Расчет электровзрывных сетей

Перед изготовлением электровзрывной сети необходимо произвести ее расчет.

Целью расчета всякой электровзрывной сети является определение ее общего сопротивления. В дальнейшем можно найти силу тока в сети, зная напряжение на зажимах источника тока, или определить необходимое напряжение по принятой силе тока в сети.

Величины силы тока, напряжения и сопротивления связаны между собой законом Ома:

где I_общ – сила тока в амперах (а);

V – напряжение на зажимах источника тока в вольтах (в);

R_общ – сопротивление электровзрывной сети в омах (ом).

В последовательной сети ток протекает по цепи не разветвляясь, т. е. в любой точке сети сила тока имеет одинаковую величину:

i_д = I_общ (2)

где i_д – сила тока в одном электродетонаторе.

Для безотказного взрыва группы электродетонаторов, соединенных последовательно, сила тока в цепи должна быть не менее 1 а .

Сопротивление сети возрастает при удлинении проводов и увеличении количества электродетонаторов. Общее сопротивление всей последовательной сети равно сумме всех сопротивлений, составляющих сеть:

R_общ r_м r_уч r_д n (3)

где r_м – сопротивление магистральных проводов;

r_уч – сопротивление участковых проводов;

r_д – сопротивление электродетонатора в нагретом состоянии (принимается равным 2,5 ом);

n – число электродетонаторов в сети.

При пользовании в качестве источника тока электрическими батареями также учитывается (прибавляется к общему сопротивлению) внутреннее сопротивление батарей, величина которого определяется по таблицам или непосредственным измерением.

Пользуясь формулами (1), (2) и (3), можно решить любую задачу по расчету последовательной электровзрывной сети.

Пример 1. Последовательная сеть состоит из 20 электродетонаторов и саперного провода, расстояния между зарядами 10 м , длина магистрали (от зарядов до подрывной станции) 500 м. Определить тип подрывной машинки, пригодный для взрыва.

Решение:

1) Сопротивление магистральных проводов в оба конца с учетом 10 % слабины при сопротивлении 1 км провода, равном 25 ом ,

2) Сопротивление 20 участков проводов при сопротивлении 1 км провода, равном 25 ом, с учетом 10 % слабины

3) Сопротивление 20 электродетонаторов

r_д = 20 2,5 = 50 ом.

4) Общее сопротивление сети

R_общ = 27,5 + 5,5 + 50 = 83 ом .

5) Величина найденного сопротивления показывает, что для взрыва могут быть использованы машинки ПМ‑1 и КПМ‑2. Машинки ПМ‑2 и ПМ‑3 не годятся.

В параллельной сети ток, идущий по магистрали одним потоком, растекается затем по нескольким параллельным ветвям. Общая сила тока равна сумме величин токов во всех ветвях. Если сопротивления всех ветвей одинаковы, то и токи, проходящие по ним, будут равны между собой. В этом случае общая сила тока I_общ будет равна

I_общ т i_д (4)

где m – число параллельных ветвей;

i_д – ток, потребный для взрывания одиночного электродетонатора.

Для безотказного взрыва электродетонатора, включенного в параллельную сеть, сила тока в ветви должна быть не менее 0,5 а.

Общее сопротивление сети равно

Если сопротивления ветвей не будут одинаковыми, их следует находить отдельно для каждой ветви. По формулам (1), (4) и (5) производится расчет параллельных электровзрывных сетей с ветвями, имеющими одинаковое сопротивление.

Пример 2. Электровзрывная сеть состоит из магистральных проводов общей длиной 300 м(в оба конца) и 15 ветвей с электродетонаторами длиной 10 мкаждая. Проводник – саперный. Определить силу и напряжение источника тока, потребного для взрывания всех электродетонаторов.

Решение:

1) Общая потребная сила тока

I_общ = 15 × 0,5 = 7,5 а .

2) Сопротивление магистральных проводов

3) Сопротивление проводов одной ветви

4) Общее сопротивление сети

5) Потребное напряжение на зажимах источника тока

V = 7,5 × 7,7 = 57,8 в .

При смешанных сетях расчетные формулы зависят от системы соединений электродетонаторов. Если сеть включает в себя несколько параллельных ветвей, имеющих равное сопротивление и состоящих из групп последовательно соединенных электродетонаторов, то расчеты ведутся по формулам:

1) Общее сопротивление сети

где r_уч – сопротивление всех участковых проводов одной параллельной ветви, имеющей n электродетонаторов; m – число ветвей.

2) Общая сила тока

I_общ m i_д (7)

Для безотказности взрыва всех электродетонаторов, включенных в ветвь смешанного соединения, сила тока в ветви не должна быть менее 1 а.

Пример 3. Смешанная электровзрывная сеть состоит из магистральных проводов общей длиной 600 м и 3 ветвей, включающих в себя по 8 последовательно соединенных электродетонаторов. Провода – саперные. Электродетонаторы соединены между собой и с магистралью отрезками проводов длиной по 4 м. Определить силу тока и потребное напряжение источника тока для взрывания всех электродетонаторов.

Решение:

1) Общая потребная сила тока

I_общ = 3 × 1 = 3 а .

2) Сопротивление магистральных проводов

3) Сопротивление участковых проводов в каждой ветви

4) Общее сопротивление сети

5) Потребное напряжение на зажимах источника тока

V = 3 × 21,9 = 65,7 в .

Работа команды по прокладыванию электровзрывной сети и оборудованию подрывной станции.

Команда, выделенная для изготовления и прокладки электровзрывной сети и оборудования подрывной станции, подразделяется на три расчета, выполняющих каждый определенную задачу. Первый расчет прокладывает магистраль, второй изготавливает участковую сеть, а третий производит оборудование подрывной станции.

Из поставленной командиром задачи старшему команды должно быть известно: местонахождение подрываемого объекта, количество одновременно взрываемых зарядов, тип соединений электровзрывной сети, место расположения подрывной станции, время готовности и сигналы связи. Работа каждого расчета организуется в соответствии с общей задачей команды.

Первый расчет выполняет следующие операции:

• получает с полевого склада саперный провод и омметры, проверяет их и, если нужно, производит исправление порывов и ремонт изоляции проводов;

• ознакамливается с местом расположения подрывной станции, подрываемым объектом и направлением укладки магистрали;

• концы проводов магистрали привязывает со слабиной у подрываемого объекта;

• разматывает катушку с проводом до подрывной станции; если провода одной катушки недостаточно, то сращивает с ним провод второй катушки;

• по окончании прокладки проверяет провода магистрали малым омметром, затем концы проводов разъединяет и тщательно их изолирует;

• вдоль проложенных проводов магистрали отрывает траншею глубиной 40–50 см;

• укладывает провода в отрытую траншею, засыпает грунтом и маскирует;

• повторяет проверку проводов малым омметром.

Для надежности взрыва желательно проложить запасную магистраль на случай повреждения основной. Правила укладки запасной магистрали такие же, как и для основной. Дублирование взрыва может быть осуществлено и огневым способом, для чего, кроме электровзрывной, прокладывают еще сеть из детонирующего шнура, закапывая ее в траншею.

Второй расчет выполняет следующие операции:

• получает с полевого склада требуемое количество (с запасом) электродетонаторов, омметры, а при надобности и калибровку; за хранение и учет электродетонаторов отвечает старший расчета;

• ознакамливается с подрываемым объектом, местами расположения зарядов и началом магистральной сети;

• нарезает концевики участковых проводов нужной длины;

•укладывает провода на объекте по схеме, указанной командиром;

• укрепляет на подрываемом объекте или около него электродетонаторы с таким расчетом, чтобы они находились не ближе 1 м от зарядов;

• сращивает проводники электродетонаторов с концевиками участковых проводов, не делая изоляции сростков;

• с разрешения старшего команды проверяет участковую сеть по элементам и в целом наружным осмотром и малым омметром, устраняя обнаруженные неисправности;

• производит изоляцию всех сростков;

• по указанию командира присоединяет участковую сеть к магистральным проводам.

Третий расчет выполняет следующие операции:

• получает с полевого склада подрывные машинки, проверяет их исправность и ключи от машинок сдает старшему команды; машинки находятся под охраной одного из солдат;

• в указанном командиром районе выбирает место для подрывной станции;

• производит отрывку укрытия для защиты людей и материальной части от огня противника и обломков подрываемого объекта.

После проверки магистральных проводов к их изолированным концам из состава третьего расчета выставляется часовой, который никого к ним не допускает без личного приказания старшего команды; под охраной этого же часового находятся и подрывные машинки или другие источники тока. Батареи и аккумуляторы хранятся на подрывной станции в ящике под замком, ключ от которого находится у старшего команды.

При последовательной электровзрывной сети по выполнении первым и вторым расчетами всех операций с подрывной станции производится проверка исправности всей сети малым омметром. Для проверки исправности параллельной или смешанной электровзрывной сети необходимо измерить большим омметром раздельно сопротивления магистральных линий и последовательных участковых ветвей с электродетонаторами, а также общее сопротивление сети, после чего произвести расчет общего сопротивления сети по теоретическим формулам. Если величины рассчитанного и фактически замеренного общего сопротивления сходятся, значит сеть исправна.

Приведенный примерный порядок работы команды по прокладыванию электровзрывной сети и оборудованию подрывной станции представляет собой лишь один из вариантов. Возможен и другой порядок работ. В частности, если команда малочисленна, она на расчеты не подразделяется, а выполняет операции поочередно: сначала первого, затем второго и, наконец, третьего расчетов.