Автоматизированная система управления компрессорной установки (стр. 19 из 22)
Осмотр и ремонт РУ, ВЛ и КЛ проводится оперативным персоналом, с обязательным выполнением технических и организационных мероприятий.
К техническим мероприятиям относятся:
- Производственная необходимость отключения и принятия мер, препятствующих подаче напряжения к месту работы, вследствие ошибочного или самопроизвольного включения коммутирующей аппаратуры
- Вывешивание плакатов – предупреждений
- Заземление и проверка отсутствия напряжения
- Ограждение и сигнализация
Организационные мероприятия:
- Оформление работы нарядом.
- Допуск к работе.
- Надзор во время работы.
- Окончание работы.
Основной и легко исполняемой мерой защиты является зануление – преднамеренное электрическое соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки, могущих оказаться под напряжением. Назначение зануления - устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу электроустановки и другим металлическим нетоковедущим частям, оказавшимся под напряжением относительно земли вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (ГОСТ 12.1.030-35. ССБТ).
Принцип действия зануления - превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание с целью вызвать ток, способный обеспечить срабатывание защиты и, тем самым, автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Кроме того, поскольку зануленные корпуса заземлены через нулевой защитный проводник, то в аварийный период проявляется защитное свойство этого заземления - снижение напряжения корпусов относительно земли. Схема зануления многодвигательной установки представлена на рис. 7.1
Для того, чтобы снизить опасные потенциалы при замыкании на корпус, используются повторные заземлители с сопротивлением заземлителя не более 10 Ом.
Питание подводится алюминиевым проводом сечением 25 мм, а роль нулевого проводника выполняет стальная полоса сечением 50 мм.
При использовании зануления регулятора частоты двигателя должны быть выполнены следующие условия [16]:
Iкз = k*Iном , (7.4)
где - коэффициент кратности номинального тока Iном (А) плавкой вставки предохранителя, k=3.
Номинальным током плавкой вставки Iном называется ток, значение которого указано непосредственно на вставке заводом-изготовителем. Номинальный ток Iном в помещении 40 А. Значение Iкз зависит от фазного напряжения сети и сопротивления цепи, в том числе от полного сопротивления трансформатора Zт, фазного проводника Zф, нулевого защитного проводника Zнз, внешнего индуктивного сопротивления петли "фазный провод - нулевой защитный провод" (петли "фаза-нуль") Xп, активного сопротивления заземлений нейтрали обмоток трансформатора Rо и повторного заземления нулевого защитного проводника Rп. Поскольку Rо и Rп, как правило, велики по сравнению с другими сопротивлениями, ими можно пренебречь.
Выражение для Iкз будет иметь вид:
Iкз = Uф/(Zт/3 + Zп), (7.5)
где Zп = Zф + Zнз + Xп - комплексное полное сопротивление петли "фаза-нуль".
Удельное сопротивление фазного провода:
p = 0,028 (Ом*мм
)/м , Sсеч = 25 мм ,отсюда сопротивление фазного провода:
rф = р * (Lф / Sф) = 0,028 * 300 / 25 = 0,336 Ом.
Удельное сопротивление нулевого провода:
p = 0,058 (Ом*мм
)/м , Sсеч = 50 (мм ),отсюда сопротивление нулевого провода:
Rнз = p * (L / S) = 0,058 * 300 / 50 = 0,348(Ом).
Значения Xф и Xнз малы, ими можно пренебречь.
Значение Xп можно определить по формуле:
Xп = 0,145*lg(dср/k
* dф) (7.6)где k = 0,3894,
dср - расстояние между проводниками,
dф - геометрический диаметр.
Расчеты дают значение Xп = 0,556 Ом.
Сопротивление электрической дуги берем равной
rд = 0,02 (Ом), Xд = 0.
В соответствии с мощностью трансформатора
rт = 0,0044 (Ом), Xт = 0,0127 (Ом)
Полное сопротивление петли "фаза-нуль":
(7.7)Zп = 0,716 (Ом).
При использовании зануления по требованиям ПУЭ (правила устройства электроустановок):
Rнз/Rф = 0,348/0,336 < 2 , следовательно ПУЭ выполняется.
Iкз = Uф/(Zт/3+Zп) = 220/(0,013+0,716) = 301,6 А.
При попадании фазы на зануленный корпус электроустановки должно произойти автоматическое отключение.
Iкз > k*Iном
301,6 > 3*40 = 120
Защитное зануление выполнено правильно, следовательно, отключающая способность системы обеспечена.
Определим напряжение прикосновения и ток через человека до срабатывания защиты:
Uпр = Iкзh * Rh
(7.8)Схема замещения представлена на рис.7.2
Рис.7.2 - Схема замещения
Rпз = 0,348 (Ом), Rнп = 10 (Ом), Rо = 4 (Ом)
Rh = 1 (кОм)
Uпр = 29,9 (В)
Такое напряжение безопасно для человека при времени воздействия:
tдоп<=50/Ihрасч (7.9)
Iрасч =Uпр/Rh = 29.9/1000=29.9 (мА)
Предельно допустимое время пребывания человека под действием электрического тока:
tдоп <= 50/29,9 = 1,67 (с)
В качестве прибора защитного отключения можно выбрать автоматический выключатель, расчитанный на Iном = 40 А и tср = 0,3 (с) при Iкз = 301 (А).
Tср = tср* Iном/Iкз = 0,11 (с).
Это должно обеспечить надежную защиту, при этом должно выполняться:
K = Iкз/Iном >= 1,4
K = 301/40 = 7,5 >> 1,4
7.3 Мероприятия по производственной санитарии и гигиене труда
В подсистему обеспечения санитарных условий труда (СанПиН 2.2.2.540-96) входят следующие мероприятия:
- Обеспечение нормального микроклимата.
- Чистота воздуха рабочей зоны.
- Защита от электромагнитных полей.
- Защита от шума и вибрации.
Нормирование параметров микроклимата
Нормы допустимых температур, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне, (СН 251-71) таблица 7.1.
Таблица 7.1
Допустимые параметры микроклимата
| Сезон | Категория работ | Температура воздуха, 0С | Относительная влажность, % | Скорость воздуха, м.с |
| Холодный | Легкая-1а Легкая-1б Средней тяжести-IIа Средней тяжести-Iб Тяжелая III | 20-25 19-24 17-23 15-22 13-21 | 70 | 0.1 0.1-02 0.1-0.3 0.2-0.4 0.2-0.4 |
| Теплый | Легкая-1а Легкая-1б Средней тяжести-IIа Средней тяжести-Iб Тяжелая III | 21-28 20-28 18-27 16-27 15-26 | 55-при 28 0С 60-при 27 0С 65-при 26 0С 70-при 25 0С и ниже | 0.1-02 0.1-0.3 0.1-0.4 0.2-0.5 0.2-0.5 |
Поддержание на заданном уровне параметров, определяющих микроклимат, осуществляется с помощью кондиционирования и вентиляции.
Защита персонала от вредных веществ, содержащихся в воздушной среде
Классификация вредных веществ производится по ГОСТ 12.1.007-76.ССБТ.
Для оздоровления окружающей среды осуществляют следующие мероприятия:
- Дистанционное управление вредными технологическими процессами.
- На оборудовании, выделяющем вредные вещества, применяют пылеулавливание.
Мероприятия по устранению загазованности воздуха
Защита от вредных веществ осуществляется мероприятиями, которые в ряде случаев следует применять комплексно. Основные из них:
- совершенствование конструкций оборудования, при которых исключаются или резко уменьшаются вредные выделения в окружающую среду, что, возможно, например, при герметизации;
- применение газо-пылеулавливающего оборудования.
Защита от вредных газовыделений предусматривает устройство местной вытяжной вентиляции для отсоса газов. Местные отсосы следует по возможности устраивать конструктивно встроенными и сблокированными с оборудованием так, что агрегат нельзя пустить в ход при выключенном отсосе.
В дополнение к общим защитным средствам применяются индивидуальные средства защиты. Для защиты органов дыхания применяют промышленные противогазы и респираторы.
7.4 Мероприятия по устранению шумов и вибраций
Основные параметры шума (ГОСТ 12.1.003-83.ССБТ):
- Звуковое давление, дБ (ГОСТ 12.1.012-90.ССБТ);
- Колебательная скорость, м/с;
- Интенсивность, Вт/м;
- Частота, Гц.
Таблица 7.2
Допустимые уровни шума
Рабочие места | Уровни среднеквадратичных звуковых давлений | ||||||||
63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 | * | |
Помещенияконструкторских бюро | 71 | 61 | 54 | 49 | 45 | 42 | 40 | 38 | 50 |
Подсобныерабочие места и рабочие зоны | 99 | 92 | 86 | 83 | 80 | 78 | 76 | 74 | 85 |
- уровень звукового эквивалента, дБ.
Защита от производственного шума (ГОСТ 12.1.029-80.ССБТ):
־ применение средств звукоизоляции, снижение шума вентиляционных установок, внедрение малошумящих технологий.
Вибрация оценивается с помощью следующих параметров:
- Амплитуда смещения, м;
- Колебательная скорость, м/с;
- Колебательное ускорение, м/с2;
- Частота, Гц.
Электроустановки являются источником общих и локальных технологических вибраций (действие на операторов стационарных машин).
Одним из методов уменьшения шума на объектах энергетического производства является снижение или ослабление шума в его источниках - в электрических машинах и трансформаторах, компрессорах, вентиляторах и др.