DARIO ŽEJAVAC R2779 R2

1. DARIO ŽEJAVAC R2779R2 ZAŠTITA OD ELEKTRIČNIH PRENAPONA(UDAR GROMA) LITERATURA: NENAD MARINOVIĆ-RUDARSKA ELEKTROTEHNIKA

2. ATMOSFERSKO PRAŽNJENJE • Zbog atmosferskog pražnjenja nastaju dvije opasne pojave za rudnička postrojenja i prostore koje ćemo uzeti u razmatranje, i to: • a) prenaponi • b) prijenos elektromagnetske energije kroz jamske saobraćajnice

3. Prenaponi • Atmosferskim pražnjenjem, bilo posredno indukcijom ili neposredno udarom groma, dolazi do prenapona u nadzemnim mrežama koji se u obliku vala prenapona pojavljuje na vodovima do krajnjih točaka, dakle do rasklopnih postrojenja. Pri tome će nastati proboj na izolatorima ili proboj na rasklopnim postrojenjima ako se takav prenaponski val preko odgovarajućih zaštitnih uređaja ne uzemlji i eliminira. Što se tiče rudničkih podzemnih električnih postrojenja, ta pojava manje dolazi do izražaja s obzirom na kabelsku mrežu koja čini R-L-C-filtre za takve prenapone.

5. Svako vanjsko električno postrojenje, pa i glavna trafostanica rudnika na koju priključujemo vanjske nadzemne vodove, mora se štititi od prenapona zbog atmosferskog pražnjenja. To se provodi tako da se na kraju samog zračnog voda, neposredno prije uvoda vodova u zgradu, postave odvodnici prenapona, kao na slici 233. Odvodnici prenapona mogu biti razne izvedbe, ali danas se upotrebljavaju gotovo isključivo tzv. katodni odvodnici. Grade se za određenu struju pražnjenja i nakon što je provedu u zemlji, prekidaju strujni krug i za nazivni napon mreže oni su izolator. Ova je zaštita u prvom redu potrebna vanjskim neizoliranim postrojenjima, kod kojih mogu nastati prenaponi zbog učinka atmosferskih pražnjenja u mreži.

7. Prenaponi se pojavljuju i neposrednim udarom groma u mrežu ili indukacijom nekoga atmosferskoga pražnjenja u njezinoj blizini. Takvi prenaponi kroz vanjska rasklopna postrojenja dospiju u rudnička podzemnapostrojenja, barem ona u neposrednoj blizini, i mogu izazvati neželjene posljedice. Udaljenije potrošače rudničke mreže ovaj prenapon neće toliko smetati jer će induktivni otpor i kapacitet kabelske mreže djelovati kao prigušni članovi. Zato pred ulazom u sva rasklopna postrojenja vani moraju biti katodni odvodnici prenapona, postavljeni kao što je prikazano na slici 234.

9. Sva električna postrojenja koja se priključuju na vanjske zračne vodove , pa tako i za glavne trafostanice, moraju biti građena da izdrže ispitivanja na udarni napon radi eventualnih prenapona unatoč zaštiti pomoću katodnih odvodnika. Katodni odvodnici mogu biti uništeni samo ako kroz njih proteče struja pražnjenja veća od one za koju su građeni, npr. zbog neposrednog udara groma, nakon čega moraju biti zamijenjeni.

10. Prijenos elektromagnetske energije kroz jamske saobraćajnice U podzemnim rudničkim prostorijama koje su u neposrednom kontaktu s površinom preko niskopa ili potkopa, ako nastane pražnjenje neposredno u blizini ulaza u jamu, može doći do uzbuđivanja i uspostavljanja elektromagnetskoga vala u jamske saobraćajnice. One tad djeluju kao valovod, pa će se elektromagnetska energija prenositi kroz njih sve do radilišta. Tako nekontrolirana elektromagnetska energija može inducirati neželjeni napon i izazvati nekontrolirano paljenje detonatora pri miniranju, a eventualno i paljenje eksplozivne smjese u jami.

12. Valovod je šuplji provodnik, okrugloga ili pravokutnoga presjeka, u kojem se oblikuje elektromagnetsko polje određena oblika. Ono se po dužini valovoda rasprostire brzinom ovisnom o dimenzijama valovoda I o valnoj dužini formiranoga vala. Rasprostiranje elektromagnetskih valova u valovodu nastaje formiranjem električnog i magnetskog polja, a do toga dolazi samo ako je širina pravokutnog valovoda ili promjer okruglog valovoda veći od polovine valne duljine signala koji želimo valovodom prenositi.

13. Jamske saobraćajnice kao valovod • Razmatrajući jamske saobraćajnice, prikazane na slici 235 doći ćemo do zaključka da od ulaza u niskop do radilišta vladaju prilike koje se mogu predočiti valovodom, samo većeg promjera.

16. Pretpostavi li se na toj slici da je kritična frekvencija za prije izračunani valovod negdje na prikazanom spektru , onda zaključujemo da ostala energija atmosferskog pražnjenja , frekvencije više od kritične, može biti u obliku elektromagnetske energije jednim dijelom prenesena u podzemne saobraćajnice. Za tako utvrđene prilike može se pretpostavljeni tip poljaTE11, izračunati gušenje koje spomenute saobraćajnice u idealiziranim prilikama mogu proizvesti za neke frekvencije. Na slici 242. u presjeku je prikazano radilište na kojemu se može ostvariti nekontrolirano paljenje upaljača. Žica koja povezuje upaljače u trenutku mimoilaženja elektromagnetskog vala djeluje kao antena i u njoj se inducira visokofrekventna struja koja može izazvati nekontrolirano paljenje upaljača.

18. Zaštita jamskih prostora od atmosferskog pražnjenja na površini • Ima mogućnosti da se pri atmosferskom pražnjenju na površini uspostave elektromagnetski valovi u jamskim saobraćajnicama, i to na osnovi onog dijela energije atmosferskog pražnjenja koji se stvara s višim frekvencijama izboja. Takva elektromagnetska energija može inducirati nekontrolirani napon što je posebna opasnost pri miniranju, pri čemu može doći do nekontroliranog aktiviranja upaljača, a time i eksploziva. • Zaštita-postavljanjem prigušivača internim organizacijskim propisima