Скиповой подъем шахты

В полностью изолированной от земли нейтрали электрическое соединение с землей возможно лишь через сопротивление изоляции; характер сопротивление изоляции обычно принимается емкостным. Ток замыкания на землю равен

.

Ток определяется включенными последовательно активным сопротивлением замыкания R_з и емкостным сопротивлением X_c. Емкость электрической сети может находиться в пределах от долей микрофарад до десятков и сотен микрофарад. При прикосновении человека к токоведущим частям, находящимся под напряжением, ток через человека будет определяться только значением емкости. Преимущества систем с изолированной нейтралью - малые токи замыкания на землю. Недостатки - большие перенапряжения при дуговых однофазных замыканиях.

3.3 Системы заземления

3.3.1 Защитное заземление

Защитным заземлением называется преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Защитное заземление может быть эффективно только в том случае, если ток замыкания на землю не увеличивается с уменьшением сопротивления заземления. Это возможно в сетях с изолированной нейтралью, где при глухом замыкании на землю или на заземленный корпус ток не зависит от проводимости (или сопротивления заземления), а также в сетях напряжением выше 1 кВ с заземленной нейтралью. В последнем случае замыкание на землю является коротким замыканием, при этом срабатывает максимальная токовая защита. В сети с заземленной нейтралью напряжением до 1 кВ заземление не эффективно, т.к. даже при глухом замыкании на землю ток зависит от сопротивления заземления и с его уменьшением ток возрастает. Поэтому защитное заземление применяется в сетях напряжением до 1 кВ с изолированной нейтралью и в сетях напряжением выше 1 кВ как с изолированной, так и заземленной нейтралью.

В ПУЭ нормируются сопротивления заземления в зависимости от напряжения электроустановки. В электроустановках напряжением до 1 кВ сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом, если суммарная мощность источников, подключенных к сети, не превышает 100 кВА, сопротивление заземления должно быть не больше 10 Ом. В электроустановках напряжением выше 1 кВ с малым током замыкания на землю (менее 500 А) допускается сопротивление заземления , но не более 10 Ом. Если заземляющее устройство используется одновременно для электроустановок напряжением до 1 кВ и выше, сопротивление заземления должно быть равно или ниже , но не выше нормы для электроустановки напряжением до 1 кВ (4 или10 Ом). В электроустановках с большим током замыкания на землю (более 500 А) сопротивление заземления должно быть не выше 0.5 Ом.

3.3.2 Защитное зануление

Занулением называется преднамеренная электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением. Нулевой защитный проводник - это проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом.

Основное назначение зануления - обеспечить срабатывание максимальной токовой защиты при замыкании на корпус. Для этого ток короткого замыкания должен значительно превышать уставку защиты или номинальный ток плавких вставок.

Согласно ПУЭ ток однофазного короткого замыкания должен превышать не менее чем в 3 раза номинальный ток плавкой вставки ближайшего предохранителя или ток срабатывания расцепителя автоматического выключателя с обратнозависимой от тока характеристикой. При защите сети автоматическими выключателями с электромагнитным расцепителем, кратность тока для автоматических выключателей с номинальным током до 100 А следует принимать равной 1.4, а для прочих - 1.25.

3.3.3 Защитное отключение

Защитное отключение - система защиты, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения электрическим током. Чтобы обеспечить безопасность, защитное отключение должно осуществлять некоторую совокупность из следующих защит: защиту от глухих и от неполных замыканий на землю(корпус), защиту от утечек, автоматический контроль цепи заземления или зануления, самоконтроль.

Наиболее желательно применение защитного отключения в передвижных электроустановках и для ручного электроинструмента, т.к. условия их эксплуатации не позволяют обеспечить безопасность заземлением или другими защитными мерами.

В сетях до 1 кВ с глухо заземленной нейтралью рекомендуется применение схем, реагирующих на ток замыкания на землю и на ток нулевой последовательности. Последние при уставке 10 мА и при достаточном быстродействии могут обеспечить безопасность при прикосновении к одной фазе сети с любым режимом нейтрали.

3.3.4 Расчет защитного заземления

Заземлению подлежит оборудование системы привода постоянного тока с номинальным напряжением двигателя 950 В и с питанием тиристорного преобразователя от сети 6 кВ. Длина кабельной линии со стороны 6 кВ l_к=2 км. Грунт - глина. Удельное сопротивление грунта с=70 Ом•м.

Заземляющее устройство представляет собой прямоугольник размером 20х30 м. В качестве вертикальных стержней предполагается применить угловую сталь 40х40 мм, длиной 2.5 м, соединительная шина - стальная полоса 40х4 мм. Естественные заземлители отсутствуют.

На рис. представлен эскиз защитного заземления.

Рис. 3.1. Схема защитного заземления и зануления.

На рисунке приняты следующие обозначения:

T - трансформатор;

G1 - первичный заземлитель;

G2 - повторный заземлитель;

M1 - машина, подключенная к трем фазам сети;

M2 - машина, подключенная к трем фазам сети и нулевому проводу;

L - осветительная арматура;

N - нулевой провод;

1 - заземляющий болт;

2 - бак трансформатора и корпус распределительного устройства высокого напряжения.

Расчетный ток замыкания на землю со стороны 6 кВ:

,

Где U_ф - фазное напряжение сети, кВ;

l_к - общая длина подключенных кабельных линий, км;

l_в - общая длина подключенных воздушных линий, км.

Так как к заземляющему устройству присоединяются корпуса оборудования до 1 кВ и выше, сопротивление заземляющего устройства должно удовлетворять двум условиям: R_з ? 10 Ом, R_з ? 125/I_з и R_з ? 4 Ом. По первому условию R_з ? 125/1.2 А = 104.2 Ом, принимаем R_з = 4 Ом как наименьшее.

Расчетное удельное сопротивление грунта. Климатический коэффициент ш_з = 1.2 и с_расч=70 Ом•м •1.2 =84 Ом•м.

Естественные заземлители отсутствуют R_е = ?.

Сопротивление искусственного заземления должно быть

Сопротивление одиночного вертикального заземлитель. Эквивалентный диаметр стержней,

Принимаем соотношение длины заземлителя к расстоянию между заземлителями a/l=2 и находим расстояние между заземлителями . Далее определяем количество заземлителей:

,

Где P - периметр контура заземления и равен периметру прямоугольника 20х30 м, т.е. 100 м.

Сопротивление соединительной полосы

.

Определяем коэффициенты использования заземлителей и соединительной полосы.

При отношении a/l = 2 и n=20 коэффициенты равны:

_з=0.63,

_п=0.32.

Сопротивление растеканию контура заземления

.

Проверка заземления по напряжению прикосновения.

;

.

Напряжение прикосновения должно быть менее 12 В. Определяем коэффициент ₁.

.

Значение коэффициента б₂=6,66 удовлетворяет требованиям нормативных документов.

3.4 Меры безопасности при выполнении работ на электроустановках

Защитные средства, применяемые в электроустановках

При эксплуатации действующих электроустановок важную роль b! обеспечении безопасности электротехнического персонала играют различные защитные средства и предохранительные приспособления.

По своему назначению все защитные средства разделяют на изолирующие, ограждающие и вспомогательные.

В понятие защитных средств не входят защитные средства, являющиеся частью конструкции электроустановки (постоянные ограждения, стационарные заземляющие ножи и т. п.).

Изолирующие защитные средства подразделяют на основные и дополнительные.

Основными называют такие защитные средства, изоляция которых надежно выдерживает рабочее напряжение электроустановки. С помощью основных защитных средств разрешается обслуживающему персоналу касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением. Основные защитные средства испытываются напряжением, значение которого зависит от рабочего напряжения электроустановки, в которой они применяются, но не менее трехкратного линейного.

Дополнительными называют такие изолирующие защитные средства, которые при данном напряжении электроустановки сами не могут обеспечить безопасность персонала от поражения током и являются лишь дополнительной мерой защиты к основным защитным средствам. Дополнительные защитные средства испытываются напряжением, не зависящим от рабочего напряжения электроустановки, в которой они должны применяться.

Все изолирующие защитные средства, находящиеся в эксплуатации (кроме изолирующих подставок, ковриков и штанг для наложения заземления), должны периодически подвергаться электрическим испытаниям (переменным током частотой 50 Гц, а также проходить периодические внешние осмотры инженерно-техническим персоналом. Перед электрическим испытанием защитное средство осматривается, при наличии замеченных повреждений бракуется и дальнейшему испытанию не подлежит.

На каждое защитное средство, которое подвергается испытаниям, составляется протокол, а на самом изделии ставится штамп с указанием рабочего напряжения, на которое рассчитано защитное средство, до какого срока оно пригодно к использованию, дата испытания и название лаборатории, проводившей испытание.

Наиболее надежными средствами защиты при работе на отключенных "участках оборудования или линий (в случае ошибочной подачи напряжения на отключенный участок или появления на нем наведенного напряжения) являются, при отсутствии стационарных заземляющих ножей, переносные заземления.

Переносные заземления изготовляются из гибких медных жил сечением не менее 25 мм². Сечение медных жил должно удовлетворять требованиям термической стойкости при коротких замыканиях.

Электроустановки любого напряжения должны быть снабжены соответствующими защитными средствами в количестве, обеспечивающем выполнение всех возможных в данной установке операций как в нормальном режиме работы, так и во время аварий.

Изолирующие защитные средства должны применяться только по их прямому назначению в строгом соответствии с Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.

Для обеспечения безопасности ведения работ на единицу оборудования должно быть не менее следующего количества защитных средств:

Указатель напряжения выше 1000 В - 1 шт.

Указатель напряжения до 1000 В - 1 шт.

Диэлектрические перчатки - 2 пары.

Боты - 1 пара для экскаваторов, 2 пары для комплексов

Защитные очки - 2 шт.

Переносное заземление - 1 комплект на напряжение выше 1000 В

Предупредительные плакаты - 1 комплект

Изолирующая штанга напряжением выше.1000 В -1 шт.

Работа в установках напряжением свыше 1000 В

Оперативное обслуживание электроустановок напряжением выше 1000 В должно осуществляться лицом с квалификационной группой не ниже IV.

Персоналу следует твердо помнить, что после исчезновения напряжения с обслуживаемой им электроустановки оно может быть подано вновь без предупреждения как в условиях нормальной эксплуатации, так и в аварийных случаях.

Ремонтные работы в электроустановках выше 1000 В должны производиться не менее чем двумя лицами, одно из которых должно иметь квалификационную группу не ниже IV, а другое - не ниже III.

Для обеспечения безопасности работ должны выполняться организационные и технические мероприятия.

Снятие напряжения должно производиться таким образом, чтобы выделенные для проведения работ части электроустановки или электрооборудования со всех сторон были отделены от токоведущих частей, находящихся под напряжением. При этом с каждой стороны должен быть видимый разрыв.

Запрещается производить работы на оборудовании электроустановки, отделенном от находящихся под напряжением токоведущих частей только. отделителем или выключателем нагрузки, имеющим автоматический привод на включение, либо выключателем.

При производстве работ по наряду или распоряжению обязанности допускающего выполняет лицо оперативного или оперативно-ремонтного персонала или лицо, специально на это уполномоченное, с квалификационной группой не ниже IV.

Во время производства работ допускается кратковременная отлучка одного или нескольких членов бригады. В этом случае производитель работ (наблюдающий) должен дать этим лицам необходимые указания по технике безопасности. До возвращения отлучившихся производитель работ (наблюдающий) не имеет права уходить с бригадой с рабочего места.

Работы на распредщитах, панелях напряжением до 1000 В

При осмотре распредщитов и панелей напряжением до 1000 В запрещается снимать предупредительные плакаты и ограждения, проникать за них, касаться токоведущих частей. Оперативному персоналу, обслуживающему производственное электрооборудование напряжением до 1000 В, разрешается единолично открывать для осмотра дверцы щитов, пультов управления и пр.

При таком осмотре следует соблюдать осторожность, не касаться токоведущих частей, открытой аппаратуры и запрещается выполнять какие-либо работы, за исключением работ, производимых в порядке текущей эксплуатации. Перечень таких работ должен быть утвержден главным, энергетиком предприятия и согласован с технической инспекцией профсоюза. Квалификационная группа оперативного персонала при этом должна быть не ниже III.

Для подготовки рабочего места при работах с частичным или полным снятием напряжения должны быть выполнены в строго определенной последовательности технические и организационные мероприятия. При продолжительности таких работ не более 1 сут. они оформляются распоряжением. Лицо, отдающее распоряжение, назначает производителя работ, указывает на необходимые организационные и технические мероприятия определяет возможность безопасного проведения намеченных работ.

Работы по распоряжению выполняются двумя лицами, одно из которых должно иметь квалификационную группу не ниже III, а другое лицо-II.

Перечень работ, выполняемых по распоряжению, утверждается лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия.

Надежной мерой защиты работающих от поражения током в случае ошибочной подачи напряжения является наложение переносного заземления. В случае, когда работа выполняется без наложения заземления, должны быть приняты дополнительные меры, препятствующие ошибочной додаче напряжения к месту работы вплоть до отсоединения концов питающей линии на щите, сборке или непосредственно на месте работы.

Производство измерений в действующих электроустановках

Электрические измерения, характеризующие работу электроустановки, производятся, как правило, стационарно устанавливаемыми приборами.

Измерение переносными приборами или токоизмерительными клещами в действующих электроустановках связано с повышенной опасностью поражения электрическим током. Поэтому такие работы должны производиться по наряду двумя лицами, одно из которых должно иметь квалификационную группу не ниже IV, а другое-не ниже III. Оперативный персонал может выполнять такие работы по распоряжению. Работы должны вестись с применением защитных средств.

На кабелях напряжением выше 1000 В пользоваться для измерения тока токоизмерительными клещами можно только в том случае, если жилы имеют изоляцию и расстояние между ними составляет не менее 250 мм.

Измерение переносными приборами в установках напряжением выше 1000 В производится, как правило, через стационарные измерительные трансформаторы. При выполнении присоединений в цепях вторичной обмотки трансформатора тока цепь должна быть предварительно зако-рочена на специально предназначенных для этого зажимах. Категорически запрещается производить работы, которые могут привести к размыканию цепи вторичной обмотки трансформатора тока, так как это представляет опасность для персонала.

3.5 Расчет освещения

Хорошее освещение необходимо для выполнения большинства задач оператора.

Описание помещения, в котором располагается рабочее место.

Помещение, в котором находится рабочее место оператора, имеет следующие характеристики:

- длина помещения 20 м;

- ширина помещения 25 м;

- высота 12 м;

- число окон 15;

- количество рабочих мест 5;

- окраска интерьера: белый потолок, белые стены, пол бетонный.

Расчет освещения рабочего места.

В помещении, где находится рабочее место оператора используется смешанное освещение, т.е. сочетание естественного и искусственного освещения.

В качестве естественного - боковое освещение через окна. Искусственное освещение используется при недостаточном естественном освещении. В данном помещении используется общее искусственное освещение.

Расчет его осуществляется по методу светового потока с учетом потока, отраженного от стен и потолка.

Нормами для данных работ установлена необходимая освещенность рабочего места Ен=30лк (средняя точность работы по различению деталей размером от 1 до 10 мм).

Общий световой поток определяется по формуле:

где Ен - нормированная освещенность ( Ен=30лк );

S - площадь помещения;

z1 - коэффициент, учитывающий старение ламп и загрязнение светильников ( z1=1.5 );

z2 - коэффициент,учитывающий неравномерность освещения помещения ( z2=1.1 );

V - коэффициент использования светового потока; определяется в зависимости от коэффициентов отражения от стен, потолка, рабочих поверхностей, типов светильников и геометрии помещения.

Площадь помещения

Выберем из таблицы [ ] коэффициент использования светового потока по следующим данным:

-коэффициент отражения побеленного потолка Rп=70%;

-коэффициент отражения от стен, окрашенных в светлую

краску Rст=50%;

-коэффициент отражения от пола темного цвета Rp=10%;

-индекс помещения

Найденный коэффициент V=0.34.

По формуле определяем общий световой поток

Для организации общего искусственного освещения выберем лампы типа ДРЛ-250.

Дуговые ртутные лампы имеют ряд преимуществ перед лампами накаливания: их спектр ближе к естественному; они имеют большую светоотдача и срок службы (в 10-12 раз). Наряду с этим имеются и недостатки: их работа сопровождается иногда шумом.

Световой поток одной лампы ДРЛ-250 составляет не менее

Fл=11000 лм.

Число N ламп, необходимых для организации общего освещения определяется по формуле

В качестве светильников выбираем СПП 1х250 Вт.

Таким образом, чтобы обеспечить световой поток Fобщ=72794.12 лм надо использовать 7 светильников по 1 лампе ДРЛ-250 в каждом.

Электрическая мощность одной лампы ДРЛ-250 Pл=250 Вт.

Мощность всей осветительной системы

Из произведенного в данном разделе расчета следует, что для нормальной работы пользователя рабочего места с видеотерминальным устройством необходимо общее освещение помещения со световым потоком 72794.12 лм, для чего необходимо наличие 7 светильника типа СПП c лампами типа ДРЛ-250.

Размещено на Allbest.ru