Экспертиза электротехнической части проекта цеха окраски кузовов автомобилей методом пульверизации (краска на основе растворителя №647)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Пожарная безопасность электроустановок»

На тему: Экспертиза электротехнической части проекта цеха окраски кузовов автомобилей методом пульверизации (краска на основе растворителя №647)

Вариант №

Екатеринбург 2006



Содержание курсовой работы

Введение.

Глава 1. Характеристика технологического процесса и окружающей среды.

1.1 Краткое описание технологического процесса.

1.2 Определение физико-химических свойств вещества, обращающегося в производстве.

1.3 Определение и обоснование класса зоны по ПУЭ.

1.4 Определение категории и группы взрывоопасной смеси.

Глава 2. Расшифровка маркировки и проверка соответствия запроектированного электрооборудования классу зоны по ПУЭ.

2.1 Электродвигатели.

2.2 Электрические аппараты и приборы.

2.3 Электрические светильники.

2.4 Электропроводки и кабельные линии.

Глава 3. Проверочный расчет электрических сетей.

3.1 Силовая есть (2 участок).

3.1.1 Тепловой расчет ответвления к двигателю с короткозамкнутым ротором.

3.1.2 Расчет силовой сети по потере напряжения.

3.1.3 Расчет силовой сети по условиям короткого замыкания.

3.2 Тепловой расчет осветительной сети (4 участок).

3.3 Проверка соответствия сечения кабеля (провода) магистральной линии осветительной сети рабочему току (3 участок).

3.4 Проверка соответствия сечения кабеля магистральной линии силовой сети рабочему току (1 участок).

Глава 4. Обоснование необходимости выполнения молниезащиты здания и ее проектное решение.

Глава 5. Заключение о соответствии запроектированного электрооборудования требованиям пожарной безопасности и ПУЭ.

Список используемой литературы.



ВВЕДЕНИЕ

Развитие экономики государства требует широкого внедрения в практику достижений электротехнической науки. Мы являемся свидетелями все более широкого применения электричества буквально во всех областях деятельности человека: в промышленности и в сельском хозяйстве, космонавтике и медицине, в сфере услуг.

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

Вместе с тем следует помнить, что использование электрической энергии связано с пожарной опасностью, с опасностью взрывов и при эксплуатации электроустановок во взрывоопасных производствах.

Пожаро- и взрывобезопасность электроустановок достигается обязательным соблюдением требований нормативных документом по их проектированию, монтажу и эксплуатацию. Вместе с тем и последние годы количество пожаров от электроустановок увеличивается. Имеют место также пожары от разрядов молнии и статического электричества. Поэтому перед работниками пожарной охраны ставятся задачи качественного улучшения надзорных профилактических функций в области пожаро- и взрывобезопасного применения электроустановок.

Целью данной работы является: формирование знаний, умений и навыков надзора за обеспечением пожарной безопасности электроустановок при их проектировании, монтаже и эксплуатации.



Глава 1. Характеристика технологического процесса и окружающей среды

1.1 Краткое описание технологического процесса

Все предметы, изделия и машины подвергаются постоянному воздействию окружающей среды. Иногда окружающая среда (кислая, щелочная, влажная, горячая и т. п.) усиленно изнашивает материал, изменяя состояние его поверхности и уменьшая срок службы. Очень часто изделия или машины требуют декоративной или специальной отделки поверхности. В этих случаях применяются процессы окраски. Таким образом, окраска изделий и машин служит для защиты поверхностей от воздействия внешней среды, а также для придания им красивого внешнего вида.

Процессы окраски применяются при производстве изделий тяжелой и легкой промышленности -- автомобилей, вагонов всех типов, самолетов, морских и речных судов, сельскохозяйственных машин (тракторов, сеялок, веялок, молотилок, комбайнов и др.), предметов домашнего обихода (шкафов, столов, стульев, холодильников и т. п.).

Пожарная опасность процессов окраски зависит главным образом от свойств лакокрасочных материалов и методов нанесения их на поверхность. Лакокрасочные материалы представляют собой преимущественно горючие и легковоспламеняющиеся жидкости. Пары этих жидкостей могут образовывать взрывоопасные концентрации с воздухом, а некоторые лакокрасочные материалы обладают способностью самовозгораться.

В настоящем технологическом процессе используются спиртовые лаки состоят из растворителя и смолы с добавкой пластификаторов-смягчителей. Смолы (обычно канифоли) в лаке содержится от 10 до 40%. Растворителем служит этиловый спирт-сырец крепостью 90 -- 93%. Более слабый спирт не растворяет канифоли. Процесс высыхания спиртовых лаков заключается только в испарении летучего растворителя.

К окраске предъявляются следующие требования: для того чтобы лакокрасочное покрытие удовлетворяло своему назначению, оно должно быть стойким к переменным атмосферным воздействиям, обладать прочной прилипаемостыо к покрываемому материалу и необходимыми механическими качествами. Обычно лакокрасочное покрытие состоит из нескольких слоев. При окраске кузовов автомобилей количество слоев -- два (грунт, непосредственно прилегающий к поверхности, и наружный слой -- окрасочный). После нанесения каждого слоя краски производят сушку. Отделку заканчивают шлифовкой и полировкой верхнего слоя.

Поверхность автомобилей перед нанесением на нее слоев краски или лака соответствующим образом подготавливают. Ее очищают, а иногда обрабатывают химически для удаления остатков ржавчины и некоторого «травления» металла.

Наиболее распространенным и высокопроизводительным способом окраски является пульверизация, которая позволяет получать хорошо отделанную поверхность. При этом способе краска подается по трубке в специальный распылитель-пульверизатор, распыляется струей сжатого воздуха, идущего по трубам, и наносится в виде мельчайших капель на окрашиваемую поверхность.

Все способы окраски относятся к пожароопасным операциям, но наибольшую опасность представляет именно пульверизационный метод. Окрасочные цехи производственных помещений характеризуются наличием большого количества лакокрасочных материалов, взвешенных в воздухе паров летучих растворителей и туманообразных частиц жидкой краски (красочный туман), способных образовать, взрывоопасные смеси, а также наличием окрашиваемых изделий и строительных конструкций, выполненных очень часто из сгораемых материалов. Поэтому эти цехи относятся к числу наиболее пожароопасных. Это происходит потому, что при распылении сжатым воздухом образуется бесчисленное количество мельчайших частичек краски с очень большой суммарной площадью испарения. Большая площадь испарения и высокая скорость движения частиц краски приводят к интенсивному выделению паров летучих растворителей в воздух производственного помещения. Таким образом, процессы окраски связаны с выделением в воздух производственного помещения паров летучих растворителей и с загрязнением производственного помещения отложениями красок. Плотность паров всех летучих растворителей, применяемых лакокрасочной промышленностью, значительно больше плотности воздуха. Конвекционные потоки в окрасочных цехах сравнительно небольшие. Вследствие этого нерассеивающиеся пары стремятся занять нижние горизонты помещения, могут затекать в ниши, траншеи и т. п. Скапливаясь в ограниченных объемах, пары летучих растворителей образуют местные взрывоопасные концентрации. Образования взрывоопасной концентрации во всем объеме помещения при нормальном режиме работы ожидать нельзя, так как производственные помещения имеют большой объем.

Возможные источники воспламенения. Наиболее часто воспламенение горючей среды при проведении процессов окраски вызывают следующие причины: применение открытого огня и курение, искрение, разряды статического электричества, самовозгорание промасленных материалов, термическое разложение основы красок.

1.2 Определение физико-химических свойств вещества, обращающегося в производстве

Растворитель №647(ТУ 6-10-952-75), легковоспламеняющаяся бесцветная жидкость. Состав, %(масс.): бутилацетат или амилацетат-29,8 ,этилацетат-21,2 , бутанол-7,7 ,толуол или пиробензол-41,3 ,изобутанол -15 ,толуол-50. Плотность 792 кг/м3. Твсп=50С, Тсамовосп.=4240С; температурные пределы воспламенения: нижн. 40С, верхн.330С. Наиболее целесообразные средства тушения: объёмное тушение, небольшие очаги - порошок ПСБ или СО2 - углекислотные огнетушители.

1.3 Определение и обоснование класса зоны по ПУЭ

Класс зоны: В-Iа (ПУЭ 7.3.41) «зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей »

1.4 Определение категории и группы взрывоопасной смеси по ГОСТ 12.1.011-78*

Взрывоопасная смесь, обращающаяся в данном производстве относится к категории IIА и группе Т2 - (ПУЭ) Табл.7.3.3



Глава 2. Расшифровка маркировки и проверка соответствия запроектированного электрооборудования классу зоны по ПУЭ

2.1 Электродвигатели

1)1ЕхdpIIАТ1

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76*

1 - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование» .

Ех - знак стандарта;

d - вид взрывозащиты:«Взрывонепроницаемая оболочка»;

р - вид взрывозащиты:« Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом»;

IIА - подгруппа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий IIА .(ПУЭ Табл.7.3.6);

Т1 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей группы Т1 (ПУЭ Табл.7.3.7)

2)

Маркировка по ПИВРЭ.

В прямоугольной рамке:

Н - уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» По ГОСТ 12.2.020-76* знак уровня «2»;

4 -- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1, 2, 3, 4.

Т1 -- наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1.

В круглой рамке:

Н --- вид взрывозащиты: «Повышенная надежность против взрыва (защита вида «е») ».

3)

Маркировка по ПИВРЭ.

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «1»;

3 -- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1,2,3.

Т5 --- наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1,Т2,Т3,Т4,Т5.

В круглой рамке:

П - вид взрывозащиты:«Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением».

4)2ExeIIT6

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76*

2 - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»

Ех - знак стандарта;

e - вид взрывозащиты: «Повышенная надежность против взрыва(защита вида «е») ».

II - группа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIА,IIВ,IIС. (ПУЭ. Табл.7.3.6);

Т6 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1,Т2,Т3,Т4,Т5,Т6. (ПУЭ. Табл.7.3.7)

5)2ЕхРIIТ2

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76*

2 - уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»;

Ех - знак стандарта;

р - вид взрывозащиты:« Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом»;

II- группа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий IIА,IIВ, IIС (ПУЭ. Табл.7.3.6);

Т2- температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1,Т2 (ПУЭ. Табл.7.3.7);

Заданное электрооборудование	Требования ПУЭ
1) - не соответствует (по группе взрывоопасной смеси) Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной (+) надежности против взрыва»-2 4>IIA, IIB,IIC (ПУЭ Табл.П 1.4) (+) T1>T1 (ПУЭ Табл.П 1.5) ()	ПУЭ п.7.3.66 , Табл.7.3.10. Исполнение электрооборудования во взрывоопасной зоне класса В-Iа должно иметь минимальный уровень взрывозащиты: - «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» -2 ПУЭ 7.3.60 Взрывозащита должна обеспечиваться для взрывоопасной смеси растворителя №647 с воздухом категории IIA группы T2;
2) -соответствует Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) 3> IIAIIВ (ПУЭТабл.П1.4) (+) T5 >T1,T2,T3,T4 (ПУЭ Табл.П1.5) (+)
3) 2ЕхеIIТ6 - соответствует Уровень взрывозащиты: «электрооборудование повышенной надежности против взрыва» -2(+) II>IIA,IIВ,IIС (+) T6>T1,T2,T3,T4,T5,T6 (+)
4) 1ExdpIIАТ1 - не соответствует (по группе взрывоопасной смеси) Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование» - 1 (+) IIA>IIA (+) T1>T1 (-)
5) 2ExРIIT2-соответствует. Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»-2 (+) II>IIA,IIB,IIC (+) T1>Т1,Т2 (+)

2.2 Электрические аппараты и приборы

1) 0ExiaIICT5

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76*

0 - Уровень взрывозащиты: «Особовзрывобезопасное электрооборудование»;

Ех - знак стандарта;

ia - вид взрывозащиты: «Искробезопасная электрическая цепь»;

IIС - подгруппа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIА, IIВ и IIС (ПУЭ.Табл.7.3.6);

Т5- температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5(ПУЭ. Табл.7.3.7).

2) 0ExsiaIICT4

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76*

0 - Уровень взрывозащиты: «Особовзрывобезопасное электрооборудование»;

Ех - знак стандарта;

s- вид взрывозащиты: «Специальный вид взрывозащиты»

ia - вид взрывозащиты: «Искробезопасная электрическая цепь»;

IIС - подгруппа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIА, IIВ и IIС (ПУЭ.Табл.7.3.6);

Т4- температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4

(ПУЭ. Табл.7.3.7).

3) 1ExsibdIIВТ5

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76*

1 - Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»;

Ех - знак стандарта;

s-вид взрывозащиты: «Специальный вид взрывозащиты»

IIВ - подгруппа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIА, IIВ (ПУЭ.Табл.7.3.6);

Т5 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей группы Т1,Т2, Т3, Т4,Т5(ПУЭ. Табл.7.3.7).

4) 2ExicIICT1

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76*

2 - Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»;

Ех - знак стандарта;

ic - вид взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»;

IIС - подгруппа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIА, IIВ и IIС (ПУЭ.Табл.7.3.6);

Т1 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей группы Т1 (ПУЭ. Табл.7.3.7).

5)2EхрIIТ6

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76*

2 - Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»;

Ех - знак стандарта;

р - вид взрывозащиты: :« Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом»;

II - группа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий IIА, IIВ и IIС (ПУЭ.Табл.7.3.6);

Т6- температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5, Т6(ПУЭ. Табл.7.3.7).

Заданное электрооборудование	Требования ПУЭ
1) 0ExiaIICT5- соответствует Уровень взрывозащиты: «Особовзрывобезопасное электрооборудование»-0 (+) IIС>IIA,IIB,IIC (+) T5>Т1,Т2,Т3,Т4,Т5 (+)	ПУЭ п.7.3.68, Табл.7.3.11. Исполнение электрооборудования во взрывоопасной зоне класса В-Iа должно иметь минимальный уровень взрывозащиты: - «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» -2 ПУЭ п.7.3.60, Взрывозащита должна обеспечиваться для взрывоопасной смеси растворителя №647 с воздухом категории IIA группы T2;
2) 1ExsiaIICT4- соответствует. Уровень взрывозащиты: «Особовзрывобезопасное электрооборудование»-0 (+) IIС>IIA,IIB,IIC (ПУЭ п.7.3.35.Табл.7.3.6) (+) T4>Т1,Т2,Т3,Т4. (+)
3) 2ExsibdIIBT5- соответствует Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»-2 (+) IIB>IIA,IIB (+) T5>Т1,Т2,Т3,Т4,Т5 (+)
4) 2ЕхicIIСТ1-не соответствует(по группе взрывоопасных смесей) Уровень взрывозащиты: «Повышенной надежности против взрыва»-2 (+) IIС >IIA,IIB,IIC (+) T1>T1 (-)
5) 2ЕхрIIТ6 - соответствует Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»-2 (+) II>IIA,IIB,IIC (+) Т6>T1,T2,T3,T4,Т5,Т6 (+)

2.3 Электрические светильники

1)

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

Н - уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности

против взрыва»; По ГОСТ 12.2.020-76* знак уровня «2»;

1 -- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1 .

Т4 --- наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1,Т2,Т3,Т4.

В круглой рамке:

Н - вид взрывозащиты: «Повышенная надежность против взрыва (защита вида «е»)»;

В -- вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»

2) 1ЕхdIIАТ2

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76

1 - Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»;

Ех - знак стандарта;

d - вид взрывозащиты:«Взрывонепроницаемая оболочка»;

IIА - подгруппа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIА(ПУЭ.Табл.7.3.6);

Т2- температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2(ПУЭ. Табл.7.3.7).

Заданное электрооборудование	Требования ПУЭ
1) - соответствует
Уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»-2 (+) 1>IIA (ПУЭ Табл.П1.4) (+) Т4>T1,T2,T3,T4 (ПУЭ Табл.П1.5) (+)	ПУЭ п.7.3.76, Табл.7.3.12. Исполнение электрооборудования во взрывоопасной зоне класса В-Iа должно иметь минимальный уровень взрывозащиты: - «Повышенной надежности против взрыва» -2 ПУЭ п7.3.60, Взрывозащита должна обеспечиваться для взрывоопасной смеси растворителя №647 с воздухом категории IIA группы T2;
2) 1ЕхdIIAТ2 - соответствует Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-1 (+) IIA>IIA (+) T2>T1,T2 (+)



2.4 Электропроводки и кабельные линии

2 участок

СБ 3 16+110

кабель

жилы - медные;

изоляция - бумажная пропитанная;

оболочка - свинцовая;

броня - две стальные оцинкованные ленты;

подушка под броней - нормальная (битум, кабельная бумага , кабельная пряжа).

наружный покров - нормальный (битум, кабельная пряжа)

в оплетке из стальных оцинкованных проволок;

проложен на лотке.

Проверяем соответствие провода по конструкции:

ПУЭ п.7.3.93 -соответствует,

ПУЭ п.7.3.102 - соответствует;

ПУЭ п.7.3.108 -не соответствует;

Проверяем соответствие провода по способу прокладки:

ПУЭ п.7.3.118 табл. 7.3.14 (силовая сеть) - соответствует.

Вывод: необходимо заменить данный кабель на СБГ 3 16+110

4 участок

ПРН 2(16)

провод

жилы - медные;

изоляция - резиновая;

оболочка - найритовая;

проложен на скобах.

Проверяем соответствие кабеля по конструкции:

ПУЭ п.7.3.93 - соответствует;

ПУЭ п.7.3.102 - соответствует;

ПУЭ п.7.3.108 - не соответсвует;

Проверяем соответствие кабеля по способу прокладки:

ПУЭ 7.3.118 табл. 7.3.14 (силовая сеть) - не соответствует.

Вывод: необходимо заменить данный провод на ПР2(16) и провести его в газоводяной трубе.



Глава 3. Проверочный расчет электрических сетей

3.1 Силовая сеть (2 участок)

3.1.1 Тепловой расчет ответвления к двигателю с короткозамкнутым ротором

1. Определяем номинальный ток электродвигателя:

Рн - номинальная мощность двигателя, Вт;

Uл - линейное напряжение, В

cosц - коэффициент мощности;

з - КПД двигателя.

2. Определяем пусковой ток электродвигателя:

Кп - коэффициент пуска электродвигателя (кратность пускового тока);

Iн. - номинальный ток электродвигателя;

3. Определяем расчетный номинальный ток плавкой вставки:

б - коэффициент инерционности, зависящий от типа предохранителя и условий пуска электродвигателя, принимается равным 2,5;

4. Проверяем условие



- условие не выполняется. Поэтому необходимо заменить заданный предохранитель Ц - 33 - 60/25 с на предохранитель ПР- 200/200 с (прил. 1 табл. 1)[6]

- условие выполняется

5. Определяем расчетный допустимый длительный ток провода: Допустимый длительный ток провода или кабеля Iдоп должен быть не менее 125% номинального тока электродвигателя во взрывоопасной зоне класса

В-Iа, (3.1.12, 7.3.97 [4]), т.е.

(так как класс зоны В - Iа)

6. Определяем фактический допустимый длительный ток провода:

Задано:

СБГ 3 16+110

жилы - медные;

изоляция - бумажная пропитанная;

оболочка - свинцовая;

броня - две стальные оцинкованные ленты;

подушка под броней - нормальная (битум, кабельная бумага,кабельная пряжа).

в оплетке из стальных оцинкованных проволок;

проложен на лотке.

ПУЭ. Табл.1.3.15.

7. Проверяем условие:

- условие не выполняется. Необходимо заменить данный кабель на СБГ 3 25+110

- условие выполняется

3.1.2 Расчет силовой сети по потере напряжения

Нормальная работа электроприемников протекает при номинальном напряжении, соответствующем их паспортным данным. Любое отклонение подведенного напряжения от номинального ухудшает работу электроприемников и условия техники безопасности, а иногда увеличивает пожаровзрывоопасность применяемого электрооборудования.

Так как напряжение сильно влияет на работу электроприемников, необходимо так проектировать и эксплуатировать сеть, чтобы электроприемники работали под напряжением, близким к номинальному.

Поэтому при проверке соответствия параметров силовой сети условиям допустимой потери напряжения добиваемся, чтобы фактическая потеря напряжения не превышала допустимую, т.е.:

1. По таблице 1 приложения 2 [6] определяем при мощности трансформатора Sт = 630 В·А, коэффициента загрузки трансформатора з = 0,7 cos ц = 0,7; допустимая потеря напряжения силовой сети составляет

2. По табл. 2 прил. 2 [6]определяем коэффициенты c1 = 46 для 1 - участка и С2 = 77 для 2 участка.

3. Определяем фактическую потерю напряжения на участках



Р - мощность на конце рассчитываемого участка, кВт;

l - длина участка, м;

с -- коэффициент, учитывающий напряжение, систему питания и материал жил провода или кабеля (табл. 2 прил. 2 [6]);

Sф -- сечение фазной жилы кабеля, мм2.

Суммарная потеря напряжения составит:

4.

- условие не выполняется , значит сечение кабеля расчету по потере напряжения не соответствует .Заменим кабели обоих участков на аналогичные с большим сечением жилы: 1-й участок--АПБбШп 3Ч150+1Ч50 ,2-й участок--СБГ 3Ч120+1Ч35;

Суммарная потеря напряжения составит:

-- условие выполняется

3.1.3 Расчет силовой сети по условиям КЗ

Номинальные токи плавких вставок предохранителей, служащих для защиты отдельных участков сети, следует выбирать по возможности минимальными по расчетным токам этих участков или нормальным токам электроприемников.

Аппараты защиты должны надежно отключать аварийный участок при коротком замыкании как в конце линии (когда ток КЗ минимален), так и в ее начале (при максимально возможном токе КЗ).

Если величина тока КЗ окажется меньше номинального тока плавкой вставки, предохранитель не сработает и ток КЗ выведет из строя провода или кабель поврежденного участка линии. Длительно неотключаемые КЗ недопустимы, особенно там, где есть опасность пожара или взрыва, например в пожароопасных и взрывоопасных зонах любого класса.

Обычно обращают серьезное внимание на опасность длительного протекания чрезмерных токов: КЗ, вызывающих перегрев проводов и кабелей, воспламенение их изоляции по всей длине. Но и токи, не вызывающие перегрузки проводников достаточной для воспламенения изоляции по всей длине провода, также могут быть опасными. Электрическая дуга в месте повреждения, если она продолжительное время не отключается, способна вызвать местное воспламенение изоляции. По мере разрушения изоляции КЗ будет перемещаться к источнику питания, пока не возрастет настолько, что кратность окажется достаточной для срабатывания предохранителей.

С другой стороны, если отключающая способность аппарата защиты (предельный ток срабатываний Iпр) окажется меньше величины возможного тока КЗ вначале защищаемого участка, это может привести к повреждению самого аппарата и возникновению дополнительных источников зажигания в месте его установки (например, в распределительном устройстве).

Таким образом, в некоторых случаях проверка аппаратов защиты на отключение токов КЗ становился необходимой, а во взрывоопасных зонах она обязательна.

1. Определяем суммарное активное сопротивление фазной жилы 1 и 2 участков:

- где с1= с2=0,019 (Ом·ммІ/м) - удельные активные сопротивления материала медных жил провода 1 и 2 участков. с=0,032 (Ом·мм2/м) для алюминиевых жил

l - длина 1и 2 участков.

2. Определяем суммарное активное сопротивление нулевой жилы 1 и 2 участков:

, -сечение нулевой жилы на 1 и 2 участках.

3. Определяем суммарное реактивное сопротивление фазной и нулевой жилы:

- где а1 -удельное реактивное сопротивление провода или кабеля, равное 0,00007 Ом/м - для кабеля;0,00009 Ом/м - для проводов, проложенных в газовых трубах; 0,00025 Ом/м - для проводов, проложенных открыто.

4. Определяем полное сопротивление замкнутой части линии:



- где Rд=0,05Ом - добавочное сопротивление переходных контактов (болтовые контакты на шинах, зажимы на вводах и выводах аппаратов, разъемные аппаратов, контакт в точке КЗ и т.д.)

- Zm - полное сопротивление трансформатора току КЗ.Т.к. ST=630 кВ·А определяем по (табл.3.1. [6]) Zm=0.129Ом.

5. Определяем ток однофазного КЗ в конце линии:

6. Проверяем условие: (так как В - Iа)

2,67 ?4 - условие не выполняется, следовательно, надежность отключения силовой сети при КЗ в конце линии не обеспечивается.

Предлагаем заменить кабель 1 участка АПБбШп (3Ч150+1Ч50 ) на кабель

АПБбШп (3185+170) и кабель 2 участка СБГ(3Ч120+1Ч35)на СБГ(3185+70), а также уменьшить длину первого участка до 80м и второго до100 м

Проверка 2:

Проверяем условие: (так как В - Iа)

- условие выполняется, следовательно, надежность отключения силовой сети при КЗ в конце линии обеспечивается.

7. Определяем активное сопротивление фазной жилы 1 участка:

8. Определяем реактивное сопротивление фазной жилы 1 участка:

9. Определим полное сопротивление фазной жилы Zф 1 участка

- где Rm =0,003968 Ом - активное сопротивление трансформатора.

- Xm=0,011905 Ом - реактивное сопротивление трансформатора. Данные сопротивления определяются в зависимости от мощности трансформатора по табл. в методических указаниях.

Rд=0,06 Ом - добавочное сопротивление переходных контактов без учета контактов аппаратуры, установленной непосредственно у электроприемников.

10. Определяем ток трехфазный КЗ в начале линии:

11. Определяем предельный ток отключения предохранителя

по (табл. 1 прил. 1 [6]):

12. Проверяем условие:

- условие выполняется.

3.2 Тепловой расчет осветительной сети (4 участок)

1. Определяем необходимый вид защиты:

- согласно 3.1.8. [6] осветительная сеть должна быть защищена от токов коротких замыканий;

- согласно 3.1.10. [6] осветительная сеть во взрывоопасной зоне класса В - Iа подлежит защите от перегрузки.

2. Сети подлежащие защите от токов КЗ и перегрузки должны защищаться автоматами с комбинированным или тепловым расцепителем, следовательно, автомат (АП-50) выбран правильно.

3. Определяем рабочий ток осветительной сети:



4. Проверяем условие:

- условие не выполняется.

Следовательно, автомат АП-50 с не соответствует требованиям ПУЭ и тепловому расчету, его необходимо заменить на автомат АП-50 с

5. Определяем допустимый длительный ток провода

Задано:

ПР 2(16) - два одножильных провода.

провод

жилы - медные;

изоляция - резиновая;

оболочка - найритовая;

проложен в газоводяной трубе

ПУЭ табл. 1.3.4 Iдоп = 46А

6. Проверяем условие:

- условие выполняется. Следовательно, провод ПРН 2(16) соответствует тепловому расчету

7. Проверяем условие:

- условие выполняется.



3.3 Проверка соответствия сечения кабеля магистральной линии осветительной сети рабочему току (3 участок)

1. Определяем рабочий ток 3 участка:

2. НРБ 3Ч6+1Ч4 - четырехжильный кабель.

жилы - медные;

изоляция - резиновая;

оболочка - найритовая;

броня - две стальные оцинкованные ленты;

подушка под бронёй - нормальная;

без наружного покрова;

проложен на скобах

ПУЭ табл. 1.3.6 Iдоп =42А

3. Проверяем условие

- условие выполняется, следовательно, сечение кабеля соответствует тепловому расчету.

3.4 Проверка соответствия кабеля магистральной линии силовой сети рабочему току (1 участок)

1. Определяем рабочий ток 1 участка:

2. АПБбШп (3185+150) - четырехжильный кабель

Кабель

жилы - алюминиевые;

изоляция - полиэтиленовая;

без оболочки;

броня - две стальные оцинкованные ленты;

без подушки под бронёй;

наружный покров - полиэтиленовый шланг;

проложен на скобах

ПУЭ табл. 1.3.16 Iдоп =335А

3. Проверяем условие

335А425,4 А - условие не выполняется. Следовательно, кабель

АПБбШп (3185+150) необходимо изменить на кабель АПБбШп (3240+175)

Проверяем условие

440>425,4 А условие выполняется.



Глава 4.Обоснование неободимости выполнения молниезащиты здания и её проектное решение.

пожарный опасность окраска молниезащита

Необходимость выполнения молниезащиты зданий и сооружений в зависимости от назначения, степени огнестойкости, наличия в них пожаро- и взрывоопасных зон и др. определяется по СО 153-34.21.122-2003 [5].

1) Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус, величина которого находится на высоте h0<h. На уровне Земли зона защиты образует круг радиусом r0 горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения hx представляет собой круг радиусом rx.

При высоте молниеотвода до 100м и надежности зоны защиты равной 0,99 параметры зоны защиты характеризуются следующими формулами:

м

Высота молниеотвода:

м

Высота зоны защиты молниеотвода:

Радиус зоны защиты на уровне земли:



Строим схему зоны защиты молниеотвода в масштабе ( графической части).

Глава 5. Заключение о соответствии запроектированного электрооборудования требованиям пожарной безопасности и ПУЭ.

1)Заменить запроектированный электродвигатель с маркировкой по взрывозащите на аналогичный электродвигатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» или выше, предназначенный для работы во взрывоопасной среде растворителя №647 с воздухом (ПУЭ п.7.3.60,табл.7.3.3)

2)Заменить запроектированный электродвигатель с маркировкой по взрывозащите 1ExdpIIАТ1 на аналогичный электродвигатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» или выше, предназначенный для работы во взрывоопасной среде растворителя №647 с воздухом (ПУЭ п.7.3.60,табл.7.3.3)

3) Заменить запроектированный аппарат с маркировкой по взрывозащите 2ЕхicIIСТ1 на аналогичный аппарат с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» или выше, предназначенный для работы во взрывоопасной среде растворителя №647 с воздухом (ПУЭ п.7.3.60,табл.7.3.3)

4) Заменить запроектированный кабель магистральной линии (1 участок) с маркировкой. АПБбШп 3х25+1х16 сечение, которого не соответствует тепловому расчету на аналогичный кабель марки АПБбШп 3х185+1х70 и уменьшить его длину до 80м.

5) Заменить запроектированный кабель силовой сети (2 участок) с маркировкой СБ (3Ч16+1Ч10) ,который не соответствует по конструкции и по тепловому расчету на кабель СБГ (3Ч185+1Ч70) и уменьшить его длину до 100м

6) Заменить запроектированный предохранитель Ц-33- 60/25 , номинальный ток плавкой вставки, которого не соответствует тепловому расчету, на предохранитель ПР-2 - 200/200.

7) Заменить запроектированный автомат осветительной сети (4 участок)

АП-50 с , так как он не соответствует тепловому расчету, на аналогичный, но с номинальным током теплового расцепителя .

8)Заменить запроектированный провод ПРН 2(1Ч6) ,который не соответствует по конструкции и способу прокладки на провод ПР 2(1Ч6) и проложить его в водогазопроводной трубе



Список используемой литературы:

1. Постановление Правительства РФ от 21 декабря 2004г. №820 «О Государственном пожарном надзоре».

2. Приказ МЧС РФ от 17 марта 2003 г. №132 «Об утверждении Инструкции по организации и осуществлению государственного пожарного надзора в Российской Федерации»,

3. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации: ППБ 01-03,

4. Правила устройства электроустановок. Изд. 6-е. - М.: Главгосэнергонадзор России, 2000 г.

5. СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

6. Черкасов В.Н., Костарев Н.П. Пожарная безопасность электроустановок: Учебник. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2002. - 377 с.

7. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ, изд.: в 2-х книгах / А.Н, Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н, Кравчук и др. -М.: Химия, 1990.

8. Пожарная безопасность предприятий промышленного и агропромышленного комплекса: Учебник для пожарно-технических училищ/В.С.Клубань, А.П.Петров, В.С. Рябиков. - М.: Стройиздат, 1987. - 477с.: ил.,

9. Пожарная профилактика в технологических процессах, связанных с обращением горючих и легковоспламеняющихся жидкостей: Учебник/ М.В.Алексеев, В.М. Смирнов, изд.: Министерство коммунального хозяйства РСФСР, - 1955г. - 290с.,

10. Противопожарные мероприятия по окраске и сушке изделий. Изд. 2-е, перераб. И доп. М., Стройиздат, 1973г. - 128с. с илл.,

Размещено на Allbest.ru