Лабораторная работа №2
Цель работы: Изучить аппаратуру автоматического контроля поступления воздуха в тупиковые Выработки АПТВ.
План отчёта:
1.1 Назначение и устройство аппаратуры АПТВ.
1.2 Функциональные возможности аппаратуры АПТВ.
1.3 Собрать лабораторный стенд с аппаратурой АПТВ.
1.4 Исследовать все режимы работы аппаратуры АПТВ.
1.1 Назначение аппаратуры АПТВ.
Аппаратура АПТВ предназначена для автоматического контроля поступления воздуха к задаю тупиковой выработки от В МП, автоматизированного управления вентиляторами местного проветривания и автоматического отключения электроэнергии при нарушении нормального режима проветривания забоя тупиковой выработки в шахтах, опасных по газу и пыли.
1..2 Функциональные возможности аппаратуры АПТВ.
Функциональные возможности аппаратуры АПТВ.
Непрерывный автоматический контроль скорости воздуха, поступающего к забою тупиковой выработки; Автоматизированное местное и диспетчерское управление через систему телемеханики рабочим или резервным вентилятором местного проветривания; Автоматическое включение резервного ВМП при отключении рабочего;Автоматическое отключение группового аппарата с регулируемой
выдержкой времени от 30 до 120с с момента выдачи датчиком скорости воздуха сигнала о нарушении нормального проветривания выработки,
Автоматический перевод аппаратуры и контролирующего пункта телемеханики на резервную линию питания напряжением 36 В при исчезновении напряжения в рабочей линии и обратно при восстановлении напряжения рабочей сети; Автоматическое повторное импульсное включение пускателя рабочего или резервного ВМП при восстановлении напряжения хотя бы на одном из них за время 6О-11Ос0 с момента исчезновения напряжения на аппаратуре и нулевую защиту пускателя ВМП при исчезновении питающего их напряжения на время не долее 110с, Выдача сигналов в систему телемеханики од управлении рабочего или резервного ВМП до величины, меньше заданной уставки о наличии напряжения в резервной сети, о снятии блокировки на включение группового аппарата;8.Местную световую сигнализацию о включенном или отключенном состоянии рабочего или резервного ВМП о нормальном и аварийном режимах проветривания и разрешении на включение группового аппарата;
9. Самоконтроль основных элементов схемы, а также защиту от замыкания и обрыва цепи, соединяющей устройство с датчиком.
Аппаратура АПТВ отличается от выпускающейся ранее аппаратуры типа АЗОТ высокой точностью контроля за скоростью воздуха и стабильностью характеристик, возможностью установки датчика в трубопроводах с любым углом наклона, отсутствием необходимости датчика жестких прямых участков трубопровода, наличием индикации о фактической скорости воздуха в трубопроводе, более простым монтажом ее на шахте, отсутствием необходимости перемонтажа искробезопасных цепей управления пускателей.
3. Электрическая структурная схема аппаратуры АПТВ.
ДСВ - датчик скорости воздуха;
БУВ - блок управления вентилятором,-
БКВ - блок контроля воздуха,
ВЗУ - времязадающее устройство;
БП - блок питания;
СБВ - блокировочное устройство;
ЦТС - блок цепей телесигнализации
Датчик ДСВ аппаратуры АПТВ представляет собой тахогенератор переменного тока и предназначен для контроля осредненной по сечению трубопровода скорости воздуха к забою тупиковой выработки от ВМП. Исполнительное устройства отрабатывает информацию, получаемую с датчика скорости, и выдает управляющие и информационные сигналы.
Блок контроля поступления воздуха БКВ состоит из раздельного трансформатора, удвоителя частоты, усилителя ограничителя, одновибратора интегрирующего каскада с прибором магнитоэлектрической системы, выполняющим функцию индикатора скорости воздуха, порогового устройства, узла формирования регулируемой выдержки времени и выходного усилителя, нагруженного на герконовое реле.
Времязадающее устройство ВЗУ исполнительного блока состоит из одновибратора с выходным ключевым каскадом, мультивибратора с выходным каскадом, нагруженным на реле, схемы блокировки включения группового аппарата и схемы контроля исправности цепей управления выходным реле.
Блок управления вентиляторный БУВ исполнительного устройства состоит из мультивибратора с выходным ключевым каскадом и исполнительными реле, время задающей схемы ВЗС с выходным реле, узла автоматического повторного включения вентиляторов АПВ, узла остановки с исполнительными оптронами, расположенными В блоке питания и узла перевода с рабочего вентилятора на резервный.
В блок питания БП Входят: питающий трансформатор, узел мостовых выпрямителей, полупроводниковый стабилизатор напряжения, on троны и узлы оптронных развязок, предназначенные для гальванической развязки искробезопасных цепей управления магнитными пускателями от искробезопасных цепей управления реле-повторителями.
Перед пуском в шахту аппаратуру АПТВ осматривают и проверяют работоспособности реле переключения напряжения сети, блока управления ВМП, блока контроля поступления воздуха, время задающего устройства и датчика скорости воздуха
Исполнительное устройство АПТВ устанавливают в распределительном пункте тупиковой выработки на свежей струе на расстоянии не менее десяти метров от исходящей струи воздуха из тупиковой выработки рядом с пускателями ВМП, групповым аппаратом и контролируемым пунктом телемеханической системы. Расстояние между исполнительным устройством аппаратуры и пускателями ВМП, а также групповым аппаратом не должно превышать 10м
4.Исследование всех режимов работы аппаратуры АПТВ.
После монтажа аппаратуры АПТВ в шахте проверяют качество и правильность монтажа кабелей и заземления, крепления датчика скорости, целость трубопровода. После этого аппаратуру АПТВ включают в работу, проверяют ее на работоспособность и выполняемые функции, при необходимости производят регулировку. Проверяют также работу системы автоматического повторного импульсного включения рабочего резервного ВМП при снятии и восстановлении в течение 60-110с питающего напряжения, работу автоматического исключения выдержки времени, равную 5-20 мин.
Организация технического обслуживания, планового текущего ремонта и устранения возможных неисправностей и отказов аппаратуры АПТВ осуществляется в соответствии с "Руководством по техническому обслуживанию и текущему ремонту оборудования шахт с применением нарядов-рапортов". Аппаратура должна проходить также ежемесячную, квартальную и годовую проверки.
Принцип работы аппаратуры. Структурная схема аппаратуры приведена на рисунке 1. Принцип действия датчика основан на преобразовании аэродинамической силы (кинетической энергии1 воздушного потока во вращающий момент крыльчатки, соединенной с тахогенератором переменного тока (тахогенераторный анемометр1. Угловая скорость вращения чувствительного элемента (крыльчатки) преобразуется тахогенератором в сигнал переменного тока, частота которого пропорциональна скорости воздушного потока. При установлении нормального режима проветривания тупиковой выработки датчик контроля скорости воздуха ЛСВ выдает синусоидальный сигнал с частотой, пропорциональной скорости воздушного потока, который по двухпроводной линии связи поступает в блок БКВ исполнительного устройства ИУ. В блоке БКВ включается реле, контакты которого воздействуют на блок В ЗУ и одновременно подготавливают схему блокировки включения (СБВ) группового аппарата
Времязадающее устройство начинает отрабатывать выдержку времени 5-20 мин (в зависимости от уставки).
После отработки выдержки времени в схеме СБВ включается выходное реле и дает разрешение на включение группового аппарата.
При нарушении проветривания тупиковой выработки прекращается поступление сигнала в ИУ, отключается реле в блоке БКВ, что приводит к отключению выходного реле в схеме СБВ, а следовательно, и отключению группового аппарата. Кратковременные нарушения проветривания тупиковой выработки не приводят к отключению группового аппарата, так как в блоке БКВ имеется регулируемая в пределах от 0,5 до 2 мин выдержка времени на отключение. Эта же выдержка времени позволяет не нарушать радо ту блока В ЗУ при кратковременных перерывах проветривания во время отработки выдержки времени 5-20 мин.
Схема СБВ позволяет исключить выдержку времени 5-20 мин на включение группового аппарата при восстановлении питающего напряжения и нормального режима проветривания тупиковой выработки в течение 0,5-2 мин, если перед отключением напряжения в сети в тупиковую выработку поступало достаточное количество воздуха.
При отключении пускателей рабочего или резервного ВМП длокконтакты, размыкаясь, воздействуют через транзисторный ключ на схему СБВ, что приводит к отключению без выдержки времени выходного реле схемы СБВ и группового аппарата.
Блок БУВ обеспечивает автоматическое повторное импульсное включение пускателя рабочего или резервного ВМП при восстановлении в течение до 110с питающего напряжения Информация о работе ВМП поступает в блок БУВ из пускателя рабочего и резервного ВМП. Для этого используется его блок контакт.
При выходе из строя или остановке рабочего ВМП блок БУВ автоматически включит в постоянную работу резервный ВМП. При этом аппаратура АПТВ выполняет все функции управления резервным ВМП так, как и при работе рабочего ВМП.
Управление работой ВМП может осуществляться также диспетчером по системе телемеханики.
Для передачи информации в систему телеконтроля о работе ВМП, о наличии напряжения в резервной сети, о нормальном и аварийном режимах проветривания тупиковой выработки и о возможности подачи напряжения на токоприемники тупиковой выработки служат цепи телесигнализации ЦТС.
Питается ИУ напряжением 36В от пускателей рабочего и резервного ВМП, подключенных к рабочей и резервной подстанциям. При снятии напряжения с рабочей сети автоматически происходит переключение питания ИУ и контролируемого пункта аппаратуры ТУ - ТС на резервную сеть. -
Блок питания представляет содой стабилизированный источник постоянного тока напряжением 27В.
Электрическая схема исполнительного устройства ИУ состоит из схем блоков БКВ, ВЗУ, БУВ и БП.
Рис.. 2 Лабораторный стенд
