Электроснабжение промышленных потребителей

Содержание Введение

1. Основная часть

1.1 Характеристика штамповочного цеха, электрических нагрузок и его технологического процесса

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

2. Расчетная часть

2.1 Категория надежности электроснабжения и выбор схемы электроснабжения

2.2 Расчет электроосвещения

2.3 Расчет электрических нагрузок силового электрооборудования, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов

2.4 Расчет и выбор элементов электроснабжения

2.4.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств

2.4.2 Способы прокладки. Кабельные металлоконструкции

2.4.3 Расчет заземляющих устройств электроустановок

2.5 Расчет токов короткого замыкания

2.6 Выбор аппаратов защиты системы электроснабжения

2.7 Требование к безопасности движения в сооружениях и устройствах электроснабжения железных дорог

3. Экономическая часть

4. Охрана труда Заключение Литература

Введение

Стабильное функционирование отраслей промышленности и сельского хозяйства обеспечивается развитой транспортной системой, в числе которой ведущее место занимает железнодорожный транспорт.

Сегодня в Республике Узбекистан проводятся целенаправленные мероприятия по дальнейшему развитию транспортного потенциала, что способствует укреплению политической и экономической независимости страны, обеспечивает её активную интеграцию в мировое сообщество. В частности, ведется строительство новых железнодорожных линий внутри страны, проводится реконструкция и электрификация основных транзитных железнодорожных участков, производится организация новых маршрутов и формирование контейнерных поездов, с целью открытия клиенто-ориентированных, коротких и удобных путей перевозок.

За годы независимости в Узбекистане сделаны достаточно весомые шаги по формированию единой сети железных дорог — сданы в эксплуатацию железнодорожные линии: Навои-Учкудук-Нукус и Ташгузар-Байсун-Кумкурган; электрифицированы линии Ташкент-Самарканд и Ташкент-Ходжикент; продолжается электрификация линии Тукимачи-Ангрен; построен совмещенный железнодорожно-автомобильный мост через реку Амударья: проведена реабилитация пути на участке Ташкент-Самарканд-Бухара; завершено строительство волоконно-оптических линий связи протяженностью более 600 км на участке Келес — Бухара.

Железнодорожным транспортом страны перевозится грузов больше, чем всеми остальными видами транспорта. Особенно велико его значение в экспорте и импорте грузов.

На сегодняшний день ГАЖК «Узбекистан темир йуллари» является единым производственно-хозяйственным комплексом, предоставляющим транспортные железнодорожные услуги народному хозяйству и населению Республики Узбекистан.

Общая протяженность сети железных дорог составляет более 6020 км, в т. ч. общего пользования — 4230 км. Средняя плотность железных дорог Узбекистана составляет 13,5 км на 1000 кв. км площади страны. В Узбекистане электрифицировано около 15% железных дорог общего пользования.

Охват средствами диспетчерской централизации составляет 43%, автоблокировкой — 54,6%, бесстыковыми путями —55,8%о.

За период 2004;2008 гг. рост объема перевозок грузов составил 45%, пассажирооборот вырос на 24%. грузооборот на 38%, объемы транзитных перевозок увеличились на 52%.

Несмотря на мировой финансово-экономический кризис, который способствует снижению объемов перевозок грузов в целом в большинстве стран мира, в Республики Узбекистан продолжается рост объемов перевозок. Особо следует отметить рост объема перевозок транзитных грузов в направлении Афганистана и Ирана.

В ГАЖК «Узбекистан темир йуллари» проводится работа по обновлению парка подвижного состава, до настоящего времени продлены сроки службы более 7000 грузовых, более 300 пассажирских вагонов и около 350 секций локомотивов. Кроме того, организовано строительство пассажирских вагонов, цистерн, крытых вагонов и полувагонов на базе имеющихся промышленных предприятий.

Железная дорога за годы независимости и создания государственной акционерной железнодорожной компании не только получила свое мощное развитие в виде новых линий и мостов, выхода на линию скоростных комфортабельных поездов «Регистан» (Ташкент-Самарканд), «Насаф» (Ташкент-Карши), «Шарк» (Ташкент-Бухара), но и украсилась красивейшими зданиями вокзалов, которые стачи олицетворением мощи и прогресса страны, щедрости и гостеприимства нашего народа.

В целях организации первого в Центральной Азии высокоскоростного пассажирского движения от Ташкента до Самарканда, ведутся переговоры с компанией «Тальго» (Испания) по приобретению высокоскоростного электропоезда, согласно подписанного Меморандума. Применение подвижного состава компании Тальго" позволит минимизировать затраты на модернизацию верхнего строения пути на участке высокоскоростного движения.

В целях обеспечения непрерывного и безопасного перевозочного процесса осуществляются проекты по обновлению и модернизации подвижного состава, как за счет собственных средств компании, так и с привлечением кредитных средств международных финансовых институтов.

Управление эксплуатации локомотивов является одним из важных подразделений ГАЖК «Узбекистан темир йуллари» и имеет в своем распоряжении мощный парк тяговой силы — тепловозов, электровозов и обеспечивает все виды пассажирских, пригородных и грузовых перевозок, маневровые работы. В восьми, имеющихся в распоряжении управления, депо выполняются работы по обслуживанию и ремонту техники.

В целях более высокого сервисного обслуживания пассажиров в 2004 году компанией за счет кредитной линии ЕБРР были приобретены 12 современных электровозов производства Чжучжоуского электровозостроительного завода (КНР) общей стоимостью 40 млн долл. США. Производство локомотивов на данном заводе осуществляется под контролем и на основе высокотехнологического оборудования компании Siemens, которое соответствует европейским стандартам качества. Указанные электровозы используются как для грузового, гак и для пассажирского движения. В восьми, имеющихся в распоряжении управления, депо перевозок, маневровые работы. В восьми, имеющихся в распоряжении управления, депо Меморандум с Чжучжоуским электровозостроительным заводом о создании центра сервисного обслуживания электровозов. В 2008 году ГАЖК «Узбекистон темир йуллари» подписала контракт с Чжучжоуским электровозостроительным заводом на покупку 15 пассажирских электровозов общей стоимостью 73,8 млн. долларов США.

В период 2009;2013 годов предусматривается приобретение 13 единиц пассажирских тепловозов и 10 секций электровозов.

Компанией также реализуется проект «Модернизация дизельных локомотивов», который предусматривает установку 90 комплектов дизелей производства Коломенского завода (Россия) и вспомогательного оборудования на существующие тепловозы серии ТЭ10М.

На предприятиях республики освоен выпуск триплекса для локомотивов и МВПС, силовых контактов для главного контроллера электровоза, для тепловозов типа ТЭМ-2 и ТЭ-10 изготавливаются цилиндры компрессора КТ-76. Согласно ежегодного Единого комплексного плана повышения технического уровня компании в текущем году внедрены в локомотивное депо комплексы интеллектуальных производственных автоматизированных реостатных испытаний «Кипарис», стенды по обкатке топливных насосов высокого давления дизелей типа «Д-100, Д-49, Д-50, комплекс оперативной диагностики «Прогноз-1 М», микропроцессорное устройство для проверки турбокомпрессоров дизелей тепловозов. Внедрены стенды для балансировки роторов турбокомпрессоров.

Электроснабжение промышленных, коммунально-бытовых и других потребителей производится от электрических станций (ЭС), вырабатывающих электроэнергию. Электрические станции могут находиться, как вблизи электропотребителей (ЭП), так, и удалены на значительные расстояния. В обоих случаях передача и распределение электрической энергии осуществляется по проводам линий электропередачи.

С помощью современных автоматических средств управления постоянно поддерживается равновесие между объемами вырабатываемой и потребляемой электрической энергии.

Передачу электроэнергии на большие расстояния осуществляют на повышенном напряжении. Для этого между электрической станцией и потребителями сооружаются повышающие и понижающие (преобразовательные) подстанции (ПС). Совокупность электростанций, линий электропередач, подстанций и тепловых сетей, связанных в одно целое общностью режима и непрерывностью процесса производства и распределения электрической и тепловой энергии называется энергетической системой (энергосистемой).

Первое место по количеству потребляемой электроэнергии принадлежит промышленности, на долю которого приходится более 60% вырабатываемой в стране энергии. С помощью электрической энергии приводятся в движение миллионы станков и механизмов, освещение помещений, осуществляется автоматическое управление технологическими процессами и др. Существуют технологии, где электроэнергия является единственным энергоносителем.

В связи с ускорением научно-технологического прогресса потребление электроэнергии в промышленности значительно увеличилось благодаря созданию гибких автоматизированных производств.

К основным требованиям, предъявляемым к цеховому электроснабжению, являются надежность, качество, экономичность, удобство в эксплуатации, а также требования безопасности.

Качество электроэнергии определяется совокупностью ее характеристик, при которых приемники могут нормально работать и выполнять заложенные в них функции. Качество электроэнергии определяет отклонение и колебания напряжения, несимметрия напряжений и токов, отклонения и колебания частоты, несинусоидальность кривой тока и напряжения. Качество электроэнергии в значительной степени влияет на технологический процесс промышленного производства и качества выпускаемой продукции, на расход электроэнергии и зависит от питающей системы и от потребителей, снижающих качество электроэнергии. Из всех показателей качества электроэнергии наибольшее влияние на режимы работы цеховых электроприемников оказывают отклонения и колебания напряжения.

Основные причины колебаний — это резкое изменение нагрузки, пуск крупных асинхронных двигателей, работа сварочных аппаратов, дуговых печей и т. д. В условиях нормальной работы приемников электроэнергии отклонение напряжения от номинального значения допускается в пределах -5ч+5% на зажимах электродвигателей и аппаратов для их пуска и управления; -2,5ч+5% на зажимах приборов рабочего освещения.

Несимметрия напряжений и токов — это неравенство фазных или линейных напряжений (токов) по амплитуде и углом сдвига между ними. Различают аварийные и эксплуатационные, вызванные применением потребителей типа индукционные печи, сварочные аппараты. Для симметрирования напряжения и токов применяют равномерное распределение однофазных нагрузок по фазам, нагрузки подключают на отдельный трансформатор.

Источником несинусоидальности кривой тока и напряжения являются синхронные генераторы, силовые трансформаторы, работающие при повышенных значениях магнитной индукции в сердечнике (повышенном напряжении на выходах), преобразователи переменного тока в постоянный ток и потребители, с нелинейной ВАХ. Наличие высших гармоник в напряжении и токах неблагоприятно действует на изоляцию электрической машины, трансформаторов, конденсаторов и кабелей. Коэффициент искажения кривой напряжения не должен превышать 5% на зажимах любого приемника электрической энергии.

1. Основная часть

1.1 Характеристика штамповочного цеха, электрических нагрузок и его технологического процесса Потребители электроэнергии в ШЦ являются небольшими по мощности. Большинство приемников электроэнергии рассчитаны на трехфазный переменный ток и напряжение 380 В промышленной частоты, по надежности электроснабжения относятся к III категории, на штамповочном участке требуется частое перемещение оборудования. Микроклимат на участке нормальный, т. е. не превышает +30 С, присутствует технологическая пыль, способная нарушить нормальную работу оборудования, но она удаляется системой вентиляции.

По электробезопасности помещения относятся к зонам повышенной опасности, т.к. имеют бетонные полы, которые в свою очередь являются токопроводящими.

Штамповочный цех (ШЦ) предназначен для выпуска металлоизделий.

Он является одним из цехов металлургического завода и имеет два основных участка: штамповочный и высадочный.

На участках установлено штатное оборудование: кузнечно — прессовое, станочное и др. В цехе предусмотрены помещения: для трансформаторной подстанции, агрегатная, вентиляторная, инструментальная, для бытовых нужд и др.

Цеховая ТП получает ЭСН от ГПП завода по кабельной линии длиной 1 км, напряжением — 10кВ. Расстояние от энергосистемы до ГПП — 4 км, линия ЭСН — воздушная.

В перспективе от этой же ТП предусмотрено ЭСН других участков с расчетными мощностями: Р_р.доп= 95 кВт, Q_р.доп=130 квар.

На штамповочном участке требуется частое перемещение оборудования. Количество рабочих смен — 2.

По надежности бесперебойности электроснабжения оборудование штамповочнного цеха относится к третьей категории.

Грунт в районе ШЦ — супесь с температурой +22є С. Каркас здания цеха смонтирован из блоков — секций длиной 6 м каждый.

Размеры цеха АЧВЧН=48Ч30Ч8 м.

Вспомогательные помещения высотой 3,6 м.

Перечень оборудования ШЦ дан в таблице 1.

Мощность электропотребления (Р_эп) указана для одного электроприёмника.

Расположение основного электрооборудования показано на плане (см. графич. часть).

Таблица 1. Перечень ЭО участка штамповочного цеха

1.2 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности Классификация зданий и помещений по пожарной опасности. Пожароопасной зоной считается пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.

Пожароопасные зоны классифицируют на зоны класса П—I, П—II, П— IIа, П—III. Зоны класса П—I расположены в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °C. Зоны класса П—II — это зоны, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м³ к объему воздуха. Зонами класса П—Па считаются зоны, находящиеся в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества. К зонам класса П—III относятся зоны, расположенные вне помещения, в котором обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °C или твердые горючие вещества.

Известно, что для правильного проектирования и выбора оборудования для предупреждения взрывов и пожаров существенную роль играет классификация производств, помещений и наружных установок по пожаровзрывоопасности. По мере накопления опыта классификации претерпевали изменения и уточнения, поэтому в помощь работникам приведен наиболее современный ее вариант. Классификация предопределяет оптимальный выбор объемно-планировочных решений, степень огнестойкости зданий и сооружений, устройства инженерных сооружений, специальных противопожарных преград и правильную организацию путей эвакуации людей из зданий и помещений в случае пожара. Согласно СНиП 11−90—81 производства подразделяются по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасностям на категории А, Б, В, Г, Д, Е:

А—взрывопожарные производства с применением горючих газов, нижний предел взрываемости которых 10% и менее к объему воздуха, и жидкостей с температурой вспышки паров до 28 °C (включительно) при условии, что указанные газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме большем 5% объема помещения; веществ, способных взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом;

Б — взрывопожароопасные производства с применением горючих газов, нижний предел взрываемости которых более 10% к объему воздуха; жидкостей с температурой вспышки паров от 28 до 61 °C (включительно); жидкостей, нагретых в условиях производства до температуры вспышки и выше; горючих пылей или волокон, нижний предел взрываемости которых 65 г/м³ и менее в 1 м³ воздуха при условии, что указанные газы, жидкости и пыли могут составить взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения;

В — пожароопасные производства при работе с жидкостями с температурой вспышки паров выше 61 °C; горючей пылью или волокнами, нижний предел взрываемости которых к объему воздуха более 65 г/м³; веществами, способными гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом; твердыми сгораемыми веществами и материалами;

Г—пожароопасные производства с применением несгораемых веществ и материалов в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; твердых, жидких и газообразных веществ, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива;

Д—пожароопасные производства при работе с несгораемыми веществами и материалами в холодном состоянии;

Е — взрывоопасные производства с применением горючих газов без жидкой фазы и взрывоопасной пыли в таком количестве, что они могут образовать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5% объема помещения, и в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв (без последующего горения); веществ, способных взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Примечания. 1. Склады и наружные установки в зависимости от обращающихся в них веществ и материалов подразделяются на соответствующие категории как и производства согласно указаниям, приведенным выше.

2.К категориям А, Б и В не относятся производства, в которых твердые и газообразные горючие вещества используются в качестве топлива или утилизируются путем сжигания, а также производства, в которых технологический процесс протекает с применением открытого огня.

3 Температура вспышки — самая низкая (в условиях специальных испытаний) температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары или газы, способные вспыхивать в воздухе от источника зажигания, но скорость их образования еще недостаточна для устойчивого горения.

4. Температура воспламенения — температура горючего вещества, при которой оно выделяет горючие пары и газы с такой скоростью, что после воспламенения их от источника зажигания возникает устойчивое горение.

5. Температура самовоспламенения — самая низкая температура вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающиеся пламенным горением.

6. Нижний (верхний) концентрационный предел воспламенения — минимальное (максимальное) содержание горючего в смеси горючее вещество + окислительная среда, при котором возможно распространение пламени по смеси на любое расстояние от источника зажигания.

Оценка зон воздействия взрывных процессов. Технологические процессы неразрывно связаны с использованием электрооборудования самого различного назначения: электродвигателей, пусковой аппаратуры, КИП, средств автоматизации и управления и т. д., которое во время работы может послужить источником зажигания. В связи с этим электрооборудование выпускают во взрывозащищенном исполнении.

На взрывоопасных объектах, где применяется электрооборудование, взрыв может произойти только в том случае, если: в окружающей среде имеются взрывоопасная концентрация газопаровоздушной смеси и источник зажигания (искра, дуга или нагретые поверхности электрооборудования). Такие ситуации могут возникнуть из-за неисправности технологических аппаратов и электрооборудования. К взрывоопасным относятся легковоспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ), у которых температура вспышки не превышает 61 °C, а давление паров при температуре 20 °C составляет менее 100 кПа; они способны гореть после удаления источника зажигания. Горючие газы относятся к взрывоопасным при любых температурах окружающей среды. Горючие пыль и волокна считаются взрывоопасными, если их нижний концентрационный предел воспламенения не превышает 65 г/м³. Легкий газ — это газ, плотность которого по отношению к плотности воздуха при температуре окружающей среды 20 °C и давлении 100 кПа равна 0,8 или меньше. Тяжелый газ—это газ, плотность которого по отношению к плотности воздуха при тех же условиях, что и для легкого газа более 0,8.

Для получения исходных данных о выборе электрооборудования необходимо знать, как классифицируются взрывоопасные смеси газов и паров, подразделяются на категории в зависимости от величины безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ), мм, согласно ГОСТ 12.1.011—78:

I. Рудничный метан …> 1,0

II. Промышленные газы и пары:

IIА … >0,9

IIВ … >0,5 до 0,9 (включительно)

IIC … До 0,5

В зависимости от температуры самовоспламенения, °С, смеси подразделяются на группы:

T1…>450

T2…>300 до 450 (включительно)

T3…>200 до 300 (включительно)

T4…>135 до 200 (включительно)

T5…>100 до 135 (включительно)

T6… >85 до 100 (включительно) Согласно правилам устройства электроустановок (см. ПЭУ-76, гл. VII-3) существует классификация взрывоопасных зон: B-I, B-Ia, B-I6, В-1г, B-II, В-IIа. Зоны класса B-I—помещения, где выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых емкостях и т. п.).

Зоны класса B-Ia—помещения, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зоны класса B-I6—зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются. Смеси появляются только в результате аварий или неисправностей, а зоны в данном случае имеют следующие особенности:

1) горючие газы в них обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005—76 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок);

2) помещения, где работают с газообразным водородом, и в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, взрывоопасная зона образуется только в верхней части. Она, считая от уровня пола, условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, но не выше кранового пути, если таковой имеется (например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и стартерных аккумуляторных батарей). Пункт 2 не распространяется на электромашинные помещения турбогенераторов с водородным охлаждением при обеспечении их вытяжной вентиляцией с естественным побуждением; эти помещения имеют нормальную среду. К классу B-I6 относятся также зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы и ЛВЖ имеются в количествах, недостаточных для создания взрывоопасной смеси в зоне, превышающей 5% свободного помещения, и в которых работа с горючими газами и ЛВЖ проводится без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся также к взрывоопасным, если работа с горючими газами и ЛВЖ проводится в вытяжных шкафах или под вытяжными зонтами.

Зоны класса В-Iг—пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных компрессорных установок, выбор электрооборудования для которых производится согласно ПУЭ-76, гл. VII-3—64); надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры); эстакад для слива и налива ЛВЖ; открытых нефтеловушек, прудов-остойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п. К зонам класса В-1г также относятся пространства у проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений с взрывоопасными зонами классов B-I, В-1а и B-II (исключение—проемы окон с заполнением стеклоблоками); пространства у наружных ограждающих конструкций, если на них расположены устройства для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений с взрывоопасными Зонами любого класса или если они находятся в пределах наружной взрывоопасной зоны; пространства у предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами и ЛВЖ.

Зоны класса B-II—зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).

Зоны класса В-IIа—зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные состояния, указанные выше, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Классификация помещений по степени опасности поражения людей электрическим током. ПУЭ (6-е изд.) в разд. 1.1.13 определяют в отношении опасности поражения людей электрическим током следующие классы помещений:

1. Помещения без повышенной опасности, в которых отсутствуют условия, создающие повышенную или особую опасность.

2. Помещения с повышенной опасностью, характеризующиеся наличием в них одного из следующих условий, создающих повышенную опасность:

a. сырости (влажность более 75%) или токопроводящей пыли;

b. токопроводящих полов (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т. п.);

c. высокой температуры (выше 35 °С);

d. возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, технологическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования — с другой.

3. Особо опасные помещения, характеризующиеся наличием одного из следующих условий, создающих особую опасность:

a. особой сырости;

b. химически активной или органической среды;

c. одновременно двух или более условий повышенной опасности.

4. Территории размещения наружных электроустановок. В отношении опасности поражения людей электрическим током эти территории приравниваются к особо опасным помещениям.

В табл. 2. приведены граничные значения напряжений, при превышении которых требуется выполнение защиты от косвенного прикосновения в зависимости от категории помещения.

Таблица 2.

Из таблицы следует, что в новой редакции ПУЭ предъявляют гораздо более высокие требования по обеспечению условий электробезопасности.

Таблица 3 Классификация помещений по взрыво-, пожаро-, электробезопасности

2. Расчетная часть

2.1 Категория надежности ЭСН и выбор схемы ЭСН Для штамповочного цеха применяется система с глухозаземленной нейтралью TN-C-S.

Бесперебойность (надежность) электроснабжения электроприемников (потребителей) электрической энергии в любой момент времени определяется режимами их работы. В отношении обеспечения надежности электроснабжения, характера и тяжести последствия от перерыва питания приемники электрической энергии согласно ПУЭ разделяются на следующие три категории:

Электроприемники первой категории должны получать питание от двух независимых источников питания (трансформаторов) по двум линиям. При повреждении одного источника автоматические устройства мгновенно подключают все электропотребители к действующему трансформатору. Для особой группы предусмотрено три независимых источника питания.

Электроприемники второй категории — это те электроприемники, отключение которых приводит к массовому недоотпуску продукции, массовому простою рабочих, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Это самая многочисленная группа.

Электроприемникам второй категории рекомендуется получать питание от двух независимых источников питания, но допускается использовать один при наличии складного резерва трансформаторов, если в случае потери электроснабжения оно будет восстановлено в течение суток.

Электроприемникам третьей категории можно получать питание от одного источника питания при условии, что перерыв в электроснабжении будет не более суток.

Потери электроэнергии в трансформаторах, электродвигателях и другом оборудовании неизбежны, что связано с принципом работы этих электроустановок. Однако за счет мероприятий по экономии электроэнергии потери должны быть сведены к минимуму.

Так как по надежности бесперебойности электроснабжения оборудование штамповочного цеха относится к третьей категории, питание цеха производится от однотрансформаторной КТП (см. лист 1 графич. части).

2.2 Расчет электроосвещения На промышленных предприятиях около 10% потребляемой электроэнергии затрачивается на электрическое освещение. Проектирование осветительных установок заключается в разработке светотехнического и электрического разделов проекта.

В светотехническом разделе решаются следующие задачи: выбирают типы источников света и светильников, намечают наиболее целесообразные высоты установки светильников и их размещение, определяют качественные характеристики осветительных установок.

Электрическая часть проекта включает в себя выбор схемы питания осветительной установки, сечения и марки проводов, способы прокладки сети. На сегодняшний день промышленность выпускает широкий ассортимент источников света, предназначенных для использования в различных светотехнических установках. Важнейшим критерием выбора светильника для АЦ является длительный срок службы и высокая световая отдача. Расчет осветительной установки будем производить по методу коэффициента использования. При расчете по этому методу световой поток ламп в каждом светильнике, необходимый для создания заданной минимальной освещенности, определяется по формуле

(1)

где К_з — коэффициент запаса, S — площадь освещаемой поверхности, E_Н — нормируемое значение освещенности, z — коэффициент минимальной освещенности, з — коэффициент использования светового потока.

По значению Ф выбирается стандартная лампа, так что бы ее поток не отличался от расчетного значения на .

Итак, для голтовочной, площадь которой составляет S=96 м², E_Н=100 лк. По табл. 6.4 определим значение коэффициента использования з=0,61. Для освещения помещения выбираем светильник с люминисцентной лампой типа ЛПО3011 мощностью 36Вт и Ф=2800 лм, К_з=1,3. Так как вычисляется среднее значение по освещенности коэффициент z не учитывается.

Предварительно определим число светильников Принимаем 8 светильников типа ЛПО3011(1×36).

Аналогично производится расчет для всех помещений АЦ с учетом необходимой нормы освещения. Результаты занесены в таблицу 3. Светораспределение светильника является его основной характеристикой, определяющей светотехническую эффективность применения светильника в заданных условиях. В помещениях с большой площадью и небольшой выстой целесообразно применять светильники более широкого светораспределения, что позволяет даже при значительных расстояниях между светильниками обеспечить равномерное распределение освещенности по рабочей плоскости.

Таблица 4. Определение числа и мощности ламп в помещениях АЦ.

Основное требование к выбору расположения светильников заключается в доступности их обслуживания. Кроме того, размещение светильников определяется условием экономичности. Важное значение имеет отношение расстояние между светильниками или рядами светильников к расчетной высоте, уменьшение его приводит к удорожанию ее обслуживания, а чрезмерное увеличение приводит к резкой неравномерности освещения и к возрастанию расходов энергии. Светильники с люминесцентными лампами рекомендуется устанавливать рядами, преимущественно параллельно длинной стороне помещения или стене с окнами. Размещение светильников в АЦ указано на плане. Высота подвеса светильников 2,5 м по стене и на высоте 7 м на технологическом участке (штамповочный и высадочный участки).

Аварийное освещение обеспечивается светильниками с люминесцентными лампами и встроенным аккумулятором на 180 мин работы после исчезновения напряжения типа ЛБА3924, расположение которых указано на плане, и указателями «Выход» расположенными над выходами из цеха (по одному над каждым выходом).

Выбор напряжения для осветительной сети производится одновременно с выбором напряжения для силовых потребителей, при этом для отдельных частей установки учитываются также требования техники безопасности.

Для светильников общего освещения рекомендуется напряжение не выше 380/220 В переменного тока при заземленной нейтрали и не выше 220 В переменного тока при изолированной нейтрали. Напряжение 220 В допускается применять для светильников общего освещения без ограничений их конструкций и высоты установки в помещениях без повышенной опасности, в электропомещениях, а также для светильников, обслуживаемых только квалифицированным персоналом.

Групповые щитки, расположенные на стыке питающих и групповых линий, предназначены для установки аппаратов защиты и управления электрическими осветительными сетями. При выборе типа щитков учитываются условия среды в помещение, способ установки щитка, типы и количество установленных в них аппаратов. В проектируемом АЦ используются следующий тип щитков: ЩРн-18з-1 36 УХЛ3 с модульными автоматическими выключателями типа ВА 47−29 на вводе и на отходящих линиях.

Щиты освещения подключаются на фазное напряжение силовой сети. Для того, что бы избежать несимметричной нагрузки необходимо равномерно распределить общую мощность сети освещения по фазам.

Щиты освещения подключаются на фазное напряжение силовой сети. Для того, что бы избежать несимметричной нагрузки необходимо равномерно распределить общую мощность сети освещения по фазам.

2.3 Расчет электрических нагрузок силового электрооборудования, компенсирующего устройства и выбор трансформаторов Приведение однофазных нагрузок к условной трехфазной мощности. Мощность трехфазных электродвигателей вычисляем по формуле:

(2)

Преобразователи сварочные типа ПСО — 300

Наждачное электроточило Вибросито Выбор электродвигателя с учетом продолжительности включения выполняется следующим образом:

(3)

Кран-тележка Все электроприемники по надежности электроснабжения относятся к III категории.

Расчет электрических нагрузок объекта целесообразнее вести по методу средней сменной мощности и коэффициенту максимума графика нагрузки.

Согласно распределению нагрузки по РУ заполняется «Сводная ведомость нагрузок по цеху». Пользуясь исходными и справочными данными заполняем 1−7 колонки. Расчеты производятся для РП1… РП5 и ЩО.

Определяется, результат заносится в колонку 8.

Определяется, результаты заносятся в колонки 9, 10, 11 соответственно.

Определяется, результаты заносятся в колонки 5,6,7 соответственно.

Определяется n_э=F (n, m, K_и.ср., Р_н), результат заносится в колонку 12.

Определяется К_м=F (K_и.ср., n_э), результат заносится в колонку 13.

Определяется, ,, результат заносится в колонки 15, 16, 17.

Определяется ток на РУ, результат заносится в колонку 18.

Выбор компенсирующего устройства (КУ) Основными потребителями реактивной мощности являются асинхронные двигатели и индукционные печи. Прохождение в электрических сетях реактивных токов обуславливает добавочные потери активной мощности в линиях, трансформаторах, генераторах электростанций, дополнительные потери напряжения, требует увеличение номинальной мощности или числа трансформаторов, снижает пропускную способность всей системы электроснабжения.

Меры по снижению реактивной мощности: естественная компенсация без применения специальных компенсирующих устройств; исскуственные меры с применением компенсирующих устройств.

К естественной компенсации относятся: упорядочение и автоматизация технологического процесса, ведущие к выравниванию графика нагрузки; создание рациональной схемы электроснабжения за счет уменьшения количества ступеней трансформации; замена малозагруженных трансформаторов и двигателей трансформаторами и двигателями меньшей мощности и их полная загрузка; применение синхронных двигателей вместо асинхронных; ограничение продолжительности холостого ход двигателей и сварочных аппаратов.

К техническим средствам компенсации реактивной мощности относятся: конденсаторные батареи, синхронные двигатели, вентильные статические источники реактивной мощности.

Суммарная реактивная мощность с учетом дополнительной нагрузки равна 205,9 квар, для которой tg ц=1,725, cos ц=0,5.

По выбирается УКМ-0,38−150 мощностью 150 квар.

С учетом КУ реактивная мощность равна 55,9 квар, для которой tg ц=0,468, cos ц=0,91. Определяются потери в трансформаторе, результаты заносятся в колонки 15, 16, 17.

По выбирается трансформатор типа ТМЗ-250/10/0,4 для КТП 250/10/0,4.

2.4 Расчет и выбор элементов ЭСН

2.4.1 Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств Для приема и распределения электроэнергии от цеховой ТП применяют распределительное устройство, которое состоит из закрытых шкафов с встроенными в них аппаратами, защитными и вспомогательными устройствами. Шкафы РУ изготавливают на заводах, и с полностью готовым к работе оборудованием они поступают на место монтажа. Здесь шкафы устанавливают, соединяют сборные шины на стыках шкафов, подводят силовые и контрольные кабели.

Внутрицеховое электроснабжение выполняется по радиальномагистральной системе. Для приема и распределения электроэнергии к группам потребителей трехфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют силовые распределительные шкафы и пункты. Для цехов с нормальными условиями окружающей среды изготавливают шкафы серий ПР11 и ЩРн, с различными схемами исполнения по количеству зажимов на выводе. Силовые пункты и шкафы выбирают с учетом условий рабочей зоны, числа подключаемых приемников электроэнергии и их расчетному току, который не должен быть больше номинального тока пункта. Шкафы имеют на входе и выходе современные автоматические выключатели.

Ко всем узлам потребителя подходят ранее приведённая серия шкафов. Шкафы серии ПР11 и ЩРн предназначены для распределения электроэнергии напряжением до 660 В переменного тока частотой 50 Гц. По климатическому исполнению УХЛ3. По виду установки выбираем — навесные (для установки на стенах, колоннах и других конструкциях). По степени защиты IP31 при закрытых дверях для данного вида установки.

Автоматические выключатели (автоматы), не обладая недостатками предохранителей, обеспечивают быструю и надежную защиту проводов и кабелей сетей как от токов перегрузки, так и от токов короткого замыкания. Кроме того они используются для управления при нечастых включениях и отключениях. Таким образом автоматические выключатели совмещают в себе функции защиты и управления.

Для выполнения защитных функций автоматы снабжаются либо только тепловыми, либо только электромагнитными расцепителями, либо комбинированными (тепловыми и электромагнитными). Тепловые расцепители осуществляют защиту от токов перегрузки, электромагнитные — от токов короткого замыкания.

Действие тепловых расцепителей автоматов основано на использовании нагрева биметаллической пластинки, изготовленной из спая двух металлов с различными коэффициентами теплового расширения. В расцепители при токе, превышающем тот, на который они выбраны, одна из пластин нагревается больше, и вследствие большего её удлинения воздействует на отключающий пружинный механизм. В результате чего коммутирующее устройство аппарата размыкается.

Тепловой расцепитель автомата не защищает питающую линию или асинхронный двигатель от токов короткого замыкания. Это объясняется тем, что тепловой расцепитель, обладая большой тепловой инерцией, не успевает нагреться за малое время существование токов КЗ.

Электромагнитный расцепитель представляет собой электромагнит, который воздействует на отключающий пружинный механизм. Если ток в катушке превышает определенное, заранее установленное значение (ток трогания или ток срабатывания), то электромагнитный расцепитель отключает линию мгновенно. Настройку расцепителя на заданный ток срабатывания называют уставкой тока. Уставку тока на мгновенное срабатывание называют отсечкой. Электромагнитные расцепители не реагируют на токи перегрузки, если они меньше уставки срабатывания.

В зависимости от наличия механизмов, регулирующих время срабатывания расцепителей, автоматы разделяются на неселективные с временем срабатывания 0,02.0,1с; селективные с регулируемой выдержкой времени и токоограничивающие с временем срабатывания не более 0,005с.

По выбранной схеме электроснабжения цеха ЦТП должна содержать три автоматических выключателя: по одному на выходе с каждого трансформатора и один межсекционный выключатель. Выключатели должны выбираться по полному расчетному току, т.к. в случае выхода из строя одного из трансформаторов каждый из оставшихся выключателей должен пропускать полный рабочий ток. В ЦТП будут использованы выключатели автоматические воздушные модернизированные (АВМ) с электромагнитными расцепителями.

Все аппараты защиты являются модульными автоматическими выключателями серий ВА88−33, ВА47−100 и ВА47−29. Отличительной особенностью этой продукции является высокая надежность, заменяемость, компактность, простота при монтаже и наладке.

Передачу электроэнергии от источника питания до приемного пункта промышленного предприятия осуществляют воздушными или кабельными линиями. Сечение проводов и жил кабелей выбирают по техническим и экономическим условиям.

К техническим условиям относят выбор сечений по нагреву расчетным током, условиям механической прочности, нагреву от кратковременного выделения тепла током КЗ, потерям напряжения в нормальном и послеаварийном режимах.

Экономические условия выбора заключаются в определение сечений линий, приведенные затраты на сооружение которой будут минимальными.

Выбор сечений по нагреву осуществляется по расчетному току. По справочным данным определяют ближайшее большее стандартное значение. Выбор сечения кабеля по механической прочности не производится, так как минимальное стандартное сечение удовлетворяет этому условию.

Воздействие тока КЗ учитывается только при выборе сечения кабельных линий, защищаемых релейной защитой. Кабели, защищаемые плавкими токоограничивающими предохранителями, на термическую стойкость к токам КЗ не проверяют, так как время срабатывания предохранителя мало и выделившееся тепло не в состояние нагреть кабель до опасной температуры.

Надёжная работа проводов и кабелей зависит от их правильного выбора по условиям внешней среды и току нагрузки. Провода и кабели в электроустановках предназначены для определённых способов прокладки, которые следует учитывать. Как правило, изолированные провода не прокладываются незащищёнными и должны прокладываться в трубах, лотках и коробах, под штукатуркой. Кабели в местах, где возможно их механическое повреждение, прокладываются в трубах. Это относится и к бронированным кабелям, потому что броня и герметичные оболочки могу повредиться при различных ударах, например, при задевании перемещаемым грузом. Следует также учитывать, что провода и кабели могут повредиться и в трубах от действия воды и агрессивных жидкостей, действующих на изоляцию. Вода, попавшая в трубы с проводами и кабелями с резиновой изоляцией, ухудшает состояние изоляции, что может привести к замыканию между проводами, жилами кабелей или их замыкание на металл трубы. Обычно выходят из строя провода с резиновой изоляцией в хлопчатобумажной оплётке.

Сечения проводов и жил кабелей приводим в таблице 5. Для проводов предусматриваем скрытую прокладку в изоляционных трубах в полу. Диаметр труб D выбираем согласно справочным таблицам зависимости диаметра трубы от количества проводов и величины сечения.

Таблица 5. Выбор сечений проводов и жил кабелей силовой сети

Сечения проводников осветительной сети должны обеспечивать: достаточную механическую прочность, прохождение тока нагрузки без перегрева сверх допустимых температур, необходимые уровни напряжений у источников света, срабатывание защитных аппаратов при КЗ. Достаточная механическая прочность проводников необходима, чтобы во время эксплуатации и монтажа не было чрезмерного провисания или обрывов проводов. Наименьшие допустимые сечения по механической прочности составляют: для медных проводов 1 мм², алюминиевых 2,5 мм².

Осветительная сеть однофазная, следовательно нагрев проводников вызывается прохождением по ним тока I_Р.О. значение которого при равномерной нагрузке определяется по формуле:

(4)

где согласно для люминесцентных ламп cosц=0,9, для ламп накаливания cosц=1. По полученному значению тока выбирают сечения провода. Результаты выбора сечений проводов и жил кабелей представлены ниже. Осветительную сеть выполняем кабелем марки ВВГ (медные жилы, полихлорвиниловая изоляция). Кабели проложены по стенам и конструкциям в вспомогательных помещениях на высоте 2,5 м и на тросе в технологических участках на высоте 7 м.

Таблица 6. Выбор сечений проводов и жил кабелей сети электроосвещения

Таблица 7 Данные о групповых щитках с автоматическими выключателями

Таблица 8 Данные о групповых щитках освещения

2.4.2 Способы прокладки. Кабельные металлоконструкции Электроснабжение электрооборудования штамповочного цеха будет осуществляться с помощью запроектированных кабельных каналов, проложенных по основным магистралям. В каналах заложены кабельные конструкции для прокладки кабелей (перфорированный швеллер, кронштейн замковый), а от кабельных каналов в подливке пола проложены трубы непосредственно к запитываемому оборудованию.

Предусмотрена сеть заземления кабельного канала, соединяющаяся в свою очередь с контуром заземления по внешнему периметру цеха на расстоянии 1 м. Все электрооборудование присоединено к контуру заземления кабельных каналов через трубы.

2.4.3 Расчет заземляющих устройств электроустановок Защитное заземление — это преднамеренное электрическое соединение какойлибо части электроустановки с заземляющим устройством для обеспечения электробезопасности. Задачей защитного заземления является снижение до безопасной величины напряжений заземления, прикосновения и шаговое.

Заземляющее устройство состоит из заземления заземляющих проводников. В качестве заземлений используются естественные заземлители: водопроводные трубы, стальная броня и свинцовые оболочки силовых кабелей, проложенных в земле, металлические конструкции зданий и сооружений. Если естественных недостаточно, применяют искусственные заземлители: заглубление в землю вертикальных электродов из труб, уголков или прутков стали и горизонтально проложенных в земле на глубину не менее 0,5 полосы.

Заземляющее устройство выполнено в виде вертикальных заземлителей и горизонтального заземлителя по контуру здания.

Для сетей 0,4 кВ его сопротивление не должно превышать R_З = 4 Ом. Здание цеха располагается на грунте — супесь с температурой +22 єС. Измеренное удельное сопротивление, которого равно. С учетом коэффициента повышения сопротивления, удельное сопротивление грунта равно:

Сопротивление вертикального заземлителя равно:

R₀ = (0,366· 300/3,5) · lg (4· 3,5/0,1) = 62,8 Ом, Число вертикальных заземлителей равно:

шт.

Вертикальные заземлители располагаются по периметру здания.

Сопротивление горизонтальной металлической полосы равно:

где, длина полосы (периметр здания),

ширина полосы,

глубина заложения полосы.

.

Сопротивление искусственного заземлителя равно:

Следовательно, заземляющее устройство выбрано верно.

2.5 Расчет токов короткого замыкания При проектировании СЭС учитываются не только нормальные, продолжительные режимы работы ЭУ, но и их аварийные режимы. Одним из аварийных режимов является короткое замыкание.

Коротким замыканием (КЗ) называют всякое случайное или преднамеренное, не предусмотренное нормальным режимом работы, электрическое соединение различных точек ЭУ между собой или землей, при котором токи в ветвях ЭУ резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

В системе трехфазного переменного тока могут возникать замыкания между тремя фазами — трехфазные КЗ, между двумя фазами — двухфазное КЗ. Чаще всего возникают однофазные КЗ (60 — 92% от общего числа КЗ).

Как правило, трехфазные КЗ вызывают в поврежденной цепи наибольшие токи, поэтому при выборе аппаратуры обычно за расчетный ток КЗ принимают ток трехфазного КЗ.

Причинами коротких замыканий могут быть механические повреждения изоляции, падение опор воздушных линий, старение изоляции, увлажнение изоляции и др.

Короткие замыкания могут быть устойчивыми и неустойчивыми, если причина КЗ само ликвидируется в течении без токовой паузы коммутационного аппарата.

Последствием КЗ являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы. Дуга, возникшая в месте КЗ, приводит к частичному или полному разрушению аппаратов, машин и других устройств. Увеличение тока в ветвях электроустановки, примыкающих к месту КЗ, приводит к значительным механическим воздействиям на токоведущие части и изоляторы, на обмотки электрических машин. Прохождение больших токов вызывает повышенный нагрев токоведущих частей и изоляции, что может привести к пожару.

Снижение напряжения приводит к нарушению нормальной работы механизмов, при напряжении ниже 70% номинального напряжения двигателя затормаживаются, работа механизмов прекращается.

Для уменьшения последствий КЗ необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени.

Рассмотрим несколько случаев КЗ:

1. На большом расстоянии от ЦТП;

2. На малом расстоянии от ЦТП.

Короткое замыкание является самым разрушительным из всех видов аварийных режимов в системе электроснабжения предприятия и очень часто является причиной выхода из строя промышленного оборудования.

Причинами данного режима работы являются повреждение изоляции оборудования или неправильные действия обслуживающего персонала. Мерами для снижения последствий возникновения короткого замыкания является правильный выбор защитной (предохранителей, автоматических выключателей) и ограничительной (реакторов) аппаратуры, обучение обслуживающего персонала оперативным действиям при возникновении короткого замыкания. Для снижения частоты возникновения коротких замыканий необходимо своевременно проводить техобслуживание электроустановок, заменять износившуюся изоляцию и т. п.

Расчёт токов короткого замыкания В трехфазной сети можно столкнуться с четырьмя видами короткого замыкания: трехфазными, двухфазными, однофазными и двойными замыканиями на землю. В системах электроснабжения наиболее распространен однофазный вид короткого замыкания.

На практике разработок систем электроснабжения для предприятий рассчитывают однофазное, двухфазное и трехфазное короткое замыкание, т.к. по их параметрам проверяют или подбирают необходимое оборудование, проверяют срабатывание защитных элементов (автоматических выключателей, релейной защиты и автоматики).

На рисунке 1 показана расчётная схема электроснабжения, схема замещения, упрощенная схема замещения.

Рисунок 1. Расчётная схема электроснабжения, схема замещения, упрощенная схема замещения Рассчитываю сопротивление наружной воздушной линии — АС-З•10/1,8

Активное удельное сопротивление:

R_0.л= 103/г•S = 103/30•10 = 3,33 Ом/км, где г — удельная проводимость материала [м/(Ом•мм²)];

Sсечение воздушной линии.

Индуктивное удельное сопротивление принимаю равным — х₀=0,4 мОм/м.

Рассчитываю сопротивление воздушной линии.

Активное сопротивление:

R'_с=r₀•L_с=3,33•1=3.33 Ом, где L_л — длина воздушной линии.

Индуктивное сопротивление:

Х'_c = х₀ • L_л = 0,4•1 = 0,4 Ом Приводим сопротивления высоковольтной линии к низкому напряжению Активное сопротивление:

R_с=R'_с• (U_н.н./U_в.н.)²=3,33• (0,4/10)²= 5,33 мОм, где U_в.н.— напряжение на первичной обмотке трансформатора;

U_н.н.— напряжение на вторичной обмотке трансформатора.

Индуктивное сопротивление:

Х_с = X'_с • (U_н.н. /U_в.н.)² = 0,4• (0,4/10)² = 0,64 мОм По справочнику нахожу сопротивления трансформатора:

R_т = 16,6 мОм; Х_т =41,7 мОм;

Z_т =45 мОм; Z_т⁽¹⁾ =486 мОм, где Z _т⁽¹⁾ — полное сопротивление петли фаза-нуль.

По справочнику находим сопротивления автоматических выключателей, упрощенной схемы, и их переходные сопротивления:

QF1: R_QF1=0,4 мОм, Х_QF1 = 0,5мОм, R_n.QF1 = 0,6 мОм;

QF2: R_QF2 = 1,3 мОм, Х_QF2 = 1,2 мОм, R_n.QF2= 0,75 мОм;

QF3: R_QF3 = 1,3 мОм, Х_QF3= 1,2 мОм, R_nQF3= 0,75 мОм.

Определяем сопротивление кабельных линий: По справочнику определяем удельные сопротивления кабельных линий:

r'_о.кл1 = 0,53 мОм/м, x_о.кл1= 0,0637 мОм/м;

r'_о.кл2 = 1,95 мОм/м, x_о.кл2= 0,675 мОм/м.

Рассчитываем сопротивления кабельных линий:

R_кл1= r'_о.кл1• L_кл1 = 0,53• 18 = 9,54 мОм, Х_кл1= x'_о.кл1• L_кл1 = 0,0637•18 = 1,15 мОм,

R_кл2= r'_о.кл2• L_кл2 = 1,95• 32 = 62,4 мОм, Х_кл2= x'_о.кл1• L_кл2 = 0,675•32 = 21,6 мОм Для РП1: R_oрп = 20 мОм.

Для ступеней распределения определяю переходные сопротивления:

R_c1=15мОм, R_c2 = 20мОм.

Упрощаю схему замещения, рассчитываю сопротивления на упрощенной схеме:

R_э1=R_c+R_т+R_QF1+R_n.QF1+R_c1=5,3+16,6+0,4+0,6+15=37,9 мОм, Х_э1=X_c+Х_т +Х_QF1 = 0,64+41,7+0,5=42,84 мОм,

R_э2=R_QF2+R_n.QF2+R_кл1+R_c2+R_орп=1,3+0,75+9,54+20+20=51,59 мОм,

X_э2= X_QF2+X_кл1= 1,2 + 1,15 = 2,35 мОм,

R_э3=R_QF3+R_n.QF3+R_кл2= 1,3 + 0,75 + 62,4 = 64,45мОм,

X_э3= X_QF3+X_кл2= 1,2 + 21,6 = 22,8 мОм

Вычисляю сопротивления до каждой точки короткого замыкания:

R_к1= R_э1= 37,9 мОм, Х_к1= Х_э1=42,84 мОм;

Z_к1=v (R_к1²+ X_k1²)=v (37,92+42,842)=57,2 мОм,

R_к2=R_э1+R_э2= 37,9 + 51,59 = 84,49 мOм,

X_к2=X_э1+X_э2 =42,84 + 2,35 = 45,2 мОм,

Z_к2=v (89,492+64,452)= 153,94 мОм,

R_к3=R_к2+R_э3= 89,49+ 64,45 = 153,94 мОм, Х_к3 = Х_к2 + Х_э3 = 45,2 + 22,8 = 68 мОм,

Z_к3=v (153,942+682) = 168,3 мОм Определяю трехфазные токи короткого замыкания:

I_к1⁽³⁾=U_к1/(v3*Z_к1)=0,4•1000/(1,73•57,2)=4,03 кА,

I_к2⁽³⁾=0,38• 1000/(1,73•100,23) = 3,68 кА,

I_к3⁽³⁾=0,38•1000/(1,73•168,3) = 1,304 кА Определяю коэффициент ударного тока:

R_к1/X_к1=37,9/42,84=0,88,

R_к2/X_к2=89,49/45,2=1,98,

R_к3/X_к3=153,94/68=2,26,

К_y1=f (R_k1/X_k1)=1,2

К_y1=1,0,

Определяю коэффициент действующего ударного тока:

q₁ = v (1+2•(К_y1-1)²)=v (1+2•(1,2−1)²) = 1,8,

q₂ = v (1+2•(К_y2-1)²)=v (1+2•(1,0−1)²) = 1,

q₃ = v (1+2•(К_y3-1)²)=v (1+2•(1,0−1)²)=1

Определяю значение ударного тока и действующие значение ударного тока. Значение ударного тока:

I_ук1=v2•K_у1•I_к1⁽³⁾=v2•1,2•4,03 = 6,84 кА,

I_ук2=v2•K_у2•I_к2⁽³⁾=v2•1•2,2 = 3,11кА,

I_ук3=v2•K_у3•I_к3⁽³⁾=v2•1•1,304 = 1,84 кА Действующее значение ударного тока:

I_ук1=q₁•I_k1⁽³⁾=1,08•4,03 = 4,35 кА,

I_ук2= q₂•I_k2⁽³⁾=1•2,2 = 2,2 кА,

I_ук3= q₃•I_k3⁽³⁾=1•1,304 = 1,304 кА Рассчитываю токи двухфазного короткого замыкания:

I_к1⁽²⁾ = v 3 / 2•I_к1⁽³⁾ = v 3/2•4,03 = 3,49 кА,

I_к2⁽²⁾= v 3 / 2•I_к2⁽³⁾ = v 3/2•2,2 = 1,905 кА,

I_к3⁽²⁾= v 3 / 2•I_к3⁽³⁾ = v 3/2•1,304 = 1,13 кА Составляется схема замещения для расчёта однофазных токов короткого замыкания, представленная на рисунке 3

Рисунок 3. Схема замещения для расчёта однофазных токов КЗ Определяю полное сопротивление петли фаза-нуль:R_пкл1 = 2•r_о•L_кл1=2•0,53•18 = 19,08 мОм;

X_пкл1 = х_оп•L_кл1=0,15•18= 2,7 мОм,

R_пкл2 = 2•r_о•L_кл2 =2•1,95•32 = 124,8 мОм,

X_пкл2 = х_оп•L_кл2=0,15•32 = 4,8 мОм,

Z_n1 = R_c1 = 15мОм,

R_n2 = R_пкл1+R_c1 + R_опр + R_с2 = 15+19,08 + 20 + 20 = 74,08 мОм,

X_n2 = X_пкл1 = 2,7 мОм,

Z_n2 = v R_n2² + X_n2² = v 74,082 + 2,7 2 = 74,2 мОм,

R_n3= R_n2 + R_пкл2 = 74,08 + 124,8 = 198,9 мОм;

X_n3 = X_n2 + X_пкл2 = 2,7 + 4,8 = 7,5 мОм;

Z_n3 = v R_n3² + X_n3² = v 198,92 + 7,5 2 = 199 мОм.

Рассчитываю токи однофазного короткого замыкания:

I_k1⁽¹⁾=U_ф/(Z_п1+Z_m⁽¹⁾/3)=0,23•1000/(15+487/3)= 1,3 кА,

I_k2⁽¹⁾= U_ф/(Z_п2+Z_m⁽¹⁾/3)=0,231 000/(74,2+487/3)= 0,93 кА,

I_к3⁽¹⁾= U_ф/(Z_п3+Z_m⁽¹⁾/3)=0,23•1000/(199+487/3)= 0,61 кА Для остальных электроприемников расчет токов короткого замыкания производится аналогично. Рассчитанные данные заносятся в таблицу 8.

Таблица 8 Сводная ведомость токов короткого замыкания

2.6 Выбор релейной защиты Назначение релейной защиты В процессе эксплуатации системы электроснабжения возникают повреждения отдельных её элементов. Наиболее опасными и частыми видами повреждений являются КЗ между фазами электрооборудования и однофазные КЗ на землю в сетях с большими токами замыкания на землю. В электрических машинах и трансформаторах могут возникать также витковые замыкания. Вследствие возникновения КЗ нарушается нормальная работа системы электроснабжения, что создает ущерб для промышленного предприятия.

При протекании токов КЗ элементы системы электроснабжения подвергаются термическому и динамическому действию. Для уменьшения размеров повреждения и предотвращения развития аварии устанавливают совокупность автоматических устройств, называемых релейной защитой.

Классификация реле Реле делятся на основные и вспомогательные. Основные реле реагируют на возникновения повреждения или ненормального режима, а вспомогательные по команде первых производят отключение выключателя или другие операции, возложенные на данную защиту. Для защиты от не нормальных режимов и КЗ используют реле тока и напряжения. К числу вспомогательных реле относятся: реле времени, для замедления времени защиты; реле указательные для сигнализации действия защиты; промежуточные реле, передающие действие основных реле на отключение выключателя.

Также реле подразделяют на первичные и вторичные. Обмотка первичных реле включается непосредственно в защищаемую цепь, а обмотка вторичных — через измерительный трансформатор.

Также подразделяют на реле прямого и косвенного действия. В реле прямого действия, используемом в устройстве защиты, подвижная система механически связана с отключающим устройством выключателя. Реле косвенного действия не имеет механической связи с отключающим устройством выключателя.

Для быстрого отключения участка электрической сети, где произошло короткое замыкание или перегрузка устанавливают релейную защиту. Главным элементом в данной защите является реле, которое срабатывает от различного рода импульсов в зависимости от контролируемой величины. При возникновении анормальной ситуации реле воздействует на коммутационные аппараты. По принципу действия используются реле: электрические, механические, тепловые и полупроводниковые. Основными показателями релейной защиты являются быстродействие, селективность, чувствительность и надежность, К релейной защите относится: максимально токовая защита (МТЗ), токовая отсечка, направленная максимально токовая защита и дифференциальная токовая защита (ДТЗ). МТЗ срабатывает через определенный промежуток времени от резкого увеличения тока в цепи; токовая отсечка это МТЗ ограниченного действия, то есть без реле времени, селективность обеспечивается ограничением зоны действия; направленная МТЗ устанавливается на параллельных концах питающих линий и отслеживает поток мощности при коротком замыкании; ДТЗ сравнивает токи по концам защищаемого элемента и срабатывает при изменении отношения токов. Для расчета релейной защиты составляю схему релейной защиты (рисунок 4) с токовой отсечкой и максимально-токовой защитой Рисунок 4. Схема релейной защиты с токовой отсечкой и максимальной токовой защитой

2.7 Требование к безопасности движения в сооружениях и устройствах электроснабжения железных дорог

Устройства электроснабжения должны обеспечивать надежное электроснабжение:

электроподвижного состава для движения поездов с установленными весовыми нормами, скоростями и интервалами между ними при требуемых размерах движения;

устройств СЦБ, связи и вычислительной техники как потребителей электрической энергии I категории. С разрешения ГАЖК до завершения переустройства допускается электроснабжение этих устройств по II категории;

всех остальных потребителей железнодорожного транспорта в соответствии с установленной ГАЖК категорией.

При наличии аккумуляторного резерва источника электроснабжения автоматической и полуавтоматической блокировки он должен быть в постоянной готовности и обеспечивать бесперебойную работу устройств СЦБ и переездной сигнализации в течение не менее 8 ч при условии, что питание не отключалось в предыдущие 36 ч.

Время перехода с основной системы электроснабжения автоматической и полуавтоматической блокировки на резервную или наоборот не должно превышать 1,3 с.

Для обеспечения надежного электроснабжения должны проводиться периодический контроль состояния сооружений и устройств электроснабжения, измерение их параметров вагонами-лабораториями, приборами диагностики и осуществляться плановые ремонтные работы.

Уровень напряжения на токоприемнике электроподвижного состава должен быть не менее 21 кВ при переменном токе, 2,7 кВ при постоянном токе и не более 29 кВ при переменном токе и 4 кВ при постоянном токе.

На отдельных участках с разрешения ГАЖК допускается уровень напряжения не менее 19 кВ при переменном токе и 2,4 кВ при постоянном токе.

Номинальное напряжение переменного тока на устройствах СЦБ должно быть 110, 220 или 380 В. Отклонения от указанных величин номинального напряжения допускаются в сторону уменьшения не более 10%, а в сторону увеличения — не более 5%.

Устройства электроснабжения должны защищаться от токов короткого замыкания, перенапряжений и перегрузок сверх установленных норм.

Металлические подземные сооружения (трубопроводы, кабели и т. п.), а также металлические и железобетонные мосты, путепроводы, опоры контактной сети, светофоры, гидроколонки и т. п., находящиеся в районе линий, электрифицированных на постоянном токе, должны быть защищены от электрической коррозии.

Тяговые подстанции линий, электрифицированных на постоянном токе, а также электроподвижной состав должны иметь защиту от проникновения в контактную сеть токов, нарушающих нормальное действие устройств СЦБ и связи.

Высота подвески контактного провода над уровнем верха головки рельса должна быть на перегонах и станциях не ниже 5750 мм, а на переездах не ниже 6000 мм.

В исключительных случаях на существующих линиях это расстояние в пределах искусственных сооружений, расположенных на путях станций, на которых не предусматривается стоянка подвижного состава, а также на перегонах с разрешения ГАЖК может быть уменьшено до 5675 мм при электрификации линии на переменном токе и до 5550 мм — на постоянном токе.

Высота подвески контактного провода не должна превышать 6800 мм.

В пределах искусственных сооружений расстояние от токонесущих элементов токоприемника и частей контактной сети, находящихся под напряжением, до заземленных частей сооружений и подвижного состава должно быть не менее 200 мм на линиях, электрифицированных на постоянном токе, и не менее 350 мм — на переменном токе.

В особых случаях на существующих искусственных сооружениях с разрешения ГАЖК может допускаться уменьшение указанных расстояний.

Расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети на перегонах и станциях должно быть не менее 3100 мм.

Опоры в выемках должны устанавливаться вне пределов кюветов.

В особо сильно снегозаносимых выемках (кроме скальных) и на выходах из них (на длине 100 м) расстояние от оси крайнего пути до внутреннего края опор контактной сети должно быть не менее 5700 мм. Перечень таких мест определяется председателем ГАЖК.

На существующих линиях до их реконструкции, а также в особо трудных условиях на вновь электрифицируемых линиях расстояние от оси пути до внутреннего края опор допускается не менее: 2450 мм — на станциях и 2750 мм — на перегонах.

Все указанные размеры установлены для прямых участков пути. На кривых участках эти расстояния должны увеличиваться в соответствии с габаритным уширением, установленным для опор контактной сети.

Взаимное расположение опор контактной сети, воздушных линий и светофоров, а также сигнальных знаков должно обеспечивать хорошую видимость сигналов и знаков.

Все металлические сооружения (мосты, путепроводы, опоры), на которых крепятся элементы контактной сети, детали крепления контактной сети на железобетонных опорах, железобетонных и неметаллических искусственных сооружениях, а также отдельно стоящие металлические конструкции (гидроколонки, светофоры, элементы мостов и путепроводов и др.), расположенные на расстоянии менее 5 м от частей контактной сети, находящихся под напряжением, должны быть заземлены или оборудованы устройствами защитного отключения при попадании на сооружения и конструкции высокого напряжения.

Заземлению подлежат также все расположенные в зоне влияния контактной сети и воздушных линий переменного тока металлические сооружения, на которых могут возникать опасные напряжения.

На путепроводах и пешеходных мостах, расположенных над электрифицированными путями, должны быть установлены предохранительные щиты и сплошной настил в местах прохода людей для ограждения частей контактной сети, находящихся под напряжением.

Контактная сеть, линии автоблокировки и продольного электроснабжения напряжением свыше 1000 В должны разделяться на отдельные участки (секции) при помощи воздушных промежутков (изолирующих сопряжений), нейтральных вставок, секционных и врезных изоляторов, разъединителей.

Опоры контактной сети или щиты, установленные на границах воздушных промежутков, должны иметь отличительную окраску. Между этими опорами или щитами запрещается остановка электроподвижного состава с поднятым токоприемником.

Схема питания и секционирования контактной сети, линий автоблокировки и продольного электроснабжения должна быть утверждена председателем ГАЖК. Выкопировки из этой схемы включаются в техническо-распорядительный акт станции.

Переключение разъединителей контактной сети электродепо и экипировочных устройств, а также путей, где осматривается крышевое оборудование электроподвижного состава, производится работниками локомотивного депо. Переключение остальных разъединителей производится только по приказу энергодиспетчера.

Приводы разъединителей с ручным управлением должны быть заперты на замки. Порядок переключения разъединителей контактной сети, а также выключателей и разъединителей линии автоблокировки и продольного электроснабжения, хранения ключей от запертых приводов разъединителей, обеспечивающий бесперебойность электроснабжения и безопасность производства работ, устанавливается начальником Центра энергоснабжения ГАЖК.

Переключение разъединителей и выключателей производится по приказу энергодиспетчера работниками других служб, прошедших обучение.

Расстояние от нижней точки проводов воздушных линий электропередачи напряжением свыше 1000 В до поверхности земли при максимальной стреле провеса должно быть не менее:

При пересечениях железнодорожных путей расстояние от нижней точки проводов воздушных линий электропередачи напряжением свыше 1000 В до уровня верха головки рельса неэлектрифицированных путей должно быть не менее 7,5 м.

На электрифицированных линиях это расстояние до проводов контактной сети должно устанавливаться в зависимости от уровня напряжения пересекаемых линий в соответствии с правилами устройства электроустановок и по техническим условиям железной дороги.

3. Экономическая часть В выпускной квалификационной работе были подробно рарасмотрены и раскрыты некоторые аспекты выбора, расчёта и проектирования штамповочного цеха.

Задание на экономическую часть выпускной квалификационной работы. Рассчитать себестоимость выбранного электрооборудования которое будет использоваться в штамповочном цеху, а так же стоимость электропроводки (кабелей). Рассчитать себестоимость оборудования используемого для освещения (провода, светильники) штамповочного цеха.

Решение: В ходе проектирование выпускной квалификационной работы, было выбрано оборудование, которое будет использоваться на штамповочного цеха, согласно требованиям, указанным в задании на выполнение выпускной квалификационной работы.

Рассчитаем стоимость электропроводки к силовым агрегатам, станкам.

Для удобства вычислений, сведём используемые кабеля в таблице.

Перечень кабелей электропроводки силового оборудования.

* Цена за указанному оборудование были переведены по курсу ЦБ Республики Узбекистан, по состоянию на 15.06.2013 г. Общая стоимость силовой проводки токарного цеха составит 11 451 136 сум Аналогично рассчитаем стоимость силового оборудования. Перечень выбранного оборудования сводится в таблице 9.

Таблица 9. Перечень выбранного оборудования используемого в токарном цеху

* Цена за указанное оборудование были переведены по курсу ЦБ Республики Узбекистан, по состоянию на 15.06.2013 г.

Общая стоимость электрооборудования токарногоцеха составляет: 7 426 408 сум Далее производится расчёт затраченных средств на проектирование системы освещения, а в частности провода для монтажа и светильники.

Расчёт осуществляется в аналогичной форме таблице 10.

Таблица 10. Перечень оборудования для монтажа системы освещения

* Цены за указанное оборудование были переведены по курсу ЦБ Республики Узбекистан по состоянию на 15.06.2013 г.

Общая стоимость оборудования (привода, светильники) для монтажа системы освещения штамповочного цеха составит: 7 873 532сум.

Рассчитаем полную стоимость электрооборудования и проводки штамповочного цеха, для этого сложим ранее подсчитанные стоимости

S_A + S_ПР + S₀ = S_ОБЩ, (3.1.)

где S_A — стоимость затрат на электрооборудование;

S_ПР— стоимость проводки;

S₀ — стоимость затрат на освещение.

Подставляя значения в формулу (3.1.), получим:

S_ОБЩ = 11 451 136 + 7 426 408 + 7 873 532 = 1 675 176 сум Итого, стоимость затрат на электрооборудование и проводку, составит: 1 675 176 сум.

Вывод.

В экономической части выпускной квалификационной работы, произведены расчёты затраты на электрооборудование и электропроводку, силового оборудования и системы освещения токарного цеха.

В ходе вычислений были определены: общая стоимость проводки для силового оборудования, общая стоимость силового оборудования и полная стоимость осветительного оборудования вместе с проводкой. Все вычисления были подытожены в конечной общей стоимости затрат на все проводки используемой для подключения силового оборудования и освещения (светильников).

В итоге после вычислений, стала известна стоимость основного электрооборудования и используемой проводки для подключения этого оборудования до щитовой. По данным расчётам можно судить об экономической стоимости проектируемого объекта.

4. Охрана труда Электробезопасность при тушении пожаров Говоря о работах в области пожарной безопасности, невозможно обойти вниманием тему электропитания противопожарного оборудования. Чтобы обеспечить эффективность использования противопожарных средств и систем, их необходимо постоянно поддерживать в состоянии работоспособности, то есть под напряжением. Для этого используются электропитание от источников тока с малым напряжением. Но величина малого напряжения варьируется в достаточно больших границах и далеко не все величины не все величины напряжения могут считаться безопасными для человека.

Согласно нормативным документам электроприемники автоматических установок пожаротушения, систем пожарной сигнализации, пожарного оповещения и дымоудаления по степени надежности электроснабжения следует относить к I категории, т. е. электроприемники должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Установка в цепи электропитания этих средств в цепях управления автоматическими установками пожаротушения, отключение которых может привести к отказу подачи огнетушащего вещества к очагу пожара, не допускается. Данные требования логичны, т.к. при возникновении пожара технические средства пожарной автоматики должны эффективно выполнять свои функции.

Как показывает проведенный анализ, значительная часть указанных технических средств пожарной автоматики в соответствии с различными нормативными документами рассчитана на электропитание от источника тока с напряжением от 9 до 12 В. Также следует отметить, что данные технические средства всегда находятся под напряжением.

Исследования, проведенные за рубежом и у нас в стране, однозначно показывают, что при воздействии электрического тока на человека наиболее уязвимым органом является его сердце. Также было установлено, что результат воздействия электрического тока на организм человека зависит не только от значения тока, но и от продолжительности его протекания.

Электрическое сопротивление тела человека зависит от влажности кожи, размера поверхности контакта, пути протекания тока по телу, индивидуальных особенностей организма и других факторов. Известно, что сопротивление внутренних органов человека не превышает 500−600 Ом, а сопротивление кожи во влажном состоянии 10−20Ом. Поскольку реальное сопротивление тела человека является величиной достаточно неопределенной и зависящей от многих факторов, для расчетной оценки опасности электропоражения в качестве критерия опасности принято использовать ток через тело человека, а не напряжение, приложенное к нему. При определении условий электробезопасности за расчетное принято сопротивление тела человека, равное 1000Ом.

В ГОСТ 12.1.038 -82 «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов» определены предельно допустимые значения переменного тока частотой 50 Гц через тело человека в производственных электроустановках в зависимости от времени воздействия Таблица 11. Предельно допустимые значения переменного тока

В условия высоких температур (>25⁰ C) и влажности (>75%) допустимые напряжения и токи в соответствии с ГОСТом должны быть уменьшены в три раза.

При тушении пожара человек находится в условиях высокой температуры и влажности, что способствует повышению электропроводности его кожи и увеличению силы тока, который может пройти через него. Поскольку, электроснабжение средств пожарной безопасности не прекращается во время пожара даже при отключении основных источников электроснабжения, то контакт с цепями, находящимися под напряжением от 9 до 72 В, возможен в любой момент.

1.Условия тушения пожара Самым распространенным огнетушащим веществом в вашей стране является вода, хорошо проводящая электрический ток. Применение пенообразователей для повышения огнетушащих свойств смеси приводит к повышению электропроводности воды.

Таблица 12. Максимальная продолжительность нахождения под напряжением переменного тока

При тушении пожара человек находится в условиях высокой температуры и влажности (из-за обилия воды), что способствует повышению электропроводности его кожи, одежды, окружающих предметов и увеличению силы тока, который может проходить через тело человека. Здесь уместно напомнить, что электроснабжение средств пожарной безопасности не прекращается во время пожара даже при отключении основных источников электроснабжения. И контакт с цепями, находящимися под напряжением от 9 до 72 В, возможен в любой момент.

В строительных нормах МЭК, относящихся к устройству электроустановок (13,14), даны общие рекомендации по электробезопасности. Особенно интересен документ, регламентирующий устройство электроустановок в электроопасных зонах с повышенной влажностью и большими объёмами воды: в ванных комнатах, душевых, бассейнах и т. п. (15), Эти условия близки к условиям тушения пожара в обычных («сухих») помещениях. В соответствии с этим документом безопасным для человека считается напряжения 12 В и менее. Следовательно, напряжение выше 12 В следует признать потенциально опасным в условиях тушения пожара. Его не рекомендуется использовать для электропитания не отключаемых систем и устройств.

Таблица 13. Максимальная продолжительность нахождения под напряжением постоянного тока

2. Предварительные выводы.

В результате анализа перечисленных нормативных документов можно констатировать следующее:

Во время тушения пожара традиционными средствами создаются условия, при которых опасным с точки зрения поражения электрическим током оказывается напряжение выше 12 В, которое всегда присутствует в цепях, укрепленных с точки зрения пожарной охраной безопасности объектов. При попадании человека под такое напряжение еще не наблюдается биологическое поражение тканей его, но происходят физиологические изменения, которые приводят к затруднению дыхания, желудочковой фибрилляции и могут привести к остановке сердца.

Здания и сооружения, построенные в соответствии с действующими отечественными ведомственными нормами (СНиП, РПБ, ПУЭ и др.), оказывается опасными для людей в смысле поражения электрическим током при тушении в них пожара.

В электрических цепях систем пожарной, охранной, охранно-пожарной сигнализации, оповещения, пожаротушения и других систем, в которых не предусматривается аварийное или защитное отключение элетроснабжения, следует использовать напряжение не более 12 В, которое не приводит к поражению людей электрическим током.

— Заинтересованным ведомствам и организациям (МЧС, МВД, Госстрой, Минтопэнерго, Уздавстандарт.) необходимо убедиться в достоверности изложенных фактов и создать межведомственную рабочую группу по пересмотру и гармонизации перечисленных перечисленных и иных нормативных документов с целью обеспечения электробезопасности зданий и сооружений, в том числе при тушении пожара.

— При пересмотре норм основываться на указанном ГОСТе и международных стандартах МЭК.

— По мере разработки новых норм заблаговременно информировать через средства массовой информации техническую и деловую общественность, для того чтобы предприятия и организации, занятые разработкой и производством технических средств, имели резерв времени для перестройки производства и выпуска новой безопасности продукции. Срок введения новых норм с той же целью назначать не ранее 6 месяцев после их утверждения и опубликования.

До сих пор наиболее распространенным веществом, используемым для тушения огня, является вода. Однако, у неё есть один существенный недостаток — высокая электропроводность. Кстати, использование пенных систем пожаротушения также грешит этим недостатком, так как добавление пенообразователей в огнетушащую смесь приводит к значительному увеличению электропроводности воды.

Поэтому очень важно в процессе тушения пожара соблюдать определенные правила электробезопасности. Ведь человек находится в условиях повышенной температуры и влажности, что повышает электропроводности его одежды, кожи и окружающих.

Напомним, что, так или иначе, в процессе тушения пожара человек будет сталкиваться с электричеством, даже если в помещении нет горящих электроприборов или подача тока перекрыта. Дело в том, что электроснабжение систем пожарной защиты даже при отключении всех главных источников электроснабжения не прекращается. При этом оборудование находится под напряжением в пределах от 9 до 72 Вольт, и контакт с ним возможен в любой момент. А напряжение выше 12 Вольт в условиях повышенной влажности (а именно такие условия возникают в процессе тушения пожара водой) считает опасным для человека.

Степень опасности воздействия электричества на человека зависит от 2-х факторов: времени протекания тока через человеческое тело и его силы. Классификация степени опасности воздействия электричества на человека приведена в нормативных документах Международной электротехнической комиссии (МЭК).

Согласно этим документам, максимально допустимое время протекания тока через человеческое тело в зависимости от напряжения и полного сопротивления цепи, полученное путем расчетов, составляет от 10 секунд при напряжении 8 В до менее 0,01 секунды при напряжении более 300 В.

Очевидно, что для минимизации возможного ущерба здоровью и предотвращения получения смертельных травм при тушении пожаров в электроустановках следует количественно оценить воздействие каждого фактора, после чего принимать соответствующие меры по минимизации пожарных рисков и нейтрализации воздействия электричества на людей.

Для того чтобы сократить возможность поражения людей электрическим током также осуществляется определение категорий по ПУЭ. Это позволяет более оценить возможные пожарные риски и выбрать оптимальные противопожарные системы, которые применимы для тушения электрооборудования.

Заключение

В процессе выполнения данного выпускного проекта была спроектирована система электроснабжения инструментального цеха. В проекте были рассчитаны и выбраны КТП, распределительные силовые шкафы, шкафы рабочего освещения в соответствии с расчетными нагрузками; определено место их расположения. Также спроектированы силовая и осветительная сети и сеть заземления.

По рассчитанным параметрам в выпускном проекте выбиралась коммуникационная аппаратура, аппараты защиты (автоматические выключатели).

В разделе «Охрана труда» рассмотрен вопрос оценки опасности поражения человека электрическим током при самостоятельном освобождении человека от контакта.

В экономической части выпускной квалификационной работы, произведены расчёты затраты на электрооборудование и электропроводку, силового оборудования и системы освещения инструментального цеха.

В ходе вычислений были определены: общая стоимость проводки для силового оборудования, общая стоимость силового оборудования и полная стоимость осветительного оборудования вместе с проводкой. Все вычисления были подитожены в конечной общей стоимости затрат на все проводки используемой для подключения силового оборудования и освещения (светильников).

В итоге после вычислений, стала известна стоимость основного электрооборудования и используемой проводки для подключения этого оборудования до щитовой. По данным расчётам можно судить об экономической стоимости проектируемого объекта.

электрический нагрузка трансформатор оборудование

1. Шеховцов В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. М.: Форум, 2007

2. Шеховцов В. П. Справочное пособие по электрооборудованию. М.: Форум, 2006

3. Кисаримов Р. А. Справочник электрика. М.: Радиософт, 2006 г.

4. Кнорринг Г. М. и др. Справочная книга для проектирования электрического освещения. 2-е изд., перераб. и доп. — СПб.: Энергоатомиздат. Санкт-Петербургское отделение 1992. — 448 м.: ил.

5. Копытов И. П. Справочник по электрическим машинам.М.:Энергия, 1989 г.

6. Правила устройства электроустановок / 7-е издание, 2006 г.

7. Усатенко, С.Т., Каченюк, Т.К., Терехова, М. В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник. — М.: Издательство стандартов, 1989. — 325 с.

8. Электротехнический справочник в четырех томах. т. 2 «Электротехнические изделия и устройства». Под общей редакцией В. Г. Герасимова, А. Ф. Дьякова и др., М., Издательство МЭИ, 1998 г.

9. Федоров А. А., Каменева В. В. Основы электроснабжения промышленных предприятий", М. «Энергия», 1979

10. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Ч. 1 и 2, под ред. Федорова А. А. Сербиновского Г. В., «Энергия», 1973.