Электрооборудование свинарника на 1200 голов СПК "Холопеничи" (стр. 14 из 18)
При малых токах замыкания, снижении уровня изоляции, а также при обрыве нулевого защитного проводника зануление недостаточно эффективно, поэтому в этих случаях УЗО является единственным средством защиты человека от поражения электрическим током.
В основе действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением. Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.
Другим, не менее важным свойством УЗО является его способность осуществлять защиту от возгораний и пожаров, возникающих на объектах вследствие возможных повреждений изоляции, неисправностей электропроводки и электрооборудования.
УЗО встраивают в розеточные блоки или вилки, через которые подключаются электроинструмент или бытовые электроприборы, эксплуатируемые в особо опасных - влажных, пыльных, с проводящими полами и т.п. помещениях. Основные функциональные блоки УЗО представлены на рис.3.2
Рисунок 3.2 Структура УЗО
1 - дифференциальный трансформатор тока; 2 - пусковой орган (пороговый элемент); 3 - исполнительный механизм; 4 - цепь тестирования.
В нормальном режиме, при отсутствии дифференциального тока - тока утечки, в силовой цепи по проводникам, проходящим сквозь окно магнитопровода трансформатора тока 1 протекает рабочий ток нагрузки. Проводники, проходящие сквозь окно магнитопровода, образуют встречно включенные первичные обмотки дифференциального трансформатора тока. Если обозначить ток, протекающий по направлению к нагрузке, как I1, а от нагрузки как I2, то можно записать равенство: I1 = I2. Равные токи во встречно включённых обмотках наводят в магнитном сердечнике трансформатора тока равные, но векторно встречно направленные магнитные потоки Ф1 и Ф2. Результирующий магнитный поток равен нулю, ток во вторичной обмотке дифференциального трансформатора также равен нулю. Пусковой орган 2 находится в этом случае в состоянии покоя.
При прикосновении человека к открытым токопроводящим частям или к корпусу электроприёмника, на который произошел пробой изоляции, по фазному проводнику через УЗО кроме тока нагрузки I1 протекает дополнительный ток - ток утечки (I), являющийся для трансформатора тока дифференциальным (разностным).
Неравенство токов в первичных обмотках (I1 + I в фазном проводнике) и (I2, равный I1, в нейтральном проводнике) вызывает неравенство магнитных потоков и, как следствие, возникновение во вторичной обмотке трансформированного дифференциального тока. Если этот ток превышает значение уставки порогового элемента пускового органа 2, последний срабатывает и воздействует на исполнительный механизм 3.
Исполнительный механизм, обычно состоящий из пружинного привода, спускового механизма и группы силовых контактов, размыкает электрическую цепь. В результате защищаемая УЗО электроустановка обесточивается.
Для осуществления периодического контроля исправности (работоспособности) УЗО предусмотрена цепь тестирования 4. При нажатии кнопки "Тест" искусственно создается отключающий дифференциальный ток. Срабатывание УЗО означает, что оно в целом исправно.
3.3 Расчет эффективности зануления
Для эффективности работы зануления необходимо соблюдение условия:
(3.2)где Iк. з - ток однофазного короткого замыкания, А;
Iэ. р - ток электромагнитного расцепителя автоматического выключателя, табл.5.3 [1], А;
К - кратность тока короткого замыкания относительно уставки аппарата защиты, п.1.7 79 [17].
Произведем расчет эффективности зануления тепловентилятора ТВ. Установка защищается от перегрузки и тока короткого замыкания автоматическим выключателем АЕ2036 на номинальный ток 25А, с током теплового расцепителя 20 А и коэффициентом кратности тока электромагнитного расцепителя Кi=7 (табл.5.3 [1]). Для расчета приведем расчетную схему на рис.2.3
Рисунок 2.3 Расчетная схема
Определим величину тока короткого замыкания, А:
(3.3)где zтр - сопротивление фазы трансформатора току однофазного к. з., Ом;
zф. о - полное сопротивление петли проводов фазный-нулевой, Ом.
(3.4)где Rф - активное сопротивление фазного проводника току однофазного к. з., Ом;
Rн - активное сопротивление нулевого проводника току однофазного к. з., Ом;
xф - удельное реактивное сопротивление фазного проводника току однофазного к. з., прил.15 [9], Ом/м;
xн - удельное реактивное сопротивление нулевого проводника току однофазного к. з., прил.15 [9], Ом/м.
Поскольку сечение всех жил кабеля одинаково, то Rф=Rн.
(3.5)где ρ - удельное сопротивление проводника, Ом мм2/км;
l- длина проводника, км;
S- сечение проводника, мм2.
Проверка показывает, что зануление в данном случае эффективно.
3.4 Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных экологически неблагоприятных ситуациях
3.4.1 Пожарная безопасность
Большинство современных предприятий характеризуются повышенной пожарной опасностью, так как на них используется значительное количество легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных горючих газов, твердых горючих материалов, разветвленная сеть трубопроводов, большая оснащенность производства электроустановками и т.д.
Пожарная безопасность определяется как состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.
Пожарная безопасность обеспечивается комплексом мероприятий, предотвращающих возникновение пожара и системой пожарной защиты, обеспечивающей успешную борьбу с возникшим пожаром или взрывом.
Производство объекта проектирования по пожароопасности относится к категории "Д" так как оно не относится к категориям А, Б, В или Г. К категории "Д" относятся производства, в которых обращаются только негорючие вещества в практически холодном состоянии.
Для тушения загораний и пожаров на ферме используются такие первичные средства защиты как лопаты, ящики с песком, топоры, ломы, ведра, огнетушители. Огнетушители по виду огнетушащего вещества бывают пенные, химически-пенные, воздушно-пенные, жидкостные, газовые, порошковые. Из ручных химических пенных огнетушителей на животноводческих фермах широко используется огнетушитель типа ОХП-10. Также для тушения возгораний в электроустановках используются углекислотные и углекислотно-бромэтиловые огнетушители (ОУ-2, ОУ-5, ОУБ-3А, ОУБ-7А).
3.4.2 Влияние производства на окружающую среду
Опыт работы на животноводческих фермах и комплексах показывает, что интенсификация животноводства часто не сопровождается улучшением гигиенических и ветеринарно-санитарных условий в животноводческих помещениях, оказывает отрицательное воздействие на здоровье животных, интенсивно загрязняет окружающую среду. Большая концентрация и частые перегруппировки животных на ограниченной площади, интенсивное, но не всегда сбалансированное кормление, действие различных неблагоприятных факторов снижают их естественную резистентность.
Основными источниками загрязнения почвы и водоёмов от животноводческих предприятий являются навоз, моча, техническая вода и дезинфицирующие средства, используемые во время ветеринарно-санитарных мероприятий.
Снизить загрязняющее влияние животноводческих комплексов на прилегающую территорию можно в результате правильного проектирования технологии производства и застройки ферм. Для этого необходимо:
предусматривать профилактические перерывы с целью постоянного поддержания высокой санитарной культуры;
практиковать проведение общих ветеринарно-санитарных мероприятий, способствующих снижению количества микрофлоры в помещениях и предупреждению их разноса;
вокруг комплексов и на их территориях создавать санитарно-защитные зеленые зоны;
обеззараживание навоза производить естественным, экологически безопасным биотермическим способом для чего организовывать на каждой ферме цеха для его утилизации;
совершенствовать систему обеспечения микроклимата помещений и внешней рециркуляции отработанного воздуха;
усилить контроль за качеством проектирования, обязательно проводить комплексную экологическую экспертизу проектов ферм.
Во время выращивания и содержания, животных в помещении на окружающую среду влияют атмосферный воздух и продукты жизнедеятельности организма (теплота, влага, углекислый и клоачные газы); продукты разложения навоза (аммиак, сероводород) и целый ряд газов с неприятным запахом (индол, скатол, меркаптан, акталдегид и др.). В воздухе накапливаются пыль органического и неорганического происхождения, различные микроорганизмы и др.