В качестве источника тока для электровзрывания может быть применен любой источник, обеспечивающий поступление в каждый электродетонатор гарантийного тока. Такими источниками тока служат:
- электроосветительные и электросиловые линии;
- передвижные электростанции;
- взрывные машинки;
- батареи из аккумуляторов или гальванических элементов.
1. Электроосветительные и электросиловые линии. Ток от электростанции до потребителей электроэнергии передается по воздушной линии передачи, провода которой укрепляются на столбах при помощи изоляторов, изготовленных чаще всего из фарфора.
Рис. 70. Стационарная взрывная станция в блиндаже
Для взрывных работ используются электролинии низкого напряжения:
- осветительные электролинии постоянного тока напряжением 110 и 220 в;
- осветительные электролинии однофазного переменного тока напряжением 127 и 220 в;
- силовые электролинии трехфазного переменного тока трехи четырехпроводные (с нулевым проводом) напряжением 220 и 380 в.
Применение электроосветительных или электросиловых линий для электровзрывания возможно в том случае, когда эти линии проходят на доступном расстоянии от места производства взрывных работ.
Если электролиния проходит далеко от места взрыва и работы носят эпизодический характер, целесообразнее использовать для взрывных работ другой вид источника тока.
Если электролиния проходит недалеко, то ее всегда целесообразно применить, как наиболее надежный источник тока, обеспечивающий безотказное одновременное взрывание большого количества зарядов.
При всех постоянных работах должны применяться стационарные рубильники и электроизмерительные приборы, оборудованные на специальных щитах в помещении взрывной станции (рис. 70 и 71).
Взрывную станцию необходимо располагать у ближайшего столба линии электропередачи. От столба к помещению взрывной станции оборудуется ввод.
Рис. 71. Электрическая схема стационарной взрывной станции:
1 — линия электросети; 2 и 9 — предохранительные пробки; 3 — взрывной рубильник № I; 4 — взрывной рубильник № 2; 5 — клеммы для подключения взрывной сети; 6 — выключатель; 7 — миллиамперметр; 8 —клеммы для подключения проверяемых приборов; 10 — рубильник; 11 —амперметр; 12 — вольтметр; 13 — реостат; 14 — электрическая лампочка
Взрывная станция может быть оборудована в любом специально отведенном для этого помещении за пределами опасной зоны или в блиндаже в пределах опасной зоны. Ключ от помещения взрывной станции должен находиться у руководителя взрывных работ или старшего взрывника, производящего взрыв.
До взрыва производятся следующие электроизмерительные работы и расчеты:
- проверяется наличие электрического тока в сети;
- определяется сопротивление взрывной сети;
- определяется напряжение и ток в сети при включенном реостате, сопротивление которого соответствует сопротивлению взрывной сети;
- проверяется соответствие расчетного тока фактическому.
Взрыв производится поочередным включением двух взрывных рубильников, смонтированных на щите № 1.
Рис. 72. Напряжение при различном подключении проводов взрывной станции:
а — силовая электролиния напряжением 220 в; б — силовая электролиния напряжением 380 в; в — силовая электролиния напряжением 220 в с нулевым проводом; г — силовая электролиния напряжением 380 в с нулевым проводом
Наличие электрического тока в сети проверяется при помощи электрической лампочки 14 включением выключателя 6. Для измерения сопротивления взрывной сети на взрывной станции должен находиться линейный взрывной мост. Для измерения напряжения и тока в сети необходимо сначала отрегулировать реостат 13 на сопротивление, равное сопротивлению взрывной сети, после чего включить рубильник 10. Вольтметр 12 покажет действительное напряжение электросети, а амперметр 11 — ток в любом месте сети при последовательном соединении электродетонаторов или в месте разветвления при параллельном их соединении.
Проверка действительного напряжения сети перед взрывом необходима потому, что при расчете электровзрывной сети за расчетное часто принимают то напряжение, на которое рассчитаны основные потребители электроэнергии (электролампы, двигатели и пр.), питаемые от данной сети. Фактическое же напряжение сети из-за возможных подключений дополнительных непредвиденных нагрузок или из-за возможных неполадок на электростанции оказывается значительно более низким, чем то, на которое рассчитаны потребители. Кроме этого, следует также учесть падение напряжения за счет подключения взрывной сети.
При использовании электроосветительных и электросиловых линий для электрического взрывания внутреннее сопротивление источника тока из-за его малой величины в расчет не принимается.
При использовании для электровзрывания силовых трехпроводных электролиний напряжением 220 и 380 в подключение взрывной станции производится к двум любым линейным проводам. При этом напряжение между двумя линейными проводами (линейное напряжение) будет равняться соответственно 220 или 380 в (рис. 72, а, б).
При использовании для электровзрывания силовых четырехпроводных (три линейных и один нулевой провод) электролиний напряжением 220 или 380 в подключение взрывной станции можно производить, как и в предыдущем случае, к двум любым линейным проводам. При этом линейное напряжение будет равняться соответственно 220 и 380 в.
Подключать взрывную станцию можно также к нулевому проводу и к одному из линейных проводов (рис. 72, в, г). При этом фазное напряжение, которое будет на зажимах взрывного рубильника, будет соответственно составлять 127 и 220 в. В случае значительного удаления мест взрывных работ одно от другого целесообразно использовать переносные взрывные рубильники.
Для подключения переносных взрывных рубильников к электросети на столбах линии электропередачи, расположенных ближе к местам взрывных работ, оборудуются запирающиеся на ключ ящики со штепсельными розетками. Штепсельная розетка подключается к двум проводам линии электропередачи (рис. 73).
Желдорвзрывпром принял к внедрению сконструированный инж. Я. X. Эстеровым переносный взрывной рубильник с использованием комбинированного электроизмерительного прибора — тестера типа ТТ-1 (рис. 74). Электрическая схема такого рубильника приведена на рис. 75.
Для подключения переносного взрывного рубильника к электросети следует вставить штепсельную вилку 15 в розетку, укрепленную на столбе электролинии.
Рис. 73. Подключение переносного взрывного рубильника
Перед включением тока в электровзрывную сеть, т. е. перед взрывом, необходимо:
1) выключить взрывные рубильники 11 и 12;
2) проверить наличие электрического тока в сети включением выключателя 7. При этом действие звонка 6 сигнализирует о наличии напряжения на вводных клеммах 9;
3) измерить сопротивление взрывной сети. Для этого необходимо электровзрывную сеть подключить к соответствующим гнездам омметра ТТ-1, после чего произвести по шкале омметра отсчет сопротивления. Из полученного отсчета надлежит вычесть 20 Ом и получить тем самым действительное сопротивление взрывной сети. После измерения взрывную сеть отключают и замыкают накоротко;
- измерить напряжение в сети.
Для этого необходимо отрегулировать реостат 14 на сопротивление, равное сопротивлению взрывной сети. Штепсельную вилку 3 включить в розетку 8, а штекерные наконечники 4 — в соответствующие гнезда вольтметра тестера. Включить выключатель 7 и по шкале произвести отсчет напряжения;
- проверить расчетом соответствие расчетного тока, приходящегося на каждый электродетонатор, фактическому.
Для взрыва необходимо взрывную сеть подключить к клеммам 13, включить рубильник № 1 (11), а затем рубильник № 2 (12).
Рис. 74. Переносный взрывной рубильник конструкции инж. Я. X. Эстерова
2. Передвижные электростанции. На строительстве новых железнодорожных линий и на других объектах, удаленных от стационарных электрических сетей, для одновременного взрывания большого количества электродетонаторов широко применяются передвижные электростанции типа ЖЭС (железнодорожная электростанция). ЖЭС представляет собой смонтированный на общей раме агрегат из генератора постоянного или переменного тока; двигателя внутреннего сгорания, приводящего в действие генератор посредством муфты сцепления; распределительного устройства, оборудованного реостатом, амперметром, вольтметром, рубильником и розетками. На некоторых ЖЭС установлены трансформаторы-стабилизаторы для автоматического поддержания постоянства напряжения генератора при изменении его нагрузки (ЖЭС-2С; ЖЭС-4К; ЖЭС-9К и др.). Трансформатор-стабилизатор увеличивает ток возбуждения ротора при повышении нагрузки генератора. Напряжение на зажимах ЖЭС, не оборудованных трансформаторами-стабилизаторами (ЖЭС-2Б; ЖЭС-4А; ЖЭС-9А и др.), изменяется в зависимости от величины подключенного сопротивления. Поэтому при расчете электровзрывных сетей необходимо знать, какое фактическое напряжение будет давать электростанция и какова ее предельная мощность.
Рис. 75. Электрическая схема переносного взрывного рубильника конструкции инж. Я. X. Эстерова:
1 — щит переносного рубильника; 2 — свободные провода; 3 и 15 —штепсельные вилки; 4 — штекерные наконечники; 5 — тестер ТТ-1; 6 — звонок; 7 — выключатель; 8 — штепсельная розетка для подключения источника тока к вольтметру ТТ-1; 9 — клеммы для подключения источника тока; 10 — предохранительные пробки; 11 — рубильник № 1; 12 — рубильник № 2; 13 — клеммы для подключения взрывной сети перед взрывом к источнику тока; 14 — реостат;15 — штепсельная вилка
Для переноски, погрузки и разгрузки ЖЭС к общей раме прикреплены поручни. Для защиты от попадания атмосферных осадков сверху станция закрыта металлической крышей. В практике взрывных работ применяются также самоходные электростанции на автомобильном ходу.
В зависимости от типа ЖЭС их мощность колеблется от 1,6 до 65 кВт. Наибольшее применение для взрывных работ имеют ЖЭС мощностью до 30 кВт. Такие электростанции обеспечивают поступление гарантийного тока в электровзрывную сеть для любой из практически применяемых схем соединения электродетонаторов.
Большой вес ЖЭС мощностью более 9 кВт делает затруднительной их транспортировку, поэтому они применяются реже. На рис. 76 представлен общий вид передвижной электростанций ЖЭС-4К.
ЖЭС до и после взрыва должны использоваться на основных общестроительных работах. Использование их только для взрывных работ экономически нецелесообразно.
Техническая характеристика некоторых передвижных электростанций приведена в табл. 24.
ЖЭС-2С снабжена роликом для перемещения по рельсу, что облегчает ее применение при взрывных работах в местах, где уложен железнодорожный путь. Рамы электростанции ЖЭС-4А и ЖЭС-9А для перемещения их по рельсам также оборудованы роликами. При перевозке электростанцию можно установить в кузов автомашины, на платформу автодрезины и т. п.
Рис. 76. Передвижная электростанция ЖЭС-4К
Для производства взрыва при помощи ЖЭС необходимо измерить сопротивление взрывной сети, затем завести ЖЭС, включить штепсельную вилку переносного взрывного рубильника в розетку ЖЭС и измерить напряжение тока. После этого необходимо произвести расчет тока, который поступит в каждый электродетонатор. Взрыв может быть произведен только в случае незначительного расхождения между фактическим и расчетным сопротивлением взрывной сети (разница допускается не более чем 10%) и обеспечения тока на каждый электродетонатор не менее гарантийного. Производство взрыва путем подключения взрывной сети непосредственно к розетке ЖЭС не рекомендуется.
Таблица 24
Техническая характеристика некоторых передвижных электростанций переменного тока
Электровзрывную сеть целесообразнее включать на большее напряжение.
3 Ток трехфазный, частота 50 пер/сек.
3. Взрывные машинки. Применяемые в настоящее время взрывные машинки по принципу своего действия делятся на два типа:
- динамоэлектрические;
- конденсаторные.
Из числа машинок первого типа в практике Желдорвзрывпрома нашла широкое применение взрывная машинка ПМ-1. Из числа второго типа на открытых горных работах широко распространена взрывная машинка КПМ-2.
Достоинством всех взрывных машинок является:
- удобство в переноске;
- простота устройства;
- простота в эксплуатации.
Недостатком почти всех взрывных машинок, особенно динамоэлектрических, является малая их мощность, в результате чего они могут подавать во взрывную сеть небольшой ток.
Рис. 77. Взрывная машинка ПМ-1
Взрывная машинка ПМ-1 (рис. 77) представляет собой переносную динамомашину постоянного тока с пружинным заводом. Она состоит из динамомашины, механического привода с ключом, контактного приспособления, станины и кожуха с дверцей (рис. 78).
Динамомашина состоит из неподвижной части статора и вращающейся части—якоря. Статор представляет собой металлический кожух 10, внутри которого укреплены два электромагнита с параллельной (шунтовой) обмоткой возбуждения сопротивлением. 1 000 Ом и последовательной (сериесной) обмоткой сопротивлением около 18 Ом. К статору прикреплены щеткодержатели с угольными щетками 15. Статор прикреплен к станине 16. Внутри статора находится якорь 11. На валу последнего имеется коллектор 14, к секциям которого присоединены концы обмотки якоря.
Принцип работы динамомашины заключается в следующем. При вращении якоря проводники его обмотки пересекают силовые линии магнитного поля, создающегося между полюсами электромагнитов. Вследствие этого в проводниках якоря появляется электрический ток, который при помощи щеток и проводов 17, 24 и 13, малой и большой контактных пластин 19 отводится к контактам зажимов 27 и одновременно в обмотки электромагнитов. В проводниках обмотки якоря ток является переменным, а пройдя щетки коллектора, он поступает во внешнюю цепь уже выпрямленным (постоянным).
Рис. 78. Схема внутреннего устройства взрывной машинки ПМ-1: 1 — вал пружины (наружный конец четырехгранный для ключа); 2 — вал спусковой (наружный конец четырехгранный для ключа); 3 — спусковой кулачок; 4 — пластинчатая пружина спускового кулачка; 5 — спусковая собачка; 6 — собачка свободного хода; 7 — зубчатое колесо вала якоря; 8 — передаточное зубчатое колесо со свободным ходом; 9 — контактное зубчатое колесо; 10 — кожух статора (схематическое изображение в разрезе); 11 — якорь динамомашины (схематическое изображение); 12 —обмотки (сериесная и шунтовая) электромагнитов статора; 13 — провод от щетки к контакту зажима; 14 —коллектор (схематическое изображение); 15 —угольные щетки (схематическое изображение); 16 — станина; 17 — провод от щетки к малой контактной пластине; 18 —контактный сегмент; 19 — малая и большая контактные пластины; 20— зубчатое колесо на конце вала пружины; 21—эбонитовая прокладка; а — направление вращения при заводе пружины (но ходу часовой стрелки); б — направление вращения при спуске пружины (против хода часовой стрелки); 22 — станина механического привода и контактного приспособления; 23 — храповое колесо вала пружины; 24 — провод от большой контактной пластины к контакту зажима; 25 — пластинчатая пружина спусковой собачки; 26 — пружина; 27 — контакты зажимов
Электрическая схема взрывной машинки представлена на рис. 79.
Механический привод динамомашины (см. рис. 78) состоит из заводного, передаточного и спускового механизмов, смонтированных на станине 22 механического привода, и ключа.
Заводной механизм состоит из пружины 26 и вала пружины 1 с насаженным на нем храповым колесом 23.
Передаточный механизм смонтирован из передаточного зубчатого колеса 8 со свободным ходом, с укрепленной на этом колесе собачки 6 и пружины, прижимающей собачку к зубьям храпового колеса 23. Зубчатое колесо 8 сцеплено с зубчатым колесом 7 вала якоря. На конце вала пружины насажено зубчатое колесо 20, сцепленное с контактным зубчатым колесом 9.
Спусковой механизм состоит из спускового вала 2 с насаженным на нем кулачком 3, спусковой собачки 5 и двух пластинчатых пружин 4 и 25.
Рис. 79. Электрическая схема ПМ-1:
9 — контактное зубчатое колесо; 12 — обмотки (сериесная и шунтовая) электро магнитов статора; 13 —провод от щетки к контакту зажима; 14 — коллектор; 15 — угольные щетки; 17 — провод от щетки к малой контактной пластине; 18 — контактный сегмент; 19 — малая и большая контактные пластины; 24 — провод от большой контактной пластины к контакту зажима; 27 — контакты зажимов
Контактное приспособление служит для автоматического включения электровзрывной сети в тот момент, когда количество оборотов якоря динамомашины будет максимальным (около 8 000 об/мин), так как при этом напряжение на зажимах машинки будет тоже максимальным. В начале вращения якоря магнитное поле между полюсами магнитов очень слабое и поэтому
напряжение, а следовательно, и величина тока очень малы. Чтобы слабый ток не попал в электровзрывную сеть, один из проводников, идущих от щетки к контактным зажимам, при помощи малой и большой контактных пластин оказывается разомкнутым. Контактное приспособление состоит из двух контактных пластин 19 и контактного зубчатого колеса 9, на котором укреплен контактный сегмент 18. Последний изолирован от зубчатого колеса 9 при помощи эбонитовой прокладки 21.
Станины 16 и 22 служат для соединения всех частей машинки. Снизу станины имеют углубление, в котором помещается запасная пружина в раме. Углубление закрыто металлической пластинкой.
Кожух с дверцей (см. рис. 77) закрывает весь механизм машинки и привинчивается к станине четырьмя винтами, расположенными по ее углам. Для более плотного соединения кожуха со станиной между ними укладывают резиновую прокладку.
На торцовой части кожуха под дверцей имеются: два зажима, к которым присоединяются магистральные провода, и два гнезда для вала пружины 1 и спускового вала 2 (см. рис. 78).
От зажимов кожуха во внутреннюю его часть выведены контакты, касающиеся при закрытом кожухе контактов зажимов 27, находящихся на станине машинки.
Торцовая дверца герметически закрывается ключом при помощи винта запора.
Сверху на кожухе расположена кожаная ручка для переноски машинки. Размеры взрывной машинки 215 X 125 X 100 мм и вес около 7 кг.
Рис. 80. Порядок производства взрыва машинкой ПМ-1
Машинкой ПМ-1 можно взрывать только последовательно соединенные электродетонаторы или не более двух параллельно соединенных электродетонаторов. Характерной особенностью машинки ПМ-1 является неустойчивость ее напряжения с изменением нагрузки. При увеличении сопротивления, подключаемого к взрывной машинке, увеличивается также напряжение, но ток значительно уменьшается. При уменьшении сопротивления взрывной сети ток значительно увеличивается. Необходимо помнить, что при использовании машинки ПМ-1 нельзя определять ток в сети простым делением напряжения на зажимах машинки на величину сопротивления сети, как это делается при использовании осветительных или силовых электролиний и передвижных электростанций.
Данные о величине максимальных напряжений на зажимах машинки и о токе в цепи при различных значениях величины внешнего сопротивления приведены в табл. 25.
Из табл. 25 видно, что гарантийный ток в 1,8 а обеспечивается только при подключении к зажимам ПМ-1 электровзрывной сети сопротивлением не более 130 Ом.
Таблица 25
Максимальные напряжения на зажимах взрывной машинки ПМ-1 и ток в сети при различной величине внешнего сопротивления
Внешнее сопротивление в Ом | Напряжение на зажимах взрывной машинки в в | Ток в сети в а |
40 | 122,0 | 2,92 |
80 | 188,1 | 2,35 |
130 | 238,7 | 1,83 |
200 | 280,6 | 1,40 |
250 | 304,0 | 1,21 |
300 | 321,3 | 1,07 |
Взрыв при помощи взрывной машинки ПМ-1 производится в порядке, указанном в табл. 26.
Во время работы ключ от взрывной машинки должен находиться только у лица, производящего взрыв. Перед каждым взрывом машинку необходимо испытать на исправность действия при помощи специального прибора — пульта.
Взрывную машинку, даже неисправную, разбирать воспрещается. Кожух разрешается снимать только для чистки, смазки и смены неисправной пружины.
Чистка машинки ПМ-1 заключается в обтирании частей и тщательной очистке кисточкой или мягкими льняными тряпками несмазываемых частей. Пыль с динамомашины сдувают мехом, коллектор протирают чистой тряпкой. Раму с пружиной снимают и промывают керосином или бензином, после чего ее устанавливают на место. При установке рамы с пружиной необходимо следить за тем, чтобы контактный сегмент контактного зубчатого колеса замыкал контактные пластины. Далее осматривают все части и механизмы машинки для выявления дефектов и их устранения. Подшипники вала пружины, вала якоря и контактного зубчатого колеса смазывают маслом, а поверхность храпового и зубчатых колес, пластинчатых пружин, спусковой собачки и кулачка, вал пружины и раму — вазелином. Остальные части и особенно контактные приспособления не смазывают. Поверхность контактных пластин, коллектора и контактных зажимов очищают мелкой стеклянной (не наждачной) бумагой и очищают тряпкой. Смазку машинки при регулярной ее эксплуатации рекомендуется производить 2 раза в год — летом и зимой.
Пружины в заведенном состоянии снимать воспрещается. После смены пружины проверяют исправность машинки — механической и электрической частей.
Проверка исправности взрывной машинки ПМ-1 производится при помощи пульта.
Таблица 26
Порядок производства взрыва и взаимодействие частей взрывной машинки
Порядок производства взрыва | Взаимодействие частей машинки (см. рис. 78 и 79) |
| Вывинчивается винт запора |
Рис. 81. Пульт для испытания взрывной машинки ПМ-1:
1 — зажимы для подключения взрывной машинки ПМ-1; 2 — зажимы для подключения взрывной машинки ПМ-2; 3 — смотровое окно неоновой лампочки; 4 — подвижная шкала; 5 — неподвижная стрелка; 6 — вращающаяся рукоятка; 7 — пластмассовый кожух
Вращающаяся шкала 4 имеет верхний ряд делений с цифрами, обозначающими величину включенного при помощи реостата сопротивления в омах в случае проверки исправности взрывной машинки ПМ-1, и нижний ряд цифр в случае проверки взрывной машинки ПМ-2.
Рис. 82. Устройство бумажного конденсатора и его секции
Для проверки исправности взрывной машинки ПМ-1 необходимо:
- при помощи вращающейся рукоятки установить подвижную шкалу 4 так, чтобы цифра 290, обозначенная в верхнем ряду делений, встала против неподвижной стрелки 5. При этом пульт окажется включенным на сопротивление, равное 290 Ом,
- завести до отказа пружину взрывной машинки ПМ-1;
- одни концы двух коротких проводников подключить к зажимам взрывной машинки ПМ-1, а другие концы — к зажимам 1 пульта (против букв ПМ-1);
- поворотом ключа спустить пружину взрывной машинки. Если неоновая лампочка под смотровым окном 3 вспыхнула, значит взрывная машинка исправна. В противном случае взрывной машинкой пользоваться нельзя.
Конденсаторные взрывные машинки представляют собой переносный источник электрического тока, действие которого основано на мгновенной отдаче в электровзрывную сеть электрической энергии, накопленной в конденсаторе. Основным преимуществом конденсаторных взрывных машинок по сравнению с динамоэлектрическими является их значительная мощность, что позволяет взрывать группы электродетонаторов, соединенных последовательно, параллельно и смешанно.
Конденсатор — прибор, состоящий из двух металлических пластин, между которыми находится изолирующее вещество диэлектрик. Пластины называют обкладками конденсатора. Если пластины конденсатора соединить с источником постоянного тока, то на них будут накапливаться разные по знаку электрические заряды, которые будут притягиваться один к другому. Эти заряды могут оставаться на обкладках конденсатора продолжительное время, даже после отключения источника тока. Таким образом, конденсаторы являются накопителями электрической энергии. Чем больше величина обкладок конденсатора, тем больше его емкость.
В конденсаторных взрывных машинках (КПМ-2) применяются бумажные конденсаторы (рис. 82).
Рис. 83. Конденсаторная взрывная машинка КПМ-2 (со снятым кожухом): 1 и 2 — гнезда для линейных зажимов; 3, 5, 14, 15 и 22 — контакты; 4 — конденсатор удвоения; С — сигнальная лампа; 7 — индуктор; 8 — патрон для установки сигнальной лампы; 9 — передаточное зубчатое колесо; 10 — кнопка взрыва В; 11 — заслонка пружинная; 12 — отверстие для ввертывания и вывертывания ручки индуктора; 13 — пластмассовая крышка корпуса; 16 — автотрансформатор; 17 — разрядное сопротивление, равное 39 тыс. Ом; 18 — сопротивление, последовательно включенное с сигнальной лампой, равное 15 тыс. Ом; 19 и 20 — селеновые выпрямители; 21 — запасная сигнальная лампа; 23 — зажим для закрепления запасной сигнальной лампы; 24 — панель металлическая для установки и монтажа всех составных частей машины; 25 — блок конденсаторов-накопителей
В бумажных конденсаторах диэлектриком служит специальная тонкая бумага, пропитанная парафином, а металлические обкладки изготовляются из оловянной или алюминиевой фольги. Две полосы фольги с проложенными между ними и поверх них более широкими бумажными прокладками свертывают в рулон, помещаемый в металлический корпус с изолированными выводами от обкладок. В зависимости от емкости конденсатора в металлическом корпусе можно разместить несколько рулонов или секций, соединенных между собой. Единица измерения емкости называется фарадой; одна миллионная часть фарады называется микрофарадой.
Рис. 84. Общий вид конденсаторной взрывной машинки КПМ-2:
26 — электровзрывная сеть; 27 — зажимы для подключения взрывной сети; 28 — корпус пластмассовый; 29 — окошко сигнальной лампы; 30 —пульт; 31 — карман для размещения пульта; 32 — ремень; 33 — ручка индуктора; 34— прокладка резиновая; 35 — футляр с плечевым ремнем; 36 — ручка
Рис. 85. Электрическая схема машинки КПМ-2 при вынутой ручке индуктора
Конденсаторная взрывная машинка КПМ-2 (рис. 83 и 84) состоит из индуктора, автотрансформатора, селеновых выпрямителей и конденсатора удвоения, блока конденсаторов.
Накопителей, сигнальной лампы, системы контакторов, металлической панели, пластмассового корпуса, пульта и футляра с плечевым ремнем.
Индуктор 7 представляет собой двухполюсный генератор переменного тока с постоянными магнитами, якорем и коллектором. На валу якоря закреплено зубчатое колесо малого диаметра. Якорь приводится во вращение ручкой индуктора 33. Индуктор вырабатывает ток напряжением около 100 в.
Автотрансформатор 16 повышает напряжение, снимаемое с индуктора, до 750 в.
Селеновые выпрямители 19 и 20 выпрямляют ток и совместно с конденсатором удвоения 4 образуют схему удвоения напряжения, повышая его до 1 500 в. Этот ток поступает в блок конденсаторов-накопителей.
Блок, конденсаторов-накопителей 25 состоит из трех параллельно соединенных конденсаторов, накапливающих энергию для взрыва.
Сигнальная неоновая лампа 6 установлена в патрон 8 и служит для подачи сигнала о заряде блока конденсаторов-накопителей 25 до напряжения 1 500 в. На панели 24 имеется зажим 23 для закрепления запасной сигнальной лампы 21. Последовательно с сигнальной лампой 6 подключено сопротивление 18.
Рис. 87. Электрическая схема машинки КПМ-2 при ввертывании ручки индуктора
Рис. 88. Электрическая схема машинки КПМ-2 при вращении ручки индуктора
Система контактов (рис. 85) состоит из контактов 15 и 14, включающих блок конденсаторов-накопителей 25 на разрядное сопротивление 17 при помощи перемещения кулачка, жестко связанного с пружинной заслонкой 11, закрывающей отверстие 12 при вынутой ручке индуктора 33; контакта 5, автоматически включающего блок конденсаторов-накопителей 25 в зарядную цепь машины при вращении ручки индуктора 33; контактов 22 и 3, переключающих блок конденсаторов-накопителей 25 при нажатии кнопки взрыва В10 с зарядной цепи на линейные зажимы 1 и 2, к которым подключается электровзрывная сеть.
Металлическая панель 24 (см. рис. 83) служит для установки и монтажа всех составных частей машины и пластмассовой крышки корпуса 13. На крышке 13 имеется отверстие для кнопки взрыва В и отверстие 12 для ввертывания ручки индуктора 33 (см. рис. 84). Отверстие 12 закрывается пружинной заслонкой 11.
Рис. 89. Электрическая схема машинки КПМ-2 после прекращения вращения ручки индуктора и подключения электровзрывной сети
Рис. 90. Электрическая схема машинки КПМ-2 при нажатии кнопки взрыва В
Пластмассовый корпус (волокнитовый) 28 предназначен для размещения металлической панели с установленными на ней всеми частями машинки. Плотное соединение корпуса 28 и его крышки 13 осуществляется при помощи резиновой прокладки 34 и восьми винтов. С другой торцовой стороны корпуса 28 машинки расположены два зажима 27 для подключения взрывной сети. Сверху на корпусе укреплена ручка 36.
Футляр 35 с плечевым ремнем предназначен для укладки машинки КПМ-2 и пульта 30. Пульт размещается в кармане 34 футляра.
Размеры взрывной машинки КПМ-2 составляют 180 X 120 X 260 мм, а ее вес с футляром равен 7,8 кг.
Порядок производства взрыва при помощи машинки КПМ-2, взаимодействие ее частей и принцип действия представлены на рис. 85—91 и в табл. 27.
Рис. 91. Электрическая схема машинки КПМ-2 при отпускании кнопки взрыва В
Рис. 92. Пульт машинки КПМ-2
Машинкой КПМ-2, по данным А. И. Лурье, можно взорвать до 100 последовательно соединенных электродетонаторов с константановыми мостиками накаливания при общем сопротивлении электровзрывной сети не более 150 Ом. При параллельной пучковой схеме соединения взрывной сети из двух параллельных ветвей предельно допустимое сопротивление составляет 37,5 Ом, при трех параллельных ветвях — 16,7 Ом, при четырех ветвях — 9,4 Ом и при пяти ветвях — 6 Ом. При параллельно-последовательной схеме соединения взрывной сети с парным включением электродетонаторов предельно допустимое сопротивление не должно превышать 37,5 Ом. При последовательно-параллельной схеме соединения взрывной сети с парным включением электродетонаторов предельно допустимое сопротивление при двух параллельных ветвях составит 9,4 Ом, а при трех ветвях — 4,4 Ом.
Необходимо помнить, что при использовании конденсаторных взрывных машинок нельзя определять ток в сети делением напряжения на зажимах машинки на величину сопротивления сети.
Перед началом работы необходимо произвести проверку исправности машинки при помощи пульта (рис. 92), входящего в комплект последней.
Пульт КПМ-2 представляет собой проволочное сопротивление, равное 550 Ом, размещенное в пластмассовом корпусе.
Таблица 27
Порядок производства взрыва при помощи взрывной машинки КПМ-2, взаимодействие ее частей и принцип действия
Порядок производства взрыва | Взаимодействие частей и принцип действия машинки |
1. Приподнять пружинную заслонку и ввернуть ручку индуктора (рис. 86, а) | 1. При поднятой до отказа кверху пружинной заслонке 11 контакты 15 и 14 отключают блок конденсаторов-накопителей 25 от разрядного сопротивления 17 (возвращению пружинной заслонки 11 в исходное положение мешает ввернутая ручка индуктора 33). Ручка 33 индуктора навертывается на вал передаточного зубчатого колеса 9 (рис. 87). |
2. Равномерно вращать ручку индуктора по часовой стрелке в течение 3—10сек со скоростью 3—4 оборота в секунду до ровного свечения обоих электродов сигнальной лампы (медленное вращение ручки запрещается) (рис. 86, б) | 2. При вращении ручки 33 индуктора вращается зубчатое колесо 9, приводящее во вращение сцепленное с ним зубчатое колесо якоря индуктора. Одновременно при вращении ручки индуктора замыкается контакт 5, включающий блок конденсаторов-накопителей 25 в зарядную цепь машинки. При вращении якоря индуктор У вырабатывает ток напряжением около 100 в. Этот ток поступает в автотрансформатор 16, повышающий напряжение до 750 в. От автотрансформатора 16 ток поступает к селеновым выпрямителям 19 и 20, которые совместно с конденсатором удвоения 4 выпрямляют ток и увеличивают напряжение до 1 500 в. Выпрямленный ток поступает в блок конденсаторов-накопителей 25. Свечение сигнальной лампы 6 сигнализирует об окончании зарядки блока конденсаторов- накопителей (рис. 88). После прекращения вращения ручки индуктора свечение сигнальной лампы прекращается, контакт 5 автоматически размыкается и отключает блок конденсаторов-накопителей 25 от зарядной цепи. При этом исключается возможность разряда блока конденсаторов-накопителей 25 через селеновые выпрямители 19 и 20 и обеспечивается сохранность заряда блока конденсаторов- накопителей 25 (рис. 89). |
3. Не вывертывая ручки индуктора, присоединить зачищенные концы магистральных проводов к линейным зажимам так, чтобы оголенные части проводов не касались один другого и не сближались между собой (рис. 86, в) | 3. К линейным зажимам 1 и 2 подключается электровзрывная сеть 26 (рис. 89) |
4. Для -производства взрыва нажать кнопку взрыва В до отказа. Взрыв производить не позднее чем через 2 мин после | 4. При нажатии кнопки взрыва В контакты 22 и 3 переключают блок конденсаторов-накопителей 25 с зарядной цепи на линейные зажимы 1 и 2. По электровзрывной сети 26, присоединенной к линейным зажимам 1 и 2, проходит электрический ток, вызывающий взрыв электродетонаторов, включенных в сеть (рис. 90). При отпускании кнопки взрыва В контакты 22 и 3 возвращаются в исходное положение, переключая блок конденсаторов- накопителей 25 с линейных зажимов 1 и 2 на зарядную цепь (рис. 91) |
Порядок производства взрыва | Взаимодействие частей и принцип действия машинки |
5. Резким поворотом, против часовой стрелки, вывернуть и вынуть ручку индуктора и отключить концы магистральных проводов (рис. 86, д) | 5. При вынутой ручке индуктора контакты 15 и 14 включают блок конденсаторов-накопителей 25 на разрядное сопротивление 17, вызывающее разряд блока конденсаторов-накопителей 25 и исключающее возможность случайного взрыва при вынутой ручке индуктора (см. рис. 85) |
Рис. 93. Испытание исправности машинки КПМ-2
Проверка исправности машинки (рис. 93) производится взрыванием двух параллельно включенных электродетонаторов, присоединенных к зажимам пульта и удаленных от него на расстояние не менее 20 м. Оба электродетонатора при испытании машинки должны взорваться. Машинку следует предохранять от сырости, пыли, грязи и при работе из футляра не вынимать.
Линейные зажимы запрещается замыкать накоротко какими- либо металлическими предметами. Запрещается также касаться линейных зажимов руками в момент нажатия кнопки взрыва В. Ручку индуктора необходимо хранить Только у лица, производящего взрыв.
Порядок производства взрыва при помощи взрывной машинки КПМ-2, взаимодействие ее частей и принцип действия описаны в табл. 27.
В настоящее время некоторые американские фирмы выпускают конденсаторные взрывные машинки, способные взрывать 50 параллельно или до 1 200 последовательно включенных электродетонаторов.
Вопросы для повторения
- Какие источники тока применяются для электровзрывания?
- Особенности применения электроосветительных и электросиловых линий как источника тока для электровзрывания.
- Как оборудуется стационарная взрывная станция для электровзрывания?
- Как устроен переносный взрывной рубильник конструкции инж. Я. X. Эстерова?
- Особенности применения передвижных электростанций как источника тока для электровзрывания.
- Устройство взрывной машинки ПМ-1.
- Как производится испытание исправности взрывной машинки ПМ-1?
- Какое максимальное сопротивление взрывной сети может быть подключено для взрыва машинкой ПМ-1?
- Как производится взрыв машинкой ПМ-1?
- Уход за машинкой ПМ-1.
- Устройство конденсаторной взрывной машинки КПМ-2.
- Как производится испытание исправности взрывной машинки КПМ-2?
- Какое-максимальное сопротивление взрывной сети может быть подключено для взрыва машинкой КПМ-2 при различных схемах соединения электродетонаторов?
- Как производится взрыв машинкой КПМ-2?
- Уход за машинкой КПМ-2.