Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное профессиональное образовательное

учреждение Республики Хакасия «Техникум коммунального хозяйства и сервиса»

Специальность 08.02.09 Монтаж, наладка и эксплуатация электрооборудования промышленных и гражданских зданий

КУРСОВОЙ проект

на тему: «Электрооборудование электросварочного цеха»

Выполнил

Федоров В.А.

Абакан, 2019 г

Содержание

Введение

1. Характеристика предприятия

2. Расчет электрических нагрузок на первом уровне электроснабжении

3. Проектирование цехового электроснабжения

4. Определение расчетных электрических нагрузок и токов для выбора параметров защитных аппаратов и токоведущих элементов цеховой сети

5. Выбор марок распределительных пунктов и шинопроводов

6. Вопросы электробезопасности

7. Расчет заземления

8. Спецвопрос электроснабжения

Заключение

Библиографическое описание

Введение

Надежное и экономичное обеспечение промышленных предприятий электрической энергией надлежащего качества в соответствии с графиком ее потребления является важной задачей. Системы электроснабжения промышленных предприятий создаются для обеспечения питания электроэнергией промышленных электроприемников, к которым относятся электродвигатели различных машин и механизмов, электросварочные и осветительные установки и др.

Инженерный проект - это модель будущей системы электроснабжения, представленная в схемах, чертежах, таблицах и описаниях, которые созданы в результате логического анализа исходных данных и на основе расчетов и сопоставления вариантов. Система электроснабжения, как в схемах, так и в конструктивных чертежах должна обеспечивать без существенной ее реконструкции возможность роста электроснабжения объектами предприятия. Схема электроснабжения должна строиться так, чтобы все ее элементы постоянно находились под нагрузкой, а при аварии или плановом ремонте оставшиеся в работе могли принять на себя нагрузку, обеспечив после необходимых переключений функционирование основных производств предприятия.

В условиях действующих предприятий особую заботу для энергетиков представляют задачи экономии электрической энергии, особенно в части нормирования и регулирования электроснабжения.

Задача данного дипломного проекта - спроектировать систему электроснабжения сварочного цеха.

Данная система электроснабжения должна соответствовать самым современным требованиям к системам, таким как надежность, экономичность, безопасность для человека и окружающей среды.

1. Характеристика предприятия

Сварочный цех является цехом, занимающимся изготовлением сборочных единиц методом сварки. Наряду с этим, имеются участки: заготовительный, занимающийся резкой и гибкой труб под сварные конструкции; участок механической обработки, занимающийся изготовлением деталей под сварку; участок сборки и клепки, изготавливающий клепаные конструкции, в том числе средств наземного оборудования и ПЗУ вертолета; участок сборки рукавов и труб, где изготавливаются трубы и рукава всех систем. Также испытываются в собственной лаборатории испытаний гидропневмотопливных систем на герметичность и предел прочности, участок сборки сварки и отжига, где проводится неполный вакуумный отжиг деталей под сварку узлов из титановых сплавов; участки мойки, консервации и расконсервации, а также имеется пескоструйное и травильное отделения, занимающиеся обработкой поверхности деталей, идущих под сварку, тросовой, где изготавливаются все тросы методом обжатия и заплеткой идущие для эксплуатации вертолетов и в качестве деталей.

В цехе имеются своего рода уникальные технологические процессы, начинающиеся с заготовительных операций и заканчивающиеся сборкой, причем разными методами: сваркой, пайкой, клепкой, склеиванием, герметизацией.

Соответственно, такое множество участков, каждый со своей специализацией предполагает и разнообразие технологий.

В цехе внедрены несколько видов сварки, а именно:

сварка дуговая штучными электродами из различных марок материалов - конструкционных, нержавеющих и литейных сталей;

сварка дуговая в среде защитных газов вышеперечисленных материалов, а также из титановых и алюминиевых сплавов неплавящимся электродом;

сварка контактная точечная и шовная по алюминию и титану, а также с применением грунтов;

сварка газовая конструкционных и нержавеющих сплавов.

Кроме различных видов сварки, в цехе используется пайка конструкционных и нержавеющих сталей, пайка меди и ее сплавов. Кроме вышеперечисленных технологий, в цехе изготавливаются "Балки" из стали 30ХГСА

Рис.1.1 Генеральный план предприятия

Таблица 1

№	Наименование электроприемников	род тока	число фаз	частота сети	Uном, В	Рном, кВт	Сos(f)пасп, о.е.	ПВ о.е.	Ки, о.е.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Сверлильно-присадочный станок	пер.	3	50	380	9,62	0,65	0,4	0,3
2	Кромкооблицовочный станок	пер.	3	50	380	1,8	0,5	0,3	0,35
3	Форматно-раскроечный станок	пер.	3	50	380	3,92	0,65	4,5	0,35
4	Аспирационная установка	пер.	3	50	380	2	0,45	4,0	0,6
5	Торцовочная пила	пер.	3	50	380	2	0,5	0,4	0,38
6	Ленточно-лифовальный станок	пер.	3	50	380	1	0,5	3,5	0,05
7	Центробежный насос	пер.	3	50	380	1,5	0,65	0,5	0,14
8	Блок ТЭНБ	пер.	3	50	380	3	0,85	0,5	0,7
9	Фрезерно-копировальный станок	пер.	3	50	380	2,1	0,65	0,6	0,35
10	Тельфер	пер.	3	50	380	1,4	0,65	4,5	0,24
11	Рейсмусовый станок	пер.	3	50	380	6,4	0,8	0,4	0,65
12	Четырехсторонний станок	пер.	3	50	380	1,17	0,65	0,6	0,35
13	Промышленный фен	пер.	3	50	380	21,3	0,65	0,3	0,14

Рис.1.2 План и расположение электрических приемников сварочного цеха

2. Расчет электрических нагрузок на первом уровне электроснабжения

Первым этапом проектирования системы электроснабжения является определение электрических нагрузок. По значению электрических нагрузок выбирают и проверяют электрооборудование системы электроснабжения, определяют потери мощности и электроэнергии. От правильной оценки ожидаемых нагрузок зависят капитальные затраты на систему электроснабжения, эксплуатационные расходы, надежность работы электрооборудования.

а) Определим номинальные мощности электропотребителей по формуле:

, для потребителей с ПВ<100%;

, для потребителей с ПВ=100%.

, для сварочного оборудования, где ПВ - продолжительность включения

Различают три основных режима работы, характерных для большинства ЭП промышленных предприятий: продолжительный, кратковременный и повторно - кратковременный.

Приемники повторно - кратковременного режима характеризуются продолжительностью включения (ПВ):

tв - период включения; tо - период отключения; tц - время всего цикла.

Если tц>10 мин., то режим считается продолжительным. ГОСТ установил следующие значения ПВ: 15, 25, 40 и 60%.

От распределительного пункта (РП) получают питание следующая группа ЭП:

Сварочный агрегат 9 кВт ПВ 100%

Сварочный полуавтомат 6 кВт

Сварочный инвертор 10 кВт ПВ 60%

Приточная вентиляция 2 кВт

Вытежная вентиляция 2 кВт

Тельфер 1 кВт

Токарный станок 1,5кВт

Электроталь 3 кВт

Сварочный трансформатор 7.7 кВт

Сварочный выпрямитель 20 кВт ПВ 45%

Электронно-лучевая сварка 3.5 кВт

Плазменная сварка 2.8 кВт

Точечная сварка 7.4кВт

Произведем расчет электрических нагрузок для данной группы:

1. Определяем суммарную номинальную мощность ЭП:

? =9+6+10+2+2+1+1,5+3+7.7+20+3.5+2.8+7.4=75,9кВт

2. Пользуясь справочными данными, определяем коэффициент использования Ки и для каждого ЭП.

3. Определяем среднюю активную мощность за максимально загруженную смену для каждого ЭП и ее суммарное значение:

- для сварочного-агрегатаРсм=Ки*=0,3*9,6=2,8кВт;

- для остальных ЭП расчет аналогичен;

- для всего РП ? Pсм=75,9кВт

4. Определяют среднюю реактивную мощность за максимально загруженную смену для каждого ЭП и ее суммарное значение:

-для сверлильно-присадочного станкаQсм= Рсм *=2,8*1,28=3,584кВАр;

- для остальных ЭП расчет аналогичен;

- для всего РП ?Qсм=17,45

Полученные значения сведем в таблицу 2

Таблица 2

№	Наименование электроприемников	количество электроприемников рабочих	установленная мощность приведенная к ПВ=100%, кВт	коэффициент использования, Ku	tg(f)	средняя нагрузка за максимально нагруженную смену
			Рном одного электроприемника (наибольшего - наименьшего)	Рном общая рабочих			Рсм=Ки*Рном, кВт	Qсм=Рсм*tg(f), кВАр
1	2	3	4	4	5	7	8	9
1	Сварочный агрегат	1	9,62	9,62	0,3	10,28	2,8	3,5
2	Сварочный полуавтомат	1	1,8	1,8	0,35	2	0,63	1,2
3	Сварочный инвертор	1	3,92	3,92	0,35	1,28	1,3	1,6
4	Приточная вентиляция	1	2	2	0,6	0,33	1,2	0,3
5	Вытежная вентиляция	1	2	2	0,38	2	0,76	1,5
6	Тельфер	1	1	1	0,05	2	0,05	0,1
7	Токарный станок	1	1,5	1,5	0,14	1,28	0,21	0,2
8	Электроталь	1	3	3	0,7	0,64	2,1	1,3
9	Сварочный трансформатор	1	2,1	2,1	0,35	1,28	0,7	0,8
10	Сварочный выпрямитель	1	1,4	1,4	0,24	0,79	0,3	0,2
11	Электронно-лучевая сварка	1	6,4	6,4	0,65	0,79	4,1	3,2
12	Плазменная сварка	1	1,17	1,17	0,35	1,28	0,4	0,5
13	Точечная сварка	1	21,3	21,3	0,14	1,28	2,9	3,7
Итого:		13	57,21	57,21	4,6	16,23	17,45

3. Проектирование цехового электроснабжения

Внутрицеховое электроснабжение цеха по производству сварочного цеха выполнено по схеме: вводно-распределительное устройство - силовой пункт или распределительный шинопровод - кабели питающие отдельные электроприемники.

Первый вариант

Рис.3 Схема электроснабжения сварочного цеха с использованием силовых пунктов



Рис.4 Схема электроснабжения сварочного цеха с использованием ШР

Таблица 3

№	наименование электроприемников	количество электроприемников рабочих	установленная мощность приведенная к ПВ=100%, кВт	m=Рном_макс/Рном_мин	коэффициент использования, Ku	cos(f)/tg(f)	средняя нагрузка за максимально нагруженную смену	эффективное число электроприемников, nэ=2*Рном_сум/Рном_макс	коэффициент максимума, Км	максимальная расчетная нагрузка	ток
			Рном одного электроприемника (наибольшего - наименьшего)	Рном общая рабочих				Рсм=Ки*Рном, кВт	Qсм=Рсм*tg(f), кВАр			Рм=Км*Рсм, кВт	Qм=(1.0…1.1)Qсм, кВАр	Sм, кВА	Iм, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	СП-1
	№ 1	1	9,62	9,62		0,3	1,28	2,8	3,5
	№ 3	1	3,92	3,92		0,35	2	0,63	1,2
	№7	1	1,5	1,5		0,35	1,28	1,3	1,6
	№13	1	21,3	21,3		0,6	0,33	1,2	0,3
	№9		2,1	2,1		0,38	2	0,76	1,5
	Итого	4	38,44	38,44	14,2	1,98	6,89	6,69	8,1	3,04	1,87	12,05	6,8	16,7	10,33

Таблица 3

2	СП-2
	№ 2	1	1,8	1,8		0,05	2	0,05	0,1
	№ 4	1	2	2		0,14	1,28	0,21	0,2
	№ 8	1	3	3		0,7	0,64	2,1	1,3
	№ 10	1	1,4	1,4		0,35	1,28	0,7	0,8
	Итого	4	8,2	8,2	2,14	1,24	5,2	3,6	2,4	4	3,1	10,6	4,8	17,1	7,3
3	СП-3
	№ 5	1	2	2		0,24	0,79	0,3	0,2
	№ 6	1	1	1		0,65	0,79	4,1	3,2
	№ 11	1	6,4	6,4		0,35	1,28	0,4	0,5
	№ 12	1	1,17	1,17		0,14	1,28	2,9	3,7
	итого по СП-3	5	10,57	10,57	6,4	1,38	4,14	7,7	7,6	2,56	2,64	17,45	8,2	26,4	12,4
	итого по ВРУ	13	57,21	57,21	57,21	4,6	16,23	17,45	18,1	9,6	7,61	40,1	19,8	60,2	30,03

4. Расчет электрических нагрузок на втором уровне электроснабжения

Расчётную нагрузку на 2 уровне, создаваемую группой электроприёмников, определяем по методу упорядоченных диаграмм, то есть по средней мощности и коэффициенту максимума. Результаты расчетов сведем в таблицы 4 и 5 - для первого

Таблица 4 Расчет электрических нагрузок на втором уровне электроснабжения Сварочного цеха -1 вариант схемы

№	наименование электроприемников	количество электроприемников рабочих	установленная мощность приведенная к ПВ=100%, кВт	m=Рном_макс/Рном_мин	коэффициент использования, Kи	cos(f)/tg(f)	средняя нагрузка за максимально нагруженную смену	эффективное число электроприемников	коэффициент максимума, Км	максимальная расчетная нагрузка	ток
			Рном одного электроприемника (наибольшего - наименьшего)	Рном общая рабочих				Рсм=Ки*Рном, кВт	Qсм=Рсм*tg(f), кВАр			Рм=Км*Рсм, кВт	Qм=(1.0…1.1)Qсм, кВАр	Sм, кВА	Iм, А
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
1	ШРА-1
	№ 3	1	3,92	3,92		0,35	2	0,63	1,2
	№ 5	1	2	2		0,24	0,79	0,3	0,2
	№ 6	1	3	3		0,65	0,79	1,95	1,54
	№ 7	1	1,5	1,5		0,35	1,28	1,3	1,6
	№ 11	1	6,4	6,4		0,35	1,28	0,4	0,5
	№ 12	1	1,17	1,17		0,14	1,28	2,9	3,7
	итого по ШРА-1	6	18	17,99		2,08	7,42	7,48	8,74	2,91	2,6	19,04	9,3	29,09	14,1
2	ШРА-2
	№ 1	1	9,62	9,62		0,3	1,28	2,8	3,5
	№ 2	1	1,8	1,8		0,05	2	0,05	0,1
	№ 4	1	2	2		0,14	1,28	0,21	0,2
	№ 8	1	3	3		0,7	0,64	2,1	1,3
	№ 9	1	2,1	2,1		0,38	2	0,76	1,5
	№ 10	1	1,4	1,4		0,35	1,28	0,7	0,8
	№ 13	1	21,3	21,3		0,6	0,33	1,2	0,3
	итого по ШРА-2	7	41,22	41,22		2,52	8,81	7,82	7,7	6,43	1,9	17,4	10,6	25,3	16,1
	Итого по ВРУ	13	13	57,21	57,21	57,21	4,6	16,23	17,45	9,34	4,5	36,44	19,9	54,39	30,3

5. Выбор марок распределительных пунктов и шинопроводов

В данном пункте необходимо выбрать марки распределительных пунктов и шинопроводов. Распределительные пункты выбираются с учетом расчетного тока определенного по методу упорядоченных диаграмм, и с учетом количества присоединений силового пункта. Распределительный шинопровод выбирается по расчетному току определенного по методу упорядоченных диаграмм.

Согласно первому варианту схемы внутрицехового электроснабжения распределительные пункты должны иметь минимальное необходимое число присоединений - 7. Исходя из этого, а также из расчетного тока определяем марку распределительного пункта - ПР 8503-2002-6УХЛ2 на ток до 100 А - навесного и напольного исполнения, имеющий один вводной выключатель, и укомплектован восемью трехполюсными автоматами ВА57-31. ПР 8503-2002-6УХЛ2 на ток до 100 А - навесного и напольного исполнения, имеющий один вводной выключатель, и укомплектован восемью трехполюсными автоматами ВА57-31. ПР 8503-1001-6УХЛ2 на ток до 100 А - навесного исполнения, укомплектован шестью трехполюсными автоматами ВА57-31. Марку распределительного пункта выбираем по прайсу, т.к. в нем указаны все необходимые данные, в том числе и цена.

Для второго варианта схемы электроснабжения выбираем шинопроводы ШРА.

ШРА4 на ток 100А, оснащается трехфазными ответвительными коробками с автоматами АЕ2033 на ток 25А.

В качестве вводно-распределительного устройства выбираем ВРУ-22-53УХЛ4.

Выбор параметров коммутационно-защитных аппаратов и выбор сечений кабельных линий

Выбор параметров коммутационно-защитных аппаратов и их уставок защиты, выбор сечений кабельных линий.

Выбор коммутационно-защитных аппаратов и их уставок защиты, выбор сечений кабельных линий для двух вариантов электроснабжения цеха.

Для каждого приёмника найдём максимальный и пусковой ток.

Приведём пример расчёта для ЭП №1 - Токарный 6-шшпинд. горизонтальный полуавтомат:

Расчетный ток, протекающий через кабель определяем по расчетным активной и реактивной мощностям электроприемников питающихся от данного кабеля:

, А.

Для защиты электроприемника выбираем автомат марки ВА57-31 с номинальным током,А. Для питания электроприемника используем кабель марки АВВГ 4*35 мм², с длительно допустимым током I_ДОП= 82,8А, определяемый по [13, табл. 1.3.7].

Определим длительно допустимый ток.

Выбранное сечение проводника по условиям нагрева должно быть согласовано с аппаратом защиты этого проводника по условию:

,

где =1 - коэффициент защиты или кратность защиты, по табл. 4.1 [2, стр.33], = 1, коэффициент прокладки по ПУЭ табл. 1.3.3.

Определим пусковой ток:

 А,

где - кратность пускового тока.

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя равен 800 А, отсюда следует, что некорректного срабатывания на пусковой ток не будет. Для остальных приёмников расчёт аналогичен. Результаты расчёта сведём в таблицу 5.

Таблица 5

№ эл. Приемника	активная нагрузка питающего кабеля Рm, кВт	реактивная нагрузка питающего кабеля Qm,кВАр	Iрасч_каб(пров), А	номин ток расцепителя автомата защиты, Iрц ном, А	марка автомата	F, кв. мм	число параллельных кабелей	марка кабеля	длит доп ток каб (пров) с учетом всех коэф -тов, Iдоп, А	пусковой/пиковый ток Iпуск/Iпик	ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
СП1
№ 1	45	23	76,8	80	ВА 57-31	4*35	1	АВВГ	82,8	228	800
№ 3	15	8,1	25,6	31,5	ВА 57-31	4*6	1	АВВГ	32	76.8	400
№ 5	3	1,7	5,2	10	ВА 57-31	4*4	1	АВВГ	29.5	15.6	400
№ 7	3	1,7	5,2	10	ВА 57-31	4*4	1	АВВГ	29.5	15.5	400
№ 9	2	2,04	4,34	10	ВА 57-31	4*4	1	АВВГ	29.5	13.02	400
№ 11	3	2,25	5,69	10	ВА 57-31	4*4	1	АВВГ	29.5	17.07	400
№13	14,85	40	64,8	10	ВА 57-31	4*35	1	АВВГ	29.5	194.4	400
СП-2
№ 1	45	23	76,8	80	ВА 57-31	4*35	1	АВВГ	82,8	230,4	800
№ 3	15	8,1	25,6	31,5	ВА 57-31	4*6	1	АВВГ	29.5	76.8	400
№ 5	3	1,7	5,2	10	ВА 57-31	4*4	1	АВВГ	29.5	15.6	400
№ 7	3	1,7	5,2	10	ВА 57-31	4*4	1	АВВГ	29.5	15.6	400
№ 9	2	2,04	4,34	10	ВА 57-31	4*4	1	АВВГ	29.5	13.02	400
№ 11	3	2,25	5,69	10	ВА 57-31	4*4	1	АВВГ	29.5	17.07	400

Произведем выбор сечений кабельных линий и аппаратов защиты силовых пунктов, покажем на примере СП№1.

Расчетный ток силового пункта, определенный по методу упорядоченных диаграмм, равен: , А.

Для защиты электроприемника выбираем автомат марки ВА57-35 с номинальным током,А. Выбранный автомат отвечает требованию селективности, т.е. ток расцепителя больше номинальных токов расцепителей автоматов защищающих отходящие линии. Для питания СП используем кабель марки АВВГ 4*120 мм², с длительно допустимым током 184,8 А.

Выбранное сечение проводника по условиям нагрева должно быть согласовано с аппаратом защиты этого проводника по условию:

,

Определим пиковый ток:

I_п = i_пм + ( I_м - К_иi_нм), =, А

Ток срабатывания электромагнитного расцепителя равен 800 А, отсюда следует что автомат не сработает на пиковый ток.

Для остальных СП расчёт аналогичен. Результаты расчёта сведём в таблицу 6.

Таблица 6

№ силового пункта	Iрасч_каб(пров), А	номин ток расцепителя автомата защиты, Iрц ном, А		марка автомата	F, кв. мм	число параллельных кабелей	марка кабеля	длит доп ток каб (пров) с учетом всех коэф -тов, Iдоп, А	пусковой/пиковый ток Iпуск/Iпик	ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата
1	2	3		4	5	6	7	8	9	10
1	106,01	125		ВА 57-35	4*70	1	АВВГ	128,8	277,074	800
2	31,217	50		ВА 57-35	4*16	1	АВВГ	55,2	94,433	500

Выбор автоматических выключателей защиты электроприемников и питающих их кабельных линий выполненый для первого варианта схемы электроснабжения, аналогичен и для второго варианта схемы электроснабжения подробно проектируемого цеха.

Произведем выбор сечений кабельных линий и аппаратов защиты распределительных шинопроводов таблица 7.

Таблица 7. Сечений кабельных линий и аппаратов защиты распределительных шинопроводов таблица.

№ ШРА	Iрасч_каб(пров), А	номин ток расцепителя автомата защиты, Iрц ном, А	марка автомата	F, кв. мм	число параллельных кабелей	марка кабеля	длит доп ток каб (пров) с учетом всех коэфтов, Iдоп, А	пусковой/пиковый ток Iпуск/Iпик	ток срабатывания электромагнитного расцепителя автомата
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	164,9	200	ВА 57-35	4*150	1	АВВГ	216,2	335,722	800
2	279,5	300	ВА 57-35	4*185	1	АВВГ	251,1	450,374	800

6. Вопросы электробезопасности

Основные понятия и определения

Электробезопасность - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, связанной с влиянием электрического тока и электромагнитных полей. Электробезопасность включается в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Правила электробезопасности регламентируются правовыми и техническими документами, нормативно-технической базы. Знание основ электробезопасности обязательно для персонала, обслуживающего электроустановки и электрооборудование.

Для обеспечения электробезопасности должны применяться отдельно или в сочетании друг с другом следующие технические способы и средства: изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, усиленная двойная); оградительные устройства; предупредительная сигнализация, блокировка, знаки безопасности; расположение на безопасной высоте; малое напряжение; защитное заземление, зануление и защитное отключение; выравнивание потенциалов; электрическое разделение сетей; средства защиты и предохранительные приспособления.

Для обслуживания электроустановок собственным персоналом необходимо укомплектовать защитными средствами и обеспечить их правильное хранение.

Одной из наиболее эффективных мер защиты от опасности поражения током в случае прикосновения к металлическим нетоковедущим частям электроустановок оказавшимся под напряжением, является защитное заземление. Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус или по другим причинам.

Занулением называется преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Принцип зануления состоит в том, что при замыкании какой-либо фазы на корпус зануление приводит к однофазному короткому замыканию и быстрому росту замыкания до такой величины, которая обеспечивается срабатывание защиты и автоматическое отклонение электрооборудования от питающей электросети.

Сила тока и напряжение опасны для человека. Воздействие электрического тока на человека может привести к общим и местным травмам.

Возможны местные электротравмы тканей и органов - ожоги, электрические знаки, электрометаллизация кожи, электроофтальмия, механические повреждения, а также общие электротравмы.

Основные технические и организационные мероприятия по безопасному проведению работ в действующих электроустановках

К организационным мероприятиям, обеспечивающим безопасное проведение работ в действующих электроустановках, относятся:

- оформление наряда, распоряжения или перечня работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации;

- выдача разрешения на подготовку рабочего места и на допуск к работе в случаях, предусмотренных правилами.

- допуск к работе;

- надзор во время работы;

- оформление перерыва в работе, изменения в составе бригады, перевода на другое место, окончания работы.

Как видно из перечня основных организационных мероприятий по электробезопасности, они в первую очередь регламентируют порядок оформления работ. При оформлении работ любым из перечисленных способов (наряд, распоряжение, перечень работ, выполняемых в порядке текущей эксплуатации) определяется круг лиц ответственных за безопасное проведение работ, техническиеиспециальные мероприятия обеспечивающие безопасность во время работы.

При подготовке рабочих мест должны выполняться технические мероприятия по обеспечению электробезопасности. К техническим мероприятиям относятся:

-производство отключений;

-вывешивание плакатов и ограждение рабочего места;

-проверка отсутствия напряжения;

-наложение заземлений.

Производство отключений. При производстве работ со снятием напряжения должны быть отключены те части электроустановки, на которых будут производиться работы. Также отключению подлежат токоведущие части, к которым возможно опасное приближение людей, инструмента или оснастки используемых во время работы.

После производства отключений должны быть предприняты меры, препятствующие случайному или самопроизвольному включению коммутационных аппаратов. Для этого запираются на замок или снимаются рукоятки приводов. На ножи однополюсных разъединителей, включаемых оперативными штангами, одеваются изолирующие накладки. У коммутационных аппаратов с дистанционным управлением отключаются цепи оперативного тока. Снимаются предохранители, отсоединяются провода от кнопок включения или катушек приводов и т. д

Перед началом работ в электроустановках со снятием напряжения выполняют проверку отсутствия напряжения. Проверку отсутствия напряжения производят с помощью исправных указателей напряжения заводского изготовления. Проверку исправности указателей производят на токоведущих частях, заведомо находящихся под напряжением.

К техническим мероприятия нужно отнести проведение монтажа согласно установленных технологий и требований. Проектируя электроснабжение дробильного корпуса используется технология с применением шинопроводов.

При монтаже открытых токопроводов или шинных магистралей сначала в заготовительных мастерских готовят алюминиевые шины. Для этого их правят, сваривают между собой в рулоны длиной 50--300 м и наматывают на кассеты. Шинодержателями комплектуют крепежные конструкции с изоляторами, подбирают изоляционные вставки, шинные распорки и натяжные устройства. Комплект всех материалов открытого токопровода доставляют на место монтажа в цех. После этого устанавливают концевые и промежуточные конструкции. На промежуточных конструкциях закрепляют раскаточные ролики. Используя электрическую лебедку, разматывают шины с кассет и натягивают их поверх нижнего пояса ферм. Размотку шин начинают со средней шины. Один конец ее закрепляют на изоляторе с помощью шинодержателя, а второй -- в натяжном устройстве, после чего натягивают шины в анкерном пролете.

Размотку и натяжку крайней внутренней шины осуществляют после предварительного укрепления оттяжками натяжных конструкций. Затем натягивают наружную шину.Далее снимают раскаточные ролики и укладывают шины в шинодержатели, устанавливают шинные распорки и производят окончательное натяжение шин с помощью натяжных винтов концевых шинодержателей. В шинодержателях, установленных на промежуточных конструкциях, шины должны свободно перемещаться вдоль линии. По концам магистрали, а также при переходе токопровода через температурные швы здания и в местах установки секционных разъединителей делают анкерные натяжные крепления. Защищённые или закрытые шинопроводы монтируют укрупненными блоками, предварительно собранными в мастерских.

Магистральные шинопроводы ШМА обычно комплектуют в блоки длиной 12 м из трех-четырех секций по 3 м или из двух секций по 4,5 м. В соответствии с разбивкой трассы шинопровода секции сваривают или соединяют болтовыми сжимами и выполняют изоляцию стыков. Секцию или блоки укладывают на автомашину с прицепом (специальный трейлер) в один ряд; в два ряда -- только при транспортировке в специальных контейнерах. Укладывать секции или блоки навалом не разрешается. Разметку оси прокладки шинопроводов и мест укладки опорных конструкций производят в соответствии с рабочими чертежами. Для этого используют гидростатический уровень и отвес или нивелир. Отметки строительной части дает строительная организация.

Магистральные шинопроводы прокладывают на кронштейнах по фермам, колоннам, стенам, балкам, на стойках, устанавливаемых на полу, или подвешивают под перекрытием. Монтаж начинают со сложных узлов: с вертикальных участков или присоединительных секций на подходах к КТП. Вертикальные участки начинают монтировать с нижней угловой секции и затем наращивают шинопровод вверх до отметки верхнего горизонтального участка. Горизонтальные прямые участки шинопровода, секцию с компенсатором и подгоночные секции монтируют в последнюю очередь. Как правило, в цехе устанавливают несколько КТП, при этом магистральные шинопроводы от соседних КТП соединяют через секционные автоматические выключатели. Ответственной операцией является фазировка соединяемых шинопроводов. Необходимое чередование фаз обеспечивают с помощью фазировочных секций, устанавливаемых на подходе к КТП.На опорные конструкции поднимают блоки электролебедками или мостовым краном. Крепление блоков, сборку и сварку стыков и другие монтажные работы выполняют с автогидроподъемника, самоходных подмостей или мостового крана.

Прогрессивной технологией является монтаж шинопроводов ШМА на 1600 А укрупненными блоками. Секции шинопровода длиной 12 м собирают в длинномерные плети (100 м и более) до подъема их на проектную отметку. Предварительно их раскладывают автомобильным краном на «козлах», установленных на черновом полу цеха или на временных кронштейнах, закрепленных на колоннах по оси подъема. Стыки стягивают шпильками, сваривают сверху и снизу, изолируют и закрывают крышками. После этого плеть поднимают на проектную отметку лебедкой с использованием монтажных блоков, подвешенных к нижней полке подкрановой балки. Продолжительность монтажа шинопроводов при этом способе сокращается более чем в 2 раза, уменьшаются трудовые затраты, значительно улучшаются условия и качество монтажа. Распределительные шинопроводы монтируют над полом, на стенах и колоннах на специальных опорных конструкциях: стойках-кронштейнах, подвесах (рис.№3). Опорные конструкции устанавливают заблаговременно, в период подготовки и комплектования секций. Расстояние между соседними опорными конструкциями принимают не более 3 м. Секции шинопровода тщательно осматривают, удаляют консервирующую смазку с контактных поверхностей токоведущих шин коробов секций и ответвительных коробок в местах заземления.Секции после подъема на опорные конструкции закрепляют нажимными болтами. При этом нулевая шина должна располагаться сверху. Соединение шин секций производят болтовыми контактами. Короба смежных секций соединяют винтами и соединительными планками.

Перед включением шинопровода под напряжение проверяют наличие крышек на не занятых коробками монтажных и штепсельных окнах, наличие торцевых крышек на концах шинопровода, надежность всех контактов в цепи заземления от электроприемника до корпуса и самого корпуса шинопровода с заземляющей сетью электроустановки.

Защитные средства.

Электрозащитные средства -- это средства защиты, которые применяют от поражения электрическим током, необходимые для обеспечения эффективной электробезопасности при работах в распределительных устройствах.

Все электрозащитные средства делятся на 2 группы: основные и дополнительные

Основные электрозащитные средства -- это изолирующие электрозащитные средства, у которых изоляция долгое время способна выдерживать рабочее напряжение сети, и с помощью которых разрешено производить работы под напряжением на токоведущих частях.

Дополнительные электрозащитные средства -- это изолирующие электрозащитные средства, которые не защищают человека от поражения электрическим током, а только являются дополнением к основным средствам защиты. А также они предназначены для защиты работающего от шагового напряжения и напряжения прикосновения.

По классу напряжения электрозащитные средства разделяются до и выше 1000 В.

В нашем подробно проектируемом цехе работа и монтаж электроустановок осуществляется для напряжение до 1000 В, поэтому приведём перечень всех изолирующих электрозащитных средств, относящихся к данной категории: изолирующие штанги, изолирующие клещи указатели низкого напряжения (УНН, Контакт-55ЭМ), электроизмерительные клещи, диэлектрические перчатки, ручной инструмент (изолирующий). Также приведем перечень всех изолирующих электрозащитных средств, относящихся к категории дополнительные до 1000 (В): диэлектрические галоши, диэлектрический коврик, изолирующая подставка, изолирующие колпаки, покрытия и накладки, штанги для выравнивания и переноса потенциала, изолирующие стеклопластиковые (диэлектрические) стремянки и приставные лестницы.

При проведении монтажных работ нужно использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ). Средства индивидуальной защиты -- это средства индивидуальной защиты, т.е. средства защиты, применяемые одним человеком. К ним относятся: защитные пластиковые каски, защитные очки, щиты ограждения, различные респираторы и противогазы, рукавицы, предохранительные пояса и страховочные канаты, комплекты для защиты работающего от электрической дуги (термостойкие костюмы).

7. Расчет заземление

Заземлением называется преднамеренное соединение частей электроустановки с землёй с помощью заземляющего устройства, состоящего из заземлителя и заземляющих защитных проводников. Заземлителями называется металлический проводник или группа проводников, находящихся в грунте, а заземляющими защитными проводниками - металлические проводники, соединяющие заземляемые части электроустановок с заземлителем.

Различают три вида заземлений:

1. Защитное, гарантирующее безопасность обслуживания электроустановок;

2. Рабочее, обеспечивающее нормальную работу электроустановок в выбранных режимах;

3. Грозозащитное, обеспечивающее защиту сооружений от атмосферных явлений.

Расчёт заземляющего устройства производится с целью, повышения безопасности обслуживания электроустановок и для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции используют заземляющее устройство.

Заземление какой-либо части электроустановки - преднамеренное соединение её с заземляющим устройством с целью сохранения в ней низкого потенциала и обеспечение нормальной работы системы или её элементов в выбранном режиме.

Исходные данные:

Климатическая зона - I;

Грунт - суглинок;

Зимой - (-18єС);

Летом - (+18єС);

Электроды - вертикальный, стальной уголок 50х50х5;

Длина - L=2,5 м;

Горизонтальный - полоса 40х4 мм.

Заземляющий контур будем выполнять по периметру цеха на расстоянии 1 метр от фундамента во внешнею сторону.

Электроды заземляем на 0,7 метра от поверхности земли.

Зададимся расстоянием между соседними вертикальными электродами б=5 м.

Определяем расчетное сопротивление одного вертикального электрода:

r_в =0,3 • с ? К_{сез. в.},

где с - удельное сопротивление грунта, Ом •м;

К_{сез. в.} - коэффициент сезонности вертикального;

r_в =0,3•100•1,9=57 Ом.

В соответствие с ПЭУ требуется сопротивление заземляющего устройства:

R_з.у. ?4 Ом,

Определяется количество вертикальных электродов:

без учета экранирования (расчетное)

,

где r_в - расчетное сопротивление одного вертикального электрода, Ом;

R_з.у - сопротивление заземляющего устройства, Ом;

N^/ _в.р - количество электродов без учета экранирования, шт;

шт. электродов. Принимаем N^/ _в.р. =15;

с учетом экранирования

,

где N_в.р. - количество электродов с учетом экранирования, шт;

N^/ _в.р - количество электродов без учета экранирования, шт;

з_в. - коэффициент использования электрода;

шт. электродов.

Принимаем N_в.р. =22.

Так как контурное ЗУ закладывается на расстоянии не менее 1м.

Определим длину полосы, ...