10.5 Меры по обеспечению электробезопасности электорооборудования в условиях повышенной влажности

Для защиты работающих от опасности поражения электрическим током при переходе напряжения на металлические нетоковедущие части (например, при коротком замыкании), нормально не находящиеся под напряжением, применяют защитное заземление. Защитное заземление -преднамеренное соединение нетоковедущих частей электрооборудования, которые могут случайно оказаться под напряжением, с заземляющим устройством.

Защитное заземление представляет собой систему металлических заземлителей, помещенных в землю и электрически соединенных специальными проводами с металлическими частями электрооборудования, нормально не находящимися под напряжением.

Защитное заземление эффективно защищает человека от опасности поражения электрическим током в сетях напряжения до 1000 В с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1000 В - с любым режимом нейтрали.

10.5.1 Устройство заземления

Заземление устроено в соответствии с требованиями ПУЭ-2009, СНиП-Ш-33-76 и инструкции по устройству сетей заземления и зануления в электроустановках (СН 102-76).

Заземление следует выполнять:

а)при напряжениях переменного тока 380 В и выше и постоянного тока 440 В и выше во всех электроустановках;

б)при напряжениях переменного тока выше 42 В и постоянного тока выше 110 В только в электроустановках, размещенных в помещениях с повышенной опасностью и в особо опасных, а также в наружных установках;

в)при любом напряжении переменного тока и постоянного тока во взрывоопасных установках;

Заземлители могут быть использованы как естественные, так и искусственные. Причём, если естественные заземлители имеют сопротивление растеканию, удовлетворяющие требованиям ПУЭ-2009, то устройство искусственным заземлителями не требуется.

В качестве естественных заземлителей могут быть использованы:

а) проложенные в земле водопроводные и другие металлические трубопроводы, за исключением трубопроводов горючих и легковоспламеняющихся жидкостей, горючих или взрывчатых газов и смесей;

б) обсадные трубы, металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, находящиеся в непосредственном соприкосновении с землёй;

в) свинцовые оболочки кабелей, проложенных в земле и т.д.

В качестве искусственных заземлителей чаще всего применяют угловую сталь 60x60 мм, стальные трубы диаметром 35-60 мм и стальные шины сечением не менее 100 мм² .

Рис. 10.1 -Установка вертикального заземлителя в траншее.

Стержни длиной 2,5...3м погружаются (забиваются) в грунт вертикально в специально подготовленной траншее (рис.10.1 ).

Вертикальные заземлители соединяются стальной полосой, которая приваривается к каждому заземлителю.

По расположению заземлителей относительно заземляемого оборудования системы заземления делят на выносное и контурное.

Выносное заземление оборудования показано на рис.10.2. При выносной системе заземления заземлители располагаются на некотором удалении от заземляемого оборудования. Поэтому заземленное оборудование находится вне поля растекания тока и человек, касаясь его, окажется под полным напряжением относительно земли

Выносное заземление защищает только за счёт малого сопротивления грунта.

Рис. 10.2 - Схема выносного заземления: 1 - заземляемое оборудование; 2 - заземлители

Контурное заземление показано на рис. 10.3. Заземлители располагаются по контуру заземляемого оборудования на небольшом (несколько метров) расстоянии друг от друга. В данном случае поля растекания заземлителей накладываются, и любая точка поверхности земли внутри контура имеет значительный потенциал. Напряжение прикосновения будет меньше, чем при выносном заземлении.

Где потенциал земли.

Рис. 10.3 - Схема контурного заземления.

10.5.2 Нормирование параметров защитного заземления

Защитное заземление предназначено для обеспечения безопасности человека при прикосновении к нетоковедущим частям оборудования, случайно оказавшимся под напряжением, и при воздействии напряжения шага. Эти величины не должны превосходить длительно допустимых.

В ПУЭ нормируются сопротивления заземления в зависимости от напряжения электроустановок.

В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземляющего устройства должно быть не выше 4 Ом; если же суммарная мощность источников не превышает 100 кВА, сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом.

В электроустановках 1000 В с током замыкания 500 А допускается сопротивление заземления но не более 10 Ом.

Если заземляющее устройство используется одновременно для электроустановок напряжением до 1000 В и выше 1000 В, то но не выше нормы электроустановки (4 или 10 Ом). В электроустановках с токами замыкания 500 A, O,5 Ом.

10.5.3 Расчет заземления

Расчет заземления сводится к определению числа заземлителей и длины соединительной полосы исходя из допустимого сопротивления заземления.

Таблица 10.3 - Исходные данные

1. В качестве заземлителя выбираем стальную трубу диаметром , а в качестве соединительного элемента - стальную полосу шириной .

2. Выбираем значение удельного сопротивления грунта соответствующее или близкое по значению удельному сопротивлению грунта в заданном районе размещения проектируемой установки.

3. Определяем значение электрического сопротивления растеканию тока в землю с одиночного заземлителя

где - удельное сопротивление грунта,

- коэффициент сезонности,

- длина заземлителя,

- диаметр заземлителя,

- расстояние от поверхности грунта до середины заземлителя.

4. Рассчитываем число заземлителей без учета взаимных помех, оказываемых заземлителями друг на друга, так называемого явления взаимного “экранирования”

? 10.

5. Рассчитываем число заземлителей с учетом коэффициента экранирования

? 18

где - коэффициент экранирования (прил., табл.1.).

Принимаем расстояние между заземлителями

6. Определяем длину соединительной полосы

7. Рассчитываем полное значение сопротивления растеканию тока с соединительной полосы

8. Рассчитываем полное значение сопротивления системы заземления

где =0.51 - коэффициент экранирования полосы (прил., табл.2.).

Сопротивление R_зу = 2,82 Ом меньше допускаемого сопротивления, равного 4 Ом. Следовательно, диаметр заземлителя d = 55 мм при числе заземлителей n= 18 является достаточным для обеспечения защиты при контурной схеме расположения заземлителей.

Рис. 10.4 - Схема полученного контурного заземления.

Рис. 10.5 - Схема расположения заземлителей.

Вывод

В дипломном проекте разработана система автоматизации насосной установки станции подкачки воды жилищного комплекса. Система разработана на базе регулированого асинхронного электропривода с частотным управлением.

Исходя из заданных величин давления и затраты воды, была рассчитана мощность электродвигателя насоса и выбранны двигатель типа 5АМ280S4 У3 и частотный преобразователь типа 3G3HV-B11K японской фирмы OMRON.

Синтезированная одноконтурная система управления с ПИД регулятором давления.

Методом цифрового моделирования в программном пакете Matlab проведено исследования динамических режимов САК.

Техническая реализация разработанной системы управления выполнена на базе частотного преобразователя 3G3HV-B11K.

Результаты моделирования показали, что разработанная система обеспечивает заданные характеристики стабилизации давления воды при изменении затрат воды.

Изложенное выше разрешает сделать вывод, что задание на дипломный проект выполнено. Спроектированный электропривод удовлетворяет требованиям электроприводов насосных установок по качеству переходных процессов и быстродействию.

Список используемых источников

1. Лобачев П. В. Насосы и насосные станции. М.: Стройиздат. 1990.

2. СНиП 2.04.02-84: Насосные станции. Электрооборудование, технологический контроль, автоматизация и системы управления.

3. Попкович Г. С., Гордеев М. А. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. М.: Высш. шк. 1986

4. Лезнев Б. С. Энергосбережение и регулируемый привод в насосных установках. М.: ИК «Ягорба»-Биоинформсервис, 1998.

5. Возможности использования современного регулируемого электропривода в системах водоснабжения. //www.privod.ru

6. Дмитриенко Ю. А. Регулируемый электропривод насосных агрегатов. Кишинев: Штиинца, 1985.

7. Преобразователь частоты с многомоторной функцией управления.// www.privod.ru

8. Башарин А. В., Новиков В. А., Соколовский Г. Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. - Л.: Энергоиздат. Леиннгр. отд-ние, 1982. -- 392 с, ил.

9. Регулируемый электропривод в насосных установках.// www.privod.ru

10. Каталог продукции ОАО «ВЛАДИМИРСКИЙ ЭЛЕКТРОМОТОРНЫЙ ЗАВОД».// www.электродвигатель.net.

11. ОАО "Ливгидромаш" НАСОСЫ ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ДВУСТОРОННЕГО ВХОДА ТИПА Д И АГРЕГАТЫ ЭЛЕКТРОНАСОСНЫЕ НА ИХ ОСНОВЕ Руководство по эксплуатации Н03.3.302.00.00.000 РЭ

12. Частотные преобразователи OMRON серии SYSDRIVE 3G3HV //www.omron.ru

13. Датчики давления Метран-100// www.metran.com

14. Коренькова Т.В., Михайличенко Д.А., и др. Исследование системы ПЧ-АД-Насос-Гидросеть. Вісник Кременчуцького державного політехнічного університету. Випуск 2/2003(19), с. 377.

15. Н.Г. Попович, Н.Г. Борисюк и др. «Теория электропривода» -- К.:Выща шк., 1993.494с.: ил

16. Москаленко В. В. Электрический привод: Учебн. для электротехн. спец. техн. -М.: Высш. шк., 1991. -430 с: ил.

17. Асинхронные электродвигатели// www.privod.ru/engines

18. Справочник по проектированию электрических сетей и электрооборудования / под ред. В.И. Круповича, Ю.Г. Барыбина, М.Л. Самовера. - М.: Энергоиздат, 1981.

19. Справочник по автоматизированному электроприводу. Под ред. В.А.Елисеева и А.В.Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - с.

20. Паспорт задвижки клиновой с выдвижным шпинделем

ПТ 13070-150-ПС-12.

21. Онищенко Г. Б., Юньков М. Г. Электропривод турбомеханизмов. М, «Энергия», 1972, 240с.

22. Основи охорони праці: Підручник. 2-ге видання / К.Н.Ткачук, М.О.Халімовський, В.В.Зацарний та ін. - К.: Основа, 2006 - 448 с.

23. Жидецький В.Ц. Основи охорони праці. Підручник -- Львів: УАД, 2006 - 336 с.

24. Жидецький В.Ц., Джигирей В.С., Сторожук В.М. та ін. Практикум із охорони праці. Навч. посібник / За ред. Жидецького В.Ц. - Львів: Афіша, 2000. - 352 с.

25. Купчик М.П., Гандзюк М.П., Степанець І.Ф. та ін. Основи охорони праці. - К: Основа, 2000. - 416 с.

26. Трахтенберг І.М., Коршун М.М., Чебанова О.В. Гігієна праці та виробнича санітарія. - К.: 1997. - 464 с.

27. Денисенко Г.Ф. Охрана труда: Учебное пособие - М.: Высш. шк., 1985. - 319 с.

28. Даценко І.І., Габович Р.Д. Профілактична медицина. Загальна медицина з основами гігієни. - К.: Здоров'я, 1999. - 694 с.

29 .Даценко І.І. Екологія та гігієна людини. Навч. посібник. - Львів: Афіша, 2000.-248 с.

30. Розрахунок заземлюючих пристроїв системи ІТ, ТТ та TN виробничих електроустановок/ Укл. Р.В.Сабарно, О.І.Полукаров.- К.: НТУУ”КПІ”,2008.- 42с.

31. Захист від магнітних полів промислової частоти. Методичні вказівки до практичного заняття / Укл. Р.В.Сабарно, О.І. Полукаров та ін.- ННДІПБОП, 2008.- 28с.

32. Конституція України.- К.,1996.- 12с.

33. “Про охорону праці” № 2695-XII від 14.10.1992 в редакції Закону № 229-IV від 21.11.2002

34. “Про загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності”

35. “Про пожежну безпеку” № 3745 від 17.12.1993

36. “Про об'єкти підвищеної небезпеки” № 2245-ІІІ від 18.01.2001

37. ДСН 3.3.6.042-99.Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень.- К., МОЗ України, 1993.- 8с.

38. ГОСТ 12.1.005-88.ССБТ.Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху раб очей зоні.- М.: Изд-во стандартов, 1988.- 75с.

39. ДБН В.2.5.-28-2006.Державні будівельні норми України. Природне і штучне освітлення.- К.: Мінбуд. України, 2006.- 76с.

40. ДСН 3.3.6.039-99.Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрацій.- К.: МОЗ України, 2000.- 45с.

41. ДСН 3.3.6.037-99.Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку.- К.: МОЗ України, 2000 - 29с.

42. Правила будови і безпечної експлуатації посудин, що працюють під тиском. - К.,1995.- 200с.

43. Правила побудови і безпечної експлуатації вантажопідіймальних кранів. - К.,1994.- 260с.

44. Правила улаштування електроустановок. Розділ 1 Загальні правила. Гл.1.7 Заземлення і захисні заходи електробезпеки. - К.:ОЕП ”ГРІФЕ”, 2006.- 77с.

45. Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок. ДНАОП 0.00-1.32-01.- К.: Укрархбудінформ, 2001.- 118с.

46. Правила експлуатації електрозахисних засобів. ДНАОП 1.1.10-1.07-01.- Харьків: ФОРТ, 2001.- 117с.

47. Правила технічної експлуатації електроустановок споживачів. - Харьків: Індустрія, 2007.- 272с.

48. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів ДНАОП 0.00-1.21-98.- К., 1998.- 380с.

49. Правила пожежної безпеки В Україні(НАПБ А.01.001-95). - К.: Основа, 2002.- 176с.

50. ДСНіП№476. „Захист від ЕМП на виробництві”

51. ДБН В.2.5-13-98 „Системи автоматичної пожежної сигналізації та пожежегасіння”.

52. РД 34.21.122-87 „Інструкція по улаштуванню блискавкозахисту будівель та споруд”.

53. ВСН 1-77 „ Інструкція по проектуванню блискавкозахисту об'єктів”.

Размещено на Allbest.ru