Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта участка сушки

Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта участка сушки

Министерство по чрезвычайным ситуациям республики Беларусь

Командно - инженерный институт

Кафедра пожарной профилактики и предупреждения чрезвычайных ситуаций

Курсовая работа

по дисциплине: Безопасность инженерных систем

тема: Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта участка сушки

Минск, 2012

Задание на курсовую работу

1. Тема работы: Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта участка сушки

. Исходные данные:

·        Применяемое вещество: смола эпоксидная Э-49 (горючая пыль)

·        Напряжение сети (U_л/U_ф): 380/220 В.

·        Категория электроснабжения объекта: 3.

.1 Характеристики электрической сети:

Электропроводка/Аппарат защиты

Участок: 2КРУ-3РП/СБВнг 3Ч150 60 м в земле/ АЗ144 (Iн.вс. =250 А)

Участок: 3РП -3ЩС/ВАШп 4х50 (ож), 10 м в газов.трубе/ ПР-2 (Iн,вст=260 А).

Участок: 3РП -5ЩО/ВВБбг 3х185+1х95, 40 м на скобах/ А3144 (Iн=400 А).

Участок: 3ЩС -6ЩС/АППБ 3х120+1х70, 60 м в лотках/ А3144 (Iн=300 А).

Участок: 3РП-2ЩАО/ ВГнг-LS 3Ч25+1Ч16 20 м в г.т./ АЗ124 (Iн =100 А).

Участок:

ЩС - двигатель/ ПРН 4Ч1,5 80 м г.т./АЕ2036 (Iн=16 А).

Участок:

ЩО - раб.освещение/ КГН 3Ч2.5 а=3 м ск l_i =34/А3161 (Iн.тепл.=15 А).

Участок: 2ЩАО - авар.освещение/АВРГ 2Ч2.5 а=12 м ск. l_i =24/А3163 (Iн.тепл.=20 А).

.2 Электрооборудование:

·        Распределительные устройства:

Номер по схеме / Установленная мощность / Коэффициент спроса:

·        2КРУ/600кВА/0,8

·        3РП/340кВА/0,8

·        6ЩС/80кВт /

·        5ЩО/          11кВт/

·        2ЩАО/3,2кВт /

Двигатель: В160S4 Рн=7,5 кВт, cosφ=0,85, η=89%, Кп=7 Исполнение IP45.

Магнитный пускатель и тепловое реле: ПМЕ-222, ТРН-25, Io=16 А

Ключ управления: КУВ, исполнение 2ExiIIAT1;

Светильники общего освещения: ИЗА-300, кол-во 30 шт. Исполнение 1ExiIIBT1. Рн=300Вт

Светильники аварийного освещения: В3Г-200, кол-во 12 шт. Исполнение 1ExdIIBT4, Рн=200Вт.

.3. Расчетные данные заземляющего устройства:

·        Тип схемы заземления: б (схема заземляющего устройства по контуру)

·        Соединительная стальная полоса 40Ч4 мм, глубина заложения от поверхности земли 0,7 м, тип вертикального электрода заземлителя - уголок 40Ч40Ч4, длиной 3 м. Расстояние между электродами заземлителя 9 м, количество вертикальных электродов 60.

·        Сопротивление естественных заземлителей: 460 Ом

·        Измеренное удельное сопротивление грунта: 40 Ом∙м

·        Осадки перед измерением: выпадало не большое количество осадков

Данные для проектирования молниезащиты:

·        Здание:      длина L = 21 м, ширина S = 12 м, высота h = 8 м.

·        Уровень молниезащиты - I.

·        Степень надежности защиты - 0,999.

·        Тип молниеотвода: одиночный стержневой, точка установки: № 39.

·        Тип трубы: ВВ (вытяжная вентиляционная труба), точка установки трубы №19, высота трубы 1,5 м.

. Содержание расчетно-пояснительной записки:

3.1. Определение класса пожароопасной или взрывоопасной зоны, категории и группы взрыво-опасной смеси;

.2. Характеристика схемы электроснабжения, силового и осветительного электрооборудования.

.3. Проверка соответствия конструктивного исполнения силового, осветительного электрообо-рудования и электропроводников.

.4. Проверка соответствия электрических характеристик проводов (кабелей) и аппаратов защиты.

.5. Проверка и расчет заземляющего устройства.

3.6. Проектирование и расчет молниезащиты объекта.

3.7.    Заключение по результатам пожарно-технической проверки.

3.8. Литература.

4. Графический материал:

.1. Совмещенная схема размещения молниеотводов на объекте и зоны защиты молниеотвода. (формат А3).

.2. Исходная электрическая схема сети (формат А3).

.3. Расчетная схема заземляющего устройства (формат А4).

1. Определение класса пожароопасной или взрывоопасной зоны, категории и группы взрывоопасной смеси

По условию на участке сушки обращается смола эпоксидная Э-49 (горючая пыль). Смола эпоксидная Э-49 - взрывоопасная пыль. Нижний концентрационный предел воспламенения 17,2 г/м³, температура воспламенения - 477˚С, температура воспламенения - 330˚С, температура самовоспламенения - 486˚С [1]. Микрочастицы смолы эпоксидной Э-49 с воздухом образуют на участке сушки взрывоопасную смесь при нормальных условиях, объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема помещения. Исходя из этого, делаем вывод, что на участке сушки будет образовываться взрывоопасная зона В-ΙΙ, которая занимает весь объем помещения (п.7.3.45[1]). Определяем группу взрывоопасной смеси смолы эпоксидной Э-49 с воздухом.

На основании расчетов делаем вывод, что группа взрывоопасной смеси Т2 (табл.7.3.2 [1]).

2. Характеристика схемы электроснабжения, силового и осветительного электрооборудования

Из условия задания известно, что категория электроснабжения объекта III.

Электроприемники III категории - это электроприемники, не подходящие под определения I и II категорий. К ним можно отнести электроприемники во вспомогательных цехах, на неответственных складах, в цехах несерийного производства и т. п. Для электроснабжения электроприемников III категории достаточно одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента СЭС, не превышают 1 сут.

Электроприемники предприятия получают электропитание от отдельно стоящей трансформаторной подстанции ТП 6/0.4-0.23, в которой установлены два трансформатора ТМ 2-1000/6 и ТМ 3-1000/6.

Трехфазный трансформатор с естественным масляным охлаждением ТМ 2-1000/6 с полной мощностью 1000 кВ·А и высшим напряжением 6 Кв имеет рабочую мощность 630 кВт и коэффициент мощности суммарной загрузки cosφ=0,9.

Трехфазный трансформатор с естественным масляным охлаждением ТМ 3-1000/6 с полной мощностью 1000 кВ·А и высшим напряжением 6 Кв имеет рабочую мощность 800 кВт и коэффициент мощности суммарной загрузки cosφ=0,8.

Трансформаторные подстанции (ТП) с электрооборудованием общего назначения (без средств взрывозащиты) сооружать непосредственно во взрывоопасных зонах любого класса запрещается.

Их располагают либо в отдельных помещениях, в том числе прилегающих к взрывоопасным зонам, либо снаружи, вне взрывоопасной зоны.

Расстояния от отдельно стоящих ТП до помещений со взрывоопасными зонами и наружных взрывоопасных установок нормированы.

ТП примыкающие одной или более стенами к взрывоопасной зоне любого класса, должны иметь собственную, независимую приточно-вытяжную вентиляцию, исключающую попадание через вентиляционные отверстия взрывоопасной смеси;

Стены ТП к которым примыкают взрывоопасные зоны любого класса, должны быть выполнены из несгораемых материалов и иметь предел огнестойкости не менее 0,75 ч, быть пылегазонепроницаемыми и не иметь окон или дверей.

Прокладка трубопроводов с пожароопасными, взрывоопасными, вредными и едкими веществами через ТП запрещается.

УЧАСТОК 2КРУ - 3РП

Электропроводка выполнена кабелем СБВнг 3Ч150 - кабель с медными токоведущими жилами с изоляцией из полиэтилена в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, с тремя основными жилами номинальным сечением 150 ммІ, проложенный в земле длиной 60 м. Согласно п.2.3.37 [1] на территориях промышленных предприятий кабельные линии должны прокладываться в земле, туннелях, блоках, каналах, по эстакадам, в галереях и по стенам зданий.

Аппараты защиты служат для ограничения времени действия токов короткого замыкания и перегрузки, т.е. для ликвидации опасных явлений. Данный участок защищается аппаратом защиты АЗ144 с номинальным током аппарата 600А и номинальным током вставки 250А. Аппараты защиты следует располагать по возможности в доступных для обслуживания местах таким образом, чтобы была исключена возможность их механических повреждений. Установка их должна быть выполнена так, чтобы при оперировании с ними или при их действии были исключены опасность для обслуживающего персонала и возможность повреждения окружающих предметов. Аппараты защиты с открытыми токоведущими частями должны быть доступны дня обслуживания только квалифицированному персоналу.

Аппараты защиты следует устанавливать, как правило, в местах сети, где сечение проводника уменьшается (по направлению к месту потребления электроэнергии) или где это необходимо для обеспечения чувствительности и селективности защиты.

По условиям пожарной безопасности аппараты защиты устанавливают на панелях сборок, щитов и пультов так, чтобы возникающие в аппаратах искры, брызги металла, дуги не угрожали обслуживающему персоналу и не были бы причиной воспламенения и взрыва горючих и взрывоопасных веществ. Установка аппаратов защиты во взрывоопасных зонах не допускается.

УЧАСТОК 3РП-3ЩС

Электропроводка выполнена кабелем ВАШп 4Ч50 - кабель с медными токоведущими жилами, изоляция из поливинилхлоридного пластиката, защитный покров типа Шп, четырехжильный с номинальным сечением 50 ммІ, проложенный в водогазопроводной трубе длиной 10 м.

Данный участок защищается плавким предохранителем ПР-2 с номинальным током предохранителя 260А. При защите сетей предохранителями последние должны устанавливаться на всех нормально незаземленных полюсах или фазах. Установка предохранителей в нулевых рабочих проводниках запрещается.

УЧАСТОК 3РП-5ЩО

Электропроводка выполнена кабелем ВВБбГ 3Ч185+1Ч95 - кабель с медными токоведущими жилами, изоляция и оболочка из поливинилхлоридного пластиката, бронированный, защитный покров отсутствует, с тремя основными жилами номинальным сечением 185 ммІ и одной нулевой жилой номинальным сечением 95 ммІ, проложенный на скобах длиной 40 м.

Данный участок защищается аппаратом защиты АЗ144 с номинальным током вставки 400А.

УЧАСТОК 5ЩО - рабочее освещение

Электропроводка выполнена кабелем КГН 3Ч2.5 - кабель с медными токоведущими жилами силовой гибкий с резиновой изоляцией и резиновой оболочкой, не распространяющей, с наружным джутовым покровом, с тремя основными жилами номинальным сечением 2,5 ммІ, проложенный на скобах (открыто), расстояние до первого светильника 34 м, расстояние между светильниками 3 м.

Данный участок защищается аппаратом защиты АЗ161 с номинальным током аппарата 15 А и номинальным током теплового расцепилеля 15 А.

Рабочее освещение обеспечивается светильники серии И3А-300 с исполнением по ГОСТ 1ЕхiIIВТ1 в количестве 30 шт и мощностью каждого светильника 300 Вт.

Исполнение по ГОСТ - 1ЕхiIIВТ1: уровень взрывозащиты 1 - взрывобезопасное электрооборудование - электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при призванных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты. категория взрывоопасной смеси - IIВ - БЭМЗ более 0,5 до 0,9 мм, группа взрывоопасной смеси Т1 - температура самовоспламенения смеси выше 450 ˚С. Исполнение по ПИВЭ - В3А, исполнение по ПИВРЭ - В3Т1-U.

УЧАСТОК 3ЩС-6ЩС

Электропроводка выполнена кабелем АППБ 3Ч120+1Ч70 - кабель с алюминиевыми токоведущими жилами, изоляция и оболочка из полиэтилена, бронированный с джутовым наружным покровом, с тремя основными жилами номинальным сечением 120 ммІ и одной нулевой жилой номинальным сечением 70 ммІ, проложенный в лотках длиной 60 м.

Данный участок защищается аппаратом защиты АЗ144 с номинальным током расцепителя 300А.

УЧАСТОК 6ЩС - двигатель

Электропроводка выполнена кабелем ПРН 4Ч1,5 - кабель с медными токоведущими жилами, изоляция из полиэтилена, оболочка из шланговой резины, не распространяющей горение, с джутовым наружным покровом, четырехжильный с жилами номинальным сечением 1,5 ммІ, проложенный в водогазопроводной трубе длиной 80 м.

Данный участок защищается аппаратом защиты АЕ2036 с номинальным током аппарата 25 А и номинальным током расцепилеля 16 А.

В конце участка установлен двигатель серии В160S4 с мощностью 7,5 кВт, коэффициентом загрузки 0,85, коэффициентом полезного действия 89% и коэффициентом пуска 7.

Электродвигатель имеет степень защиты оболочки IP45: первая характеристическая цифра 4 - степень защиты от доступа к опасным частям проволокой или от проникновения внешних твердых предметов диаметром более 1,0 мм, вторая характеристическая цифра 5 - степень защиты от вредного воздействия струи.

Ключ управления КУВ, установленный при двигателе, имеет маркировку по взрывозащите по ГОСТ - 2ЕхiIIАТ1: уровень взрывозащиты 2 - взрывобезопасное электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при признанных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты, категория взрывоопасной смеси - IIА - БЭМЗ более 0,9 мм, группа взрывоопасной смеси Т1 - температура самовоспламенения смеси выше 450 ˚С. Исполнение по ПИВЭ - Н2А, исполнение по ПИВРЭ - Н2Т1-U.

УЧАСТОК 3РП-2ЩАО

Электропроводка выполнена кабелем ВВГнг-LS 3Ч25+1Ч16 - кабель с медными токоведущими жилами, изоляция и оболочка из поливинилхлоридного пластиката, без защитного покрова, с тремя основными жилами номинальным сечением 25 ммІ и одной нулевой жилой номинальным сечением 16 ммІ, проложенный в водогазопроводной трубе длиной 20 м.

Данный участок защищается аппаратом защиты АЗ124 с номинальным током расцепителя 100А.

УЧАСТОК 2ЩАО - аварийное освещение

Электропроводка выполнена кабелем АВРГ 2Ч2.5 - кабель с алюминиевыми токоведущими жилами с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката и резиновой оболочкой, без наружного покрова, с двумя основными жилами номинальным сечением 2,5 ммІ, проложенный в водогазопроводной трубе, расстояние до первого светильника 24 м, расстояние между светильниками 12 м.

Данный участок защищается аппаратом защиты АЗ163 с номинальным током аппарата 50 А и номинальным током теплового расцепилеля 20 А.

Рабочее освещение обеспечивается светильники серии В3Г-200 с исполнением по ГОСТ 1ЕхdIIВТ4 в количестве 12 шт и мощностью каждого светильника 200 Вт.

Исполнение по ГОСТ 1ЕхdIIВТ4: уровень взрывозащиты 1 - взрывобезопасное электрооборудование, категория взрывоопасной смеси - IIВ, группа взрывоопасной смеси Т4 - температура самовоспламенения смеси от 135 до 200˚С. Исполнение по ПИВЭ - В3Г, исполнение по ПИВРЭ - В3Т4-В.

3. Экспертиза соответствия конструктивного исполнения силового и осветительного электрооборудования

Экспертиза электроприемников объекта

Экспертиза конструктивных элементов электропроводки схемы электроснабжения участка сушки

4.      Экспертиза соответствия электрических характеристик проводов (кабелей) и аппаратов защиты

Расчет сечения проводников по допустимой потере напряжения

Участок 2КРУ - двигатель.

По таблице 1.8П приложения 8 [9] для силовой сети при S_т=800 кВ·А, соsφ=0,8 и К_з.т.=1,0 определяем допустимую потерю напряжения  

Фактическая потеря напряжения  на отдельных участках сети определяется по формуле:

где - расчетная или рабочая мощность нагрузки в конце соответствующего участка сети, кВт; - расстояние от начала рассматриваемого участка сети до нагрузки, м;  - сечение проводника этого участка сети, мм²;  - коэффициент, учитывающий напряжение, систему питания и материал проводника этого участка, определяется по табл. 2.8П приложения 8 [9].

Определяем фактическую суммарную потерю напряжения на участках сети по формулам:

Сравниваем допустимую и фактическую потерю напряжения:

Следовательно, сечение проводников на участке выбрано не правильно.

Участок 1КРУ - рабочее освещение.

По таблице 1.8П приложения 8 [9] для осветительной сети при S_т=800 кВ·А, соsφ=0,8 и К_з.т.=1,0 определяем допустимую потерю напряжения  

Определяем фактическую суммарную потерю напряжения на участках сети по формулам:

где  - приведенная длина равномерно распределенной нагрузки;  - для однофазной двухпроводной сети в медными токоведущими жилами напряжением 220 В.

Сравниваем допустимую и фактическую потерю напряжения:

Следовательно, сечение проводников на участке выбрано не правильно.

Участок 2КРУ - аварийное освещение.

По таблице 1.8П приложения 8 [9] для осветительной сети при S_т=800 кВ·А, соsφ=0,8 и К_з.т.=1,0 определяем допустимую потерю напряжения  

Определяем фактическую суммарную потерю напряжения на участках сети по формулам:

где  - приведенная длина равномерно распределенной нагрузки;  - для однофазной двухпроводной сети с алюминиевыми токоведущими жилами напряжением 220 В.

Сравниваем допустимую и фактическую потерю напряжения:

Следовательно, сечение проводников на участке выбрано не правильно.

4.1 Выбор (экспертиза) аппаратов защиты

Участок 6ЩС - двигатель.

Рассчитываем номинальный ток электродвигателя

где Р_н - номинальная мощность электродвигателя, кВт; U - линейное напряжение, В; cosφ - коэффициент мощности двигателя, η - коэффициент полезного действия.

Определяем необходимое сечение жил кабеля в соответствии c условием  (двигатель с короткозамкнутым ротором и расположен во взрывоопасной зоне В-II (п.7.3.97 [1]). По табл.1.3.6[1] выбираем при сечении S=1,5 мм² при котором:

Следовательно, сечение жил кабеля выбрано правильно.

Проверяем тепловое реле ТРН-25 в соответствии с условием . Для реле ТРП-25 соответственно , следовательно, условие выполняется. По условию  проверяем нагревательный элемент реле. Для выполнения условия тепловое реле необходимо отрегулировать. Рассчитываем количество делений, на которое необходимо повернуть поводок регулятора реле, выбираем .

В связи с целой дискретностью регулировки шкалы теплового реле, полученное значение N округляем до -1. Таким образом, возможна защита тепловым реле ТРН-25 с током нулевой уставки , при этом поводок регулятора необходимо установить на делении «-1».

Проверяем автомат серии АЕ2036 с . В соответствии с условием и  проверяем автомат.

Следовательно, автомат серии АЕ2036 с  выбран правильно.

Проверяем устойчивость работы автомата при пусках двигателя (на отсутствие ложных отключений). Для автомата серии АЕ2036 с  ток срабатывания электромагнитного расцепителя . Пусковой ток двигателя . Проверяем условие . Очевидно, что  т.е. при пусках ложных отключений не будет.

Поскольку для защиты электродвигателей использованы тепловые реле, то проверять условие защиты сети от перегрузок нет необходимости: оно выполняется автоматически при выборе сечения жил кабеля и номинальных параметров реле.

4.2 Проверка аппаратов защиты электрической сети по токам короткого замыкания

Проверяем автомат АЕ2036 на надежность отключения тока КЗ. При этом учитываем, что минимальное значение тока КЗ будет при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Защита обеспечивается надежно, если выполняется условие:

По формуле:

.

Значения  определяется по формуле:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Тогда

Условие не выполняется

Проверяем автомат АЕ2036 по надежности отключения тока КЗ в начале группы, , т.е. по предельной отключающей способности. Максимальное значение тока КЗ будет иметь при трехфазном замыкании на выходных зажимах автомата.

Предельная отключающая способность будет обеспечена, если выполняется условие:

Для расчета тока трехфазного короткого замыкания необходимо предварительно рассчитать значение полного сопротивления в расчетной точке коротко замыкания.

По формуле:

Тогда

Проверяем следующее условие:  Условие удовлетворяется. Следовательно, аппарат защиты АЕ2036 соответствует по предельному току отключения.

Участок 5ЩО - рабочее освещение.

Рассчитываем рабочий ток нагрузки, учитывая, что мощность каждого светильника 300Вт, соsφ=1 (для ламп накаливания):

где Р_р - активная мощность нагрузки, кВт; U - линейное напряжение, В; cosφ - коэффициент мощности двигателя, η - коэффициент полезного действия.

Определяем необходимое сечение жил кабеля КГН. По табл.1.3.6[1] выбираем при сечении S=2,5 мм² при котором:

Следовательно, сечение жил кабеля выбрано не правильно.

Проверяем автомат серии А3163 с . В соответствии с условием и  проверяем автомат.

Следовательно, автомат серии А3163 с  выбран не правильно.

Проверяем условие защиты сети от перегрузки в соответствие с требованиями п. 3.1.10, 3.1.11 [1]:

 выполняется

4.3 Проверка аппаратов защиты электрической сети по токам короткого замыкания

Проверяем автомат А3163 на надежность отключения тока КЗ. При этом учитываем, что минимальное значение тока КЗ будет при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Защита обеспечивается надежно, если выполняется одно из условий:

По формуле:

.

Значения  определяется по формуле:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Тогда

Проверяем условие:

Условие выполняется

Проверяем автомат А3163 по надежности отключения тока КЗ в начале группы, , т.е. по предельной отключающей способности. Максимальное значение тока КЗ будет иметь при трехфазном замыкании на выходных зажимах автомата.

Предельная отключающая способность будет обеспечена, если выполняется условие:

Для расчета тока трехфазного короткого замыкания необходимо предварительно рассчитать значение полного сопротивления в расчетной точке коротко замыкания.

По формуле:

Тогда

пожароопасный электроснабжение осветительный экспертиза

Проверяем следующее условие:  Условие удовлетворяется. Следовательно, аппарат защиты А3163 соответствует по предельному току отключения.

Участок 2ЩАО - аварийное освещение.

Рассчитываем рабочий ток нагрузки, учитывая, что мощность каждого светильника 200Вт, соsφ=1:

где Р_р - активная мощность нагрузки, кВт; U - линейное напряжение, В; cosφ - коэффициент мощности двигателя, η - коэффициент полезного действия.

Определяем необходимое сечение жил кабеля. По табл.1.3.7 [1] выбираем при сечении S=2,5 мм² при котором:

Следовательно, сечение жил кабеля выбрано правильно.

Проверяем автомат серии А3163 с . В соответствии с условием и  проверяем автомат.

Следовательно, автомат серии А3163 с  выбран правильно.

Проверяем условие защиты сети от перегрузки в соответствие с требованиями п. 3.1.10, 3.1.11 [1]:

 выполняется

4.4 Проверка аппаратов защиты электрической сети по токам короткого замыкания

Проверяем автомат А3163 на надежность отключения тока КЗ. При этом учитываем, что минимальное значение тока КЗ будет при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Защита обеспечивается надежно, если выполняется условие:

По формуле:

.

Значения  определяется по формуле:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Тогда

Проверяем условие:

Условие не выполняется

Проверяем автомат А3163 по надежности отключения тока КЗ в начале группы, , т.е. по предельной отключающей способности. Максимальное значение тока КЗ будет иметь при трехфазном замыкании на выходных зажимах автомата.

Предельная отключающая способность будет обеспечена, если выполняется условие:

Для расчета тока трехфазного короткого замыкания необходимо предварительно рассчитать значение полного сопротивления в расчетной точке коротко замыкания.

По формуле:

Тогда

Проверяем следующее условие:  Условие удовлетворяется. Следовательно, аппарат защиты А3163 соответствует по предельному току отключения.

5. Экспертиза заземляющего устройства

Для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры защиты при косвенном прикосновении:

− защитное заземление;

защитное зануление;

− защитное автоматическое отключение питания;

− уравнивание потенциалов;

− выравнивание потенциалов;

− двойная или усиленная изоляция;

− сверхнизкое (малое) напряжение;

− защитное электрическое разделение цепей;

− изолирующие (непроводящие) помещения, зоны, площадки.

Для участка сушки проверить соответствие контура повторного заземления требованиям ПУЭ. Электроустановки имеют рабочее напряжение 380/220 В. Удельное сопротивление грунта, полученное в результате измерений, равно 600 Ом×м. Измерениям не предшествовало выпадение осадков. В качестве вертикальных электродов заземлителя использован уголок 40Ч40Ч4 длиной 3 м, забитый на глубину 0,7 от поверхности земли. Расстояние между электродами заземлителя 9 м, количество вертикальных электродов заземлителя 60. В качестве полосы, соединяющей вертикальные электроды заземлителя, используется полосовая сталь 40Ч4.

Решение

.        Проверяем соответствие конструктивных элементов заземляющего устройства на соответствие требованиям ТКП 339-2011

Проверку выполним в виде таблицы.

Определяем допустимое сопротивление заземляющего устройства по п. 1.7.64 ПУЭ. Для повторного заземления электрооборудования, работающего от трехфазного напряжения величиной 380 В сопротивление должно быть не более:

r_з ≤ 30 Ом.

Определяем расчетное удельное сопротивление грунта:

По таблице 1.11П [9] принимаем повышающий коэффициент для случая сухого грунта К₃=1,4. Тогда расчетное значение удельного сопротивления грунта равно:

Так как , то принятое в п.2 r_з ≤ 30 Ом можно увеличить в соответствие с п.1.7.62.[1] в 0,01  раз, т.е. в 8,4 раза. Значит получаем нормированное значение сопротивления заземляющего устройства r_з ≤ 252 Ом.

Определяем сопротивление растеканию тока с одиночного вертикального электрода заземлителя. Для электрода из уголка:

Определяем сопротивление растеканию тока вертикальных электродов заземлителя с учетом коэффициента использования (по табл. 2.11П [9] при n=60, a/l=3 определяем η_в=0,65):

Определяем сопротивление растеканию тока полосы, соединяющей вертикальные электроды заземлителя (без учета коэффициента использования):

где длина l соединительной полосы:

Определяем сопротивление растеканию тока полосы, соединяющей вертикальные электроды заземлителя (с учетом коэффициента использования). По табл. 2.11П [9] при n=60, a/l=3 определяем η_г=0,36:

Определяем общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства:

Сравниваем требуемое сопротивление заземляющего устройства и фактическое расчетное: r_3.ф.< r_з, 3,96 < 252, условие выполняется, следовательно заземляющее устройство сопротивлению соответствует требованиям.

6. Проектирование молниезащиты объекта

Системы молниезащиты должны соответствовать требованиям [4].

Обеспечение защиты от электромагнитных импульсов от разрядов молнии с целью снижения риска разрушения внутренних систем должно ограничивать следующее:

перенапряжения вследствие удара молнии в здание в результате резистивной и индуктивной связи;

перенапряжения вследствие ударов молнии вблизи здания в результате индуктивной связи;

перенапряжения, передаваемые линиями электропередачи, подсоединенными к зданию, вследствие удара молнии в линию электропередачи или вблизи нее;

магнитное поле, непосредственно объединенное с внутренними системами.

Внешняя СМЗ предназначена для улавливания прямых разрядов молнии в здание, включая разряды в фасад здания, и проведения тока молнии от точки поражения до земли. Внешняя СМЗ также предназначена для рассредоточения этого тока в земле, не вызывая термического или механического повреждения, а также опасного искрения, которое может стать причиной пожара или взрывов.

С целью снижения вероятности повреждения из-за тока молнии, протекающего в СМЗ, токоотводы следует размещать таким образом, чтобы в случае удара молнии в землю:

имелись несколько параллельных путей тока;

длина путей тока была ограничена до минимума;

уравнивание потенциалов для токопроводящих частей здания осуществлялось в соответствии с требованиями уравнивания потенциалов молнии.

Компоненты СМЗ должны выдерживать электромагнитные воздействия тока молнии и прогнозируемые аварийные напряжения без повреждений.

Компоненты СМЗ должны быть выполнены из материалов, перечисленных в таблице 7.12 [4], или из других материалов с равноценными механическими, электрическими и химическими (коррозия) техническими характеристиками. Для крепления можно использовать компоненты, изготовленные из неметаллического материала.

Молниеприемники и токоотводы должны быть жестко закреплены так, чтобы исключить любой разрыв или ослабление крепления проводников под действием электродинамических сил или случайных механических воздействий (например, от вибрации, падения снежного пласта, теплового расширения и т.д.).

Количество соединений вдоль проводников должно сводиться к минимальному количеству. Соединения должны быть выполнены надежным образом, например, с использованием пайки твердым припоем, сварки, гофрирования, фальцевых соединений, завинчивания или болтового крепления.

Материал и его размеры выбирают с учетом вероятности возникновения коррозии либо защищаемого здания, либо СМЗ.

Конфигурации и минимальные площади поперечного сечения проводников, стержни молниеприемника и токоотводы принимаются по таблице 7.7 [4].

6.1 Расчет габаритов зоны защиты молниеотвода

Рис.1 Схема размещения молниеотвода

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”. Согласно таблице 10.1 [4]:

h₀=0,7h;

r₀=0,6h.

Определяем высоту защитного уровня, т.е. максимальную высоту, подлежащую защите:

Определяем радиус зоны защиты на высоте  исходя из геометрическим параметров здания:

Высоту молниеотвода найдем из формулы 10.1 [4]:

h=21,3м.

Вершина конуса зоны защиты:

h₀=14,9м;

Радиус зоны защиты на уровне земли:

r₀=33м.

Заключение

·  Двигатель В160S4 не соответствует по уровню взрывозащиты п.7.3.65 [1].

·        Ключ управления КУВ не соответствует по температурному классу электрооборудования и уровню взрывозащиты таблица 7.3.7, п.7.3.65 [1].

·        Светильники рабочего освещения ИЗА-300 не соответствует по температурному классу электрооборудования таблица 7.3.7 [1].

·        Кабель ПРН, проложенный в газовых трубах, не соответствует по материалу изоляции и способу прокладки п.7.3.102, 7.3.108, таблица 7.3.14 [1].

·        Кабель КГН, проложенный на скобах, не соответствует по материалу наружного покрова и способу прокладки п.7.3.108, таблица 7.3.14 [1].

·        Кабель АВРГ, проложенный в газовых трубах, не соответствует по способу прокладки и материалу наружного покрова, таблица 7.3.14, п.7.3.93 [1].

·        Сети питания электродвигателя, рабочего и аварийного освещения не соответствуют по допустимому падению напряжения.

·        Аппарат защиты АЕ2036 на участке 6ЩС-двигатель не соответствует по надежности отключения тока КЗ при однофазном замыкании.

·        Не соответствует сечение жил кабеля КГН на участке 5ЩО-рабочее освещение.

·        Для автомата серии А3163 на участке 5ЩО-рабочее освещение неправильно выбран ток расцепителя.

·        Аппарат защиты А3163 на участке 2ЩАО - аварийное освещение не соответствует по надежности отключения тока КЗ при однофазном замыкании.

Литература

1. Правила устройства электроустановок. - М.: Энергоиздат, 1986.

. Черкасов В.Н., Шаровар Ф.И. Пожарная профилактика электроустановок. - М . : ВИПТШ МВД СССР , 1987г.

. Черкасов В.Н. Пожарно-техническая экспертиза электрической части проекта.- М.: Стройиздат, 1987.

. Пожарная профилактика электроустановок. Методическое пособие по выбору электрооборудования для взрывоопасных и пожароопасных производств./ Чайчиц Н.И. , Иванович А.А./, 1999г.

. СНБ 2.04.05.-98 Естественное и искусственное освещение.

. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей и Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей, 4-е изд., перераб. и доп. - М.; Энергоиздат, 1986г.

. ТКП 336-2011 (02230) Молниезащита зданий, сооружений и инженерных коммуникаций.

. Безопасность электроустановок. Методическое пособие по выбору электропроводки. Чайчиц Н.И., Иванович А.А.−, Мн. 2002г.

. Безопасность электроустановок. Методические указания и индивидуальные задания к выполнению контрольной работы по разделу «Обеспечение пожарной безопасности электроустановок при проектировании и эксплуатации» / Чайчиц Н.И., Иванович А.А./, Мн. 2002г.

. ТКП 339-2011 (02230) Электроустановки на напряжение до 750 кВ. Линии электропередачи воздушные и токопроводы, устройства распределительные и трансформаторные подстанции, установки электросиловые и аккумуляторные, электроустановки жилых и общественных зданий. Правила устройства и защитные меры электробезопасности. Учет электроэнергии. Нормы приемо-сдаточных испытаний.