Разработка сети связи стандарта TETRA для ТОО "ЖерСу" в поселке Бахтыбай Алматинской области

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Дипломный проект

Раздел: Охрана труда и основы безопасности жизнедеятельности

На тему: «Разработка сети связи стандарта TETRA для ТОО «ЖерСу» в поселке Бахтыбай Алматинской области»

1. Анализ потенциально опасных и вредных факторов, воздействующих на обслуживающий персонал при монтаже и эксплуатации проектируемой базовой станции

Цель дипломного проекта состоит во внедрении сети стандарта ТЕТRА с применением антенного усилителя, антенн и радиорелейной антенны.

Антенны будут находиться на вышке, а возле нее в помещении будет находится шкаф базовой станции.

Следовательно, вся эта антенная система представляет высокую степень опасности для обслуживающего технического персонала. Так как, данный антенный усилитель находится на крыше здания, непосредственно около него могут находиться многие объекты. Это - блок питания, кабеля электроснабжения, трубы и т.д. Чтобы характеристики антенной системы меньше зависели от окружения, стараются поднимать антенный усилитель выше, устанавливать его дальше от проводящих конструкций, делать неметаллические мачты, оттяжки.

Монтаж и осмотр данного антенного оборудования должен производиться в соответствии с инструкцией и следованию технике безопасности.

В зонах возможной опасности не допускается размещение взрыво - и пожароопасных материалов и проведение буровзрывных работ. В качестве способов защиты персонала и оборудования от наводимых напряжений следует использовать:

- молниезащиту здания и сооружения;

- заземление металлоконструкций и неизолированных (открытых) частей конструкций, шин проводов.

Основным защищаемым объектом является система из антенн, расположенных на башне высотой примерно 20 м, поэтому, возрастает вероятность прямого поражения конструкции грозовым разрядом. Кроме этого на башне может находиться большое количество кабелей связи и электропитания, что увеличивает опасность проникновения больших потенциалов на станционное оборудование и конструкции здания, что может привести к поражению технического персонала базовой станции электрическим током.

2. Расчетная часть

2.1 Расчет молниезащиты антенной системы

С целью обеспечения безопасности людей, оборудования и материальных ценностей, сохранности здания базовой станции от возможных возгораний и разрушений, в здании станции следует использовать средства молниезащиты. Молниезащита - совокупность организационных мероприятий и специальных технических устройств, защищающих здания, оборудование и людей от ущерба при прямом попадании молнии или импульсного электромагнитного поля, выводящее из строя чувствительное оборудование. Для защиты от прямого удара молнии в здании устраивают молниеотводы, которые воспринимают электрический разряд и безопасно отводят ток молнии в землю, создавая защитную зону, пространство, создаваемое молниеотводом, в пределах которого люди, здания и сооружения защищены от поражения молнией. Молниеотводы состоят из молниеприемников, токоотводов и заземлителей защиты.

Для защиты работающих от опасности поражения электрическим током при переходе напряжения на металлические нетоковедущие части (например, при коротком замыкании), нормально не находящиеся под напряжением, применяют защитное заземление.

Защитное заземление обеспечивает безопасность человека и защиту от помех электронных приборов. Защитное заземление служит для защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к нетоковедущим частям электроприборов с поврежденной изоляцией.

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

Исходные данные: ширина здания 2 м, длина здания 20 м, наибольшая высота антенны h_х = 4 м.

При разработке молниезащиты антенны использовано методическое указание СНиП РК 2.04 - 05.

Молниеприемник -- это стальной стержень, пика, укрепленная на верхушке несущей мачты или на элементе конструкции крыши (например, на трубе или фронтоне) (рисунок 2). Молниеприемник необходимо защитить от коррозии оцинковыванием, лужением или окраской.

Токоотводы служат для соединения молниеприемников с заземлителями. Токоотводы прокладываются по защищаемому зданию кратчайшими путями к заземлителям. При высоте сооружения до 50 м от молниеприемника пролагается один токоотвод. Соединение молниеприемников с токоотводами выполняется сваркой, а при невозможности применения сварки допускается болтовое.

Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h является круговой конус высотой h₀ < h, вершина которого совпадает с вертикальной осью молниеотвода. Габариты зоны определяются двумя параметрами: высотой конуса h₀ и радиусом конуса на уровне земли r₀.

По степени надежности защиты различают два типа зон:

А - степень надежности защиты превышает 99,5%;

Б - степень надежности защиты составляет 95-99,5%.

Связи между параметрами молниеотвода в зависимости от типа зон защиты определены формулами:

- для зоны А

, (4.1)

, (4.2)

; (4.3)

- для зоны Б

, (4.4)

, (4.5)

, (4.6)

h - h_x , (4.7)

h - h_o, (4.8)

где r_X - радиус горизонтального сечения на высоте защищаемого объекта, м;

h_X - наибольшая высота антенны, м;

h_м - высота молниеприемника, м;

h_А - наибольшая высота защищаемого здания, м.

Расчетные формулы (4.1)-(4.8) пригодны для молниеотводов высотой до 150 м. При более высоких молниеотводах следует пользоваться специальной методикой расчета.

Ожидаемое количество поражений N молнией в год производится по формулам: для зданий и сооружений прямоугольной формы:

, (4.9)

где n - среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности в месте нахождения здания или сооружения, 1/(км²·год);

где A - длина объекта, м; B - ширина объекта, м.

По формулe (4.9) получаем ожидаемое количество поражений молнией в год шт/год.

Выбор типа зоны защиты осуществляется в соответствии с [10] в зависимости от назначения, географического местоположения, классов взрыво- и пожароопасности защищаемого объекта, а также с учетом средней продолжительности гроз в год.

В зависимости от N и t_CP определяем требуемый тип зоны молниезащиты (зона А).

К зоне А относятся: здания и сооружения или их части, наружные установки и открытые склады, здания и сооружения III, IIIa, IIIб, IV, V степеней огнестойкости, в которых отсутствуют помещения, относимые к зонам взрыво- и пожароопасных классов, здания и сооружения из легких металлических конструкций со сгораемым утеплителем (IVa степени огнестойкости), в которых отсутствуют помещения, относимые к зонам взрыво- и пожароопасных классов.

Расчетная высота молниеотвода 30 метров в соответствии с (4.1)-(4.3), получается:

При проверке защищенности объекта проверяется соблюдение условия:

/2<. (4.10)

< 26,21 - условие соблюдено.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода с указанием размеров приведена на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 - Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода с размерами

Из расчетов видно, что молниезащита выполнена правильно, и антенна вписывается в конус, для высоты молниеотвода h_o равного 25,5 м, выходит конус радиус r_o = 31,2 м и высотой h_x = 4 м. А также из расчетов видно, что высота молниеприемника равна 4,5 м.

2.2 Расчет защитного заземления базовой станции стандарта TETRA

молниезащита антенная заземление станция

Исходные данные: длина здания 20 м и ширина здания 2 м.

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

Тип заземления - контурный, при котором заземлители располагаются по контуру вокруг здания. Заземлители, или заземляющие электроды, -- это устройства, обеспечивающие надежный контакт токоотвода с почвой. Не следует укладывать заземлитель слишком близко (ближе 5 м) к крыльцу и пешеходным дорожкам. Требуемое сопротивление защитного устройства должно быть не более 4 Ом, т.е. [12].

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

Выбираем значение удельного сопротивления грунта соответствующее или близкое по значению удельному сопротивлению грунта в заданном районе размещения проектируемой установки с=150 Ом·м (суглинок для Алматинской области).

Определяем значение электрического сопротивления растеканию тока в землю с одиночного заземлителя:

(4.11)

где - удельное сопротивление грунта (суглинок),

- длина заземлителя,

- диаметр заземлителя,

- расстояние от поверхности грунта до середины заземлителя.

Рассчитываем число заземлителей без учета взаимных помех, оказываемых заземлителями друг на друга:

? 10. (4.12)

Рассчитываем число заземлителей с учетом коэффициента экранирования

? 20. (4.13)

где - коэффициент экранирования для заземлителей по контуру (таблица 4.1).

Таблица 4.1 - Значения коэффициента экранирования для заземлителей

Расстояние между заземлителями

Определяем длину соединительной полосы:

Рассчитываем полное значение сопротивления растеканию тока с соединительной полосы:

(4.14)

Рассчитываем полное значение сопротивления системы заземления:

(4.15)

где =0.33 - коэффициент экранирования полосы (таблица 4.2).

Таблица 4.2 - Значения коэффициента экранирования для соединительной полосы

Рисунок 4.3 - Схема расположения заземлителей по контуру

Сопротивление R_зу = 3,24 Ом меньше допускаемого сопротивления, равного 4 Ом. Следовательно, диаметр заземлителя d = 55 мм при числе заземлителей n=20 является достаточным для обеспечения защиты при контурной схеме расположения заземлителей.

Выводы по проведенным расчетам

В результате проведенного анализа были определены возможные причины и источники возникновения опасных и вредных факторов при эксплуатации и производстве антенного устройства.

Из расчетов видно, что молниезащита выполнена правильно, и антенна вписывается в конус, для высоты молниеотвода h_o равного 25,5 м, выходит конус радиус r_o = 31,2 м и высотой h_x = 4 м. А также из расчетов видно, что высота молниеприемника равна 2,4 м. При проверке защищенности объекта проверяется соблюдение условия < 26,21 - условие соблюдено.

Сопротивление R_зу = 3,24 Ом в расчете заземления меньше допускаемого сопротивления, равного 4 Ом. Следовательно, диаметр заземлителя d = 55 мм при числе заземлителей n = 20 является достаточным для обеспечения защиты при контурной схеме расположения заземлителей.

Соблюдение всех вышеизложенных рекомендаций по организации рабочего места сборщика антенного устройства, уменьшению влияния вредных веществ выделяемых на этапах производства, увеличат безопасность на рабочем месте, а также исключат возможность возникновения профессиональных заболеваний. Таким образом, при соблюдении всех норм безопасности, можно сделать вывод о том, что снизятся травматизм и смертность на рабочих местах.

В результате расчета, были созданы все необходимые и комфортные условия труда персонала при обслуживании технического оборудования.

Размещено на Allbest.ru