Пожарно-техническая экспертиза электроустановок отделочного цеха Чебоксарской мебельной фабрики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Развитие российской экономики в условиях рынка требует широкого внедрения в практику достижений науки, в том числе, и электрической.

Электрическая энергия остается самой доступной и удобной для преобразования ее в другие виды энергии и передачи на большие расстояния без значительных потерь.

В настоящее время практически нет другого вида энергии, способного конкурировать с электрической по удобности и доступности ее использования. В месте с тем использование электрической энергии связано с пожарной опасностью, с опасностью взрывов при эксплуатации электроустановок во взрывоопасных производствах.

Статистика роста числа пожаров показывает, что за последние годы количество пожаров от электроустановок увеличивается. Имеют место также пожары, возникшие в результате молнии и статического электричества.

Технологические процессы производства мебели и, в частности, отделки мебельных щитов связаны с большой горючей нагрузкой помещений цехов, применением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей и характеризуются высокой степенью пожаро и взрывоопасности.

Пожары на объектах мебельного производства сопровождается, как правило, значительных ущербом. В этих условия большое значение имеет проблема пожаро и взрывобезопасного применения электроустановок, защиты объектов от поражения молнией и статическим электричеством.

Пожарно-техническая экспертиза электроустановок отделочного цеха Чебоксарской мебельной фабрики

Здание отделочного цеха № 3 Чебоксарской мебельной фабрики, отдельно стоящие одноэтажное, размеры в плане 126 х 24 м (2 пролета по 12 метров с шагом несущих конструкций 6 метров) при высоте несущих конструкций 6,2 метра.

Основа здания - сборный железобетонный каркас, наружные стены здания навесные панели из керамзитобетона.

Также в наружных стенах производственных и вспомогательных помещений имеется ленточное остекление. Общая высота остекления 3 м (с отметки 1.185 до 4.185 м). Остекление двойное толщиной 3 миллиметра.

Здание цеха безфонарное, безчердачное перекрытие из железобетонных плит.

Кровля скатная из одного (верхнего), слоя гравия в топленного в битумную мастику толщиной 10 миллиметров и трех слоев рубероида РМ-350 на битумной мастике толщиной 10 миллиметров. Внутренние перегородки между помещениями толщиной 380 мм, 250 мм, 120 мм из кирпича марки М 100 на растворе М 50.

Полы несгораемые из бетона марки М-75. По всей длине здания проложена узкоколейная транспортировочная линия для осуществления доставки изделий производства.

Цех имеет четыре основных производственных помещения, сообщающихся между собой проходами (тамбуршлюзы с подпором воздуха).

Так как нормативно помещение отделки, облагораживания и лакоприготовительная относится к категории «А», то согласно требованием пожарной безопасности к системам вентиляции и кондиционирования для предотвращения распространения паров и газов все проходы в смежные помещения оборудованы тамбуршлюзами с подачей в них наружного воздуха самостоятельными приточными системами которые обеспечивают поддержание в тамбуршлюзах избыточного давления.

Также в здании цеха имеются бытовые помещения, трансформаторная, электрощитовые, бойлерная. Вход в помещение узла тушения и обнаружения пожаров выполнен отдельно, с другими помещениями не сообщается.

План здания показан на рисунке 1.1, экспликация помещений прилагается, на отдельном листе.

Экспликация помещений

Участок подготовки к обработке (выдержки).

Трансформаторная.

Электрощитовая.

Кладовая.

Участок обработки кромок лакирования.

Материальная кладовая, лакоприготовительная.

Шаблонная.

Электрощитовая.

Механическая мастерская.

Участок отделки облагораживания.

Бытовое помещение.

Сан узел.

Электрощитовая.

Бойлерная.

Участок сборки.

Узел управления обнаружения и тушения пожара.

Противовзрывная защита конструкций помещения отделения лакирования.

Основным признаком взрыва является мгновенное изменение давления, зависящее от температуры и объемов продуктов горения. Возникающая при взрыве нагрузка на ограждающие конструкции может достигать сотен тысяч Паскалей.

Допустимое же давление для конструкций, при котором они сохраняют несущую и ограждающую способность, значительно меньше давления, развиваемого при взрыве. При обеспечении взрывозащиты зданий необходимо стремиться к тому, чтобы избыточное давления, возникающее при взрыве, не превышало допустимого для конструкций.

Так как помещение отделения лакирования относится к категории «А» и избыточное давление при взрыве Р=5,64 к Па (стр.), что превышает Рдоп = 5 кПа, то противовзрывная защита этого помещения достигается применением легко сбрасываемых конструкций, а именно ленточным остеклением высотой 3 м, длиной 48 м двойным остеклением толщиной 3 мм.

Сделаем расчет, при котором сравним, позволяют ли легко сбрасываемые конструкции достигнуть противовзрывную защиту здания согласно нормативным требованиям:

а) Требуемая площадь остекления помещения, при которой избыточное давление в помещении в процессе горения взрывоопасной смеси превышает Рдоп = 5 кПа:

- расчетная величина нормальной скорости пламени м/с;

- нормальная скорость при горении взрывоопасной смеси стехиометрической концентрации, м/с = 0,43 (прил 11 16)

- расчетная степень сжатия продуктов при взрывном горении взрывоопасной смеси в замкнутом объеме.

- степень сжатия продуктов горения (прил.11 16).

- коэффициент, учитывающий влияние степени загазованности объема помещения.

- степень загазованности помещения:

- массовая концентрация горючего:

- расчетная плотность газа перед воспламенением

где Рнпв и Рст - плотность взрывоопасной смеси при концентрации горючего (прил.11(16)).

Рв - плотность горения = 1,2 кг/м при в помещении = 293 К.

Показатель интенсификации взрывного горения взрывоопасный смеси

Ар = 10 17

Коэффициент, учитывающий влияние формы помещения и эффект истечения продуктов горения так как

Коэффициент, характеризующий относительную площадь освобождающихся от стекол проемов в результате разрушения оконных проемов при избыточном давлении в помещении

Оконные проемы с двойным остеклением из стекол толщиной 3 мм размеров 3х3 м

Весовая доля площади оконных проемов С=1

Вероятность разрушения двойного остекления

определяется выражением

средняя относительная площадь оконных проемов, освобождающаяся от стекол при нарастании избыточного давления в помещении.

И так, для предотвращения разрушения здания при аварийном взрыве необходимо предусмотреть в наружном ограждении (стенах) помещения двойные оконные проемы, застекленные стеклами толщиной 3 мм.

С размерами 3х3 м и на площади S = 85 м т.е. 10 оконных проемов с двойным остеклением застекленными стеклами толщиной 3 мм с размерами 3х3 м.

Так как в помещении отделения лакирования применяются легко сбрасываемые конструкции в виде сплошного ленточного остекления с двойными остеклением толщиной 3 мм и размерами 3х3 м площадью Sост=162 м, то в соответствии с расчетами и требованиями СНиП 17 достигается защита от разрушения здания в случае взрыва.

Краткая сущность технологического процесса отделочного цеха.

В отделочном цехе осуществляются технологические процессы лакирования и последующего облагораживания щитовых деталей используемых для сборки мебели.

Соответственно в цехе имеются отделение лакирования и отделения облагораживания. В отделении лакирования осуществляется крашения мебельных щитов пласте и последующие их лакирование.

На линии выполняются следующие технологические операции, удаление пыли с поверхностей щитов, терморадиационный подогрев, нанесение лака, методом налива, удаление паров растворителей сушка нитролакового покрытия, охлаждение покрытия промежуточных шлифование пленки.

Технологический процесс лакирования мебельных щитов в линии осуществляется в следующем порядке. Рис. 1.2. Из стопы установленной на столе загрузчика щит подаются толкателем к щеточному станку для очистки от пыли. В камере подогрева состоящей из двух секций и снабженной терморадиационным нагревателем.

поверхность щитов подогревается до 50-70 С. Затем щиты грунтуются в вальцовом станке, расход грунтовки 0,04 - 0,05 кг/м. Грунтовка высушивается в камере нормализации и шлифуется в виброшлифовальном станке, после чего щиты поступают в односекционную камеру подогрева и далее в лаконаливную машину. В камере нормализации удаляются пары растворителей, после чего щиты передаются в сушильную камеру, состоящую из шести секций. Температура воздуха в камере 60 - 70 С. Щиты охлаждаются в камере нормализации.

Для второй отделки пласти щиты переворачиваются кантователем и подаются к началу линии и процесс обработки повторяется в той же последовательности.

В случае нахождения повреждений на мебельных щитах при прохождении контроля качества они отправляются на ремонт с последующей обработкой.

Также в отделочном цехе используется место пневматического распыления.

В соответствии с требованием ГОСТ 4976-83 методом пневматического распыления рекомендует наносить лак НЦ-243, но, учитывая опыт работы промышленности, допускается наносить методом распыления лак марки НЦ-218.

Подготовка поверхностей к лакировании

Удаление пыли с поверхностей деталей на станке при скорости подачи деталей 15-20 м/мин. Крашение кромок в краскораспылительной кабине краскораспылителями тип «КРУ-1», «ЗиЛ» или вручную на рабочем столе тампоном. Скорость перемещения краскораспылителя 30-40 м/мин. Расстояние от сопла 300-400 мм. Температура окружающей среды 15 5 С. Крашение пласт (окраска поверхности) осуществляется так в распылительной кабине краскораспылителями типа «КРУ-1», «ЗиЛ». Сушку деталей осуществляют в конвекционной сушильной камере при температуре 45-50 С не менее 10 минут.

Далее на стеллажах осуществляется выдержка деталей до остывания температуры воздуха в помещении. После этого выполняется парозаполнение кромок и пластей деталей, с последующей сущности конвекционной сушильной камере в течение 30-40 минут.

Далее осуществляется грунтование кромок и пластей с последующей сушкой и выдержкой деталей до температуры окружающего воздуха.

На шлифовальном станке шлифуются кромки и пласти деталей. После чего они проходят контроль качества и направляются на лакирование в лаконаливную машину.

После выхода деталей из лаконаливной машины осуществляется их сушка в конвенционной сушилке в течение 30-40 минут, с последующей выдержкой деталей до температуры окружающего воздуха. С последующей шлифовкой.

Окраска в лаконаливной машине повторяется еще два раза с таким же повторением этапов, как и прежде. Но после третьего лакирования в лаконаливной машине, сушки и выдержки до стабилизации деталей, осуществляется контроль качества поверхности покрытия. По результатам которого, детали направляются на ремонт или сборку.

Пожароопасные свойства веществ обращающихся в технологическом процессе отделочного цеха

Лаки НЦ-218; НЦ-224 мебельные.

Внешний вид лака прозрачная однородная жидкость без механических включений, допускается легкая олалесценция; внешний вид пленки - блестящая однородная поверхность без пятен и пузырьков.

Лаки представляют собой раствор лакового коллосилина, смол и пластификаторов в смеси летучих органических растворителей.

Эти лаки предназначены для отделки мебели и других деревянных изделий эксплуатируемых внутри помещения.

Лаковые покрытия устойчивы к изменению температуры от -12 до + 60 С.

Перед применением лаки НЦ-218; НЦ-224 разбавляют растворителями 646, 648.

Растворители 646, 648. Цвет и внешний вид бесцветная или слегка желтоватая однородная прозрачная жидкость без видимых во взвешенном состоянии частиц. Растворители представляют собой смеси летучих органических жидкостей ароматических углеводородов, кетонов, спиртов, эфиро пренкообразующих веществ и доведение их до рабочей вязкости.

Растворитель 646 предназначен для разбавления нитрэмалей нитролаков и нитрошпаклевок специального назначения.

Растворитель 648 предназначен для сглаживания штрихов и царапин нитроэмалевых покрытий после шлифования.

Ацетон применяется в основном для промывки лаконаносящего оборудования одни раз в сутки. Также может, применятся для корректировки вязкости лака.

Основные пожароопасные свойства веществ, применяемых в технологическом процессе отделочного цеха сведены в табл. 1.

Физико-химические и пожароопасные свойства веществ, обращающихся в технологическом процессе отделочного цеха.

Таблица 1

№ п/п	Наименование	Молеку-лярный вес, М	Темпе- ратура вспышки Твсп, С	Темпе- ратура самова сплам Тс.В С	Температурные пределы воспламенения	Концентрацио пределы воспламенения
					Нижний, С	Верхний, С	Нижний, % об	Верхний, % об
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	ЛАК НЦ - 218		6	310	3	25
2	ЛАК НЦ - 224		3	329	4	27
1	2	3	4	5	6	7	8	9
3	Растворитель 646		-6	410	-20	6	2,2	11
4	Растворитель 648		13	388	-9		1,65	-
5	Ацетон	58	-18	465	-20	6	2,2	13

Как следует из таблицы, наиболее пожароопасным веществом является ацетон, так как он имеет наименьшую температуру вспышки и потребляется в технологии в достаточно больших объемах.

По нему и следует принимать оценку и характеристику пожаро-взрывоопасности цеха.

Нормативная характеристика вентиляционных установок

В зданиях пожаро-взрывоопасных производств предотвращение распространения горючей и взрывоопасной среды в смежные помещения через дверные или технологические проемы достигается главным образом в помощью систем вентиляции. Для этой цели в помещениях с категорией «А» при смежности помещений с другими категориями требуется поддерживать разрежение путем превышения вытяжки над притоком. С учетом этого в тамбуршлюзах необходимо поддерживать избыточное давление.

Основная цель вентиляции поддержание допустимых параметров воздуха в помещении.

В здании отделочного цеха предусмотрены следующие виды вентиляционных систем. Приточно-вытяжная обще обменная вентиляция, с механическим побуждением; в отделениях лакирования, облагораживания и лакоприготовительной. Приточная с механическим побуждением: в бытовых помещениях, электрощитовых, тамбуршлюзах. Аварийная вентиляция в цехе отсутствует.

Вытяжная вентиляция, в виде местных отсосов от технологического оборудования, предусмотрена в отделениях лакирования и облагораживания. Она сблокирована с технологическим оборудованием.

Системы местных отсосов с проектированы отдельно от систем обще обменной вентиляции. Все вентиляторы находятся вне помещения цеха.

Некоторые параметры вент.систем представлены в табл. 2.

Некоторые показатели систем вентиляции отделочного цеха.

Таблица 2

Обозначение системы	Наименование	Производительность вентилятора, Q м/час
1	2	3
В-1	Заготовительный участок	1800
В-2	Шлифовальный участок	1500
В-3	Участок машинной обработки	1800
В-4	Полировальный участок	1820
В-5	Шлифовальный участок	1600
В-6	Система местных отсосов из лаконаливной машины ЛМ-140.1	410
В-7	Обще обменная вытяжная из кладовой лакоприготовительной	820
В-8	Система местных отсосов от линии МЛП-1	3300
В-9	Обще обменная вытяжная из отделения лакирования облагораживания	15000
В-10	Система местных отсосов от линии МЛП - 1	3300
В-11	Система местных отсосов от линии МЛП-1	3300
В-12	Обще обменная вытяжная от отделений участка прессования механической мастерской	1200
П-1	Приточная в заготовительный участок	1650
П-2	Приточная в электрощитовые бойлерную	400
П-3	Приточная в участок машинной обработки	1100
П-4	Приточная в полировальный участок	1200
П-5	Приточная в тамбуршлюзы	560
П-6	Приточная в лакоприготовительную.	620
П-7	Приточная в отделение лакирования облагораживания.	1000
П-8	Приточная в отдел прессования механической мастерской.	900
В-8	Система местных отсосов от линии МЛП-1	3300
В-9	Обще обменная вытяжная из отделения лакирования облагораживания.	15000
В-10	Система местных отсосов от линии МЛП-1	3300
В-11	Система местных отсосов от линии МЛП-1	3300
В-12	Общеобменная вытяжная из отделений участка прессования механической мастерской.	1200
П-1	Приточная в заготовительный участок.	1650
П-2	Приточная в электрощитовые бойлерную	400
П-3	Приточная в участок машинной обработки.	1100
П-4	Приточная в полировальный участок.	1200
П-5	Приточная в тамбуршлюзы.	560
П-6	Приточная в лакоприготовительную.	620
П-7	Приточная в отделение лакирования облагораживания.	1000
П-8	Приточная в отдел прессования механической мастерской.	900

Таким образом, к недостатком системы вентиляции данного цеха можно отнести отсутствие системы аварийной вентиляции. Остальные системы нормативно соответствует требованиям СНиП 18 .

Характеристика средств контроля за взрывоопасностью среды цеха

Для осуществления контроля за взрывоопасностью среды цеха используются газоанализаторы СТХ 3У4, предназначенные для определения и автоматически сигнализации наличии в воздухе закрытых помещений взрывоопасных концентраций горючих смесей. Данные датчики установлены в помещении отделочного цеха.

Для контроля взрывоопасных концентраций во внутренних объемах лаконаливных машин на приточных и вытяжных воздуховодов, конвекционных сушильных камерах установлены датчики типа ДТХ-107У4. Данные датчики являются взрывозащищенными и имеют знаки взырозащиты по ПИВ РЭ В4Т5-В. Также для контроля содержания парорастворителей на вытяжных воздуховодов установлены датчики сигнализаторов напора и тяги типа СТСВ и СНСВ.

Это приборы искробезопасного исполнения с взрывонепроницаемыми элементами имеют маркировку по взрывозащиты ВЗТУ-ИВ по ПИВРЭ 13 или 1Exi dII ВТ4 по ПУЭ-86 3.

Контроль температуры в сушильных камерах осуществляется термопарами ТПП4-IV. Они рассчитаны на эксплуатацию во взрывоопасных зонах, в которых могут образовываться взрывоопасные концентрации паров и газов, относящихся к категориям 1-3, группам Т1-Т3 по ПИВРЭ 13. Термометры имеют взрывобезопасные исполнения с взрывонепроницаемыми элементами и искробезопасной цепью.

Таким образом, при установке сигнализаторов соблюдаются требования ТУ-ГАЗ86 9 об установке сигнализаторов до взрывных концентраций во взрывоопасных зонах класса В-Iа.

Нормативная и аналитическая оценка категории помещения отделочного цеха

Согласно НПБ 105-95 6 по взрывопожарной и пожарной опасности помещения и здания подразделяется на категории А, Б, В1-В4, Г, Д.

К помещениях категории «А» относятся помещения, в которых обращаются горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки не более 28 С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенение которых развевается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, привышаюшие 5 Кпа, а также вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействие с водой с кислородом, воздухом или с друг с другом в таком количестве, что расчетное избыточное давление взрыва в помещение превышает 5 КПа.

К помещениям категории «Б» относятся помещения, в которых обращаются горючие пыли или волокна легковоспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 С, горючие жидкости в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пылевоздушные или паро-воздушные смеси, при воспламенение которых развивается избыточное давление взрыва в помещении. Превышающее 5 КПа.

К категории «В1-В4» следует относить помещения в которых обращаются горючее и трудно горючее жидкости, твердые горючие и трудно горючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или с друг с другом только гореть, при условии, что эти помещения не относятся к категориям «А и Б».

К категории «Г» относятся помещения с негорючими веществами и материалами в горячем раскаленным или расплавленном состоянии. Процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла искр и пламени; горючие газы, жидкостей и твердые вещества, которые сжигаются в качестве топлива.

К категории «Д» относятся помещения, в которых обращаются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.

Нормативная оценка категории отделения лакирования

В отделении лакирования осуществляются технологические процессы крашения щитовых деталей и лакирования нитроцеллюлозными лаками НЦ-218; НЦ-224 методом налива и пневматического распыления. Корректировка рабочей вязкости составов производится растворителем 646; ацетоном и растворителем 648 для сглаживания штрихов и царапин нитроэмалевых покрытий после шлифования. Рабочие составы лакокрасочных материалов поступают на рабочие места в бидонах, а ацетон и растворитель 646, 648 в ведрах. Кроме того один раз в сутки производится промывка лаконаносящего оборудования, лаконаливных машин технологического оборудования ацетоном. Температура вспышки рабочих составов лака: НЦ-218 6 С; НЦ-224 3С.

Растворителя: 646-6 С; 648 13 С с ацетоном - 18 С. Взрывоопасные смеси могут образовываться при испарении летучей части лакокрасочных материалов: из головок и бачков лаконаливных машин при испарении с поверхностей готовых изделий; во время выдержки при неработающей вытяжной вентиляции; при использовании ведер с ацетоном или растворителей без крышек; при опрокидывании тары и разлива жидкости: при разрушении бычков лаконаливных машин.

Таким образом нормативно помещение отделения лакирования должно быть отнесено к категории «А» 6.

Аналитическая оценка категории отделения лакирования

Наиболее неблагоприятным вариантом аварии следует считать разрушение бачка лаконаливной Мишины при промывке лаконаносящего оборудования ацетоном. При этой операции ацетон заливается в бачек лаконаливной машины в количестве 50 кГ (на и большое количество ацетона, применяемое единовременно) Г/з всех обращающихся веществ наиболее пожароопасен ацетон.

Исходящие данные:

Характеристика производственного помещения: Vпом = 48х24х6,2=714,2 м3 .

Коэффициент свободного объема помещений 80%. Аварийная вентиляция в цехе отсутствует. Температура воздуха в помещении - tв=20С.

Характеристика ацетона:

Температура вспышки t всп = -18С.

Молекулярная масса М= 58,08.

Нижний контрационный предел распространения пламени МКПРП 2,91 %об плотность Qж=792 кг/м3.

Максимальное избыточное давление взрыва Рмах = 893кПА.

Содержание растворителя: У=100%.

Константы уравнения Антуана.

Аа=7,25058;

Ва = 1281,721;

Са = 237,088;

Число атомов углерода: Пн=3:

Водорода Пн=6;

Кислорода: По=1;

Галоидов: Пх=0;

Масса жидкости, способная поступить в помещения при розливе; Тж=50кг.

Максимальная площадь розлива жидкости.

Sж=f * Тж = 1000* 50 = 63,1 м2Sж 792

Где f = 1000 м3/м3 (при содержании растворителя в растворе более 70%).

Общая площадь испарения жидкости Fи = Sж = 63,1 м2 меньше площади пола равной; Sпола = 1296 м2.

Расчетная температура жидкости равна:

Tж=0,50 (tр +td) = 0.5 (20+20) = 20C

Давление насыщенных паров ацетона

Рs=0,133*107,25058-[1281,722/237,088+20] =0,133*102,265040=24,48кПа.

Скорость движения воздуха в помещении и=0, т.к. аварийная вентиляция отсутствует.

Коэффициент , учитывающий влияние скорости и температуры воздушного потока на интенсивность испарения:

=1,0.

Интенсивность испарения жидкости:

Wи=10-6* М*Рs=10-6 1,0 5824,48=1,86*10-4 кг /мс.

Время полного испарения разлившейся жидкости:

u= Тж = 50 = 4260с.

Wu*Fu 1,86*10-4*63,1

Так как u3600с, принимаем r=3600 с.

В объеме помещения будет аккумулирована вся масса паров ацетона:

Т* = Тч = 50 кг.

Аккумулированная масса паров ацетона, участвующая в образовании реальной зоны взрывоопасных концентраций:

Т = 50*0,3 = 15 кг., где 0,3 - коэффициент участия паров горючего во взрыве для ЛЖВ.

Стехиометрическая концентрация паров ацетона: ст = 100 ((1+4,84 ст) = 100 ((1+4,84*4,33) = 4,55% об,

ст - стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения, определяемый по формуле:

ст = Nc + (Nn-Nx)/4+No/2 = 3+(6-0)/4+1|2= 4?33/

Плотность паров ацетона:

Sгп = 12,15*М/(tв+273)= 12,15*58,08/(20+273)=2,4 кг/м3,

Свободный объем помещения:

Vсв=0,8*Vпом=0,8*7142,4=5713,9 м3

Рабочая концентрация паров в помещении:

р=100*Тж/(Sпг*Vсв)=100*540/2,4*6428=0,32%

Избыточное давление взрыва:

ДР=(Рmax-Ро) (Тж*100*Z/Vсв*Sгь*ст*Кп)=(893-101)*50*100*0,3=6,6414 кПа,

5713,9*2,4*4,55*3

что 5кПа.

Так как расчетное избыточное давление взрыва вы помещении превышает 5 кПа, то помещение отделения лакирования следует отнести к категории «А» п. 2.2 [6].

Нормативная оценка отделения облагораживания

В отделении облагораживания происходит шлифование и полирование щитов на шлифовальном и полировальном оборудование с применением твердых брусковых полировочных паст. При шлифовании поверхностей, покрытых нитроцеллюлозными лаками выделяется горючая пыль способная образовывать взрывоопасные пылевоздушные смеси при неработающей вытяжной вентиляции. Согласно экспериментальным данным, приведенным в справочной литературе [10] нитроцеллюлозная пыль лака НЦ-218 имеет нижний концентрационный предел распотранения пламени, равный 10,0 - 20,0 г/м3 и температуру самовоспламенения 350-425 С.

Таким образом, при нормативной оценке помещение отделения облагораживания должно быть отнесено к категории «Б».

Учитывая, что количество пыли в отложениях и скоплениях ее в труднодоступных местах определить количественно не представляется возможным, а НКПРП пыли, равное 10-20 г/м3, меньше 65 г/м3 , данное производство следует отнести к категории «Б» без расчета количества взвешенной и осевшей пыли.

Показатели взрыво и пожароопасности пыли некоторых пород древесины древесных, материалов и лаковых покрытии сведены в табл. 3.

Показатели взрыво и пожароопасности пыли некоторых древесных материалов и лаковых покрытий.

Таблица 3

Материал покрытие	НКПВ аэровзвеси г/м3	Температура самовоспламенения tC	Температура при самовозгорании tС
ЛАК НЦ-218	10-20	350	235
Древесно стружечная плита	47,5	438	235
Древесно волокнистая плита	35,0	385	235

Нормативная оценка категории помещения лакоприготовительной

В помещении лакоприготовительной происходит приготовление рабочих составов НЦ-218; НЦ-224; и грунтовки рабочие составы лаков получают путем добавления в них растворителей 646; 648; ацетона.

Температура вспышки лаков НЦ-218; НЦ-224 tвсп-6С; tвсп=3С.

Растворителей 648; 648 соответственной tвсп=-6С Ацетон имеет tвсп=-18С.

При аварийной ситуации, например, разрушении реактора, опрокидывания тары и розлива жидкости эти вещества могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом. Таким образом, помещение лакоприготовительной нормативно должно быть отнесено к категории «А» (п.2.2.[6])

Аналитическая оценка категории помещения лакоприготовительной

Наиболее опасным веществом, обращающимся в технологическом процессе, является ацетон, добавляемый в рабочим составы лаков НЦ-218 НЦ-224; В качестве аварийной ситуации рассмотри разлив ацетона при опрокидывании тарной емкости объемом 30л.

Объем помещения: Vпом=6*6*6,2=223,2м3.

Свободный объем: Vсв=0,8*Vпом=0,8*223,2=178,5м

Аварийная вентиляция отсутствует так как содержание растворителя в растворе 100%, то принимаем, что 1 л жидкости разливается на 1 м2 пола помещения.

Так как площадь пола помещения Sп=6*6=36м2, то площадь испарения Fи=Sж=30м2 .

Температура жидкости:tж=20С.

Давление насыщенных паров ацетона:

Рs=24,48кПа (см расчет на стр.2)

Скорость движения воздуха в помещении: И=0.

Коэффициент, учитывающий влияние скорости движения воздуха и температуры воздушного потока: =1,0

Интенсивность испарения жидкости:

Wч=10-6 ** М*Рs=10-6 1,0 5824,48=1,86*10-4 кг/мс.

Время полного испарения разлившейся жидкости:

Чи=Тж/Wи-Fи=Vж*Sж/Wи*Fи=30*792*10-3 =3404с3600с.

1,86*10-4 * 30

Вся масса паров ацетона будет аккумулирована в объеме помещения, т.к. аварийная вентиляция отсутствует: Тж=Vж*Sж=23,76кг.

Аккумулирована масса паров ацетона участвующая в образовании реальной зоны взрывоопасных концентраций: Т=Тж*0,3=23,76*0,3=7,128 кг.

Стехиометрический коэффициент кислорода в реакции горения: ст=4 (см.расчет на стр.2, стехиометрическая концентрация паров ацетона: ст=4,91% об (там же).

Плотность паров ацетона:

Sгп=2.4 кг/м3.

Рабочая концентрация паров в помещении:

р=100*Тж =100*23,76=5,5% об.

(Sгп*Vсв) 2.4*178.5

Избыточное давление взрыва:

ДР=(рмах-Ро)Т*100*1=(893-101*7,128*100*1=89,6 кПа

Vсв*Sгпcn*Кп 178,5*2,4*4,9*3

Так как избыточное давление взрыва ДР, равное 89,6кПа превышает 5 кПа, то помещение следует отнести к категории «А (п.2.2 табл.1[6]).

Нормативная и аналитическая оценки классов пожаровзрывоопасности зон в помещении цеха.

Согласно Правил устройства электроустановок (ПУЭ) взрывоопасной зоной считается помещение или ограниченное пространство в помещении или у наружной установки, в котором имеется или может образовываться взрывоопасная смесь. В гл.7.3 ПУЭ [3] приняты следующие классы взрывоопасных зон:

Взрывоопасные зоны класса В-I (1)* зоны, в которых выделяются горючие газы и пары ЛВЖ в таких количествах и с такими свойствами, что они могут образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (п.7.3.40[3])

Взрывоопасные зоны класса В-Iа (2)ж - зоны, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) не образуется, а появляется только в результате аварий или неисправностей (п.7.3.42[3]).

Взрывоопасные зоны класса В-1б (3)ж - тоже, что и для В-1а, но горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях. К этому же классу относятся зоны лабораторных и других помещений, в которых горючие газы или ЛВЖ имеются в небольших количествах, недостаточных для создания взрывоопасных смесей в зоне, превышающей 5% свободного объема помещения, и в которых работы с горючими газами и ЛВЖ происходит без применения открытого пламени. Эти зоны не относятся к взрывоопасным, если работа с горючими газами или ЛВЖ проводится в вытяжных шкафах и под вытяжными зонтами (п.7.3.42[3]).

В проекте окончательной редакции гл.7.3. ПУЭ седьмого издания парогазовые взрывоопасные смеси образуют взрывоопасные зоны классов 0,1,2, и 3, а пылевоздушные взрывоопасные смеси - взрывоопасные зоны классов 10 и 11.

Взрывоопасная зона класса «О» - пространство, в котором газовая взрывоопасная среда присутствует постоянно или в течении длительного времени.

Взрывоопасная зона класса «1» - пространство, в котором газовая взрывоопасная среда может образовываться при нормальной работе аппаратов и установок.

Взрывоопасная зона класса «2» - пространство, в котором газовая взрывоопасная среда не может образовываться при нормальной работе, а если и образуется, то она присутствует лишь кратковременно в результате аварий или неисправностей.

Взрывоопасная зона класса «3» - пространство в помещении, характеризуемое как взрывоопасная зона класса 2, но отличающейся одной из следующих особенностей:

горючие газы имеют высокий НКПРП (15% и более) и обладает резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1004-91;

горючие газы, ЛВЖ имеются в таких количествах, что их воспламенение в нормальном и аварийном режимах не может развивать расчетное избыточное давление взрыва, превышающие 5 кПа.

Указанные классы взрывоопасных зон соответствуют принятым в гл.7.3.[3],

Классам: ОВ-1;1ВI;2B-Ia;

3ВIб; 10В-II; 11ВIIа

Нормативная и аналитическая оценка класса взрывоопасности зоны в отделении лакирования

По условиям технологического процесса лакирования щитовых деталей взрывоопасные смеси лаков ЛВЖ с воздухом при нормальной работе не образуется, а могут образовываться лишь в результате аварий или неисправностей, например, при неработающей вытяжной вентиляции, разрушении емкостей и т.п. Применяемые ЛВЖ имеют низкий нижний контрационный предел воспламенения (2,2% об для ацетона и 1,87% об для растворителя № 646), температуру всп-18 и -6, а также на основании расчетов в п.1.1.7 можно считать, что избыточное давление взрыва составит 6,64 кПа, что превышает 5 кпА.

Таким образом, класс взрывоопасной зоны в отделении лакирования, согласно (п.7.3.41 [41}), может быть нормативно и аналитически определен как В-Iа(2).

Нормативная оценка класса взрывоопасной зоны в помещении отделения облагораживания

В помещении отделения облагораживания происходит шлифование и полирование лаковых покрытий, что сопровождается выделением большого количества полиэфирной пыли, имеющий НКПВ - 10 - 20 г/м3.

Образование взрывоопасных смесей пыли с воздухом невозможно при нормальных режимах работы, а возможно лишь в результате аварий или неисправностей например, при неработающей местной вытяжной вентиляции. На основании этого класс взрывоопасной зоны в отделении облагораживания можно определить как В-II(11) (п.7.3.46.[3]).

Нормативная и аналитическая оценка взрывоопасной зоны в помещении лакоприготовительной

В помещении лакоприготовительной кладовой обращаются те же вещества, что и в отделении лакирования, имеющие достаточно низкий НКПВ, не превышающие 15% об. Кроме того взрывоопасные смеси паров ЛВЖ с воздухом не образуется лишь в результате аварии или неисправностей, а на основании расчетов в п.1.1.7 при аварии в помещении отделения лакирования расчетное избыточное давление взрыва составит по расчету 89,6 кПа, то класс взрывоопасной зоны в помещении лакоприготовительной может быть определен как В-Iа (2) (п.7.3.41[3]).

Нормативная оценка категорий и групп взрывоопасных смесей в зонах.

Среды взрывоопасных зон одного и того же класса могут различаться и по температуре воспламенения и по свойству передавать при определенных условиях взрыв из оболочки электрооборудования в окружающую среду и по другим параметрам.

В основу классификации взрывоопасных смесей на группы положена температура самовоспламенения смеси. В зависимости от температуры самовоспламенения установлено по ПИВЭ [12] четыре группы взрывоопасных смесей: А, Б, Г, Д; по ПИВРЭ [13] - пять групп: Т1; Т2; Т3; Т4; Т5; по ПУЭ [3] или ГОСТ 12.1.011 - 78 - шесть групп: Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6.

На категории взрывоопасные смеси, принято разделять по величине безопасного экспериментального максимального зазора (БЭМЗ) между плоскими фланцами у стандартной оболочки. По ГОСТ 12.1.011-78 установлены следующие категории взрывоопасных смесей: I, II, IIа, IIв, IIc, (п.7.3.26.табл 7.3.1. [3]).

По ПИВЭ и ПИВРЭ взрывоопасные смеси разделяются в зависимости от величины «критического зазора» на четыре категории: 1. 2. 3. 4. Распределение растворителей по категориям и группам взрывоопасных смесей показано в табл. 4.

Таблица 4 - Категории и группы взрывоопасных смесей растворителей

№ пп	Вещество образующие в/о смесь	ПИВЕ-63	ПИВРЭ-69	ГОСТ - 12.1.011-78
		Кат	Гр	Кат	Гр	Кат	Гр
1	Ацетон	1	А	1	Т1	IIА	Т1
2	Растворитель № 646	1	Б	1	Т2	IIА	Т1
3	Растворитель № 648	1	Б	1	Т3	IIА	Т1

Из таблицы видно, что взрывоопасность среды следует оценивать по растворителю № 646 т.е. считать категорию взрывоопасной смеси IIА группу Т2 (п.7.3.28 табл. 7.33.[3].

Обобщенная оценка пожаровзрывоопасности отделочного цеха.

На основании результатов анализа конструктивно-планировочных особенностей отделочного цеха, сущности технологического процесса, пожароопасных свойств веществ, данных и параметров вентиляционных установок и средств контроля за взрывоопасностью среды, нормативно аналитической оценки категории помещений и классов взрывоопасных зон, а также характеристики взрывоопасности среды общую оценку пожаровзрывоопасности цеха можно свести в табл. 5.

Таблица 5 - Обобщенная оценка пожаровзрывоопасности цеха

№ пп	Наименование помещения	Класс взрывоопасности зоны	Категория помещения по НПБ - 105-95	Категория в/о смеси по ГОСТ - 12.1.011-78	Группа в/о смеси по ГОСТ - 12.1.011-78
1	2	3	4	5	6	7
1	Лакоприготовительная	В-Iа	2	А	IIА	Т2
1	2	3	4	5	6	7
2	Отделение лакирования	В-Iа	2	А	IIА	Т2
3	Отделение облагораживания	В-IIа	11	Б	IIА	Т2

На основании обобщенных данных характеризующих пожаровзрывоопасность технологических установок отделочного цеха, позволяет разработать рекомендации по повышению уровня пожаробезопасности электроустановок, молниезащитных устройств и способов защиты от статической электризации технологических линий при их работе.

Схема электроснабжения силовое и осветительное электрооборудования отделочного цеха

Общая схема электроснабжения

Электроснабжение отделочного цеха № 3 Чебоксарской мебельной фабрики осуществляется кабелем 6нВ от РУ - 6 КВ «Электросетей». Основными потребителями электроэнергии являются электродвигатели технологических механизмов и вентиляторов, относящихся к потребителям II категории по надежности и бесперебойности электроснабжения. Схема электроснабжения приведена на рис.

Трансформатор мощностью 1000 кВа коэффициент загрузки трансформатора 0,7, соs =0,92.

Для компенсации реактивной мощности установлен комплект конденсаторных установок на 161 кВАр.

Нейтраль трансформатора грухозаземления питание до трансформатора осуществляется кабелем АСБ 6,3х120 проложенной в траншее длиной 590 метров. От трансформаторной подстанции до электрощитовой проложены в земле два кабеля АВВГ 3х150+1х50 длиной 82 метра и одни кабель АСБГ 3х185+1х50 длиной 100 м по стене.

В помещении электрощитовой установлены силовые щиты типа СПУ-12 и осветительные щитки типа ОЩВ-6; 10; 16. Напряжение силовых токоприемников 380 В. Напряжение рабочего и аварийного освещения 380/220 В.

Силовое электрооборудование

В помещении электрощитовой установлены силовые щиты СП-62 с плавкими предохранителями типа ПН-2.

Управление электродвигателями технологического оборудования осуществляется магнитными пускателями типа ПМЕ-212; ПМЕ-132, ПА-632, а также пультами управления с кнопкой типа КУ-90-В3Г. Электропроводка выполнена проводами типа АПВ 4 (1х2,5), АПВ 3 (1х4); ПГВ 4 (1х2,5), ПВ 4 (1х2,5); ПГВ 3 (1х4) + 1х 2,5.

Способ прокладки в стальных газопроводных трубах диаметром 20 мм.

В электропроводе технологического оборудования используются электродвигатели серии ВАО (асинхронные трехфазного тока с короткозамкнутым ротором) в исполнении В 3Г.

Осветительное электрооборудование

Осветительные щиты типа ОЩВ - 6; ОЩВ - 10; ОЩВ - 16; также расположены в электрощитовых. Предусмотрено аварийное освещение. В качестве осветительных приборов в помещениях отделений лакирования и облагораживания применены светильники типа НЧА-ДРЛ-250. Участок лакирования 72 шт, участок облагораживания 96 м (всего 162 шт).

Вид взрывозащиты Н ;А мощностью 250 В номинальное напряжения 220 В. Электропроводка выполнена в стальных трубах диаметром 20 мм проводом типа ПВ 2 (1х1,5).

В освещении лакоприготовительной использованы светильники взрывонепроницаемые рассеянного света типа В №Г - 200. Для управления светильниками используются пакетные выключатели ВП3-25м.

Характеристика защитного заземления (зануления) электрооборудования и его соответствие требованиям ПУЭ

Заземлением части электроустановки или всей установки называется преднамеренное гольваническое соединение с заземляющим устройством. Совокупность заземлителя и заземляющих проводников называется заземляющим устройством. Заземление предназначено для защиты людей от поражения электрическим током. Для этого все металлические нетоковедущие части оборудования, которые могут оказаться под напряжением в следствие нарушения изоляции, подлежат заземлению. Для этой цели предусмотрен контур заземления из стальной полосы 40х4 мм с выводом к очагу заземления. Заземление состоит из электродов в виде угловой стали 50х50х5 мм.

Зануление силового электрооборудование предусмотрено 4 м нулевым защитным проводником, то есть 4-ой жилой кабеля или провода. Осветительное электрооборудование занулено путем присоединения его к нулевому проводу.

Для защитного заземления и молниезащиты применяется общий контур заземления с сопротивлением растекания тока не более 10 ОМ.

Таким образом, конструктивная схема и элементы защитного зануления электроустановок соответствует требованиям гл.7.3. ПУЭ [3] пп.7.3.132-7.3.142.

Обоснование соответствия электроустановок отделочного цеха требованиям пожарной безопасности и ПУЭ.

Оценка соответствия эксплуатируемого электрооборудования требованиям пожарной безопасности и ПУЭ [3] заключается в том, что фактически эксплуатируемое электрооборудование сопоставляет с требуемым по ПУЭ. Результаты сведены в табл. 6.

Таблица 6 - Сопоставление характеристик предусмотренного по проекту электрооборудования требуемым по нормам

Наименование помещений.	Классы зон категорий и группы взрывоопасных смесей	Тип, уровень взрывозащиты или степень защиты оболочки электрооборудования	Вывод о соответствии нормативным документам.
	По проекту	По нормам	По проекту	По нормам
1	2	3	4	5	6
Лакоприготовительная кладовая	В-Iа 1Б	В-Iа 1Б (1Т2) (IIА-Т2)			Соотв. П.7.3.41 [3]
	Осветительное электрооборудование Светильники любого вида
1	2	3	4	5	6
			Взрывонипроницаемые типа В3Г - 200	Взрывозащиты для соот.категории и группы в/о смесей с уровнем повышенной надежности против взрыва	Соотв. П.7.3.76 табл.7.3.12ППУЭ [3]
			Электропроводка типа ПГВ в стальных водогазопроводных трубах	Электропроводка проводом с медной жилой в газовых трубах	Соотв.п.7.3.68 табл 7.3.11 ПУЭ [3]
			Кнопка управления КУ-90-ВЗГ в исполнении ВЗГ	Любого вида взрывозащиты для соот.категории и группы в/о смесей	Соотв п.7.3.68 табл.7.3.11 ПУЭ [3]
				Например, в исполнении ВЗГ с уровнем повышенной надежности против взрыва
Тамбур- шлюзы	В1б 1Б	В-Iб 1Б	Проводка типа ПВ в стальных газовых трубах	Проводка с медной жилой в водогазопроводных трубах	Соот п.7.3.93 7.3.118 ПУЭ [3]
1	2	3	4	5	6
			Пакетный выключатель ВПЗ-25м	Следует устанавливать за пределами взрывоопасной зоны	Не соот п.7.3.7.1
			Осветительное электрооборудование.
Отделения лакирования	В-Iа 1Б	В-Iа(г) 1Б (1Тг) (IIАТ2)	Электропроводка проводом ПВ в стальных газоводопроводных трубах	Электропроводка проводом с медной жилой в стальных газоводопроводных трубах	Соот п.7.3.93 7.3.118 ПУЭ [3]
			Светильники типа НЧА - ДРЛ-250	Любого вида в/защиты для соотв.категории в/о смеси с уровнями надежности против взрыва	Соот п.7.3.76 7.3.12 ПУЭ [3]
			Силовое электрооборудование
			Электродвигатели взрывонепроницаемые типа ВАО с короткозамкнутым ротором	Любого вида взрывозащиты для соот.категории группы в/о смеси (например с исполнением ВЗГ или 1Exd IIВТЧ) с уровняем повышенной надежности против взрыва	Соот п.7.3.66 7.3.10 ПУЭ [3]
			Кнопки управления КУ-90-ВЗГ в исполнении ВЗГ	Любого вида взрывозащиты для соот.категрии и группы в/о смесей с уровнем повыш.надежности против взрыва	Соот п.7.3.68 7.3.11 ПУЭ [3]
			Силовая электропроводка проводом типа АПРТО в стальных газопроводных трубах	Проводка с медной жилой проводом типа ПВ в стальных газопроводных трудах.	Не соотв.п.7.3.93 П.7.3.118 ПУЭ [3]

Пакетные выключатель ВПЗ-25м следует вынести за пределы взрывоопасной зоны. Светильники ВЗГ-200 сняты с производства и подлежат замене на светильники типа ВЗГ-200А.М. Заменить силовую проводку выполненную проводом с алюминиевой жилой типа АПРТО на проводку с медной жилой типа ПВ.

Проверочные расчеты соответствия сечений проводников силовых и осветительных сетей по условиям теплового нагрева и допустимой потери напряжения, а также номинальных параметров аппаратов защиты.

Силовая сеть. Расчетная схема силовой группы ЩС-9 электродвигатель вентилятора (расположенный в невзрывоопасной зоне) приведены на рис.1.5

Номинальный ток электродвигателя:

Iн=Рн х 103 = 7,5 х 103 =15А

v3х380хнхсоs v3х380х0,88х0,86

Iпуск = Iн х К пуск = 15х6,5=97,5А.

Электродвигатель одиночный находится в не взрывоопасной зоне сечение проводника выбирается по условия Iyou?1,25хIп=Iр=1,25х15=18,7А.

Сечение проводника 6 мм2 по табл.1.3.7 ПУЭ [3] допустимый ток Iу = 32А, а Iр=18,7А. Следовательно сечение проводников соответствует имеющейся нагрузке.

Номинальный ток плавкой вставки предохранителя I пуск = I мах.

Iн=?Iмах = 97,5 =39А

2,5

т.к. Iп вст = 30А Iмах = 39А

Условием удовлетворяет.

определяем соответствие теплового рыле ТРН - 20 магнитного пускателя ПМЕ-222 условиям защиты электродвигателей и проводников от токов перегрузки:

Iнр?I н нетр. = I н = 15А

Определяем деление шкалы тока установки на которое необходимо установить поводок регулятора (без поправок на температуру окружающей среды).

+ N1 = I п - Iо = 15-20 = - 4,5

- С * Iо 0,055*20

Определяем поправку на температуру окружающей среды (+20о С) в пределах делении шкалы: N2 = t окр - 30 =20-30 = -110

Определяем результирующие расчетное деление шкалы тока установок теплового реле + N = (+N1) + (-N2) = -4.5 + (-1) = -5.5

Следовательно, номинальный ток теплового реле принят правильно, а поводок регулятора реле при температуре воздуха + 20оС необходимо установить на деление шкалы -6. Надежность отключения плавким предохранителем аварийного участка при котором замыкании (кз) в конце защищаемой линии. Для не взрывоопасных зон:

Iкз (к) (1) I н вст ? 3.

Ток однофазного К 3 в сети с глухозаземленной нейтралью:

Iкз (к) (1) = хор/Zф-о.

Полное сопротивление цепи тока КЗ для петли фаза - нуль:

Zф-о=v(rд2 +Хф+Х2.

Активное сопротивление проводника фазы участка цепи:

rф= rф АСБ+ rф апрто = 0,032 110 +0,032 50 = 0,03+0,2=0,203 Ом.

6

rд = Zуп + rу щсу + rу мл = 0,015 + 0,02 + 0,03 = 0,065 Ом,

rо = rо асб + rо апрто = s * е1 + s * е2 =0.032 * 110 + 0,032 * 50 = 0,10 + 0,2 = 0,3 Ом,

S S 35 6

хф = d1 * l1 + d2 * l2 = 0,07 * 0,11 + 0,07 * 0,05 = 0,0011 Ом,

хо = хф = 0,0011 Ом,

r = 0,3 + 0,065 + 0,4 = 0,765 Ом.

х = 0,0011 + 0,0011 = 0,0022 Ом.

Так как мощность трансформатора Sт = 1000 больше 630 кВа, то расчетным сопротивлением трансформатора т можно пренебречь тогда Zф-о = vrф + rд + rо)2= v(0,203 + 0,065 + 0,3)2 + 0,00222 = 0,568 Ом.

Ток К.3. I кз (к) (1) = 220 = 387 А 0,568

I кз (к) (1) / I п вст = 387/30 = 12,9 3, то есть условие удовлетворяется.

4.Надежность отключения плавким предохранителем токов к.з в начале защищаемой линии.

Должно выполнятся условие I пр пр I кз (п) (3) .

Предельный ток предохранителя:

I пр пр = 5000 А (прил. 8 [2])

I кз (п) (3) = V п/v3 Z ф; Zф = vrф + rд + rт) 2+( Хф +Хт,)

? rф = rф асб = 0,032 * 110/95 = 0,03 Ом;

ґу = 0,015 + 0,02 = 0,035 Ом;

ґт = с/sт= 2,5/1000=0,0025 Ом - активное сопротивление питающего трансформатора.

Хф = Х асб = 0,07 * 0,11 = 0,0077 Ом, Хт = d * ґт = 3 * 0,001 = 0,0075 Ом.

Хф = 0,0077 + 0,0075 = 0,0152 Ом;

ґ = 0,03 + 0,035 + 0,0025 = 0,0675 Ом;

Zф = v0.06752+ 0.01522=0.069 Ом;

Iкз (п) (3) = 380/v3 * 0,069 = 3179 А;

I пр пр = 5000 А I кз (п) (з) = 3179 А

Условие удовлетворяется.

Проверка выбранного сечения проводов по допустимой потере напряжения.

А. По таблице 7 прил. 2[1] для силовой сети при Sт = 1000 кВа Кзт = 0,9 и соs= 0.8 определяем допустимую потерю напряжения ?Uдоп = 7,1%

Б. Определяем фактическую суммарную потерю напряжения на участках сети:

?Uф = ?Uф1 + ?Uф2

?Uф асб = Ру * е1 = 130 * 110 = 3,2%

С1 *S1 46 *95

Для участка кабеля длиной 110 м от ГРЩ до ЩС - 9 С1 = 46 (табл.в прил 2[1])

?Uф2 = ?Uф апрто = 7,5 * 50 = 1,3 %

46 * 6

для участка провода длиной 50 м.

?Uфак = 3,2 + 1,3 = 4,5%

?Uфак = 4,5 < ?U доп = 7,1,

Сечение проводника выбрано правильно.

Расчет сечения проводников силовой группы по условиям допустимого теплового нагрева

Номинальный ток электродвигателя.

Iп = Рп * 103 = 4 * 103 = 9А

v3*380* соs v3*380*0.86*0.78

I пуск = I g * К пуск = 9 * 6 = 54 А

Электродвигатель одиночный находится во взрывоопасной зоне. Сечение проводника выбирается по условию Iдоп 1,25 * I п = Iр = 1,25*9 = 11,25 А, где 1,25 по п. 7.3.97 [3] сечение проводников S=2,5мм

По таблице 1.3.6 [3] для данного сечения максимально допустимый ток I доп = 19А Iн = 11.

Сечение проводников соответствует имеющейся нагрузке.

Определяем правильность выбора номинального тока теплового и электромагнитного расцепителей автомата АП-50 3 МТ с I п авт = 50 по условию I п теп Iр = I п = 9А

I п теп = 10А Гн = 9А

Следовательно данное соотношение удовлетворяется.

Проверяем правильность выбора автомата АП - 50 - МТ на возможность ложных отключений по соотношению: I ср элм. 1,25 * I пуск

I ср темп 1,25 * I н.

Автомат АП 50-3МТ имеет следующие данные I п. Темп = 10А

I ср элм = 165А

I ср темп = 1,35 * 10 = 13,5А

I пуск = 54А

Iсрэл.м=165 1,25 * 54 = 165 67,5А

I ср темп = 13,5 1,25 * 9 = 13,5 11,25 А

Следовательно ложные срабатывания не последуют.

Проверяем соответствие автомата АП50-3МТ по условиям надежного отключения тока короткого замыкания в конце защищаемой группы:

I кз (п) 1,4; I кз (к) 6

I ср элм Iп темп

I ср элм = 165 А; I п темп = 10А.

I кз (к) = ф где Iкз (к) минимально возможный ток к.3

Z (ф-о)

Uф - фазное напряжение 220 В

Zф - модуль полного сопротивления цепи тока напряжения для петли «фаза нуль»

Zф = rф+rд+r2+ (2+Zт

rф = rф аввг + rф апв = 0,032 * 110 +0,019 80 =1,036

1,5

rд=0,015+0,02+0,03=0,65 Ом.

rо = 0,032*110 +0,019 80 = 0,0704+1,013=1,083 Ом

1,5

Хф = Хф аввг + Хф апв = 0,07*0,11+0,09*0,08=0,0149 Ом

Хф = Хо = 0,0149 Ом.

Так как мощность трансформатора Sт = 1000 Кв.больше 630 кВа, то расчетным сопротивлением трансформатора можно пренебречь тогда Zф = 1,036+0,065+1,083)2+(0,0298)2=2,1 Ом.

I кз (к) = 220 = 104А

2,1

Проверяем условие I кз (к) = 104 = 0,63 1,4 - условие не выполняется.

Iн темп 13,5

Iкз(к) = 104 = 7,7 6, условие выполняется

Iн темп 13,5

Проверяем автомат по предельной отключающей способности токов к.з в начале группы.

Предельная отключающая способность будет обеспечена, если выполняется условие. Iпр I кз (п).

I кз (п) = U

3*Zф

Zф = rфrд+rт)2+(т)2

rф аввг = S*С = 0,032*110 =0,02 Ом

Sф 150

rт=С/Sе=2,5/1000=0,0025 Ом

rд = r шр + rтп = 0,02 + 0,015 = 0,035 Ом.

Хф аввг = 0,07*0,11=0,0077 Ом

Хт=d*rт=3*0,0025 = 0,0075 Ом

Zф= 0,02+0,035+0,0025)2+(0,0077+0,0075)2=0,1259 Ом.

Iкз(п)= 380 = 1742,5А

3*0,1259

Условие не выполняется. Предельная отключающая способность токов к.з не будет обеспечена в начале группы по т.к. на вводе установлен А 3134 с Iпр = 30 000 то эту функцию он возьмет на себя.

Проверка выбранного сечения проводов по допустимой потере напряжения.

А. По табл.7 прил 2 [1] для силовой сети при Sт = 1000 кВа Кзг = 0,9 и соs=0,8 определяем допустимую потерю напряжения ?Uдоп = 7,1%

Определяем фактическую суммарную порею напряжения на участке сети:

?U?U1?U2

?UРу * ?1 = 142 * 110 =2,2%

С1*S1 46*150

Для участка кабеля длиной 110 м от ГРЩ до ЩС - 5 С1=4,6 (табл в прил. 2 [1])

?U = 4 * 80 = 2,7% Для участка длиной 80 м.

77*1,5

??Uфак=2,2+2,7=4,9%

?Uфак=4,9<7,1 = Uдоп.

Следовательно условие удовлетворяется таким образом сечения проводника выбрано правильно. Осветительная сеть. Расчетная схема типовой осветительной группы в лакоприготовительном отделении.

Проверка соответствия проводников группы по имеющейся нагрузке.

Iдоп > Iр = ?Рп = 2400 = 10,9А

Uф 220

Iдоп = 19А > Iр = 10,9А

По ПУ [3] (табл 1.3.4.) принимает S= 1,5 мм с Iдоп = 19А. Следовательно сечение проводов группы имеющейся нагрузки выбрано правильно.

Определяем правильность выбора номинального тока теплового расщепителя автомата А 3161 (Iм темп = 20А) из условия.

I п темп = 20А > Iр = 10,9А

I п темп = 20А > Iдоп 19А

Следовательно номинальный ток теплового расщепителя выбран правильно.

Проверка автомата А 3161 по условия надежности отключения токов к.з. в конце защищаемой группы. Условие для взрывоопасных зон