PL192058B1 - Układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego - Google Patents

Abstract

1. Układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego posiadający dwa oddzielne tory prądowe połączone z silnikami elektrycznymi napędzającymi organy urabiające kombajnu górniczego oraz zespół hydrauliczny napędu posuwu poprzez odłącznik trójpołożeniowy, a do jednego z torów prądowych podłączony jest równolegle transformator pomocniczy, znamienny tym, że do torów prądowych (1) i (2) podłączone są poprzez aparaty (8) i (9) odłącznikowe elektryczne silniki (4), (5) i (6) zasilające organy urabiające i hydrauliczny zespół napędu posuwu, a do prądowych torów odpływowych pomiędzy aparatami (8) i (9) odłącznikowymi a elektrycznymi silnikami (4), (5) i (6) podłączone są bloki (20), (21) i (22) stycznikowo - zabezpieczeniowe.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego.

Znany jest z patentu polskiego nr 171 583 układ elektryczny składający się z dwu oddzielnych torów prądowych połączonych z silnikami elektrycznymi, stanowiącymi napęd organów urabiających kombajnu górniczego oraz napęd hydraulicznego zespołu posuwu, poprzez odłącznik trójpołożeniowy. Do jednego z torów prądowych podłączony jest również równolegle przed odłącznikiem i poprzez ten odłącznik transformator pomocniczy.

Celem dokonania tego wynalazku było zaprojektowanie takiego układu elektrycznego, który pozwoliłby na zasilanie silników elektrycznych napędzających organy urabiające oraz napęd posuwu kombajnu górniczego dwoma oddzielnymi torami prądowymi, oraz stworzenie możliwości wyłączenia zasilania wszystkich silników elektrycznych przy zachowaniu zasilania transformatora pomocniczego, co umożliwia prowadzenie diagnostyki kombajnu górniczego i prowadzenie prób działania poszczególnych elementów kombajnu bez konieczności załączania silników elektrycznych napędowych.

Założony cel został osiągnięty, jednakże mimo szeregu zalet ten układ elektryczny nie pozwala na uruchomienie posuwu kombajnu górniczego przy wyłączonych silnikach napędzających organy urabiające.

W czasie eksploatacji kombajnów górniczych często zachodzą przypadki konieczności przesunięcia zawrębionego kombajnu do przodu lub tyłu bez konieczności załączania silników napędzających organy urabiające. Zachodzi wtedy konieczność wysprzęgania urabiających organów bądź instalowania dodatkowego układu elektrycznego umożliwiającego wyłączenia zasilania tych organów. W przeciwnym wypadku następuje znaczne przeciążenie napędowych silników elektrycznych, powodujące awarie tych silników.

Znany jest również ze zgłoszenia nr P.334029 układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego, który posiada dwa oddzielne tory prądowe połączone z silnikami elektrycznymi napędzającymi organy urabiające kombajny górniczego oraz zespół hydrauliczny posuwu kombajnu górniczego.

Silniki elektryczne stanowiące napęd organów urabiających podłączone są do torów prądowych bezpośrednio przez trójpołożeniowe aparaty odłącznikowe. Silnik elektryczny napędzający hydrauliczny zespół napędu posuwu kombajnu górniczego połączony jest równolegle poprzez aparat odłącznikowy z torem prądowym zasilającym jeden z elektrycznych silników napędu organu urabiającego. Do dwu faz obwodów odpływowych silnika elektrycznego napędu posuwu kombajnu za aparatem odłącznikowym podłączony jest równolegle transformator pomocniczy. Tory prądowe podłączone są do sieci zasilającej poprzez dwa oddzielne identyczne styczniki.

Rozwiązanie według tego wynalazku wg zgłoszenia P.334029 posiada wiele zalet, do których w głównej mierze można zaliczyć to, że umożliwia zasilanie kombajnu górniczego poprzez dwa trójfazowe tory prądowe. Układ pozwala na zasilanie silnika elektrycznego stanowiącego napęd zespołu hydraulicznego napędu posuwu kombajnu górniczego oraz transformatora pomocniczego przy wyłączonym napędzie elektrycznym organów urabiających.

Przedstawione i omówione wyżej rozwiązania pomimo szeregu zalet nie stwarzają możliwości oddzielnego załączania i wyłączania każdego silnika elektrycznego stanowiącego napęd organów urabiających oraz silnika elektrycznego stanowiącego napęd posuwu kombajnu górniczego.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego układu elektrycznego, który wyeliminowałby powyżej wskazane niedogodności.

Zadanie zostało rozwiązane według wynalazku w ten sposób, że układ elektryczny zasilania górniczego kombajnu ścianowego posiada dwa oddzielne tory prądowe połączone z silnikami elektrycznymi napędzającymi organy urabiające kombajnu górniczego oraz zespół hydrauliczny posuwu kombajnu poprzez aparaty odłącznikowe, przy czym pomiędzy aparatami odłącznikowymi a silnikami elektrycznymi podłączone są szeregowo do prądowych torów odpływowych bloki stycznikowo - zabezpieczeniowe.

Silnik elektryczny stanowiący napęd układu hydraulicznego napędu posuwu kombajnu górniczego podłączony jest do toru prądowego zasilającego jeden z elektrycznych silników napędu organów urabiających w sposób równoległy pomiędzy aparatem odłącznikowym a blokiem stycznikowo - zabezpieczeniowym. Każdy z bloków stycznikowo - zabezpieczeniowych wyposażony jest w stycznik oraz blokujące zabezpieczenia nadprądowe i blokujące zabezpieczenia upływowe. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia zasilanie kombajnu górniczego przez dwa trójfazowe tory prądowe. Układ elektryczny według wynalazku pozwala na zasilanie silnika elektrycznego stanowiącego napęd zespołu

PL 192 058 B1 hydraulicznego napędu posuwu kombajnu górniczego oraz transformatora pomocniczego przy wyłączonych silnikach elektrycznych stanowiących napęd organów urabiających. Pozwala to na pełną kontrolę układu elektrycznego i hydraulicznego kombajnu przez system sterowania i diagnostyki kombajnu oraz na uruchomienie posuwu kombajnu w przypadku zawrębienia jego organów urabiających i konieczności odjazdu kombajnu od ściany urabianej przy nie zasilanych silnikach elektrycznych napędzających organy urabiające. W wyniku podłączenia do prądowych torów odpływowych pomiędzy aparatami odłącznikowymi a silnikami elektrycznymi bloków stycznikowo - zabezpieczeniowych uzyskano możliwość indywidualnego bądź sekwencyjnego załączania poszczególnych silników elektrycznych oraz prawidłowe zabezpieczenie każdego z silników przed przeciążeniem, zwarciem lub arytmią faz a także uniemożliwienie załączenia stycznika przy obniżonym poziomie rezystancji izolacji odpływu. Pozwala to na prawidłowe zabezpieczenie każdego z silników elektrycznych, przez co zmniejsza się awaryjność układu a co za tym idzie koszty serwisowe (napraw, wymiany wadliwych elementów, przestojów spowodowanych awarią).

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, który ukazuje schemat układu elektrycznego zasilania górniczego kombajnu ścianowego. Układ elektryczny zawiera dwa oddzielne tory prądowe 1 i 2 zawarte w jednym oponowym przewodzie sześciożyłowym bądź też w dwóch oddzielnych przewodach trójfazowych. Tory prądowe 1 i 2 podłączone są do sieci zasilającej poprzez oddzielne styczniki 3.

Do torów prądowych 1 i 2 podłączone są poprzez zestaw odłączników przełącznikowych oraz zestaw bloków stycznikowo - zabezpieczeniowych silniki elektryczne 4, 5 i 6, oraz transformator 7 pomocniczy.

Zestaw odłączników przełącznikowych zawiera trzy aparaty odłącznikowe 8, 9 i 10 sterowane wspólnym napędem 11 umożliwiającym trójpołożeniowy układ zestyków (P-O-T). Aparat 8 odłącznikowy jest trójpołożeniowym trójfazowym odłącznikiem przełącznikowym i poprzez zestyki 12, 13 i 14 jest połączony z torem 2 prądowym. Aparat 9 odłącznikowy podobnie jak aparat 8 odłącznikowy jest trójpołożeniowym trójfazowym odłącznikiem przełącznikowym i poprzez zestyki 15, 16 i 17 jest połączony z torem 1 prądowym. Aparat 10 odłącznikowy zawiera zestyki 18 i 19 - jest trójpołożeniowym dwufazowym odłącznikiem przełącznikowym i jest podłączony równolegle do odpowiednich faz toru 1 prądowego przed aparatem 9 odłącznikowym.

Zestaw bloków stycznikowo - zabezpieczeniowych zawiera trzy bloki stycznikowo - zabezpieczeniowe 20, 21 i 22, które podłączone są szeregowo do prądowych torów odpływowych pomiędzy aparatami 8 i 9 odłącznikowymi a silnikami 4, 5 i 6 elektrycznymi. Blok 20 stycznikowo - zabezpieczeniowy zawiera zestaw zabezpieczeń nadprądowych i blokujące zabezpieczenie upływowe 23 ze stycznikiem 24. Podobnie blok 21 stycznikowo - zabezpieczeniowy zawiera zestaw zabezpieczeń nadprądo-wych i blokujące zabezpieczenie upływowe 25 ze stycznikiem 26 oraz blok 22 stycznikowo - zabezpieczeniowy zawiera zestaw zabezpieczeń nadprądowych i blokujące zabezpieczenie upływowe 27 ze stycznikiem 28.

Silniki 4 i 5 elektryczne stanowią napęd organów urabiających górniczego kombajnu węglowego, a silnik 6 elektryczny stanowi napęd układu hydraulicznego realizującego posuw kombajnu górniczego.

Silnik 4 elektryczny połączony jest z torem 2 prądowym poprzez aparat 8 odłącznikowy zestykami 12, 13 i 14 oraz poprzez blok 20 stycznikowo - zabezpieczeniowy stycznikiem 24. Silnik 5 elektryczny połączony jest z torem 1 prądowym poprzez aparat 9 odłącznikowy zestykami 15,16 i 17 oraz poprzez blok 21 stycznikowo - zabezpieczeniowy stycznikiem 26. Silnik 6 elektryczny połączony jest także z torem 1 prądowym równolegle do odpowiednich faz zasilających silnik 5 elektryczny za aparatem 9 odłącznikowym oraz poprzez blok 22 stycznikowo - zabezpieczeniowy stycznikiem 28.

Transformator 7 pomocniczy podłączony jest równolegle do dwu faz toru 1 prądowego poprzez aparat 10 odłącznikowy zestykami 18 i 19.

Każdy blok stycznikowo - zabezpieczeniowy 20, 21 i 22 posiada stycznik próżniowy oraz zawiera odpowiednio zestaw zabezpieczeń 23, 25, 27, z których każdy wyposażony jest w przekaźnik przeciążeniowy, zwarciowy i asymetrowy, blokujące zabezpieczenie upływowe oraz w przekaźnik współpracujący z pozystorowymi czujnikami temperatury uzwojeń silnika. Informacje o aktualnym stanie zabezpieczeń i obciążeniu silnika są przekazywane do systemu sterowania i automatyki kombajnu górniczego.

Układ elektryczny według wynalazku działa w sposób następujący:

W położeniu „O” zestyków aparatów 8, 9 i 10 odłącznikowych wszystkie styki są otwarte i stworzona jest przerwa izolacyjna w obwodach zasilających silniki 4, 5 i 6 oraz transformator 7 pomocniczy.

PL 192 058 B1

W położeniu „P” zestyków aparatów 8 i 9 odłącznikowych wszystkie styki są zwarte i jest możliwość zasilania silników 4 i 5 stanowiących napęd organów urabiających kombajnu górniczego i silnika 6 napędzającego zespół hydrauliczny. Także aparat 10 odłącznikowy ma zwarte styki i jest zasilany transformator 7 pomocniczy. W tym położeniu kombajn górniczy pracuje w pełnym zakresie.

W położeniu „T” zestyków aparatów 8, 9 i 10 odłącznikowych zwarte są tylko zestyki 18 i 19. W tym położeniu układu stykowego zasilany jest jedynie transformator 7 pomocniczy, natomiast silniki 4, 5 i 6 są wyłączone.

W czasie pracy (położenie „P” zestyków aparatów 8, 9 i 10 odłącznikowych) silniki 4, 5 i 6 zabezpieczone są odpowiednio blokami 20, 21 i 22 stycznikowo - zabezpieczeniowymi. Zasilanie każdego z silników odbywa się poprzez zewnętrzny układ sterowania stycznikami odpowiednio: zasilanie silnika 4 - stycznikiem 24, zasilanie silnika 5 - stycznikiem 26, zasilanie silnika 6 - stycznikiem 28. W położeniu „T” istnieje możliwość przeprowadzenia prób wyposażenia elektrycznego kombajnu bez załączania silników 4, 5 i 6.

Załączanie poszczególnych zestyków 24, 26 lub 28 może odbywać się sekwencyjnie lub indywidualnie, co realizowane jest w zależności od zaistniałych potrzeb.

Claims (3)

1. Układ el^l^ttr^c^ć^r^ny zasiiania górniczego ścianowego posiadajjący dwa oddzielne tory prądowe połączone z silnikami elektrycznymi napędzającymi organy urabiające kombajnu górniczego oraz zespół hydrauliczny napędu posuwu poprzez odłącznik trójpołożeniowy, a do jednego z torów prądowych podłączony jest równolegle transformator pomocniczy, znamienny tym, że do torów prądowych (1) i (2) podłączone są poprzez aparaty (8) i (9) odłącznikowe elektryczne silniki (4), (5) i (6) zasilające organy urabiające i hydrauliczny zespół napędu posuwu, a do prądowych torów odpływowych pomiędzy aparatami (8) i (9) odłącznikowymi a elektrycznymi silnikami (4), (5) i (6) podłączone są bloki (20), (21) i (22) stycznikowo - zabezpieczeniowe.

2. Ukkad według zastrz. 1, znamienny tym, że bloki t20), t211 i t22) stycznikowo - zabezpieczeniowe podłączone są do prądowych torów odpływowych szeregowo i każdy z nich zawiera odpowiednio zabezpieczenie nadprądowe i blokujące zabezpieczenie upływowe (23), (25) i (27) i styczniki (24), (26) i (28).

3. UWacI wedługzastrz. t, znamiennytym, że elektr·yczny sUmk t6) p<^c^ł^c^^c^rin< j ess do tom prr^dowego (1) zasilającego elektryczny silnik (5) w sposób równoległy pomiędzy aparatem (9) odłącznikowym a blokiem (21) stycznikowo - zabezpieczeniowym.