Қазбалар үшін қозғалтқышты басқару панельдерін қалай тиімді түрде баптауға болады?

Қатты қазбалы орталар үшін қозғалтқыштарды басқару панельдерін жобалау

Тоқыма, ылғал және аса жоғары температуралар: материалдарды таңдау және корпусқа беріктік беру

Көмір өндіру операцияларында қолданылатын қозғалтқыштарды басқару панельдері күнделікті тұрғыдан алып қарағанда қатты қиындықтарға ұшырайды. Олар ұнтақ тәрізді тозаң бөлшектерінен бастап, өте ылғалды жағдайларға дейін, сондай-ақ температураның тербелісіне — арктикалық ашық шахталардағы қатты суық -30 градус Цельсийден бастап, жылу жиналатын терең қойма қазбаларындағы қатты ыстық 60 градус Цельсийге дейін — төзуге тиіс. Бұл қатал ортаға қарсы қорғау үшін өндірушілер әдетте немесе штампталған болаттан жасалған, немесе УК-тің әсеріне төзімді поликарбонат қораптарды таңдайды; оларда арнайы IP66 дәрежелі салынған орамдар болады. Бұл шешімдер тозаңды толығымен сыртқа шағылады және жоғары қысымды су шашыратқыштарға да жақсы төзеді. Бұл панельдердің ішіндегі жылу режимін реттеу мәселесіне келгенде, басқа альтернатива жоқ — қажетті инвестицияларды жасау керек. Көптеген кәсіпорындар электрондық құрылғылар үшін қауіпсіз температуралық шектерді сақтау үшін вортекс салқындатқыштар немесе NEMA 4X стандартына сай ауа-райы жабдықтарын орнатады. Қалыптыдан гөрі жабдықтарды тезірек коррозияға ұшырататын дымқыл көмір өндірілетін аймақтар үшін, цинктелген алюминий қораптар мен штампталған болат компоненттеріне ауысу үлкен айырмашылық әкеледі. 2023 жылғы соңғы салалық есептерге сәйкес, осы комбинация ұқсас жағдайларда қалыпты көміртекті болат нұсқаларымен салыстырғанда басқару панельдерінің қызмет ету мерзімін екі есе арттырады.

IP66/NEMA 4X және NEMA 12: Кіріс қорғауын беттік, жер асты және сулы руда ортасына сәйкестендіру

Кіріс қорғауының дұрыс деңгейін таңдау негізінен құрылғы күнделікті қандай ортада жұмыс істейтініне байланысты. IP66 немесе NEMA 4X рейтингімен белгіленген қорғау қабықтары барлық тозаңды ұстап тұрады және жоғары қысыммен жууды шыдайды, сондықтан олар жер астындағы сулы қоспалардың сорғылау аймағында, ұсақтағышқа ағызатын конвейерлердің маңында және әсіресе қышқылдық лейчинг аймақтарында міндетті түрде қолданылуы керек, себебі онда коррозия мен су үнемі проблема тудырады. Жер бетіндегі құрғақ аймақтар үшін NEMA 12 деңгейіндегі қорғау қабықтары конвейерлік ленталардың басқару жүйелері сияқты тозаңды немесе май буы бар орталарда жақсы жұмыс істейді. Алайда ең маңыздысы — NEMA 4X қорғау қабықтарының коррозияға қарсы әсері қаншалықты жоғары екендігі. Минералды өңдеу өндірістерінде өткен жылы жүргізілген алаңдық сынақтар көрсеткендей, тұзды ауа немесе қатаң химиялық заттар әсерінен пайда болатын ақаулар саны осы қорғау қабықтарын қолданған кезде шамамен үштен біріне дейін азаяды.

Сенімді электр қозғалтқыштарын басқару үшін жиілік өзгерткіштерді және қорғау құралдарын интеграциялау

Айнымалы жиіліктің қозғалтқышы мен сервожүйелік қозғалтқыштың оптимизациясы: тасымалдаушылар мен көтергіштер үшін момент реакциясы, рекуперативті тежеу және гармоникалық сүзгілеу

Тау-кен ісінде айнымалы жиілікті жетектер (АЖЖ) мен серво жетектері электр қозғалтқыштарын басқару үшін жылдам және тиімді шешімдер ұсынады. Тұрақсыз руда жүктемесін көтеретін конвейерлермен жұмыс істеген кезде бұл жүйелер жүктемедегі өзгерістерге 100 миллисекундтан кем уақыт ішінде реакция береді, ол белтің сырғып кетуін тоқтатады және көлемдегі кенеттен болған өсу кезінде материалдардың төгілуін болдырмауға көмектеседі. Регенеративті тежеу функциясы да көтергіштер мен төмендейтін конвейерлер үшін өте тиімді. Ол әдетте шығынға кететін кинетикалық энергияны сақтайды, нәтижесінде өрістегі сынақтарға сәйкес жалпы қуаттың пайдаланылуы 25 пен 40 пайыз арасында азаяды. Тағы бір маңызды мәселе — электрлік тазалық үшін гармоникалық сүзгілеу. Активті сүзгілер ұсақтағыштардың тізбегіндегі жалпы искаженияны 5% төменгі деңгейде ұстайды, ол барлық сезімтал ПЛК және құрал-саймандарды осындай ортада табиғи түрде пайда болатын кернеу тербелістерінен зақымданудан қорғайды.

• Жүк тіркеу нақты уақыттағы моменттің адаптациясы кен көлемінің өзгеруі кезінде белттің тартылуын қамтамасыз етеді
• Энергияны қалпына келтіру қайта қалыпқа келтірілген қуат көршілес жабдыққа беріледі немесе сәйкес инверторлар арқылы желіге қайтарылады
• Электрлік тазалық көп деңгейлі сүзгілеу қозғалтқыш шуын төмен кернеулі басқару сымдарынан бөліп тұрады

Координацияланған қозғалтқыш қорғау: Асып жүктелу релелері, жерге қосылу ақауын анықтау және қозғалтқыш басқару панеліндегі жылулық модельдеу

Бүгінгі күнгі қозғалтқыштарды басқару панельдері тек орнатылған шектерге сәйкес қалыпты жұмыс істеумен шектелмейтін, ақылды қорғау жүйелерімен жабдықталған. Бұл панельдер қозғалтқыштың айналасындағы температура мен оның орамдарының ішіндегі температура өзгерген сайын жүктеменің артуына қатысты реакцияларын үнемі түзететін жылулық модельдерді қолданады. Нәтижесінде қозғалтқыштар желдету жеткіліксіз болатын ыстық, ылғалды жер асты орындарына орнатылған кезде де шамамен 18 пайызға ұзағырақ жұмыс істейді. Электрондық асыра жүктелу релелері токтың фазалары арасындағы тепе-теңдіксіздікті бақылайды, ал бөлек жерге қосылу ақауларын анықтаушылар изоляциядағы 50 миллиамперлік саңылау ақауын да анықтай алады. Барлық бұл мүмкіндіктерді «аймақтық таңдаулы блоктау» деп аталатын технологиямен бірге қолданғанда, бүкіл жүйе электрлік ақауларды оннан бір секундтан кем уақыт ішінде анықтап, оларды изоляциялай алады. 2023 жылы өндіріс саласында жүргізілген соңғы зерттеулерге сәйкес, мұндай жабдықтар қажетсіз қозғалтқыштардың тоқтауының шамамен оннан тоғызын алдын ала тоқтатады.

• Термиялық бейімделу динамикалық профилдеу жабық немесе шектеулі орын алатын қораптардағы жылу жиналуын компенсациялайды
• Ақаулық иерархиясы приоритетті тоқтату логикасы жергілікті ақаулар кезінде жоғарғы деңгейдегі процестің үзілмей жұмыс істеуін қамтамасыз етеді
• Алдын ала сақтанба техникалық қызмет көрсету үздіксіз жылу бақылауы сыни шектерге жеткенге дейін ескертуді іске қосады

Сәйкестікті, қауіпсіздікті және қауіпті аймақтарға арналған сертификаттауды қамтамасыз ету

UL 508A, UL 698A және NFPA 79: Тау-кен ісіндегі сертификатталған электр қозғалтқыштарды басқару панельдері үшін маңызды стандарттар

Дұрыс сертификаттау тек қағаз-қүжаттарды рәсімдеу емес — бұл қауіпсіз жұмыс істеудің негізін қалайды. UL 508A стандарты өнеркәсіптік басқару панельдерін жасауға арналған талаптарды белгілейді: компоненттердің бір-бірінен қандай қашықтықта орналасуы керек, қысқа тұйықталу кезінде олар қандай жүктемелерді шыдай алады, сондай-ақ жүйе бойынша сымдарды қалай өткізу керек — барлығын қамтиды. UL 698A стандартына келгенде, бұл стандарт көмір кен орындары сияқты қауіпті аймақтар мен Class I немесе II классты ортада жұмыс істейтін басқа да орындарға бағытталған. Ол доғалық шамаларға қатысты қатаң сынақтарды, жабдықтың уақыт өте келе жылуға төзімділігін, сонымен қатар бөлшектердің жанып, жарылыс туғызбауын қамтамасыз етеді. Содан кейін NFPA 79 стандарты бұл талаптармен бірге қолданылады. Бұл стандарт өткізгіштердің ең кіші мүмкін болатын өлшемін көрсетеді, дұрыс жерге қосу ( grounding ) әдістерін түсіндіреді және қуаттық желілердің басқару тізбегіне қаншалықты жақын орналасуына жол беретінін нақтылайды. Бұл ережелер шынымен минералды өңдеу зауыттарында өрттерді болдырмауға және ақаулардың таралуын тоқтатуға көмектеседі. Бұған нақты әлемдік деректер де дәлел болып табылады. 2023 жылғы MSHA-ның соңғы қауіпсіздік есептеріне сәйкес, сертификаттауды өткізбейтін кен орындарында электрлік ақаулар шамамен 23% көбейеді.

Жарылысқа төзімді корпус және I класстың 1-ші бөлімі/1-ші аймақ ортасы үшін MSHA стандарттарына сәйкес келетін авариялық тоқтату жүйелері

Жарылысқа төзімді корпус жағдайында метан жиналатын немесе тозаң бөлшектері тұтануы мүмкін аймақтарда — мысалы, көмір өндіру операцияларының маңында немесе тасымалдау кезінде ұсақ рудалармен жұмыс істеген кезде — міндетті түрде қолданылуы керек. Бұл корпустар арнайы жасалған, өте дәл токарлаумен жасалған оттың жолы бойынша қосылыстар арқылы ішіндегі шамданған искраларды ұстап тұрады, сонымен қатар корпус ішіндегі қысымды реттейтін жүйелер арқылы оттың сыртқа таралуын болдырмауға көмектеседі. MSHA стандарттарына сәйкес, авариялық тоқтату механизмдері температура минус 40 градус Цельсийге дейін төмендеген кезде де электр қозғалтқыштарды жарты секунд ішінде толық өшіруі керек. Бұл қауіпсіздік функциялары бір компоненттің кенеттен ақауға ұшырауы жағдайында да дұрыс жұмыс істеуі тиіс. Бұл конструкциялардың ең маңызды аспектілерінің бірі...

• Газ тобы IIC үшін рұқсат етілген кабель өткізу құрылғылары
• Екі каналды, бақыланатын авариялық тоқтату тізбегі автоматты диагностикасымен
• Қораптың сыртқы бетінің температурасын бақылау, ол жергілікті өздігінен тұтану температурасының 80%-дан төмен болуын қамтамасыз етеді

Толық интеграцияланған және расталған кезде бұл жүйелер Сынып I Бөлім 1 ортасында қауіпсіздік аудиторларының Солтүстік Америкадағы көмір өндірісінде жүргізген үшінші тараптың қауіпсіздік аудиттерінің растауы бойынша, жану қаупін 67% азайтады.

Жиі қойылатын сұрақтар (ЖҚС)

Кен орындарындағы электрқозғалтқыштарды басқару панельдері үшін қандай материалдар ең жақсы?

Тұрақтылығы мен тозуға және ылғалға қарсы қорғанысы үшін шойын болат және УК-тің әсерінен тұрақты поликарбонат ұсынылады. Сулы руда ортасында коррозияға төзімділігі үшін порошокты боялған алюминий және шойын болат компоненттері қолданылады.

IP66/NEMA 4X және NEMA 12 рейтингтерінің айырмашылығы неде?

IP66/NEMA 4X дәрежесі толық тозаңнан қорғауға және жоғары қысымды су шашыратуға төзімділік береді, сондықтан ол коррозия мен ылғалдың әсер ететін қатал орталарға сай. NEMA 12 дәрежесі жер бетіндегі құрғақ жағдайлар үшін идеалды, ол тозаң мен май буынан қорғау қамтамасыз етеді.

Жиілікпен реттелетін қозғалтқыштар (VFD) және серво қозғалтқыштар қазбаларды өндіру операцияларын қалай жақсартады?

VFD және серво қозғалтқыштар қозғалтқыштардың жұмысын тиімді басқаруға мүмкіндік береді, жүктеме өзгерістеріне жылдам реакция береді және ағып кетуді болдырмауға көмектеседі. Сонымен қатар, олар электр энергиясын үнемдеу үшін рекуперативті тежеу және электр жүйелерін қорғау үшін гармоникалық сүзгілеу қызметін атқарады.

Қозғалтқыштарды басқару панельдері үшін сертификаттау неге маңызды?

UL 508A, UL 698A және NFPA 79 сияқты сертификаттар қозғалтқыштарды басқару панельдерінің қауіпсіздік стандарттарына сай келуін қамтамасыз етеді, ол электрлік ақауларды азайтады және өрттерді болдырмауға көмектеседі.