanie, poprzez zastosowanie wzbogacania wtórnego lub z recyrkulacją produktu pośredniego. [...]
EN
Coal preparation processes have a decisive impact on sales of commercial products. Obtaining the maximum production value from raw coal at different commercial contracts is an important issue. It is therefore important to search for new ways of increasing the production value. Jigs partition curves have a shape deviating from the ideal curve, which causes the appearance of incorrect grains in the process of coal enrichment. Application of a group of jigs improves the shape of the resultant partition curve. With the same demanded value of ash content in the final concentrate from a group of two jigs (Fig. 3) with the repeated concentrate enrichment (2 os. K) and with the recirculation of intermediate product (2 os. rec. KO), it is possible to significantly increase the production value when compared to the case of a single jig – particularly in the case of a demanded low value of ash content. Estimating the increase in operating costs (investment costs have been omitted as irrelevant per 1 Mg al enriched coal over the second jig lifetime) shows that – particularly in the case of a low demanded value of ash content – application of the second jig can remain economically profitable (Fig. 5). Thus, if the coal preparation plant has more jigs, the advisable action is their suitable use through the application of secondary enrichment or intermediate product recirculating. [...]
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obecnie obowiązujące przepisy dotyczące instalacji elektrycznych zasilających urządzenia przodkowe o napięciu nominalnym powyżej 1 kV wymagają stosowania przewodów oponowych z ekranem ogólnym kontrolnym. Stosowanie układów kontroli rezystancji doziemnej ekranów ogólnych tych przewodów powoduje częste wyłączenia zasilania, które nie są uzasadnione względami bezpieczeństwa. W artykule przedstawiono problemy eksploatacyjne wynikające z tych wymagań i dokonano analizy zasadności stosowania tego środka ochronnego z punktu widzenia wymaganego poziomu bezpieczeństwa oraz niezawodności pracy instalacji zasilającej. Zaproponowano podjęcie działań zmierzających do złagodzenia przepisów w tym aspekcie.
EN
The currently compulsory regulations concerning electrical installations supplying coal face equipment with nominal voltage above 1 kV require the use of flexible power cables with a common control screen. The use of control systems of earth resistance of common screens of these cables cause frequently switching off the supply, not reasonable in respect of safety reasons. In the article exploitation problems resulting from these requirements were presented and an analysis was carried out concerning the legitimacy of use of this protective measure from the viewpoint of the required safety level and reliability of work of the supplying installation. Undertaking of actions aiming at the mitigation of regulations in this aspect was proposed.
Przydatność w górnictwie wielu znanych i dostępnych programów komputerowych wspomagających projektowanie sieci elektroenergetycznych jest ograniczona, ponieważ nie uwzględniają one specyficznych dla sieci kopalnianych wymagań. Wymaganie te, często przepisowe, wynikają z charakterystycznych układowych i środowiskowych warunków pracy sieci elektroenergetycznych w górnictwie. Oprogramowanie do projektowania kopalnianych (dołowych) sieci elektroenergetycznych niskonapięciowych opracowano w Katedrze Elektryfikacji i Automatyzacji Górnictwa Politechniki Śląskiej. Oprogramowanie to, o akronimie SNN, stosowane jest w wielu zakładach górniczych od ok. dziesięciu lat. W tym czasie zebrano wiele doświadczeń i krytycznych uwag użytkowników, które wykorzystano do modyfikacji oprogramowania. Uwagi te mogą być wykorzystane również przy tworzeniu oprogramowania o podobnym charakterze i zakresie zastosowania. Wybrane ze wspomnianych doświadczeń przedstawiono w niniejszym artykule.
EN
Many popular and available computer programs which support the design of electrical and power networks have limited application in the mining industry as they do not take into account specific requirements of mining networks. These requirements, often in compliance with valid regulations, result from the characteristic operating conditions of electrical and power networks in mining. The software used to design underground mining low-voltage electrical and power networks was developed at the Department of Electrical Engineering and Control in Mining of the Silesian University of Technology. The software, called SNN, has been used in many mines for about 10 years. During that time many experiences and critical remarks of the users were collected and then used to modify the software. These remarks can be used to develop software with similar characteristics and application range. The article features selected experiences in this field.
W artykule przedstawiono metodykę określania wpływu deformacji terenu powodowanych szkodami górniczymi, wynikłymi z eksploatacji podziemnej, na pracę linii napowietrznych. Przedstawiono przykładowe wyniki obliczeń naprężeń w przewodach i ich zwisów oraz sposób określania wpływu czynników mogących łagodzić skutki deformacji.
EN
The article features a method to define the effect of underground mining-related earth deformations on the work of overhead cables. The authors presented sample results of stresses calculations in the cables and their slacks, as well as a method to define the factors that would mitigate the deformation results.
W artykule przedstawiono wybrane metody diagnostyki kabli elektroenergetycznych. Szczególną uwagę poświęcono próbom napięciowym i możliwym negatywnym efektom tych prób. Przedstawiono zasady, zalety i ograniczenia pomiaru i lokalizacji wyładowań niezupełnych.
EN
The article features selected diagnostic methods of power cables. Special focus was put on voltage tests and their possible negative impact. Additionally, the author presented the rules, advantages and limitations related to partial discharge measurements and location.
W artykule przeanalizowano wpływ nowoczesnych układów zasileniowo-napędowych (silniki dwubiegowe, rozruszniki tyrystorowe, napędy ze sprzęgłami hydrodynamicznymi) na właściwości rozruchowe i możliwości doboru zabezpieczeń w wysokowydajnych kompleksach ścianowych.
EN
There has been analysed in the paper the impact of modern supply-drive systems (two-speed motors, thyristor starters, drives with hydrodynamic coupling) on start-up characteristics and choice of protection in high-duty coal face systems.
W artykule przedstawiono wyniki analizy zakresu i możliwości wprowadzenia napięć wyższych od 6 kV w sieciach rozdzielczych i zasilających podziemnych zakładów górniczych. W analizie uwzględniono uwarunkowania wynikające z dopuszczalnej obciążalności i wytrzymałości zwarciowej kabli i aparatury, a także bezpieczeństwa eksploatacji urządzeń elektrycznych.
EN
The results of analysis of a range and chances of using the voltages higher than 6 kV in distribution and power supply networks at underground mines have been presented in the paper. In the analysis there have been taken into consideration the requirements resulted from limiting load-carrying capacity and short-circuit strength of cables and apparatus as well as a safety of operation of electric equipment.
Kryterium doboru górniczych przewodów oponowych do obciążeń prądem elektrycznym opiera się na przyjęciu stałej wartości tego prądu, wynikającej z mocy znamionowej zasilanego urządzenia. W referacie przedstawiono wpływ rzeczywistego charakteru pracy kombajnów ścianowych na przyrost temperatury żył roboczych przewodu zasilającego. Zaproponowano zwiększenie obciążalności prądowej przewodów ze względu na charakter obciążenia zbliżony do pracy przerywanej.
EN
The selection of trailing mining cables cross-sectional area is currently based on assumption that the load current is constant and its value results from the rated power of supplied machine. The article presents the influence of utility load conditions on the temperature rise of conductor. Increasing of load capacity due to intermittent operation has been proposed.
Przystąpienie Polski do Unii Europejskiej wiązało się ze zmianami w systemie normalizacji oraz w sposobie wprowadzania wyrobów, w tym również kabli i przewodów oponowych, do stosowania w zakładach górniczych. W referacie przedstawiono obecny stan normalizacji oraz problemy związane z wprowadzaniem wyrobów kablowych do obrotu i stosowania w kopalniach.
EN
Poland's access to European Union resulted in a series of changes in normalization system and in the way of introducing products (also power and flexible cables) to the underground coal mines. The article presents current situation in normalization and selected problems related to introducing cables to trade and use in mines.
W artykule przedstawiono metodykę obliczania obciążalności prądowej długotrwałej kabli górniczych ułożonych w ziemi. Opisano sposób uwzględniania zjawiska migracji wilgoci w ziemi, wskutek nagrzewania oraz wpływu innych źródeł ciepła, np. kabli prowadzonych równolegle na wartość obciążalności. Podano wyniki przykładowych obliczeń, ilustrujących zastosowanie przedstawionej metodyki obliczeń.
EN
Method of calculating the current-carrying capacity of mining power cables laid in ground has been described. The way of taking drying-out of soil into consideration, as well as the influence of other heat sources has been presented. The article includes results of exemplary calculations.
W artykule przedstawiono przebieg i przyczyny dwóch awarii w górniczych sieciach SN, spowodowanych brakiem właściwego zadziałania układów automatyki zabezpieczeniowej. Przedstawiono sposoby rezerwowania zabezpieczeń zwarciowych w sieciach SN. Wskazano na konieczność konsekwentnego rezerwowania zabezpieczeń na etapie projektowania kopalnianych sieci SN.
EN
The course and reasons of two failures of MV mining power networks have been described. Failures were caused by the lack of proper operation of network protection system. Means of backing-up the phase-fault protection in MV networks have been described. The necessity of consistent protection equipment backing-up during planning of mining MV power networks has been pointed out.
Wzrastające wartości mocy jednostkowych maszyn górniczych pracujących w przodkach ścianowych uzasadniają celowość podwyższenia napięcia zasilania tych maszyn. W referacie przedstawiono wybrane problemy projektowania sieci przodkowych o napięciu powyżej 1 kV. Szczególną uwagę poświęcono różnicom pomiędzy sieciami o napięciu do 1 kV i powyżej 1 kV oraz problemom występującym podczas obliczania sieci na napięcie 3,3 kV zasilających silniki przenośników ścianowych.
EN
Medium voltage is often used for supplying electrical motors in longwall faces due to increasing power of these machines. Selected problems of designing this kind of networks have been presented, especially differences between LV and MV networks and problems with installations supplying face conveyors.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.