Atmosfersko pražnjenje

1. Prenaponi

-nastaju posredno indukcijom ili neposredno udarom groma

RT, LT – radni otpor I induktivitet glavnog transformatora preko kojeg se napaja rudnik

...

R, L – raspodijeljeni radni otpori I induktiviteti kabelske mreže

C-raspodijeljeni kapaciteti kabelske mreže prema zemlji

O-odvodnik atmosferskog prenapona

Ro-otpor uzemljenja odvodnika prenapona Upr-napon prenaponskog vala

Un-nazivni napon mreže prema zemlji

Vanjsko električno postrojenje zaštitit ćemo od prenapona postavljanjem odvodnika

Najčešći su katodni odvodnici koji se sastoje od niza u seriju povezanih katodnih iskrišta s otporom ovisnim o naponu, prekokojih uzemljujemo prenapone ( 50% veče od nazivnog)

Pred ulazom u sva rasklopna postrojenja vani moraju biti katodni odvodnici prenapona.

2.Prijenos elektromagnetske energije kroz jamske saobračajnice

U rudničkim prostorijama koje su u kontaktu s površinom usljed pražnjenja može doći do uzbuđivanja i uspostavljanja elektromagnetskog vala u jamskim saobračajnicama koje tad djeluju kao valovod

Rasprostiranje elektromagnetskih valova u valovodu nastaje formiranjem električnog i magnetskog polja ako je širina pravokutnog ili promjer okruglog valovoda veći od polovine valne duljine signala koji u valovodu prenosimo.

2

1

ocg

g

c

g vvv

v

2

1

ogv

Za okrugli valovod i tip polja TE11 kritična valna duljina bila bi

ro 42.3…r je polumjer valovoda!

Jamske saobračajnice kao valovod

Ako atmosfersko pražnjenje poistovjetimo s lučnim izbijanjem možemo spektar njegove frekvencije približno predočiti kao na slici:

Za tip polja TE11 može se izračunati gušenje koje saobračajnice u idealiziranim prilikama mogu proizvesti za neke frekvencije.

Elektromagnetska energija koja je stigla do radilišta mogla bi inducirati naponi struje kroz strujni krug upaljača!Naime, žica koja povezuje upaljače u trenutku nailaženja elektromagnetskog vala djeluje kao antena i u njoj se inducira visokofrekventna struja koja može izazvati paljenje upaljača.

4.7.1. Nastanak elektrostatskih napona

• Takvo nejednoliko raspoređivanje ili negativno ili pozitivno nabijenih čestica na površini izolacijskog materijala nazivamo pojavom elektrostatskih naboja.

• Elektrostatski naboji mogu nastati direktnim razmještajem čestica, trenjem ili odvajanjem, kao što je to kod elektrostatskih generatora, ili indirektno, influencijom, ako je u blizini elektrostatski nabijeno tijelo, koje stvara neravnotežu električki nabijenih čestica.

• Zaključit ćemo da svako odvajanje dvaju izolacijskih tijela ili njihovo međusobno površinsko trenje izazivaju oduzimanje stanovitog broja elektrona, negativnih čestica, tako da to mjesto ostaje pozitivno nabijeno.

• Pa ako je otežano njihovo izjednačenje, može doći do neželjenih i nekontroliranih efekata pražnjenja elektrostatskog naboja.

4.7. Elektrostatski naboji pri rudarskim podzemnim radovima4.7. Elektrostatski naboji pri rudarskim podzemnim radovima

• C - kapacitet kondenzatora koji nastaje zbog izolacijskog materijala• Ri - specifični prolazni električni otpor izolacijskog materijala• Us- napon elektrostatskog naboja između vodljivih dijelova ili akumuliranog naboja

• Izjednačavanje akumuliranih golemih količina elektrostatskih naboja u prirodi odražava se u obliku munje, a uz to imamo još mnogo primjera nastajanja elektrostatskih naboja kretanjem tekučina, para i prašina.

• Posebna su opasnost oni naboji što nastaju spontano i nekontrolirano, bez upozorenja, a za njih saznamo nažalost, tek nakon što su uzrokom neke nesreće.

• Posebno u rudnicima, gdje radimo s krutim eksplozivima i električnim upaljačima u eventualnoj atmosferi eksplozivnih plinskih smjesa, elektrostatski naboji su vrlo opasni jer svojim izbojem u obliku iskre mogu izazvati:

• a) nekontrolirano paljenje električnih upaljača a time, i eksploziva; • b) paljenje eksplozivne plinske smjese metana i zraka• c) paljenje zapaljivih tekućine

• Posebnu ulogu u prijenosu elektrostatskih naboja u podzemnim rudnicima može imati čovijek, posebno zato što je on redovito dobro izoliran od zemlje, ako nosi gumene čizme.

4.7.3. Primjeri potencijalnih opasnosti od elektrostatskih naboja u rudničkoj praksi

• 4.7.3.1. Ventilacijske cijevi

• Upotreba plastičnih materijala za plastične cijevi uzrokuje veliko nagomilavanje elektrostatskih naboja, posebno na metalnim dijelovima, kao što su prirubnice, kuke i slično.

4.7.3.2. Transportne trake - remenski prijenos

4.7.3.3. Zapunjavanje mina pijeskom pomoću komprimiranog zraka

• Ispitivanjem je otkriveno da je postupak zapunjavanja pijeskom zapravo jedan elektrostatski stroj, pri ćemu su i čovijek koji drži zapunjač i sam zapunjač akumulatori energije.

4.7.3.4. Rukovanje upaljačima

• Jedna od najvećih potencijalnih opasnosti od elektrostatskih naboja manifestira se u rukovanju upaljačima.

• Do nekontroliranog paljenja upaljača vrlo će lako doći ako čovijek rukovalac, nabijen elektrostatskim nabojem, primi upaljač u ruke, ili dodirne kučište ili aktivni dio.

4.7.4. Zaštita od elektrostatskih naboja

• Osobito je važna za rudnike u kojim je vlažnost zraka manja od 65% jer time mnoga mjesta postaju potencijalni nosioci opasnosti.

• Zato, jedna od mjera obrane jest i održavanje stanovitog stupnja vlažnosti većega od 65%.

• Tehničke mjere zaštite:

1) Ekranizacija (oklapanja) potencijalnih izvora statičkih naboja.

2) Zamjena izolacijskih poluprovodljivim materijalima.

3) Ako se kod plastičnih izolacijskih materijala ne može postići elektrostatska vodljivost onda je jedna od mjera, podjela većih površina na manje omeđene vodljivim stazama. 4) Tzv. prizemljenje rukujućeg osoblja jest postupak kojem se reducira izolacija čovijeka što rukuje upaljačima u suhim jamama u izoliranim čizmama.

5)Povezivanje nosilaca elektrostatskih naboja sa zemljom jest mijera po kojoj se svi metalni dijelovi međusobno povežu i uzemlje.