Расчет электровзрывной сети

1. Выбираем тип взрывного прибора исходя из расчетного количества электродетонаторов.

Основную роль при электрическом взрывании играет обеспечение условий безотказного взрывания всех включенных в сеть электродетонаторов. Для этого надо знать основные характеристики электродетонаторов.

Характеристика современных электодетонаторов слагается из следующих основных величин:

− R_эд − с опротивление электродетонатора, слагающееся из сопротивления мостика накаливания и концевых проводов. У электродетонаторов эта величина находится в пределах 2-9 Ом.

− J_б − максимальный безопасный ток – верхний предел постоянного тока, не вызывающий взрыва электродетонатора. Эта величина тока находится в пределе 0.18 А.

− k_в – импульс воспламенения – наименьшее значение импульса тока, обеспечивающее взрыв электродетонатора, А²с;

,

где J² – воспламеняющий ток, А

t_в – минимальное время протекания воспламеняющего тока, обеспечивающее взрыв электродетонатора, с.

S – чувствительность электродетонатора, (А²с)^-1 – величина обратная импульсу воспламенения

J_min. – м инимальный безотказный ток – наименьшая величина тока, обеспечивающая безусловное взрывание электродетонаторов.

Для взрывания одиночного электродетонатора при постоянном токе – J_min..=1, 38 А;

Для взрывания одиночного электродетонатора при переменном ток е – J_min.=1, 47 А;

J_гар – гарантийная величина тока.

При постоянном токе:

− при взрывании до 100 электродетонаторов – J_гар = 1, 0 А;

− привзрывании до 300 электродетонаторов – J_гар = 1, 3 А;

При переменном токе – J_гар= 2, 5 А.

Расчет электровзрывных сетей сводится к определению схемы монтажа ее элементов и определению величины тока, проходящего через мостик накаливания электродетонаторов.

2. Порядок расчета электровзрывных сетей:

− определяется сопротивление каждой ветви;

− подсчитывается сопротивление магистральных проводов;

− вычисляется общее сопротивление электровзрывной сети;

− определяется величина тока в ветвях и в отдельных электродетонаторах.

Электровзрывная сеть считается удовлетворительной, если при принятой схеме соединения через каждый электродетонатор проходит ток силой не менее 1 А при мгновенном взрывании до 100 электродетонаторов, 1, 3 А - более 100 электродетонаторов при взрывании постоянным током и 2, 5 А – при взрывании переменным током.

Общее сопротивление электровзрывной сети и силы тока в каждом электродетонаторе рассчитываются по известным формулам.

Для последовательной схемы соединения:

а) сопротивление магистральных проводов, Ом

где R_пр – сопротивление постоянного специального кабеля, проложенного к району взрывных работ, Ом;

r_м.пр – сопротивление 1 км провода, Ом;

l_м.пр. – длина магистрального провода, км.

Рассчитываем сопротивление магистральных проводов по формуле

где ρ − удельное сопротивление:

для меди − ρ = 0, 0175 Ом мм²/м;

для алюминия − ρ = 0, 0280 Ом мм²/м;

для железа − ρ = 0, 1320 Ом мм²/м.

где l _м – длина магистрального провода (для магистральных проводов берется двойная длина), м;

d – диаметр магистрального провода, мм;

1, 1 – коэффициент учета дополнительного сопротивления для сростков проводов;

S – площадь сечения провода, мм².

б) Рассчитываем сопротивление соединительных проводов по формуле:

где ρ − удельное сопротивление:

для меди ρ = 0, 0175 Ом мм²/м;

для алюминия ρ = 0, 0280 Ом мм²/м;

для железа ρ = 0, 1320 Ом мм²/м;

lс − длина соединительных проводов; м;

d − диаметр соединительных проводов, мм;

S – площадь сечения провода, мм.

4. Нахождение общего сопротивления электровзрывной сети.

Общее сопротивление электровзрывной сети зависит от схемы соединения.

При последовательной схеме соединения электродетонаторов

где r – сопротивление одного электродетонатора с концевыми проводами, Ом;

n – число электродетонаторов в сети.

При параллельной схеме соединении электродетонаторов в сети

где n – число электродетонаторов в сети.

При смешанном соединении электродетонаторов в сети

где m – число групп, соединенных последовательно;

n₁ – число параллельно соединенных ЭД в сети.

5. Нахождение величины тока в электровзрывной сети.

Величину тока в электровзрывной сети определяют по формуле:

где E – ЭДС источника тока, В;

R – общее сопротивление сети, Ом;

r₀ – внутреннее сопротивление источника тока, учитываемое при использовании взрывных машинок.

При последовательной схеме соединения электродетонаторов ток в каждом электродетонаторе равен току в сети

где J – ток в сети, А;

j – ток в каждом ЭД, А.

При параллельной схеме соединении электродетонаторов в сети:

Ток в сети:

Ток в каждом электродетонаторе:

где n – число ЭД в сети.

При смешанном соединении электродетонаторов в сети

Ток в сети:

Ток в каждом электродетонаторе

где n₁ – число ЭД в сети.

Формулы для расчета смешанных соединений действительны при одинаковом числе ЭД в группах.

Если же число ЭД в группах разное, расчеты усложняются.

В этом случае сила тока определяется через общую проводимость всех ветвей сети.

тогда R_в – Ом.

Общая величина тока в электровзрывной сети