|
Дипломная работа: Проект гелеоисточника для энергохозяйства
Графики зависимости Ро, Рс,
Рт от величины магнитной индукции при λо=0,1 для сердечника К12х5х5,5.
Рис. 2.18.
Графики зависимости Ро, Рс,
Рт от величины магнитной индукции при λо=0,3 для сердечника К12х5х5,5.
Рис. 2.19
Графики зависимости Ро, Рс,
Рт от величины магнитной индукции при λо=0,5 для сердечника К12х5х5,5.
Рис. 2.20
Графики зависимости Ро, Рс,
Рт от величины магнитной индукции при λо=0,7 для сердечника К12х5х5,5.
Рис. 2.21
Таблица 2.20. Значение величин для сердечника K16x10x4,5
Значение
lо
|
Значение DB, Тл |
Значения величин |
Рс, Вт
|
d |
Ро, Вт
|
Рт, Вт
|
0.1 |
0,78 |
0,782 |
0,017 |
2,07 |
2,853 |
0,624 |
0,509 |
0,027 |
3,275 |
3,784 |
0,468 |
0,294 |
0,049 |
6,028 |
6,222 |
0,312 |
0,138 |
0,12 |
15,225 |
15,363 |
0,156 |
0,04 |
0,915 |
160 |
160,048 |
0.3 |
0,78 |
0,782 |
0,006 |
0,75 |
1,533 |
0,624 |
0,509 |
0,001 |
1,174 |
1,683 |
0,468 |
0,294 |
0,017 |
2,107 |
2,401 |
0,312 |
0,138 |
0,04 |
4,922 |
5,059 |
0,156 |
0,04 |
0,191 |
25,136 |
25,175 |
0.5 |
0,78 |
0,782 |
0,004 |
0,497 |
1,279 |
0,624 |
0,509 |
0,006 |
0,775 |
1,284 |
0,468 |
0,294 |
0011 |
1,385 |
1,679 |
0,312 |
0,138 |
0,026 |
3,19 |
3,328 |
0,156 |
0,04 |
0,117 |
14,826 |
14,901 |
0.7 |
0,78 |
0,782 |
0,003 |
0,394 |
1,176 |
0,624 |
0,509 |
0005 |
0,614 |
1,123 |
0,468 |
0,294 |
0,009 |
1,095 |
1,389 |
0,312 |
0,138 |
0,021 |
2,507 |
2,645 |
0,156 |
0,04 |
0,09 |
11,284 |
11,324 |
По данным таблицы для каждого значения lо построили зависимость Po(DB), Рс(DB), Рт(DB) для lо=0,1 ‑ рис. 2.22, lо=0,3 ‑ рис. 2.23, lо=0,5 ‑ рис. 2.24, lо=0,7 ‑ рис. 2.25.
Графики зависимости Ро, Рс,
Рт от величины магнитной индукции при λо=0,1 для сердечника К16х10х4,5.
Рис. 2.22
Графики зависимости Ро, Рс,
Рт от величины магнитной индукции при λо=0,3 для сердечника К16х10х4,5.
Рис. 2.23
Графики зависимости Ро, Рс,
Рт от величины магнитной индукции при λо=0,5 для сердечника К16х10х4,5.
Рис. 2.24
Графики зависимости Ро, Рс,
Рт от величины магнитной индукции при λо=0,7 для сердечника К16х10х4,5.
Рис. 2.25
Таблица 2.21. Значения Iμm и Pвых.макс при заданных DBопт и данном λо
Размер сердечника |
λо
|
DBопт, Тл
|
Iμm
|
Pвых.макс., Вт
|
2К10х6х3 |
0,1 |
0,081 |
0,2 |
5,2 |
0,3 |
0,064 |
0,2 |
14,1 |
0,5 |
0,052 |
0,2 |
21,8 |
0,7 |
0,013 |
0,2 |
30,6 |
2К12х8х3 |
0,1 |
0,011 |
0,2 |
5,3, |
0,3 |
0,025 |
0,2 |
12,7 |
0,5 |
0,03 |
0,2 |
25,5 |
0,7 |
0,55 |
0,2 |
57,3 |
К12х5х5,5 |
0,1 |
0,52 |
0,2 |
30,1 |
0,3 |
0,6 |
0,2 |
42,5 |
0,5 |
0,72 |
0,2 |
54,9 |
0,7 |
0,75 |
0,2 |
59,1 |
Из таблицы видно, что максимальная выходная
мощность сердечников 2К10х6х3, 2К12х8х3, К12х5х5,5 при всех λо
меньше заданной, значит они не подходят для нашего трансформатора, и дальнейший
расчёт для них не ведём.
Рассчитали величины Pт.опт, Pc, Pт по формулам (2.8),
(2.14). Полученные данные свели в таблицу.
Таблица 2.22. Рассчитанные параметры сердечников
Типоразмер
Сердечника
|
lо
|
Значения величин |
DBопт, Тл
|
d |
Рс, Вт
|
Pт.опт, Вт
|
Pт, Вт
|
Мт, гр
|
Vт, см³
|
K16x10x4,5 |
0.1 |
0,98 |
1,483∙10-3
|
0,738 |
1,398 |
1,218 |
3,65 |
1,05 |
0.3 |
0,77 |
1,476∙10-3
|
0,86 |
0,941 |
0,76 |
4,93 |
1,38 |
0.5 |
0,7 |
1,474∙10-3
|
1,019 |
0,813 |
0,64 |
6,49 |
1,78 |
0.7 |
0,67 |
1,473∙10-3
|
1,183 |
0,761 |
0,58 |
8,37 |
2,31 |
По данным таблицы построили зависимости Pт.опт(lо), Рт(lо), Рт.макс(lо) на рис. 2.26
и Мт(lо), Vт(lо) на рис. 2.27.
График зависимости Pт.опт(lо), Рт(lо).
Рис. 2.26
График зависимости Мт(lо), Vт(lо).
Рис. 2.27
Нашли по точке пересечения графика зависимости
Рс(lо) и Pт.опт.(lо) величину lо: lо=0,54≈0,5.
При этом lо сняли с графиков Mт(lо) и Vт(lо) массу Mт и объём трансформатора
Vт: Mт=6,8 гр; Vт=1,9 см3.
Нашли значения плотностей тока для первичной j1, вторичной j2 обмоток[8]:
, (2.16)
j1 =
1.474·(/2.07·30000·1.35·10-5/2.38·10-8·0.02) = 2.952·106
А/м2,
где = – величина магнитной
индукции, соответствующей lо=0,54;
S=0,5·hc·(Dc-dc)
– площадь сечения сердечника магнитопровода, м2;
S=0,5·4,5·(16–10)=13,5 мм2;
r=[1,75·10-8(1+0,004·(130–20))]=2,38·10-8
Ом·мм – удельное электрическое сопротивление материала провода – меди с учетом
повышения температуры за счет потерь;
– средняя длина витка обмотки, мм.
20 мм.
, (2.17)
2,948·106 А/м2.
Определили коэффициент полезного действия
ηт нашего трансформатора на выбранном сердечнике К16х10х4,5:
(2.18)
=60 – мощность, даваемая трансформатором во вторичную
обмотку, Вт;
=0,813 – мощность потерь в сердечнике при λо=0,54
(по формуле 2.14), Вт.
Определили конструктивные данные первичной обмотки.
Число витков первичной обмотки [8]:
. (2.19)
W1= 600/(2 (1+1.474·10-3)·30000·0.7·1.35·10-6) »1050.
Cечение
провода в первом приближении:
(2.20)
q1,1 = 60/(0.98·600·2.952·10-6)
= 5.4·10-8 м2.
По найденному сечению провода q1,1 определили диаметры активного сечения провода без изоляции
dпр и с изоляцией dиз:
dпр =0,83 мм,
dиз =0,89 мм.
Затем определили коэффициент заполнения сечения
обмотки проводом в первом приближении lп1,1:
(2.21)
где Ку – коэффициент укладки. Так
как диаметр провода dпр> 0,3 мм,
то Ку=0,9. Подставив значения получили:
lп1,1 =
0,9·(3,14/4)·(0,83·10-3/0,89·10-3)2 = 0,644
По известным значениям W1, q1,1, lп1,1 нашли площадь
окна сердечника, занятую первичной обмоткой в первом приближении S1,1:
. (2.22)
S1,1 = 23.4∙10-5 м2.
Определили размеры сердечника после изоляции.
Количество слоёв изоляции выбрали n=1, толщину изоляции D=0,15 мм. Тогда получим:
Dси=Dc+2·D·n=0.017 м, (2.23)
dси=dc+2·D·n=0.011 м,
(2.24)
hси=hc+2·D·n=0.005 м.
(2.25)
Определили коэффициент заполнения окна
сердечника обмоткой в первом приближении:
. (2.26)
l01,1 = 0,975
Нашли среднюю длину витка первичной обмотки в
первом приближении:
=0.028 м (2.27)
Определили во втором приближении сечение
провода первичной обмотки:
=1.329∙10-7 м2. (2.28)
Провели
цикл вычислений, получили следующие неравенство:
, (2.29)
расчёт остановили при Δ=0,05.
Определили размеры эквивалентного тороидального
сердечника после намотки на него первичной обмотки:
Определили внешний диаметр эквивалентного
тороидального сердечника:
, (2.30)
D1=0,02 м
Нашли внутренний диаметр эквивалентного
тороидального сердечника:
, (2.31)
d1= 0,004 м,
Определили высоту эквивалентного тороидального
сердечника:
. (2.32)
h1=0,011 м.
Определили конструктивные данные вторичной обмотки.
Определили число витков вторичной обмотки:
. (2.33)
W21=530; W22=210; W23=90
Сечение провода в первом приближении:
. (2.34)
q2,1=0,678∙10-6 м2; q2,2 = 4∙10-6 м2; q2,3 =1,696∙10-6 м2;
По найденным сечениям проводов определили
диаметры активного сечения провода без изоляции dпр и с изоляцией dиз:
dпр2,1 = 0,93 мм, dпр2,2 = 2,26 мм, dпр2,3 = 1,5 мм,
dиз2,1 = 0,99 мм, dиз2,2 = 2,36 мм, dиз2,3 = 1,58 мм.
Коэффициент заполнения сечения обмотки проводом
lп2,1:
lп2.1 = 0,62 lп2.2
= 0,64 lп2.3
= 0,63.
По известным значениям W2, q2,1, lп2,1 нашли площадь
окна сердечника, занятую вторичной обмоткой S2,1:
. (2.35)
S2,1= 1,74∙10-5 м2 S2,1= 3,93∙10-5 м2 S2,1= 0,74∙10-5 м2
Коэффициент заполнения окна сердечника обмоткой
нашли по формуле:
. (2.36)
l02.1=0,22 l02.2=0,39 l02.3=0,15
Нашли среднюю длину витка первичной обмотки:
. (2.37)
iw2,1=24 мм. iw2,2=24 мм. iw2,3=24 мм.
Нашли во втором приближении сечение провода
вторичной обмотки:
(2.38)
q2,21=4,5∙10-6 м2;
q2,22=1,1∙10-6 м2; q2,23=0,6∙10-6 м2.
Провели циклы вычислений, пока не выполнилось
неравенство:
, (2.39)
расчёт остановили при Δ=0,05.
Определили размеры эквивалентного тороидального
сердечника после намотки на него первичной и вторичной обмоток:
Определили внешний диаметр:
, (2.40)
D2=20 мм,
Определили внутренний диаметр:
, (2.41)
d2=3 мм,
Определили высоту:
(2.42)
h2=7,4 мм.
В ходе расчета были получены данные трансформатора,
соответствующие требуемому. Трансформатор имеет:
P2=60
Вт;
Е1=600 В;
U21=±15 В; U22=5; U23= 12 В;
f =30
кГц;
Ттмах =130 0С;
m1=2, m2=3;
α=0,0014 Вт/см∙ 0С;
ηт=98,6%;
Iмmax< 0,2; To=40 C.
Сердечник К16´10´4,5,
покрытый лаком КФ‑965, и изолированный с торцевой стороны кольцами из
картона с обортовкой, и одним слоем из стеклоленты с половинным перекрытием
толщиной 0,15 мм.
3. Безопасность и экологичность при изготовлении, ремонте и
обслуживании гелиогенератора
3.1 Описание рабочего места, оборудования и выполняемых
технологических операций
Помещение размером 6´6 – аккумуляторная
комната, в ней находятся аккумуляторная батарея и система управления
гелеоисточником. В лаборатории работает 1 человек 2 часа в рабочий день. При
работе используются следующие инструменты: набор ключей, набор отверток,
плоскогубцы, мультиметр. Работа заключается в поиске и устранении неисправности
оборудования, при необходимости, монтаж, демонтаж отдельных его блоков. В
данном помещении должно быть естественное и искусственное общее освещение в
соответствии с СНиП 11–4–95, а также отопление и вентиляция в соответствии с
ГОСТ 12.1.005–76.
Общая площадь помещения составляет: Sобщ = 36м2.
Высота помещения: h = 3 м.
Объем помещения: V = 36*3=108 м3.
На одного работающего приходится пространство
площадью 36 м2 и объемом 108 м3. Согласно требованиям
СНиП 2.09.04–87 объем помещения на одного работающего должен составлять не менее
20 м3, площадь – не менее 6 м2. Следовательно, условия
для работы в лаборатории вполне благоприятны.
3.2 Идентификация опасных и вредных производственных факторов
Исследования условий труда показали, что
факторами производственной среды в процессе труда являются:
Санитарно-гигиеническая обстановка,
определяющая внешнюю среду в рабочей зоне – микроклимат, механические
колебания, излучения, температуру, освещение и другие, как результат
воздействия применяемого оборудования, сырья, материалов, технологических процессов;
Психофизиологические элементы: рабочая поза,
физическая нагрузка, нервно-психологическое напряжение и другие, которые
обусловлены самим процессом труда;
Опасные и вредные производственные факторы,
связанные с характером работы:
·
повышенное напряжение в электрической
цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
·
повышенная температура поверхностей
оборудования;
·
не соответствие условий микроклимата
помещения, в котором производятся работы;
·
опасность возникновения пожара;
·
травматизм связанный с использованием
инструмента;
·
повышенное содержание в воздухе рабочей
зоны пыли, а также вредных и пожароопасных веществ;
Для защиты от общих производственных
загрязнений и механических воздействий электромонтеры обязаны использовать
предоставляемые работодателями бесплатно комбинезон хлопчатобумажный, ботинки
кожаные, рукавицы комбинированные, костюмы на утепляющей прокладке и валенки
для зимнего периода.
При нахождении на территории стройплощадки
электромонтеры должны носить защитные каски.
Находясь на территории строительной
(производственной) площадки, в производственных и бытовых помещениях, участках
работ и рабочих местах, электромонтеры обязаны выполнять правила внутреннего
распорядка, принятые в данной организации.
Допуск посторонних лиц, а также работников в
нетрезвом состоянии на указанные места запрещается.
В процессе повседневной деятельности
электромонтеры должны:
·
применять в процессе работы инструмент
по назначению, в соответствии с инструкциями заводов-изготовителей;
·
поддерживать инструмент и оборудование
в технически исправном состоянии, не допуская работу с неисправностями, при
которых эксплуатация запрещена;
быть внимательными во время работы и не
допускать нарушений требований безопасности труда.
При организации условий труда необходимо также
учитывать воздействие на работающих опасных и вредных производственных
факторов, которые могут привести к травме или другому внезапному резкому
ухудшению здоровья и заболеванию или снижению работоспособности.
Травма, вызванная воздействием на организм
электрического тока или электрической дуги, называется электротравмой.
Электротравмы возможны в результате
непосредственного контакта человека с токоведущими частями электроустановки, а
также в случаях прикосновения к металлическим конструктивным нетоковедущим
частям электрооборудования, изоляция которого нарушена и имеет место замыкание
токоведущих частей на корпус.
Запыленность и загазованность воздуха. Многие
технологические процессы сопровождаются выделением пыли и газов, паров и
аэрозолей Газовыделением сопровождаются работы в аккумуляторных цехах,
сварочные и др. Выделение паров характерно для гальванических участков,
аккумуляторных. С целью исключения вредного влияния пыли, газов, паров и аэрозолей
на организм содержание их в воздухе нормируют (см. ГОСТ 12.1.005–76), устанавливая
ПДК. В случаях превышения ПДК ограничивают время работы, используют средства
индивидуальной защиты, применяют вентиляцию.
Электромагнитные излучения. Электромагнитные
излучения различают по частоте колебания или длине волны. Наиболее длинные
волны – это колебания промышленной или другой звуковой частоты, а также
ультразвуковые, у которых длина волн выше 10 км или частота ниже 30 кГц.
Длинные и средние волны (от 10 км до 100 м), т.е. колебания высокой
частоты (ВЧ – до 3 МГц). Для защиты от таких излучений. Их источники экранируют
листовым металлом высокой электропроводности толщиной не менее 0,5 мм.
Отверстия в экране для кнопок, штурвалов экранируют металлической сеткой с
ячейками не более 4´4 мм. Экраны заземляют. Длительное воздействие
электромагнитных полей ВЧ напряженностью более допустимой приводит к обратимым
функциональным изменениям в центральной нервной системе, печени, селезенке, что
проявляется головной болью, повышенной утомляемостью, нарушением сна, раздражительностью,
замедлением пульса, понижением кровяного давления.
3.3 Организационно-технические мероприятия
по созданию безопасных условий труда при ремонте
Электромонтеры, прошедшие соответствующую
подготовку, имеющие III группу по электробезопасности и профессиональные навыки и
не имеющие противопоказаний по возрасту по выполняемой работе, перед допуском к
самостоятельной работе должны пройти:
·
обязательные предварительные (при
поступлении на работу) и периодические (в течение трудовой деятельности)
медицинские осмотры (обследования) для признания годными к выполнению работ в
порядке, установленном Минздравом России;
·
обучение безопасным методам и приемам
выполнения работ, инструктаж по охране труда, стажировку на рабочем месте и
проверку знаний требований охраны труда.
·
Электромонтеры обязаны соблюдать
требования безопасности труда для обеспечения защиты от воздействия
Электромонтеры обязаны немедленно извещать
своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации,
угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на
производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о появлении
острого профессионального заболевания (отравления).
1. Перед
началом работы электромонтеры обязаны:
а) предъявить руководителю удостоверение о
проверке знаний безопасных методов работ, получить задание и пройти инструктаж
на рабочем месте по специфике выполняемых работ;
б) надеть спецодежду и спецобувь установленного
образца;
в) при выполнении работ повышенной опасности
ознакомиться с мероприятиями, обеспечивающими безопасное производство работ, и
расписаться в наряде-допуске, выданном на поручаемую работу.
2. После
получения задания у руководителя работ и ознакомления, в случае необходимости,
с мероприятиями наряда-допуска электромонтеры обязаны:
а) подготовить необходимые средства
индивидуальной защиты, проверить их исправность;
б) проверить рабочее место и подходы к нему на
соответствие требованиям безопасности;
в) подобрать инструмент, оборудование и
технологическую оснастку, необходимые при выполнении работы, проверить их
исправность и соответствие требованиям безопасности;
г) ознакомиться с изменениями в схеме
электроснабжения потребителей и текущими записями в оперативном журнале.
3. Электромонтеры
не должен приступать к выполнению работ при следующих нарушениях требований
безопасности:
а) неисправности технологической оснастки,
приспособлений и инструмента, указанных в инструкциях заводов-изготовителей,
при которых не допускается их применение;
б) несвоевременном проведении очередных
испытаний основных и дополнительных средств защиты или истечении срока их
эксплуатации, установленного заводом-изготовителем;
в) недостаточной освещенности или при
загроможденности рабочего места;
г) отсутствии или истечении срока действия
наряда-допуска при работе в действующих электроустановках. Обнаруженные
нарушения требований безопасности должны быть устранены собственными силами до
начала работ, а при невозможности сделать это электромонтеры обязаны сообщить о
них ответственному руководителю работ.
1. Электромонтеры
обязаны выполнять работы при соблюдении следующих требований безопасности:
а) произвести необходимые отключения и принять
меры, препятствующие подаче напряжения к месту работы вследствие ошибочного или
самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры;
б) наложить заземление на токоведущие части;
в) оградить рабочее место инвентарными
ограждениями и вывесить предупреждающие плакаты;
г) отключить при помощи коммутационных
аппаратов или путем снятия предохранителей токоведущие части, на которых
производится работа, или те, к которым прикасаются при выполнении работы, или
оградить их во время работы изолирующими накладками (временными ограждениями);
д) принять дополнительные меры, препятствующие
ошибочной подаче напряжения к месту работы, при выполнении работы без
применения переносных заземлений;
е) на пусковых устройствах, а также на
основаниях предохранителей вывесить плакаты «Не включать – работают люди!»;
ж) на временных ограждениях вывесить плакаты
или нанести предупредительные надписи «Стой – опасно для жизни!»;
з) проверку отсутствия напряжения производить в
диэлектрических перчатках;
и) зажимы переносного заземления накладывать на
заземляемые токоведущие части при помощи изолированной штанги с применением
диэлектрических перчаток;
2. Смену
плавких вставок предохранителей при наличии рубильника следует производить при
снятом напряжении. При невозможности снятия напряжения (на групповых щитках,
сборках) смену плавких вставок предохранителей допускается производить под
напряжением, но при отключенной нагрузке.
3. Смену
плавких вставок предохранителей под напряжением электромонтер должен
производить в защитных очках, диэлектрических перчатках, при помощи изолирующих
клещей.
4. Перед
пуском оборудования, временно отключенного по заявке неэлектротехнического
персонала, следует осмотреть его, убедиться в готовности к приему напряжения и
предупредить работающих на нем о предстоящем включении.
5. Присоединение
и отсоединение переносных приборов, требующих разрыва электрических цепей,
находящихся под напряжением, необходимо производить при полном снятии
напряжения.
6. При
выполнении работ во взрывоопасных помещениях электромонтерам не разрешается:
а) ремонтировать электрооборудование и сети,
находящиеся под напряжением;
б) эксплуатировать электрооборудование при
неисправном защитном заземлении;
в) включать автоматически отключающуюся
электроустановку без выяснения и устранения причин ее отключения;
г) оставлять открытыми двери помещений и
тамбуров, отделяющих взрывоопасные помещения от других;
д) заменять перегоревшие электрические лампочки
во взрывозащищенных светильниках лампами других типов или большей мощности;
е) включать электроустановки без наличия
аппаратов, отключающих электрическую цепь при ненормальных режимах работы;
ж) заменять защиту (тепловые элементы,
предохранители, расцепители) электрооборудования защитой другого вида с другими
номинальными параметрами, на которые данное оборудование не рассчитано.
7. При работе
в электроустановках необходимо применять исправные электрозащитные средства:
как основные (изолирующие штанги, изолирующие и электроизмерительные клещи,
указатели напряжения, диэлектрические перчатки), так и дополнительные
(диэлектрические галоши, коврики, переносные заземляющие устройства,
изолирующие подставки, оградительные подставки, оградительные устройства, плакаты
и знаки безопасности).
8. Работы в
условиях с повышенной опасностью следует осуществлять вдвоем в следующих
случаях:
а) с полным или частичным снятием напряжения,
выполняемого с наложением заземлений (отсоединение и присоединение линий к
отдельным электродвигателям, переключения на силовых трансформаторах, работы
внутри распределительных устройств);
б) без снятия напряжения, не требующего
установки заземлений (электрические испытания, измерения, смена плавких вставок
предохранителей и т.п.);
в) с приставных лестниц и подмостей, а также
там, где эти операции по местным условиям затруднены;
9. Измерение
сопротивления изоляции мегаомметром следует осуществлять только на полностью
обесточенной электроустановке. Перед измерением следует убедиться в отсутствии
напряжения на испытываемом оборудовании.
10. При
регулировке выключателей и разъединителей, соединенных с проводами,
электромонтерам следует принять меры, предупреждающие возможность
непредвиденного включения приводов посторонними лицами или их самопроизвольного
включения.
11. В процессе
работы электромонтерам запрещается:
а) переставлять временные ограждения, снимать
плакаты, заземления и проходить на территорию огражденных участков;
б) применять указатель напряжений без повторной
проверки после его падения;
в) пользоваться для заземления проводниками, не
предназначенными для этой цели, а также присоединять заземление путем скрутки
проводников;
г) применять автотрансформаторы, дроссельные
катушки и реостаты для получения понижающего напряжения;
д) пользоваться стационарными светильниками в
качестве ручных переносных ламп.
По окончании работы электромонтеры обязаны:
а) убрать инструмент, приборы и средства
индивидуальной зашиты в отведенные для них места;
б) привести в порядок рабочее место;
в) убедиться в отсутствии очагов загорания;
3.4 Расчет защиты от грозовых
перенапряжений
Виды грозовых перенапряжений:
В зависимости от наличия и
класса пожаро- или взрывоопасных зон в данном здании с точки зрения требований
к конструкции электрооборудования требуется одна из трех категорий молниезащиты
или необязательна молниезащита вообще.
Молниезащита категории I
(наиболее совершенная) применяется для зданий с взрывоопасными зонами классов B-I и B-II. Все это не
сельские объекты.
Молниезащита категории II
используется для производственных зданий с зонами классов B-Ia, B-I6 и В-Па (при
условии, что они занимают не менее 30% объема на всех этажах, а если менее, то
либо все здание защищают по категории III, либо часть по категории II, а часть
– по категории III), а также для защиты открытых установок В‑1г, которая
обязательна на всей территории РФ, в то время как Молниезащита категории II для
зданий требуется только в местностях, где бывает не менее десяти грозовых часов
в год. Молниезащиту категории II на селе устраивают, например, для аммиачных
холодильников, мельниц, заводов или цехов по производству кормов, сенной муки,
складов некоторых удобрений, химикатов.
Для остальных производственных, жилых и
общественных зданий нужно сооружать молниезащиту категории III или не
обязательно сооружать ее в зависимости от назначения и характера здания,
степени его огнестойкости, количества грозовых часов в год в данной местности
(как правило, если оно не менее 20), и также и от ожидаемого количества прямых
ударов в здание в год.
Для многих объектов молниезащиты определяют
независимо от количества ожидаемых прямых ударов молнии (при 20 и более грозовых
часов в год). Молниезащиту категории III сооружают в следующих случаях: для наружных
установок класса II–III, для зданий степени огнестойкости III…V – детских садов,
яслей, школ, интернатов и др.
Для защиты от прямого удара молнии часто
применяются стержневые молниеотводы. Стержневой молниеотвод представляет собой
вертикальный стальной стержень любого профиля, укрепленный на опоре, стоящей
поблизости от защищаемого объекта, или на его крыше. Расстояние от отдельно
стоящего молниеотвода до защищаемого здания не нормируется. Сечение стального
стержня называемого молниеприемником, должно быть не менее 100 мм2,
а длина – не менее 200 мм. Его соединяют с заземлителем с помощью
токоотвода из стальной катанки диаметром не менее 6 мм (в земле не менее 10 мм).
Целью расчета является определение высоты
стержневого молниеотвода, способного обеспечить защиту с зоной Б. Соотношения
характеризующие эту зону у единичного стержневого молниеотвода, следующее:
Н ³ 2Rx/3 + Hx/0.92;
где Rx – радиус круга
горизонтального сечения зоны защиты на высоте Нх, м;
Н – высота стержневого молниеотвода, м;
Значения величин приняли равными:
Rx=4.25 м;
Hx=3 м;
Подставив значения получили:
Н ³ 2·4,25 м/3 + 3 м/0.92;
Н ³ 6,09 м;
Выбрали высоту молниеотвода равную 6,25 м.
По результатам расчета получили значение высоты
молниеотвода Н=6,25 м. Данный молниеотвод устанавливается на крыше и
предназначается для обеспечения безопасной работы в помещении аккумуляторной
комнаты человека и дорогостоящего оборудования.
3.5 Обеспечение пожарной безопасности на рабочем участке
Организационные меры по противопожарной защите
включают: обучение рабочих правилам пожарной безопасности, организацию пожарной
охраны, разработку необходимых инструкций и т.п. Технические мероприятия предусматривают
соблюдение противопожарных правил и норм при устройстве систем отопления,
вентиляции, кондиционирования воздуха, установке оборудования в помещении и др.
Для локализации начавшегося пожара используют
ручные огнетушители, которые устанавливаются вблизи защищаемых объектов и
рабочих мест, опасных в пожарном отношении. Для тушения электроустановок должны
применяться углекислотные или порошковые огнетушители.
При возникновении загорания в электроустановке
или опасности поражения окружающих электрическим током в результате обрыва
кабеля (провода) или замыкания необходимо обесточить установку, если же сделать
быстро это не удается а пожар быстро распространяется то допускается тушение,
но с соблюдением особых мер безопасности. Для тушения пожара электрооборудования
можно использовать воду (распыленную или компактной струей), воздушно-механическую
пену, инертный газ, порошки и другие огнегасительные средства. Следует помнить,
что для тушения магниевых сплавов воду и пенные огнетушители применять нельзя.
Тушение пожара электроустановок, не находящихся
под напряжением, допускается любыми гасящими средствами.
Для быстрого извещения о возникшем пожаре
применяется автоматическая пожарная сигнализация (датчики тепловые и световые),
а также сигнализация ручного действия, при которой нужно разбить стекло на
корпусе извещателя и нажать кнопку.
3.6 Экологическая экспертиза разрабатываемого
проекта
Экологическая экспертиза – это система комплексной
оценки всех возможных экологических и социально-экономических последствий
осуществления проекта, направленная на предотвращение их отрицательного воздействия
на окружающую среду и на решение намеченных задач с наименьшими затратами
природных ресурсов. Она предполагает контроль соответствия установленных
нормативных требований и внедрение научно-технических достижений по защите
окружающей среды.
Установка гелиогенератора представляет собой
блочно-модульную конструкцию, а также имеет ряд внешних блоков (приемники
солнечного света). Все компоненты выполнены в закрытых корпусах с учетом
требований электро- и пожаробезопасности и не представляет какой-либо опасности
для экологии и социально-экономической сферы в процессе эксплуатации.
3.7 Безопасность объекта при аварийных и чрезвычайных
ситуациях
Для заблаговременной подготовки к возможным
аварийным ситуациям и стихийным бедствиям, своевременного предупреждения о
возникновении данных ситуаций, выполнении спасательных работ, а также
ликвидации последствий необходим комплекс организационных,
инженерно-технических и других мероприятий, проводимых как заблаговременно так
и в ходе выполнения спасательных работ.
Прежде всего, необходимо выявление
производственных объектов, расположенных в непосредственной близости от
селитебной зоны, аварии на которых могут привести к большим разрушениям,
поражению людей и заражению территории (предприятия, связанные с добычей,
хранением и переработкой нефтепродуктов, взрывоопасных и легковоспламеняющихся
веществ; объекты химической промышленности; предприятия автомобильного
транспорта; плотины; водохранилища и т.д.). Каждый из таких объектов имеет характерные
для него варианты возможных аварий и масштабы последствий.
При грозах, в результате воздействия молнии,
может возникнуть большой скачок напряжения в сети, в результате чего может
произойти возгорание электрической техники, работающей в данный момент.
Одной из опасных ситуаций является
землетрясение, в результате которого может произойти частичное или полное
разрушение здания. При таких авариях необходимо проведение спасательных работ:
поиск пострадавших, извлечение людей из-под завалов, оказание медицинской
помощи пострадавшим, доставка продовольствия и медикаментов. При возникновении
первых толчков необходима срочная эвакуация людей из зоны землетрясения.
В остальных случаях здание является достаточной
защитой для людей и приборов, находящихся в нем.
Заключение
В дипломном проекте была спроектирована система
управления гелеоисточником, для энергохозяйства промышленного или жилого
загородного объекта мощностью 30 кВт, конструкция печатной платы системы
управления, также был спроектирован блок питания для системы управления. Ядром
системы управления служит микросхема Motorola MC3PHAC, которая имеет 6 выходных
каналов трехфазного ШИМ управления силовыми ключами автономного инвертора.
Система управления способна автоматически регулировать выходную мощность по
обратной связи по напряжению, которая заводится на вход АЦП микросхемы. Отслеживать
потребляемый ток промежуточного контура, при превышении останавливать работу
устройства и переходить на питание от внешней сети. Следить за температурой в
силовых модулях.
Список литературы
1. Интернет: http://www.freescale.com. Сайт фирмы Motorola.
2. Интернет: http://www.ir.com. Сайт фирмы
International Rectifier.
3. Интренет: http://tech.freelook.msk.ru. Научный
электротехнический сайт «Свободный взгляд».
4. Мануковский Ю.М., Пузаков А.В. Широко
регулируемые автономные транзисторные преобразователи частоты. Кишинев:
Штиница, 1990. – 152 с.
5. Козаченко В.Ф. Микроконтроллеры: руководство
по применению 16‑разрядных микроконтроллеров Intel MCS‑196/296 во
встроенных системах управления. – М.: Издательство ЭКОМ, 1997. – 688 с.
6. Бычков М.Г. Модули ШИМ в микроконтроллерах
фирмы Motorola для систем управления электроприводом //Chip News, 1997, №11–12,
с. 41–45.
7. Интегральные микросхемы: Перспективные изделия. Выпуск 3
– М.: ДОДЭКА, 1997. – 96 с.
8. Методические указания к
выполнению курсового проекта «Расчет трансформатора двухтактных преобразовательных
устройств». Слукин А.М., 1994 г.
9. Ферриты и магнитодиелектрики: Справочник Общ. ред. Н.Д. Горбунов,
Г.А. Матвеев. М.: Сов. радио, 1972. 239 с.
10. Бальян Р.Х. Трансформаторы для радио
электроники. – М.: Сов. радио, 1971. 720 с.
11. Скаржепа В.А., Луценко А.Н. «Электроника и
микросхематехника», ч1 «Электронные устройства информационной автоматики». –
К.:ВШ, 1989 г. – 431 с.
12. «Аналоговые интегральные микросхемы»: Справочник / Б.П. Кудряшов,
Ю.В. Назаров, Б.В. Тарабрин, В.А. Куйбышев. – М.: Радио и связь,
1981 г. – 160 с
13. Справочник по электронике для молодого рабочего: 4‑е
изд., переработанное и дополненное – М.: Высшая школа 1987 г. – 272 с.
14. Резисторы. Справочник / Ю.Н. Андреев, А.И. Антонян,
Д.М. Иванов и др. Под редакцией И.И. Четвертакова. – М.:
Энергоатомиздат, 1981. – 352 стр.
15. Электрические конденсаторы и установки: Справочник / В.П. Берзан,
Б.Ю. Геликман, М.Н. Гураевский, и др. Под редакцией Г.С. Кучинского.
– М.: Энергоатомиздат, 1987 г. – 656 стр.
16. Зиновьев Г.С. Основы силовой электроники:
Учебное пособие. – Издание второе исправленное и дополненное. – Новосибирск:
Издательство НГТУ, 2003, 664 стр.
17. Интернет: http://www.intersolar.ru Сайт центра солнечной энергии «Интерсоларцентр
18. Безопасность
жизнедеятельности (охрана труда) УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ (электронная версия). Вологда
2001
|