где Lo - индуктивность единицы длины токоотвода. Для металлических молниеотводов решетчатой конструкции, а также для отдельно проложенных токоотводящих спусков L0=l,7 мкГн/м.

Учитывая достаточно малое число ударов молнии в такие объекты, как, например, подстанции, в данном случае в качестве расчетных значений принимают IМ = 60 к А и а=30 кА/мкс.

Расстояние по воздуху 1В при расчетных параметрах тока молнии и допустимой напряженности электрического поля в воздухе £8=500 кВ/м определяется по формуле:

1в=0,12RИ + 0,11

Расстояние в земле 13 между заземлителем отдельно стоящего молниеотвода и ближайшей к нему точкой защищаемого устройства в земле при допустимой напряженности поля в земле ЕЗ = 300 кВ/м рассчитывается как

lB = 0,2RИ

При этом 1В должно быть не менее 5 м, а lЭ - не менее 3 м.

На подстанциях при установке молниеотводов на порталах помимо соблюдения безопасных расстояний по воздуху и в земле необходимо согласовать импульсные разрядные напряжения изоляторов и напряжения,

возникающие в точках их присоединения к порталу при ударах молнии в молниеотвод.

7.5 Конструктивные исполнения молниеотводов

В качестве несущих устройств для крепления токоведущих частей молниеотводов должны использоваться, там, где это возможно, конструкции самих защищаемых объектов. Например, на подстанциях молниеприемники могут устанавливаться, как уже отмечалось, на металлических порталах, предназначенных для подвески ошиновки, а сами порталы могут использоваться в качестве токоотводов, соединяющих молниеприемники с заземлителем.

Для отдельно стоящих молниеотводов в качестве несущих элементов используются железобетонные или деревянные стойки (при высоте до 20 м). Для токоотвода используется металлическая арматура железобетонных стоек, по деревянным стойкам прокладывается специальный токоведущий спуск к заземлителю. При высоте более 20 м применяют стальные решетчатые конструкции. Рекомендуется молниеотводы выполнять в виде свободно стоящих конструкций без растяжек.

Молниеприемники должны выдерживать термические и электрические воздействия тока молнии. Рекомендуется применять стальные молниеприемники сечением 50 - 100 мм2 для стержневых и однопроволочных тросовых молниеприемников. Поперечное сечение стальных многопроволочных тросов должно быть не менее 35 мм2. Молниеприемники и токоотводы предохраняются от коррозии покраской. Многопроволочные стальные тросы должны быть оцинкованы. Соединения частей токоотводов между собой, а также с молниеприемниками и заземлителями производятся в основном с помощью сварки.

7.6 Расчёт молниезащиты гппп

Габаритные размеры подстанции 50x50 м2, высота защищаемого оборудования 20 м, грозовая активность, характеризующаяся числом грозовых часов в году - ДГ = 40 ч/год, измеренное сопротивление грунта ρизм=45Ом-м.

Для защиты подстанции используются стержневые молниеотводы высотой 35 м. Принимаю для защиты подстанции 4 молниеотвода, их размещение приведено на рис.7.4, 7.5

Рис.7.4. Горизонтальная зона защиты молниеотводами

Рис.7.5. Вертикальная зона защиты молниеотводами

Расстояние между молниеотводами L принято 25 м, от периметра ГПП до молниеотводов dx =15 м. Высота защищаемого оборудования hx = 20 м.

Принята вероятность прорыва молнии через границу зоны Р = 0,005. Верхняя граница защищаемой зоны:

При L<h:

hmin = h0 = 29,8 м,

dx = rx = 20 м.

Заземляющее устройство круглый год должно иметь сопротивление не более 0,5 Ом [3, п.1.7 51]. Для заземления молниеотводов приняты вертикальные и горизонтальные заземлители. В качестве вертикальных заземлителей приняты стальные стержни диаметром 16 мм и длиной 6м. Горизонтальные заземлители представляют собой стальные полосы прямоугольного сечения 48 мм2.

Расчётное сопротивление грунта:

ρ = К·ρизм =1,15·50 = 57,5 Омм,

где значение К определено для суглинистой почвы III климатической зоны.

Суммарная длина горизонтальных заземлителей:

LГ=9·50 + 9·50 = 900 м.

Рис.7.6. Схема заземлителя

Определим сопротивление заземлителя

Рассчитанное сопротивление проходит по условию минимального сопротивления заземлителей. Для оценки эффективности защиты определяется пятидесятипроцентное значение разрядного напряжения Uso%5 по длине гирлянды изоляторов.

Выбор числа изоляторов и его типа.

Принимаю среднеэксплуатационную нагрузку F = 120 кН. Необходимо, чтобы изолятор имел пятикратный запас прочности:

FH3 = 5F = 5120 = 600 кН.

По [11] выбираю изолятор ПС 12-А, его характеристики:

Строительная длина Н = 140 мм

диаметр Д = 260 мм

длина пути утечки LУ1=325 мм

Коэффициент, учитывающий изменение длины пути утечки изолятора при неравномерном загрязнении и увлажнении в процессе эксплуатации:

Число изоляторов увеличивается на 1, Т.о. общее число изоляторов составляет 7 шт.д.ля длины гирлянды изоляторов LГ = nН = 70,14 = 0,98 м U50= 840 кВ.

Произведем оценку молниезащиты предприятия.

Определим вероятность перекрытия изоляции вследствие прорыва молнии в зону защиты.

Определим вероятность обратных перекрытий при ударах в молниеотвод:

8. Мероприятия по обеспечению требований безопасности и экологичности при электроснабжении промышленного предприятия

Для того чтобы правильно выбрать вид электропроводки, марку провода способ его прокладки, электроустановку соответствующего исполнения, необходимо знать, в каких условиях они будут работать. Исполнение электроустановки отражает степень защиты персонала от поражения электрическим током и защиту оборудования от внешних воздействий. По этим признакам классифицируются помещения и электротехнические изделия [7]

8.1 Условия производства работ

В электроустановках все работы необходимо производить при обязательном соблюдении следующих условий.

работу можно выполнять только с разрешения уполномоченного на это официального лица в соответствии с заданием, оформленным в виде наряда или распоряжения;

работу должны вести, как правило, не меньше чем два лица;

должны быть выполнены организационные и технические мероприятия, обеспечивающие персоналу безопасные условия работ.

Организационные мероприятия имеют целью обеспечить безупречную организацию выполнения работ в электроустановках для исключения несчастных случаев с людьми при высокой производительности труда и хорошем качестве работ. Такими мероприятиями являются:

а) выдача нарядов и распоряжений на производство работ;

б) допуск бригады к работе;

в) надзор за бригадой во время работы;

г) оформление перерывов в работе и окончания работ.

Технические мероприятия имеют целью обеспечить безопасность безопасность персонала при выполнении работ с полным или частичным снятие напряжения с электроустановки. Такими мероприятиями являются:

а) производство необходимых отключений и принятие мер для предотвращения ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры (блокирование, механический запор приводов, снятие предохранителей и т.п.);

б) вывешивание переносных плакатов по технике безопасности и при необходимости установка временных ограждений;

в) проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях установки, предназначенной для работы;

г) наложение временных заземлений [7]

8.2 Классификация производственных помещений по условиям окружающей среды и степени опасности поражения электрическим током

По условиям окружающей среды производственные помещения подразделяются на категории, характеристика которых приведена в таблице 8.1. По степени опасности поражения электрическим током производственные помещения подразделяются на три группы: без повышенной опасности, помещения с повышенной опасностью, особо опасные.

Помещения без повышенной опасности характеризуются отсутствием признаков, как повышенной опасности, так и особой опасности.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются следующими признаками: наличие сырости (относительная влажность длительно превышает 75%) или проводящей пыли; полы токопроводящие (металлические, земляные, железобетонные, кирпичные и т.п.); высокая температура (35 гр. С и выше); возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям зданий и сооружений аппаратов с одной стороны, и к металлическим корпусам электроустановок с другой. Наличие одного из перечисленных признаков является достаточным, чтобы производственное помещение по степени опасности поражение электрическим током отнести к рассмотренной группе.

Помещения особо опасные характеризуются следующими признаками: особой сыростью; химически активной или органической средой, наличием двух или более признаков повышенной опасности. Наличие одного из перечисленных признаков является достаточным, чтобы производственное помещение по степени опасности поражения электрическим током отнести к особо опасным

Таблица 8.1. Краткая характеристика потребителей и их наименование

Цеха расположены в одноэтажном здании, которое выполнено из кирпича, степы оштукатурены, побелены, потолок перекрыт пустотелыми плитами, пол бетонный, имеются двери, окна одностворчатые.

Силовой оборудование рассчитано на напряжение 380/220 В а так же в УГП 12В. Исполнение - открытое, защищённое.

8.3 Мероприятия по обеспечению безопасной работы с электрооборудованием. Классификация защиты от поражения электрическим током

Классификация степени защиты от поражения электрическим током [3]:

"0" - электробезопасность (ЭБ) достигается основной изоляцией, открытые токоведущие части не соединены с землей, при пробое изоляции защита обеспечивается окружающей средой;

"1" - ЭБ достигается основной изоляцией и соединением ОПЧ с заземлителями, при пробое - соответствующая защита;

"2" - двойная или усиленная защита

"3" - электрооборудование не имеет внутренние или внешние токоведущие части напряжением более 50 В. Электробезопасность достигается тремя уровнями защиты:

защита от прямого прикосновения (в проекте: применение основной изоляции, прокладка кабелей в трубах в подливке пола, спуски от распределительных шинопроводов в трубах или металлорукавах за ЭП, на лотках в недоступном для прямого прикосновения месте)

защита при повреждении и косвенном прикосновении (в проекте: предотвращение механического повреждения оболочки кабеля за счет (применения труб и металлорукавов; использование РEN - проводников для перевода пробоя изоляции в однофазное замыкание; выравнивание потенциалов при использовании чугунных плит пола для снижения напряжения шага);

дополнительная защита от прямых и косвенных прикосновений

Электрооборудование на данном предприятии относится к I классу, так как это оборудование, в котором защита от поражения электрическим током обеспечивается основной изоляцией и соединением открытых проводящих основной изоляции должна срабатывать соответствующая защита. Например, защита от сверхтоков, построенная на использовании автоматических выключателей, и (или) защита от токов короткого замыкания на землю, основанная на применении устройств защитного отключения. В этом случае открытые проводящие части ЭО будут находиться под напряжением в течение времени, которое необходимо для срабатывания соответствующей защиты [ГОСТ Р 50571.3].

8.4 Анализ опасности поражения в выбранной сети

Для электроснабжения потребителей выбрана система ТМ-С - нейтраль источника заземлена, функции нулевого рабочего N и защитного проводника

РЕ объединены в одном РЕЫ проводнике. Данная система является наиболее распространенной. Особенность системы в том, что пробой изоляции на корпус электрооборудования воспринимается защитой на головном участке сети как короткое однофазное замыкание, успешно отключаемое как условие проверки чувствительности защиты.

При наличии в сети повторных заземлителей в случае пробоя на корпус (рисунок 8.1) напряжение на корпусах станков включенных по схеме за поврежденным двигателем будет отлично от нуля, это может быть опасно. Однако при быстром отключении КЗ автоматом риск сведен к минимуму,

кроме того, при наличии связи металлического пола с корпусами ЭП напряжение прикосновения практически равно нулю, причем не только на поврежденном двигателе, но и на всех остальных. Поскольку металлические плиты пола положены встык, то при обеспечении надежного электрического контакта дополнительно обеспечивается нулевое напряжение шага. При прикосновении человека к фазному проводу УЗО почувствует ток утечки через тело человека и отключит линию. Степень защиты оболочек оборудования значительно снижает вероятность случайного прикосновения к токоведущим частям.

8.5 Обеспечение пожарной безопасности электроустановок при эксплуатации. особенности тушения пожара в электроустановках

В соответствии с требованиями ГОСТ 12.1 039-82 пожарная безопасность электроустановок достигается системами предотвращения пожара и пожарной защиты, которые должны обеспечивать;

предотвращение образования горючей среды (использование материалов пониженной горючести и т.д.);

предотвращение образования в горючей среде или внесения в нее источников зажигания (соответствие исполнения, применения и режима эксплуатации электроустановок классу пожаро- и взрывоопасных помещений, регламентация допустимых температур нагрева токоведущих и несущих частей электроустановок);

предотвращение распространения пожара за пределы очага возгорания (устройство противопожарных преград, устройства аварийного отключения, наличие аварийного слива масла, устройство маслоприемников, применение средств пожаротушения, пожарной сигнализации и извещения о пожаре);

предотвращение выхода из строя электроустановок при пожаре (применение конструкций соответствующей огнестойкости, использования соответствующих средств пожаротушения);

предотвращение гибели людей при пожаре (эвакуация людей, применение средств индивидуальной защиты и т.д.).

При тушении пожаров в электроустановках возникает опасность поражения электрическим током. Необходимо отключить напряжение, прежде чем приступать к тушению пожара. Поражение электрическим током может наступить в результате ГОСТ 12.2 037-78:

непосредственного прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением;

прохождения тока утечки через тело человека;

попадание под шаговое напряжение. Наибольшая вероятность поражения возникает в случае, при котором струя огнетушащего состава достигает частей электроустановки, находящейся под напряжением. Одним из решений является применение токонепроводящих огнетушащих составов. Кроме того, возгорание возможно в труднодоступных для тушения частях установки. [7]

8.6 Молниезащита установок и сетей

Молниеотвод представляет собой правильно выполненный путь для безопасного отвода молнии от защищаемого объекта, создающий защитную зону и исключающий возможность поражения людей и разрушения [3].

Наибольшее распространение получили стержневые и тросовые молниеотводы. Для защиты открытых распределительных устройств применяются стержневые молниеотводы, состоящие из молниеприемника, токоотвода и заземлителя, с наилучшим способом соединения - сваркой. Для защиты главной понизительной подстанции 110/10 завода применяют четыре стержневых молниеотвода с заземлителем, имеющим в любую погоду сопротивление 0,5 Ом [3]. Расчет эффективности защиты показал, что в среднем молния прорывается через защиту раз в 19,6 года.

С другой стороны, благодаря явлению электромагнитной индукции, значительные потенциалы могут наводиться на объектах и без прямых ударов молний. Если такой объект надежно заземлен, то никакой опасности искрения не возникает.

В случае, когда прямой удар молнии в здание не повлечет за собой взрыв или пожар для токоотвода используют все имеющиеся в здании металлические массы. С этой целью все металлические части зданий соединяют в одно целое и надежно заземляют. При таком способе защиты крыша здания выступает в роли молниеприемника [7].

8.7 Защита от воздействия поля промышленной частоты

Работы в зоне влияния электрического и магнитного полей. В ОРУ и на ВЛ напряжением 330 кВ и выше должка быть обеспечена защита работающих от биологически активного электрического поля, способного оказывать отрицательное воздействие на организм человека и вызывать появление электрических разрядов при прикосновении к заземленным или изолированным от земли электропроводящим объектам.

В электроустановках всех напряжений должна быть обеспечена защита работающих от биологически активного магнитного поля, способного оказывать отрицательное воздействие на организм человека.

Биологически активными являются электрическое и магнитное поля, напряженность которых превышает допустимое значение.

Предельно допустимый уровень напряженности воздействующего электрического поля (ЭП) составляет 25 кВ/м. Пребывание в ЭП с уровнем напряженности, превышающим 25кВ/м, без применения индивидуальных средств защиты не допускается

При уровнях напряженности ЭП свыше 20 до 25-кВ/м время пребывания персонала в ЭП не должно превышать 10 минут.

При уровне напряженности ЭП свыше 5 до 20 кВ/м допустимое время пребывания персонала рассчитывается по формуле

где Е - уровень напряженности воздействующего ЭП

Т - допустимое время пребывания персонала (ч). При уровне напряженности ЭП, не превышающем 5 кВ/м, пребывание персонала к ЭП допускается я течение всего рабочего дня (8 ч).

Допустимое время пребывания в электрическом поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. В остальное рабочее время необходимо использовать средства защиты или находиться в электрическом поле напряженностью до 5 кВ/м.

Допустима напряженность (Н) или индукция (В) магнитного поля для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия в зависимости от продолжительности пребывания в магнитном поле

определяется в соответствии с таблицей 8.2

Таблица 8.2. Допустимые уровни магнитного поля

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью магнитного поля общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

Допустимое время пребывания в магнитном поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего. При изменении режима труда и отдыха (сменная работа) пределы допустимый уровень магнитного поля не должен превышать установленный для 8-часового рабочего дня.

Контроль уровней электрического и магнитного полей должен производиться при: приемке в эксплуатацию новых и расширении действующих электроустановок, оборудовании помещений для постоянного или временного пребывания персонала, находящихся вблизи электроустановок (только для магнитного поля); аттестации рабочих мест

Уровни электрического и магнитного полей должны определяться во всей зоне, где может находиться персонал в процессе выполнения работ, на маршрутах следования к рабочим местам и осмотра оборудования.

Измерения напряженности электрического поля должны производиться: при работах без подъема на оборудование и конструкции - на высоте 1, м от поверхности земли, плит кабельного канала (лотка), площадки обслуживания оборудования или пола помещения: при работах с подъемом на оборудование и конструкции - на высоте 0,5, 1,0 и 1,8 м от пола площадки рабочего места (например, пола люльки подъемника) и на расстоянии 0,5 м от заземленных токоведущих частей оборудования.

Напряженность (индукция) магнитного поля измеряется в производственных помещениях с постоянным пребыванием персонала, расположенных на расстоянии менее 20 м от токоведущих частей электроустановок, в том числе отделенных от них стеной.

В качестве средств защиты от воздействия электрического поля должны применяться:

в ОРУ - стационарные экранирующие устройства по ГОСТ 12.4 154 и/ экранирующие комплекты по ГОСТ 12.4 172, сертифицированные Госстандарта России;

на ВЛ. - экранирующие комплекты (те же; что в ОРУ).

В заземленных кабинах и кузовах машин, механизмов, передвижных мастерских и лабораторий, а также в зданиях из железобетона, в кирпичных зданиях с железобетонными перекрытиями, металлическим каркасом или заземленной металлической кровлей электрическое поле отсутствует, и применение средств защиты не требуется.

При работе на участках отключенных токоведущих частей электроустановок для снятия наведенного потенциала они должны быть заземлены. Прикасаться к отключенным, но не заземленным токоведущим частям без средств защиты не допускается. Ремонтные приспособления и оснастка, которые могут оказаться изолированными от земли, также должны быть заземлены.

Машины и механизмы на пневмоколесном ходу, находящиеся в зоне влияния электрического поля, должны быть заземлены. При их передвижении в этой зоне для снятия наведенного потенциала следует применять металлическую цепь, присоединенную к шасси или кузову и касающуюся земли.

Не разрешается заправка машин и механизмов горючими и смазочными материалами в зоне влияния электрического поля.

В качестве мер защиты от воздействия магнитного поля должны применяться стационарные или переносные магнитные экраны.

Рабочие места и маршруты передвижения персонала следует располагать на расстояниях от источников магнитного поля, при которых обеспечивается выполнение требований указанных выше.

Зоны электроустановок с уровнями магнитных и электрических полей, превышающими предельно допустимые, где по условиям эксплуатации не требуется даже кратковременное пребывание персонала, должны ограждаться и обозначаться соответствующими предупредительными надписями или плакатами [7]

Заключение

В данном дипломном проекте был проведен расчет электроснабжения завода дорожных машин. В расчет вошли такие разделы как: внешнее и внутреннее снабжение предприятия, выбор числа и мощности ГГШ, выбор оборудования. Подробно произведен расчет электроснабжения цеха, который также включил в себя рад таких вопросов, как: выбор питающей сети цеха, расчет электрического освещения цеха, расчет троллейных линий, защита распределительных сетей цеха.

В заключительной части дипломного проекта рассмотрен вопрос по организационным мероприятиям, обеспечивающим безопасность труда на проектируемом заводе.

Список используемой литературы

1.                 Мукосеев Ю.Л. "Электроснабжение промышленных предприятий" - М.: "Энергия" 1973г.

2.                 Кнорринг Г.М. "Справочная книга для проектирования электрического освещения" - Л.: "Энергия" 1976г.

3.                 Федоров А.А. "Справочник по электроснабжению и электрооборудованию" Т.1 "Электроснабжение", Т2 "Электрооборудование"

4.                 Артёмов А.И. "Цеховые трансформаторные подстанции". М: Моск. энерг. инст., 1988г.

5.                 Липкин Б.Ю. "Электроснабжение промышленных предприятий и установок" - М: "Высшая школа" 1981г.

6.                 "Качество электроэнергии на промышленных предприятиях" И. В. Жежеленко и др. Киев: Техника, 1981г.60с.

7.                 "Правила устройства энергоустановок" - М.: "Энергопромиздат." 1986г.

8.                 Рожков Л.Д. Козулин В.С. "Электрооборудование станций и подстанций" - М.: "Энергопромиздат." 1986г.

9.                 Федорова А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий, М.: Энергопромиздат. 1987.

10.            "Справочник по проектированию электроэнергетических систем". Под редакцией Шапиро И.М. Энергопромиздат. 1985г.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12