Електроживлення пристроїв залізничної автоматики, телемеханіки та зв'язку

Зміст

Вступ

.1 Спеціальні вимоги до пристроїв електроживлення апаратури зв’язку

1.2 Вибір системи електроживлення будинку зв’язку за типом резервування, побудови і експлуатації ЕЖУ

1.3 Вибір типу випрямляючих приладів і засобів регулювання напруги

1.4 Електричний розрахунок основного електрообладнання

1.4.1 Розрахунок кількості акумуляторів в акумуляторній батареї

1.4.2 Розрахунок елементів схеми підтримання напруги на вході апаратури в заданих межах

1.4.3 Розрахунок потужності випрямляючих пристроїв

1.5 Розрахунок потужності і вибір типу резервного дизель-генераторного агрегату

1.6 Розрахунок струмового навантаження будинку зв’язку на зовнішні мережі змінного струму і визначення Cos

1.7 Розробка структурної схеми ЕЖУ

2. Охорона праці та навколишнього середовища

2.1 Аналіз умов праці на робочому місці

.2 Розробка заходів з безпечних умов праці

2.3 Пожежна безпека в приміщенні

.4 Розрахунок освітлення

Висновок

Перелік посилань

електроживлення напруга дизель генераторний

Вступ

До 1917 року апаратура зв’язку на залізниці була дуже простою. Для її живлення застосовували гальванічні елементи типу Лекланше та Мейдингера, які мали дуже маленьку напругу та потужність.

Після 1917 року розпочався швидкий розвиток апаратури зв’язку. В цей час з'явилися нові телефонні станції системи ЦБ. Для електроживлення нової апаратури почали широко застосовувати акумулятори та зарядні двигун - генератори.

В 30-ті роки на залізниці починається широке впровадження автоматичного обладнання. Старі телефоні станції ручного обслуговування замінюються автоматичними станціями, розвивається далекий зв'язок, що ґрунтується на широкому використанні багатоканальних ВЧ систем передачі. Таке технічне обладнання вимагало більш сучасних способів електроживлення, в результаті чого на залізниці почалось впровадження напівпровідникових випрямних пристроїв замість незручних в експлуатації двигунів-генераторів. Нові випрямні пристрої дозволили застосовувати і більш сучасні буферні режими роботи акумуляторних батарей, а також прогресивні методи без акумуляторного живлення.

Зараз на залізничному транспорті застосовуються різні види електрозв’язку: телеграфний, телефонний, радіо. Всі вони відіграють важливе значення в управлінні транспорту, прискорюють обмін інформацією, підвищують продуктивність праці.

Для зменшення капітальних і експлуатаційних витрат апаратуру зв’язку на залізничному транспорті об’єднують і розміщують в спеціально обладнаних приміщеннях. При організації первинної мережі зв’язку устаткування встановлюють в лінійно-апаратних залах (ЛАЗах), при організації вторинних мереж зв’язку в приміщеннях телефонних і телеграфних станцій. Все устаткування зв’язку на великих станціях і залізничних вузлах розміщуються в окремих службово-технічних будівлях, що виконуються по типових проектах і називаються будинками зв’язку.

Сучасні системи електроживлення призначені для перетворення, регулювання, розподілу електроенергії і забезпечення безперебійної подачі різних напруг постійного і змінного струму, необхідних для нормальної роботи апаратури зв’язку, обчислювальних комплексів, персональних ЕОМ, апаратури захисту і сигналізації.

Джерела електроживлення в значній мірі визначають надійність і конструктивні характеристики більшості радіоелектронних систем. Дійсно, напрацювання на відмову майже будь-якої радіоелектронної апаратури на 50% визначається напрацюванням на відмову джерел електроживлення, до того ж вони займають до 30-50% всього об’єму радіоелектронної апаратури.

Сучасна апаратура зв’язку вельми вимоглива до якості електричної енергії, яка оцінюється відповідними ГОСТами. Як показує практика експлуатації апаратури в мікросхемному виконанні, найбільш часто збої в її роботі або аварії відбуваються в перехідних режимах (при включенні джерела живлення, різкій зміні напруги живлення або струму навантаження).

Сучасні установки електроживлення випускаються в модульному виконанні, мають зручну систему виміру параметрів та діагностики установки. Використання високотехнологічного обладнання значно зменшує об’єм робіт по технічному обслуговуванню установок електроживлення.

В даний час на залізниці проводиться подальше вдосконалення способів електроживлення пристроїв зв'язку, в якому не важко відзначити наступні головні напрямки: зменшення числа акумуляторних батарей в електроживлячих установках і зниження їх ємності; підвищення стабільності напруг і забезпечення безперебійності їх дії; автоматизація дії; підвищення ролі дистанційного живлення в пристроях телекомунікації; підвищення надійності та економічності, а також поліпшення коефіцієнта потужності.

Техніко-економічні показники підвищуються за рахунок забезпечення більш надійного та якісного живлення апаратури, як результат цього зменшення несправностей та простоїв систем зв’язку, можливість надання сучасних видів послуг зв’язку.

1.1 Спеціальні вимоги до пристроїв електроживлення апаратури зв’язку

Установки електроживлення проектуються відповідно з діючими «Правилами пристроїв электроустановок», «Правилами технической експлуатації электроустановок потребителей».

Електропостачання СЕЖ здійснюється від електричної мережі загального призначення і резервних джерел електроенергії трифазного або однофазного змінного струму з частотою 50 Гц з номінальною напругою 220/380 В, при цьому, вихідна напруга установок має бути 24В, 48 В, 60 В постійного струму. До пристроїв електроживлення апаратури зв’язку висуваються наступні вимоги:

-       Система електроживлення (СЕЖ) має бути надійною і забезпечувати безперебійне (або гарантоване) електроживлення основного устаткування апаратури зв’язку. Під гарантованим електроживленням розуміється електроживлення, при якому допускається короткочасне погіршення показників якості електроенергії, просіла або зникла напруга на вхідних виводах кіл живлення апаратури. Тривалість провалу напруги або її зникнення може лежати в межах від 0,01 до 30 с;

-       на всіх вузлах зв’язку необхідно передбачати резервні стаціонарні електростанції. Потужність резервної електростанції вибираємо виходячи із затрат забезпечення електроенергією апаратури зв’язку і ланцюгу дистанційного живлення, що живляться безпосередньо від випрямлячів в буферному режим або змінним струмом; мережі аварійного освітлення, електродвигунів, акумуляторної вентиляції, а також особистих потреб в електростанції і заряду акумуляторних батарей;

-       на вузлах зв’язку повинен застосовуватися буферний спосіб живлення. При цьому способі живлення для кожної з напруг постійного струму використовуються окремі випрямлячі і окремі акумуляторні батареї, які складаються із 2 груп;

-       запас ємності двох групової акумуляторної батареї повинен забезпечити живлення в аварійному режимі апаратури зв’язку в години найбільшого навантаження і ланцюгів аварійного освітлення протягом 2 годин.

Двох групові акумуляторні батареї застосовуються:

а)      в ЕЖУ з номінальною напругою - 24 В для електроживлення апаратури вузлів зв’язку;

б)      в автоматизованих ЕЖУ з номінальною напругою - 60 В для електроживлення АТС і транзитних вузлів при струмі більше 140 А.

Акумуляторні батареї - 60 В можуть бути об’єднані для сумісного електроживлення АТС і апаратури телеграфних станцій.

-       Система електроживлення повинна передбачати постійний місцевий і дистанційний контроль (моніторинг) і управління режимами роботи СЕЖ. Всі несправності та аварійні стани повинні фіксуватися в хронологічному порядку, діагностуватися й передаватися сервісній службі користувача;

-       границі змінення напруги і частоти трифазної мережі змінного струму і допустимі границі коливань і пульсації напруги постійного струму повинні відповідати нормам;

-       СЕЖ має бути технологічною при монтажі та економічною при експлуатації. Проектування ліній електропередачі і струмо розподільних мереж рекомендується здійснювати з урахуванням повного розвитку об’єкту, а кількість трансформаторів і трансформаторних підстанцій - з урахуванням можливості і доцільності поетапного нарощування потужності.

Основними вимогами до ЕЖУ є:

-       вдосконалення схем і режимів роботи обладнання електроживлення, підвищення автоматизації його дій у відповідності з рекомендаціями Міністерства зв’язку;

-       своєчасне і якісне проведення профілактичних робіт, поточних і капітальних ремонтів обладнання і забезпечення максимального строку служби;

-       виявлення і швидке усунення виникаючих в обладнанні пошкоджень;

-       проведення заходів по підвищенню ККД і коефіцієнта потужності електроустановок, зниження витрат електроенергії на технологічні і допоміжні потреби;

-       забезпечення комплектом запасних частин та експлуатаційними матеріалами;

-       ведення технічної документації і звітності, що відображають якість роботи і технічний стан обладнання електроживлення;

-       систематичне підвищення кваліфікації обслуговуючого персоналу;

-       забезпечення установок електроживлення захисними засобами і їх своєчасну перевірку;

-       проведення інструктажів та періодична перевірка знань правил техніки безпеки.

1.2 Вибір системи електроживлення будинку зв’язку за типом резервування, побудови і експлуатації ЕЖУ

Розробка ЕЖУ ведеться з урахуванням існуючих систем електроживлення.

Живлення стаціонарної апаратури автоматики і зв’язку на залізничному транспорті здійснюється від джерел постійного струму з номінальними напругами 24, 48, 60, 220 В та ін. Джерела з номінальною напругою 24 В використовують для живлення апаратури на транзисторах, кіл сигналізації, релейних схем автоматики та інших; джерела з номінальною напругою 24, 48 і 60 В - для живлення цифрових систем передачі (ЦСП); 60В - для автоматичних телефонних станцій, телеграфної комутаційної апаратури; джерела з напругою 220 В - для живлення апаратури зв’язку, двигунів стрілочних переводів і т.д. Джерела струму, що мають певну номінальну напругу звичайно виконують у вигляді самостійного обладнання, що входить у загальний комплекс установки, що живить; будинку зв’язку; поста ЕЦ або іншого об’єкта, де розміщені централізовані джерела електроживлення.

До основних систем електроживлення відносяться автономна, буферна, без акумуляторна й комбінована системи живлення.

Автономна система призначена для живлення переносної і стаціонарної апаратури автоматики й зв’язку, а інші - для живлення стаціонарної апаратури. У розрахунках струму навантажень рекомендується передбачати резерв 15-20% для розвитку зв’язку в найближчі 5-10 років.

Необхідно пам’ятати, що навантаження, створюване апаратурою зв’язку, не залишається постійним. Особливо великими коливаннями впродовж доби відрізняється навантаження на АТС.

Струм, споживаний апаратурою вибіркового зв’язку, значно збільшується під час посилки виклику і зменшується при розмові. Оскільки посилка виклику за часом незначна, то при розрахунку ємності батареї враховується тільки струм, споживаний апаратурою при розмові.

При виконанні розрахунків звертаю увагу на устаткування систем дальнього зв’язку. Воно складається з тих стійок, які є груповими і можуть обслуговувати одночасно декілька систем.

Параметри живлення апаратури зв’язку відображені в таблиці 1.

Таблиця 1 - Розрахункові дані споживання струму апаратурою зв’язку в аварійному режимі

1.3 Вибір типу випрямляючих приладів і засобів регулювання напруги

Для того, щоб акумуляторна батарея при роботі в буферному режимі з випрямлячами знаходилася в зарядженому стані і була готова прийняти на себе навантаження при аварії в мережі змінного струму, необхідно підтримувати на її затискачах напругу, що дорівнює 2,2 В на акумулятор (режим безперервного під заряду). Однак у такому випадку напруга всієї батареї, як правило, виявляється вищою від напруги, максимально допустимої для апаратури.

Основними способами підтримки напруги у заданих межах на вході апаратури, що живиться являються:

-       схема з елементами, що гасять напругу;

-       секціонування батареї.

При способі схеми елементів, які гасять напругу у коло навантаження послідовно включається нелінійний або керований елементи, на яких гаситься надлишок напруги.

При способі секціонування, батарея поділяється на основну і додаткову секції. На буферну роботу включається тільки основна батарея, кількість акумуляторів у якій вибирається таким чином, щоб напруга на ній у буфері приблизно дорівнювала середньому значенню напруги живлення апаратури. Інші акумулятори утворять додаткову групу нормально відключену як від навантаження, так і від основного випрямляючого пристрою.

Спосіб елементів, що гасять напругу є порівняно простим, але неекономічним., тому що в цих елементах непродуктивно витрачається електроенергія. Метод секціонування батареї, навпаки, економічний, але вимагає ускладнення схеми й устаткування ЕЖУ.

Під системою електроживлення будинку зв’язку розуміють сукупність системи електропостачання і способів вторинного електроживлення, об’єднаних загальним функціональним призначенням.

Від вибраної системи електроживлення залежить побудова схем ЕЖУ.

Системи живлення по засобу резервування діляться на випрямляючо-акумуляторні і без акумуляторні (безбатарейні).

Акумуляторні системи характеризуються застосуванням батарей як резервних джерел електроенергії. В безбатарейних системах акумулятори відсутні. Резервування живлення в них здійснюється тільки від джерел змінного струму по двопроменевій системі, що забезпечує тривале електропостачання пристроїв зв'язку за рахунок одночасного використання обох фідерів (променів) живлення.

Випрямляючі - акумуляторні системи є основними системами електроживлення пристроїв залізничного провідного зв'язку. Батареї в них формуються з кислотно-свинцевих акумуляторів, для яких характерна висока розрядна напруга (2 В) і низький внутрішній опір. Батареї вмикаються по способу буферної роботи з випрямлячами в режимі безперервного підзаряду.

Акумуляторні системи електроживлення за принципами побудови ЕЖУ діляться на багато батарейні (блочні) і одно-батарейні.

При багато батарейних системах для кожної з напруг постійного струму, необхідних для живлення апаратури зв'язку, встановлюється окрема ЕЖУ (випрямляючі і комутаційні пристрої, акумуляторні батареї).

Багато батарейні системи дозволяють поступово нарощувати потужність перетворювально-розподільчих приладів ЕЖУ шляхом збільшення кількості стандартних блоків обладнання. Однак такий блочний принцип побудови ЕЖУ потребує встановлення значної кількості акумуляторів, що в умовах невеликих вузлів зв'язку не завжди є економічним. На таких вузлах містяться, як правило, споживачі напругою 24 В і різноманітні невеликі споживачі з більш високими напругами. Якщо струми навантажені кіл напругою 60 В не перевищують 1 А, то для живлення вузла зв'язку рекомендується застосувати одно батарейну систему живлення.

При цій системі встановлюється одна головна акумуляторна батарея, як правило, 24 В. Споживачі інших напруг постійного струму одержують електроенергію в нормальних умовах від випрямлячів, а в аварійних - від опорної батареї через встановлені для цієї мети напівпровідникові перетворювачі.

Одно батарейна система знаходить широке застосування на невеликих залізничних станціях для живлення внутрішньо-станційного зв'язку і телеграфної апаратури.

Оскільки станція «Н» має багато споживачів, що живляться напругою 24 В та 60 В, то використовуємо багато акумуляторну систему живлення.

Враховуємо, що стабілізована напруга - 21,2 В в апаратурі К-60П одержується на виході стойок СПНС (САРН) при живленні їх напругою - 24 В. Тому система живлення ЛАЗів будується з використанням однієї акумуляторної батареї - 24 В.

По засобу експлуатації ЕЖУ діляться на автоматизовані (що не обслуговуються) і неавтоматизовані (що обслуговуються).

В нинішній час навіть в неавтоматизованих ЕЖУ значна частина операцій по управлінню роботою установки автоматизована. Експлуатація неавтоматизованих ЕЖУ не вимагає постійного обслуговування в усіх режимах, за винятком режиму після аварійного заряду акумуляторних батарей, що виконується з від'єднанням іх від шин навантаження і вимагає ручної комутації. Крім того, в неавтоматизованих ЕЖУ відсутня система управління роботою вентиляції при заряді акумуляторів, відсутнє блокування випрямлячів при припиненні роботи вентиляції і т.д.

Автоматизовані ЕЖУ, що використовуються у будинку зв’язку, забезпечують можливість автоматизації процесу після аварійного заряду акумуляторних батарей без від’єднання їх від шин споживачів. Крім того, в автоматизованих ЕЖУ забезпечується автоматичне включення резервного випрямляча при відключенні одного з тих, що знаходяться в роботі, автоматичне включення випрямляючих пристроїв в роботу при відновленні напруги мережі живлення і таке інше. ЕЖУ цього типу мають систему сигналізації, що контролює режим роботи установки.

Вибір того або іншого засобу експлуатації ЕЖУ визначається надійністю зовнішнього електропостачання і струмовим навантаженням ЕЖУ.

При частих вимкненнях мережі змінного струму автоматизовані ЕЖУ не застосовуються. Не проектуються вони і на об'єктах зв'язку з малою потужністю (при струмі навантаження в колах 24 В, що не перевищує 40А), оскільки для таких об'єктів промисловістю не випускається відповідне автокомутаційне обладнання.

Оскільки струм споживання напругою 24 В становить 47,26 А, то використовуємо автоматизовану систему живлення.

При надійному зовнішньому електропостачанні (два фідери живлення від незалежних потужних джерел) випадки вимкнення мережі змінного струму надто рідкі. Тому після аварійний заряд акумуляторних батарей може здійснюватися на протязі тривалого часу (кілька діб). В цьому випадку батареї не від'єднуються від навантажень і заряд їх виконується в два ступені при напрузі, що не перевищує 2,3 В на акумулятор, коли електроліз води ще буде відсутній.

Акумуляторні батареї в процесі експлуатації підлягають щорічним контрольним розрядам і іншим профілактичним заходам з від'єднанням під навантаження. Якщо у цей час відбудеться вимкнення мережі змінного струму, то перерва живлення апаратури зв'язку неминуча. Тому одногрупові акумуляторні батареї в ЕЖУ вузлів залізничного зв'язку знаходять обмежене застосування.

В відповідності з рекомендаціями ГТСС використання одно групових батарей допускається тільки для живлення АТС і вузлів ДАТЗ при струмі навантаження в автоматизованій ЕЖУ до 140 А і в неавтоматизованій - до 40 А, а також для живлення телеграфних станцій. В інших випадках рекомендується поділ батареї на дві групи. Обидві групи мають однакову ємність і працюють паралельно в усіх режимах, за винятком ремонтних і контрольних періодів, коли вони роз'єднуються.

.4 Електричний розрахунок основного електрообладнання

До основного електрообладнання ЕЖУ належать: випрямні та інші перетворюючі пристрої; резервні джерела живлення, в тому числі акумуляторні батареї; пристрої для підтримки, у допустимих межах, напруги на вході споживачів; комутаційні пристрої в колах змінного і постійного струму.

В залежності від прийнятого способу електроживлення, а також ряду інших факторів деякі із вказаних елементів обладнання можуть бути відсутні.

.4.1 Розрахунок кількості акумуляторів в fакумуляторній батареї

Розрахунок акумуляторних батарей полягає у визначенні їх ємності, індексного номеру акумуляторів, а також їх кількості в батареях.

Для розрахунку акумуляторних батарей необхідні наступні початкові дані.

Величина аварійного струму навантаження І_ав, на якій повинна бути розрахована акумуляторна батарея. Цей струм складається із струму, необхідного для живлення апаратури зв’язку і струму, потрібного для інших аварійних споживачів, робота яких повинна бути забезпечена при порушенні зовнішнього електропостачання. Такими споживачами являються вентилятори акумуляторної і аварійне освітлення.

Аварійне освітлення повинно забезпечувати нормальний технологічний процес підприємства зв’язку і тому його передбачають в розмірі не менше 20% від встановленої потужності загального освітлення Р_осв. Для аварійного освітлення використовується акумуляторна батарея тієї ж напруги, на яку розрахована загальна освітлювальна мережа. При відсутності такої батареї аварійне освітлення живиться від батареї 60 або 24 В.

Для аварійного освітлення, як правило, береться акумуляторна батарея 24 В, струм аварійного навантаження споживаний лампами аварійного освітлення, знаходимо за формулою 1:

де Росв - потужність ламп аварійного освітлення, Вт;

Uн - номінальне значення напруги кола, що розраховується, В.

Для розрахунку приймаю: Uн = 24 В, Росв = 0,3 кВт;

Для розрахунку приймаю: Uн = 60 В, Росв = 0,3 кВт;

Дані розрахунку аварійного освітлення заносимо в таблицю 2.

Таблиця 2 - Розрахунок струму аварійного освітлення

Струм І_ав визначаємо за формулою 2:

 (2)

Де І_anc - струм, що споживається апаратурою зв’язку, що вимагає стабілізації напруги з точністю ±3%, В;

І_an - струм, що споживається апаратурою зв’язку, що не вимагає стабілізації напруги з точністю ±3%, В.

Розраховуємо І_ав при напрузі кола - 24 В

І_ав = 47,26 + 62,92 + 12,5 = 122,68 А

Розраховуємо І_ав при напрузі кола - 60 В

І_ав = 12 + 5 = 17 А

Так як на станції «Н» мають місце споживачі з різними напругами, то ЕЖУ цієї станції виконується по багатобатарейному принципу.

Тривалість живлення аварійного навантаження від акумуляторної батареї t_ав для залізничного вузла зв’язку встановлена рівною 2 години.

В двохгрупних акумуляторних батареях обидві групи працюють паралельно у всіх режимах (заряд, розряд, буфер) і розділяється лише при ремонті або профілактичному розряді-заряді. Тому розрахунковий струм навантаження кожної із груп акумуляторної батареї в 2 рази менший величини струму навантаження одногрупної батареї.

Ємність акумуляторів, що гарантується заводом, характеризується її номінальним значенням. При цьому температура розчину електроліту береться рівною +25С. Тому розрахункова ємність, що потрібна для живлення апаратури зв’язку в аварійному режимі повинна бути приведена до номінальних умов. Розрахункова ємність розраховується за формулою 3:

 (3)

де р - коефіцієнт інтенсивності розряду, % (приймаємо 61% при двохгодинному розряді);

K_{t -} температурний коефіцієнт ємності (для стаціонарних акумуляторів приймається 0,008);

tфактична температура електроліту під час розряду акумуляторів (приймаємо рівною найменшу допустиму температуру акумуляторного приміщення, що складає +15С).

Розрахункова ємність при напрузі кола - 24 В

Розрахункова ємність при напрузі кола - 60 В

По розрахунковій ємності Q_p визнаємо індексний номер акумулятора і його паспортну номінальну ємність Q_н.

Таблиця 3 - Розрахункова ємність і тип акумулятора

Розраховуємо кількість акумуляторів в батареї за формулою 4:

 (4)

де  - мінімальна допустима напруга на затискачах живлячої апаратури;

 - максимальне падіння напруги в струморозподільчому проводі (рекомендується брати не більше 3% від величини номінальної напруги);

 U_акmin - мінімальна напруга розряду акумуляторної батареї.

Розраховуємо кількість акумуляторів при напрузі - 24 В

Беремо 13 акумуляторів.

Розраховуємо кількість акумуляторів при напрузі - 60 В

Приймаємо 33 акумулятори.

.4.2 Розрахунок елементів схеми підтримання напруги на вході апаратури в заданих межах

Для підтримання в допустимих межах використовується метод секціонування батареї, тобто розділення на основну ОБ та додаткову ДБ. Для живлення апаратури, потребуючої особливо точної стабілізації (±3%), приймаємо стояк автоматичного регулювання напруги САРН-П. На цьому стояку змонтовані напівпровідникові стабілізатори напруги СНП, що відрізняються високою надійністю і відсутністю механічних рухомих частин.

Метод секціонування батареї економічно вигідний, але потребує ускладнення схеми і обладнання ЕЖУ.

Так як навантаження ЛАЗів являється більше або менше стабільним, то на виході САРН-П забезпечується висока стабільність напруги.

Так як для кіл підтримання напруг в заданих межах використовується спосіб секціонування батареї на ОБ і ДБ, кількість акумуляторів в основній і додатковій батереях визначаємо за формулами 5 та 6:

 (5)

n_дб = n - n_об; (6)

де U_cp - середня величина напруги живлення розраховує мого кола;

U_{б -} напруга акумуляторів у буферному режимі, 2,2 В.

Визначаємо П_об і П_дб при напрузі розраховуємого кола - 24 В

 = 13 - 11 = 2 акум.;

Визначаємо П_об і П_дб при напрузі розраховуємого кола - 60 В

 = 33 - 28 = 5 акум.

Перевірка потрібності поділу ДБ на декілька секцій здійснюється за формулою 7:

 (7)

де  - номінальна напруга одного акумулятора ДБ під час розряду (складає 2 В).

Розраховуємо  при номінальній напрузі електроживлення - 24 В

Для U = 24 В приймаємо одну секцію.

Розраховуємо  при номінальній напрузі електроживлення - 60 В

Для U = 60 В приймаємо дві секції.

.4.3 Розрахунок потужності випрямляючих пристроїв

Задача розрахунку випрямляючих пристроїв полягає у визначенні типу і кількості робочих і резервних випрямляючих пристроїв.

Робочі випрямні пристрої повинні мати 100% резерв.

Однак у випадку встановлення декількох однакових по потужності ВП, включених на паралельну роботу, передбачається лише один резервний ВП, взаємозамінний з робочими. Випрямні пристрої електроустановок повинні забезпечувати буферну роботу акумуляторних батарей в режимі безперервного підзаряду при напрузі 2,2В 2% на акумулятор, а також після аварійний заряд цих батарей.

В умовах цілодобового забезпечення ЕЖУ електроенергією від зовнішніх мереж змінного струму і наявності ДГА є можливість заряджати батарею відразу після аварійного розряду. Оскільки такий заряд не є систематичним і носить епізодичний характер, то встановлення окремих зарядних приладів економічно не вигідне. Для цього використовуються резервні ВП установки електроживлення.

ВП поділяються на зарядно-буферні, буферні і безбатарейні.

Зарядно-буферні випрямні пристрої мають напругу, що дозволяє заряджати батарею з розрахунку 2,7В на акумулятор, і можуть використовуватись в ЕЖУ як при схемі з несекціонованою батареєю з застосуванням елементів, що гасять напругу, так і при схемі з секціонованою батареєю.

Струм буферної роботи І_б комплекту робочих ВП відповідає струму, споживаному апаратурою зв’язку в ГНН і визначається за формулою 8:

І_б = І_гнн + І_n, (8)

де І_гнн - струм, споживаємий апаратурою зв’язку в годину найбільшого навантаження, А;

І_n - струм підзаряду батареї, А (складає 0,0015 Qp)

Розраховуємо струм І_б при напрузі розраховуємого кола - 24 В

І_n = 0,0015 * 185 = 0,27 А,

І_б = 122,68 + 0,27 = 122,95 А

Розраховуємо струм І_б при напрузі розраховуємого кола - 60 В

Іn = 0,0015 * 25,8 = 0,04 А,

Іб = 17 + 0,04 = 17,04 А

Струм, в А резервного ВП, що забезпечує заряд стаціонарних кислотних акумуляторів, визначаємо за формулою 9:

Із = із * N * n_r,                       (9)

де і_з - зарядний струм на один індексний номер акумулятора (для автоматизованих ЕЖУ складає 2 А);

N - індексний номер акумулятора;

n_r - число акумуляторних батарей, що одночасно заряджаються від одного випрямляча.

За відомим значенням струмів буферної роботи і заряду потужність випрямних пристроїв при буферній роботі і при заряді акумуляторів визначається за формулами 10 та 11 в кВт:

 (10)

 (11)

де U_б - напруга на акумуляторі в буферному режимі, В;

U_з - напруга на акумуляторі наприкінці заряду, В (складає в автоматизованих ЕЖУ 2,3В);

n_б, n_з - кількість акумуляторів у групі відповідно в буферному або зарядному режимах.

Розраховуємо для ЕЖУ - 24 В

Розраховуємо для ЕЖУ - 60 В

Випрямлячі серії ВУК, ВУТ, ВСП допускають паралельну роботу. Кількість паралельно працюючих випрямлячів серії ВУК і ВУТ, як правило, не повинна перевищувати трьох. Як виключення допускається робота чотирьох, якщо в номенклатурі немає випрямлячів більшої потужності. На паралельну роботу включають випрямлячі однакової потужності.

З огляду на розраховані параметри І₃₍₂₄₎, І₃₍₆₀₎, Р_б(24), Р_б(60), Р₃₍₂₄₎, Р₃₍₆₀₎ вибираємо тип і кількість ВП:

-       ВУТ-31/125 - 2 шт;

-       ВУТ-67/60 - 2 шт;

Таблиця 4 - Технічні дані випрямних пристроїв

1.5 Розрахунок потужності і вибір типу резервного дизель-генераторного агрегату

Потужність резервної електростанції повинна бути достатньою для забезпечення електроенергією апаратури зв’язку, що живиться в буферному режимі або безпосередньо від мережі змінного струму, після аварійного заряду батарей, гарантованого освітлення, а також двигунів вентиляції акумуляторної і приміщення ДГА, насосів палива для ДГА.

У цьому випадку активна і реактивна складові потужності ЕЖУ в кВт, споживані від ДГА, розраховуються по формулам 12 та 13:

 (12)

 (13)

де Р_б - активна потужність, споживана випрямним пристроєм у буферному режимі з акумуляторними батареями;

ККД випрямного пристрою;

Р_з - активна потужність резервно-зарядного випрямного пристрою;

сos  - коефіцієнт потужності випрямного пристрою;

Р_о, Q_о - активна і реактивна потужності гарантованого освітлення;

К_о - коефіцієнт одночасності включення приладів освітлення і силового обладнання;

Р_дб, Q_дб - активна і реактивна складові потужності двигунів вентиляції.

Варто мати на увазі що в ЕЖУ з вольтодобавочними випрямлячами ВУК-8/300 післяаварійний заряд батареї проводиться за способом одночасної роботи ВУТ і ВУК-8/300. тому при визначенні Р₃ необхідно враховувати також зарядну потужність ВУК-8/300, але з урахуванням кількості акумуляторів у ДБ.

Розраховуємо для ЕЖУ - 24 В

Розраховуємо для ЕЖУ - 60 В

Повна потужність ДГА в кВ*А розраховується за формулою 14, співвідношення між активною, реактивною і повною потужністю:

 (14)

За значенням повної потужності вибираємо 2 ДГА типу «ДГА-16М».

1.6 Розрахунок струмового навантаження будинку зв’язку на зовнішні мережі змінного струму і визначення Cos

Як правило, ділення навантаження освітлення і силового обладнання на гарантоване і негарантоване не виконується і все навантаження відноситься до категорії гарантованої.

При розрахунку навантажень, створюваних ефект-установкою будинку зв’язку на мережу змінного струму, враховуються всі види навантажень, в тому числі потужність споживачів державних і загального освітлення.

По результатах розрахунку повної потужності ефект-установки слід оцінити коефіцієнт потужності електроустановки і при невеликому його значенні намітити міри підвищення (встановлення компенсаційних конденсаторів).

Дані розрахунку і вибору типу ДГА заносимо в таблицю 5.

Таблиця 5 - Розрахункові дані потужності ДГА і ЕЖУ

1.7 Розробка структурної схеми ЕЖУ

Структурна схема електроустановок визначається видом апаратури зв’язку, що живиться, вибраною системою живлення і типом обладнання, що використовується.

Оскільки наша ЕЖУ автоматизована, то в якості авто комутуючих приладів застосовуються АКАБ - 24/500, АКАБ - 60/800. Для розподілу навантажень по змінному струму застосовуємо щити ЩПТА.

На основі вимог, що ставляться до ЕЖУ, вихідних даних і вибраного обладнання структурна схема установки електроживлення буде складатися з наступних функціональних вузлів:

-       ввідного пристрою підключення електропостачання типу БУ-8524-А2;

-       силового щитка змінного струму типу ЩПТА-4/200;

-       двох автоматизованих дизель генераторів типу

ДГА-16М;

-       двох випрямляючих пристроїв типу ВУТ-31/125

(ЕЖУ - 24 В);

-       двох випрямляючих пристроїв типу ВУТ-67/60

(ЕЖУ - 60 В);

-       пристрою автоматичної комутації груп акумуляторних батарей типу АКАБ-24/500 (ЕЖУ - 24 В);

-       щита батарейного ЩБ-2 (ЕЖУ - 60 В);

-       двох двогрупних акумуляторних батарей з акумуляторами типу СК;

-       табло загальностативної сигналізації ТОС-3;

-       САРН

Установка електроживлення з номінальною напругою 24 В

Згідно розрахунку ЕЖУ - 24 В складається з двох акумуляторних батарей по 13 елементів у кожній групі. Батарея секціонується на 11 основних елементів і два додаткових.

Батарея складається із акумуляторів стаціонарних для короткочасних розрядів великими струмами СК. Основними частинами акумуляторів типу СК є:

-       скляна посудина;

-       блок позитивних пластин коробчастої конструкції;

-       блок негативних пластин;

-       мікропористі сепаратори, які запобігають зіткнення між собою пластин різної полярності;

-       електроліт;

-       розчин сірчаної кислоти густиною 1,21 г/см³.

В якості основного електрообладнання для ЕЖУ - 24 В вибраний комплект, що складається з двох робочих і одного резервного випрямляючого пристрою типу ВУТ - 31/125.

Схеми ВУТ дозволяють здійснювати:

-       включення в роботу при появі напруги мережі живлення,якщо ВУТ вимкнувся в результаті зникання цієї напруги;

-       обмеження вихідного струму в режимі стабілізації напруги до 105±10% номінального значення;

-       змінення установки випрямленої напруги з 2,3-2,35 В на елемент акумуляторної батареї до 2,2 В на елемент;

-       включення резервного ВУТ замість будь-якого робочого, якщо ВУТ вимкнувся в результаті несправності.

Для автоматичної комутації акумуляторних батарей застосовується пристрій АКАБ - 24/500.

Схемою пристрою забезпечується автоматичне виконання наступних операцій:

-       безвідривне підключення до ланцюга навантаження групи додаткових елементів при зниженні напруги навантаження до 2,28±0,2 В;

-       безвідривне відключення ДБ при відновленні напруги;

-       переключення резервного випрямляча із ланцюга буферної роботи у ланцюг заряду при переході батареї на заряд і навпаки.

Схема автоматичного керування забезпечує підтримання на навантаженні напруги 24±10%.

Пристрій автоматичної комутації забезпечує заряд акумуляторної батареї до напруги 2,3 В на елемент.

Пристрій АКАБ - 24/500 дозволяє також здійснювати ручне підключення батареї до РВ для заряду її до 2,7 В на елемент при відключенні батареї від навантаження, а також ручне відключення і відключення ДЕ при заряді і розряді батареї.

Для підзаряду ДЕ в АКАБ - 24/500 передбачений випрямляч утримання ВС.

Для налаштування автоматики випрямляючих пристроїв і контрольних розрядів акумуляторних батарей необхідно передбачати пристрій навантаження типу НС. В установках електроживлення, комутуючі установки, які не мають захисту в розрядних ланцюгах, навантажений пристрій підключається через ящик ЛВЗ.

В ЛАЗі проектуємої залізничної станції «Н» встановлюється стійка автоматизованого регулювання в межах 20,6 - 21,8 В для живлення транзитної апаратури зв’язку. У схемі секціонована батарея САРН - П використовується також для отримання 20,6 - 21,8 В.

Установка електроживлення з номінальною напругою 60 В

Відповідно розрахунку ЕЖУ - 60 В містить дві групи акумуляторних батарей по 33 елемента в кожній групі.

Батарея секціонується на 2 основних елементи і дві групи додаткових елементів (3+2).

У якості основного обладнання для ЕЖУ - 60 В вибраний комплект, що складається з двох робочих і одного резервного випрямляючих пристроїв типу ВУТ - 67/60.

Буферні пристрої серії ВУТ - 67/60 призначенні для живлення апаратури зв’язку і кислотних акумуляторних батарей.

Випрямляючі пристрої можуть працювати у двох режимах:

-       режим стабілізації напруги при буферній роботі акумуляторними батареями по способу неперервного підзаряду;

-       режим стабілізації струму при підзаряді або розряді акумуляторних батарей.

Для ЕЖУ 60 В використовується щит батарейний ЩБ-2.

Щити батарейні призначені для комутації, захисту і розподілу кіл постійного струму в електроживлячих установках на підприємствах провідного зв’язку.

Щити гарантують:

-       підключення навантаження до акумуляторної батареї або випрямляючого пристрою;

-       одночасне підключення навантаження до акумуляторної батареї та ВП;

-       відключення батареї від навантаження або ВП при заряді або розряді її на опір навантаження.

При застосуванні щитів в установках з заземленням, заземлення на щит не заводиться.

Батарейні щити випускаються на струми 50, 100, 200 та 400А для напруг -24, -60, +60 В.

Щити призначені для роботи в закритих приміщеннях, які не містять парів кислот і лугів, з температурою навколишнього повітря від +1^оС до +40^оС і відносною вологістю до 80% для щитів на струми 50, 100, 200 і 400 А.

Блок керування БУ 8254-42А2

Для комутації підведених у будинок зв’язку фідерів зовнішнього енергопостачання використовується блок БУ 8254 - 42А2.

Блок керування забезпечує:

-       підключення двох фідерів із зовнішніх джерел енергопостачання;

-       розподіл електроживлення по навантаженням;

-       автоматичне підключення навантаження з основного фідера на резервний і автоматичне навантаження на основний фідер при появі напруги на ньому;

-       ручне підключення навантаження з одного фідера на інший.

Блок керування обладнаний контакторами, що здійснюють автоматичне введення резерву АВР, 4 лічильниками енергії САЧУ і амперметрами.

Щит змінного струму ЩПТА 4/200

Для комутації і розподілення напруги змінного струму, що поступає від мережі і зовнішнього електропостачання, застосовують щит змінного струму типу ЩПТА - 4/200.

Розподільчий щит зовнішнього струму ЩПТА - 4/200 призначений для сумісної роботи з випрямляючими пристроями типу ВУТ в якості головного, що об’єднує обладнання блочної системи електроживлення .

Схема ЩПТА - 4/200 забезпечує:

-       сигналізацію зниження напруги джерел 24, 60 В;

-       сигналізацію наявності напруги на вводах фідерів.

ЩПТА - 4/200 конструктивно виконаний відповідно випрямляючим пристроям ВУТ. Тому спеціальних комутаційних апаратів для підключення до нього шин цих випрямляючих пристроїв не передбачається, а загально станційні шини змінного струму прокладають уздовж усього ряду обладнання, це робиться для того, щоб зробити її універсальною, тобто пригідною для включення будь-якої кількості випрямлячів в межах потужності, що пропускається апаратурою ЩПТА.

Дизель генераторний ДГА- 16М

Для резервування зовнішнього електропостачання використовують автоматичну дизель-генераторну установку типу ДГА - 16М.

Дизель генераторний агрегат складається із двигуна внутрішнього згорання типу дизель і синхронного генератора трьохфазного змінного струму промислової частоти 50 Гц, змонтованих на одній загальній рамі і механічно з’єднаних між собою пружною муфтою. Запуск двигуна здійснюється за допомогою електростартеру. Електростартер являє собою електродвигун постійного струму обмоткою збудження, з’єднаний за допомогою спеціального механізму з моховиком двигуна. Живлення електростартера здійснюється від кислотних стартер них акумуляторів батарей. В ДГА - 16М застосовується замкнена система охолодження з примусовою циркуляцією води, що виходить із сорочки двигуна, утримується у межах 80 - 90°С.

Підключення навантаження до агрегату відбувається лише після того, як частота оберту двигуна досягне встановленого значення. Під час роботи агрегату вона стабілізується з точністю до ± 2% при зміні навантаження на агрегат у межах від 20 до 100%.

Агрегат зупиняється при відновленні нормального енергопостачання або при порушенні його нормальної роботи через пошкодження або перевантаження.

Опис та принцип роботи ЩБ-2

Щити батарейні призначені для комутації, захисту і розподілу кіл постійного струму в електроживлячих установках на підприємствах провідного зв’язку.

Щити гарантують:

-       підключення навантаження до акумуляторної батареї або випрямляючого пристрою;

-       одночасне підключення навантаження до акумуляторної батареї та ВП;

-       відключення батареї від навантаження або ВП при заряді або розряді її на опір навантаження.

При застосуванні щитів в установках з заземленням, заземлення на щит не заводиться.

Для сигналізації перегорання силових запобіжників Ф1-Ф6 паралельно до них підключені запобіжники ФС1-ФС6. Крім цього, при згоранні силового запобіжника загорається червона сигнальна лампа.

Для швидкої заміни плавких вставок запобіжників, які гріються, без перерви живлення в колах навантаження встановлені дублюючі запобіжники.

Батарейні щити випускаються на струми 50, 100, 200 та 400А для напруг -24, -60, +60 В.

Щити призначені для роботи в закритих приміщеннях, які не містять парів кислот і лугів, з температурою навколишнього повітря від +1^оС до +40^оС і відносною вологістю до 80% для щитів на струми 50, 100, 200 і 400 А.

Батарейні щити типу ЩБ-2 складаються з панелі комутації та кожуха, на панелі комутації розташовані рубильники, силові та сигнальні запобіжники, резистори та клемна колодка.

Вимірювальні прилади та сигнальна лампочка (відсутня в щитах до 200 А) розміщені на окремій панелі.

На щитах встановлені рубильники відкритого типу. Панель комутації кріпиться болтами до рами, яка зварена із сталі, на рамі щитів на 120 В та 220 В є болти заземлення.

Панель комутації щитів ЩБ-2 закривається металевим кожухом з дверцями. У верхній та нижній частині кожуха є вирізи для проходу підвідних шин. Верхній виріз закривається гетинаксовою планкою, яка має вирізи для шин.

У верхній частині панелі щитів ЩБ-2 знаходяться виводи шин для підключення ВП, навантаження і зарядного пристрою.

В нижній частині панелі знаходяться виводи шин для підключення до щита батареї та опору навантаження.

Шини щитів на 50 та 100 А закінчуються наконечниками, які допускають підключення до них кабелів з перерізом до 50 мм². В щитах на 200 А вивідні шини забезпечують підключення до них шин перерізом 400 мм², а до шин заряду та контрольного розряду батареї - до 200 мм². В щитах на 400 А вивідні шини забезпечують підключення до них шин перерізом до 1000 мм², а до шин заряду та розряду - до 400 мм².

Щити ЩБ-2 кріпляться до стіни на відстані 80 мм за допомогою чотирьох скоб, які приварені до рами.

Габаритні розміри щитів до 400 А: 710*610*405 мм.

2. Охорона праці та навколишнього середовища

Згідно з Законом України «Про охорону праці» від 14.10.1992 року №2695-ХІІ технічне обслуговування і ремонт пристроїв СЦБ та зв’язку повинні виконуватись із дотриманням правил безпечної експлуатації пристроїв автоматики, телемеханіки та зв’язку на залізницях України (інструкції ЦШОО30), інструкції з охорони праці відповідних професій і при виконанні окремих видів робіт.

В дистанціях сигналізації та зв’язку розробляються інструкції з охорони праці на окремі види робіт та для працівників окремих професій у порядку встановленому Положенням про розробку інструкцій з охорони праці. Робочі місця повинні бути забезпечені Інструкціями з охорони праці і виписками з вкладом вимог з охорон праці.

2.1 Аналіз умов праці на робочому місці

Організація робочого місця передбачає правильне розташування робочого місця у виробничому приміщенні, вибір виробничих меблів, раціональне компонування комп'ютерного обладнання на робочому місці, урахування характеру та особливостей трудової діяльності.

Живлення устаткування здійснюється від джерел постійного струму напругою 60 В і трифазного струму напругою 380/220 В. По ступені небезпеки поразки електричним струмом станції відносяться до приміщень з підвищеною небезпекою, тобто існує можливість одночасного торкання зі струмоведучими частинами з однієї сторони і металевим корпусом з іншої сторони. Відносно менша небезпека поразки електричним струмом досягнута тим, що монтажна сторона закрита легкими захисними щитками. Запобіжники (рядові, штативні, індивідуальні) мають безпечну конструкцію, що виключає можливість поразки електричним струмом.

На працівника можуть шкідливо вплинути електромагнітні поля. Небезпека дії електромагнітних полів посилюється тим, що вони невидимі, а їхня дія не виявляється органами чуття.

Біологічна дія електростатичних полів (ЕСП) на організм людини визначає найбільшу чутливість до нервової, серцево-судинної, і інших систем організму.

Важливою вимогою, пропонованою до виробничого приміщення, є нормальна освітленість на робочих місцях.

На підприємствах зв'язку застосовується штучне освітлення комбінованої системи. Освітленість на робочих місцях повинна відповідати інструкції з проектування освітленості робочих місць у приміщеннях підприємств зв'язку (ВСН 45.122-77).

У відповідності з інструкцією для освітлення передбачається застосування люмінесцентних ламп білого кольору типу ЛБ.

В автозалі передбачається аварійне освітлення, призначене для продовження роботи у випадку раптового відключення робочого освітлення. Воно забезпечує на робочих поверхнях освітлення не менш 5% від норми загального освітлення. Світильники аварійного освітлення включаються автоматично при відключенні робочого освітлення і живляться від акумуляторної батареї.

Вентиляція забезпечує необхідний мікроклімат у виробничому приміщенні: температуру, відносну вологість і рухливість повітря.

В автоматному залі під час експлуатації станції буде мати місце виділення тепла, у результаті чого температура в приміщенні може виявитися значно допуску вище санітарними нормами. Для забезпечення нормальних метеорологічних умов у виробничих приміщеннях передбачається установка системи вентиляції. Тому що в автозалі немає шкідливих виділень і великої кількості забрудненого повітря, то будемо застосовувати систему загальної проточної вентиляції.

2.2 Розробка заходів з безпечних умов праці

Електричні установки, що обслуговують електромеханіки та електромонтери дистанцій сигналізації та зв’язку, представляють для них потенційну небезпеку, тому що в процесі експлуатації чи профілактичного технічного обслуговування не завжди виключені випадки дотику до частин, що знаходяться під напругою. При дотику до струмоведучих частин можлива утрата свідомості, зупинка дихання, зупинка чи фібриляція серця й інші порушення життєдіяльних функцій працівника.

Специфічна небезпека поразки електричним струмом полягає в тому, що металеві частини електроустановок, потрапивши під напругу в результаті ушкодження (пробою) ізоляції, не мають зовнішніх ознак, що попереджали б про небезпеку. Реакція людини на електричний струм виникає лише при протіканні останнього через тіло людини.

Забезпечення умов безпеки при роботах в електроустановках досягається шляхом дотримання вимог електробезпеки. Електробезпека являє собою такий стан умов праці, при якому виключається шкідливий чи небезпечний виплив на людину електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля, статичної електрики чи їхньої сукупності.

Відповідно до Правил безпеки для працівників залізничного транспорту на електрифікованих лініях при експлуатації електроустановок споживачів до робіт, зв’язаним з небезпекою

поразки електричним струмом, допускаються особи, що досягли 18-літнього віку та пройшли медичний огляд і відповідну теоретичну та практичну підготовку та перевірку знань із присвоєнням відповідної кваліфікаційної групи з електробезпеки. Працівники, які допускаються до обслуговування і ремонту електроустановок, повинні знати устаткування, схеми й особливості пристроїв, що обслуговуються, мати практичне уявлення про можливі небезпеки, добре знати і виконувати вимоги правил техніки безпеки, вміти робити першу медичну допомогу потерпілому.

Для забезпечення безпеки персоналу при безпосереднім виконанні робіт в електроустановках застосовують комплекс технічних заходів. Вибір тих чи інших технічних заходів в основному залежить від категорії виконуваної роботи. Так, безпеку робіт із зняттям напруги забезпечують наступними мірами: відключення устаткування на ділянці, виділеній для проведення робіт, і вживання заходів проти помилкового чи мимовільного включення, вивішування забороняючи плакатів, перевірка відсутності напруги; накладення заземлення; огородження при необхідності робочих місць і струмоведучих частин, що залишилися під напругою.

До організаційних і технічних заходів щодо попередження поразки людини електричним струмом для забезпечення електробезпеки при експлуатації електроустановок використовують технічні засоби захисту, до яких відносять: електричну ізоляцію струмоведучих частин, захисне заземлення,

занулення, вирівнювання потенціалів, захисне відключення, електричне розділення мереж, малі напруги та ін. Застосування цих засобів у різних сполученнях дозволяє забезпечити захист людей від дотику до струмоведучих частин, небезпеці переходу напруги на металеві не струмоведучі частини, виникнення напруги кроку.

  Безпека обслуговуючого персоналу підприємств зв’язку має бути забезпечена виконанням таких технічних заходів:

-       використання належної ізоляції обладнання (опір ізоляції електричних кіл ЕЖУ повинен бути не менше 5 МОм);

-       дотримання відповідних відстаней до частин обладнання, що перебувають під напругою, їх огородження та закриття;

-       застосування блокування апаратури та огороджувальних пристроїв для запобігання помилкових операцій;

-       виконання надійного та швидкісного автоматичного вимикання зіпсованої частини ЕЖУ, що опинилася під напругою внаслідок пошкодження ізоляції;

-       застосування безпечної напруги для живлення переносних світильників, електропаяльників;

-       застосування засобів індивідуального захисту від ураження електричним струмом (інструмент з ізольованими руків’ями, діелектричні шланги, індикатори напруги, діелектричні рукавиці);

-       встановлення в ЕЖУ запобіжників та автоматичних вимикачів, для захисту від короткого замикання та можливості зняття напруги з електроустановки.

Сучасні ЕЖУ є майже не обслуговуваними і потребують лише періодичного очищення від пилу, перевірки різьбових з’єднань та зняття значення контрольних параметрів.

Для захисту від дії ЕСП використовують: екранування джерел поля робочого місця, нейтралізатори статичного струсу, обмеження часу роботи і ін.

При виборі засобів захисту від статичного струму мають бути враховані особливості технологічних процесів, фізико-хімічні властивості матеріалів, що обробляються, мікроклімат виробничих приміщень і ін. Наведені чинники визначають диференційний підхід при розробці захисних засобів.

Зменшення генерації електростатичних зарядів або відвід їх з наелектризованих матеріалів досягають шляхом:

-       заземлення металевих і електропровідних елементів технологічного обладнання;

-       збільшення поверхонь і об’ємної провідності діелектриків;

-       встановлення нейтралізаторів статичного струму.

Захисне заземлення проводиться незалежно від використання інших методів захисту. Заземленню підлягають не тільки елементи технологічного обладнання, але й ізольовані електропровідні ділянки технологічного устаткування.

Досить ефективним засобом захисту є збільшення вологості повітря до 65-75 %, якщо це можливо за умов технологічного процесу.

Серед засобів індивідуального захисту використовують антистатичне взуття, антистатичні халати, комбінезони, заземлені браслети для захисту рук і інші засоби, що можуть забезпечувати електростатичне заземлення тіла людини.

.3 Пожежна безпека в приміщенні

Правила пожежної безпеки на залізничному транспорті розроблені відповідно до вимог Закону України "Про пожежну безпеку" та Правил пожежної безпеки в Україні, які затверджені наказом Міністерства внутрішніх справ України від 22.06.95 № 400. Правила визначають основні вимоги пожежної безпеки на об’єктах (спорудах) і в рухомому складі залізничного транспорту і є обов’язковими для виконання підприємствами, установами, організаціями і об’єднаннями Укрзалізниці, в тому числі дистанціями сигналізації, централізації та зв’язку.

Безпосередньо причиною пожеж є поява того чи іншого компоненту, який бере участь у процесі горіння у тих випадках, коли це недопустимо з точки зору вимог пожежної безпеки.

До найбільш розповсюджених і характерних причин пожеж можна віднести:

- недоліки монтажу електрообладнання;

-       недоліки в облаштуванні та обслуговуванні опалювальних систем;

-       недопустиме підвищення температури речовин, що обробляються до температури самозаймання;

-       розряди блискавки, занесення високих потенціалів у виробничі приміщення;

-       недбале ставлення до вимог нормативних документів, необережне поводження з вогнем, незнання правил пожежної безпеки, низький рівень кваліфікації.

Приміщення акумуляторних батарей, у яких проводиться заряд акумуляторів при напрузі понад 2,3 В на елемент, повинно відповідати наступним вимогам:

-       проходи для обслуговування акумуляторних батарей повинні бути завширшки не менше 1 м при двосторонньому розміщенні акумуляторів і 0,8 м - при односторонньому;

-       відстань від акумуляторів до нагрівальних пристроїв повинна бути не менше за 0,75 м;

-       акумуляторні батареї рекомендується розміщувати у приміщеннях з природним освітленням;

-       вхід в приміщення акумуляторної повинен здійснюватися через тамбур, влаштовувати вхід з побутових приміщень в акумуляторну не допускається. Двері тамбура повинні відкриватися назовні і закриватися на замок, який відкривається без ключа зсередини. На дверях повинні бути написи: «Акумуляторна», «Вогненебезпечно», «З вогнем не входити», «Куріння забороняється» та категорія пожежобезпеки;

-       опалення приміщення акумуляторної батареї рекомендується здійснювати за допомогою калориферного приладу, що розміщується за його межами.

-       для акумуляторної батареї також передбачається блокування, що не допускає проведення заряду батарей напругою понад 2,3 В на елемент при відключеній вентиляції.

Для виключення вказаних причин і зменшення імовірності виникнення пожеж в дистанції сигналізації та зв’язку проводять наступні загальні заходи щодо попередження пожеж і вибухів:

- забороняють застосування відкритого вогню, запалювальних засобів і куріння у невстановлених місцях;

-       суворо контролюють стан електричних мереж, світильників, енергоустаткування і нагрівальних приладів;

-       стежать за тим, щоб після закінчення роботи всі вогнедіючі прилади і освітлення, крім чергового, були вимкнені;

-       вивішують таблички в кожному приміщенні з вказівкою працівника, відповідального за пожежну безпеку.

Змінний електромеханік зобов’язаний провести планові профілактичні огляди енергоустаткування, перевіряти наявність і справність апаратів захисту і вживати термінові заходи до усунення несправностей, які можуть призвести до пожежі.

Результати оглядів електроустановок, виявлені несправності і прийняті заходи повинні бути зафіксовані в оперативному журналі.

Всі електроустановки повинні бути оснащені пристроями захисту від короткого замикання і інших аварійних режимів роботи.

Плавкі вставки запобіжників повинні бути калібровані з позначенням на клеймі номінального струму вставки.

На всіх об’єктах повинен бути встановлений порядок зняття напруги з обладнання, силових і контрольних кабелів у разі виникнення пожежі. При цьому електропостачання систем пожежної автоматики, протипожежного водопостачання і аварійного освітлення не повинне відключатися.

На вхідних дверях у зазначених приміщеннях слід розміщати таблички із зазначенням категорії вибухопожежної та пожежної небезпеки та класу зони.

Будинок зв’язку відноситься до класу В П-ІІа.

В - пожежо- небезпечні приміщення горючі та важкогорючі рідини, тверді горючі та важкогорючі речовини і матеріали (в тому числі пил і волокна), речовини та матеріали, здатні при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним лише горіти, за умови, що приміщення, в яких вони знаходяться (використовуються) не належать до категорій А чи Б.

П-ІІа - робочі зони приміщень, в яких є тверді горючі речовини або матеріали, що нездатні переходити у стан суспензії.

Для гасіння пожеж застосовують первинні засоби гасіння (внутрішні пожежні крани, вогнегасники, пісок); пересувні засоби пожежогасіння (пожежні автомобілі) і стаціонарні установки для гасіння пожеж.

Внутрішній пожежний водопровід призначається для подачі води в початковій стадії розвитку пожежі.

Пожежні крани розташовують на висоті 1,35 м від підлоги в найбільш доступних і безпечних місцях будинку. Пожежний кран обладнується одним рукавом діаметром 50 мм і довжиною 10-20 м.       Вогнегасники призначені для гасіння загорянь і пожеж у початковій стадії їхнього виникнення, до прибуття пожежних підрозділів.

В автозалі слід застосовувати вуглекислотні вогнегасники типу ОУ-5, які призначені для гасіння невеликих вогнищ пожежі й використовуються для електроустановок, що перебувають під напругою, через низьку електропровідність вуглекислоти.

На випадок виникнення пожежі необхідно передбачити можливість евакуації людей. Евакуаційні шляхи повинні забезпечувати евакуацію всіх людей, що перебувають у приміщеннях. У системі пожежного захисту широке застосування знаходить пожежна сигналізація. Найбільш широко застосовуються датчики типу ИП.

Пінний вогнегасник ВХП-10 можна застосовувати для гасіння твердих речовин та легкозаймистих рідин з відкритою поверхнею. Піна електропровідна, тому цим вогнегасником не можна гасити електрообладнання, що знаходиться під напругою.

Вуглекислотні вогнегасники ВВ-2 застосовують для гасіння невеликих пожеж, електрообладнання, що знаходиться під напругою. Не можна гасити спирт і ацетон, котрі розчиняють вуглекислоту, а також фотоплівку, целулоїд, котрі горять без доступу повітря.

2.4 Розрахунок освітлення

Розрахунок штучного освітлення виконується одним з таких методів: коефіцієнта використання, питомої потужності або точковим. У своєму дипломному проекті я буду розраховувати освітленість методом використання коефіцієнта.

При розрахунку будь-яким методом допускається відхилення розрахункової освітленості від нормальної не більше ніж на 10-20 %.

Розрахунок освітлення методом коефіцієнта використання виконується за формулою:

 , (4)

де Ф - необхідний світловий потік лампи у кожному світильнику;

Е - нормована мінімальна освітленість, Е= 200лк;

К - коефіцієнт запасу;

S- освітлювана площа, м²;

Z - коефіцієнт мінімальної освітленості, величина яка знаходиться в межах 1,1-1,5; у нашому випадку для люмінесцентних ламп z= 1,1;

N - кількість світильників у приміщенні;

h - коефіцієнт використання світлового потоку.

При виборі системи освітлення варто врахувати, що комбінована система освітлення більш економічна, однак система загального освітлення створює більш рівномірну освітленість робочих поверхонь. В обраному приміщенні застосована загальна система освітлення.

При виборі джерела світла варто враховувати, що для освітлення виробничих приміщень перевагу варто віддавати газорозрядним лампам. Лампи розжарювання варто встановлювати, якщо можливе зниження напруги більш ніж на 10 % від номінального. Можливе зниження температури навколишнього повітря менше +10°С виключає застосування люмінесцентних ламп зі звичайними схемами запалювання.

Нормована мінімальна освітленість залежить від розряду та характеристик зорової роботи. У нашому випадку зорова робота відноситься до категорії малої точності - 4 розряд зорової напруги, найменший розмір розпізнавання об'єкту від 0,5 до 1 мм. Підрозряд б. Контраст об’єкта з фоном малий, фон темний. Оскільки використовується система загального освітлення, то нормована мінімальна освітленість становить Е= 200лк.

Тип світильників, установлених у виробничих приміщеннях, вибирається за технологічними умовами з урахуванням вимог до розподілу яскравості, за умовами середовища, за економічними показниками, а також з урахуванням естетичних вимог. Я обрав тип світильника ЛСО02.

Коефіцієнт запасу вибирається залежно від ступеня забруднення атмосфери виробничих приміщень пилом, димом, кіптявою і застосованим джерелом світла. У моєму дипломному проекті використовується коефіцієнт запасу в 1,4. Виробничі приміщення з особливим режимом за чистотою повітря при обслуговуванні світильників знизу з приміщення.

Обране виробниче приміщення має площу 46,92 м² ( 9,2 м у ширину і 5,1 м у довжину, висота стелі становить 3,2 м).

Розрахункова висота підвісу світильників задається, як правило, розмірами приміщення. Найбільш вигідне співвідношення відстані між світильниками до розрахункової висоти підвісу:

(5)

де  - співвідношення відстані між світильниками до розрахункової висоти підвісу;

L - відстань між світильниками;

h - розрахункова висота підвісу;

Типова крива світла приймається залежно від типу світильника відповідно до ДСТ 13828-74 чи ДСТ 13828-68. Світильники, що випускаються за ДСТ 13828-68, в умовній позначці мають зашифровану характеристику світло розподілення.

Відстань між крайніми світильниками і стіною вибирається за формулою 6, якщо робочі місця відділені від стіни проходами.

l= (0,4-0,5)×L                                  (6)

Визначаємо розрахункову висоту підвісу, м

=H-h_cв-h_рп, (7)

де Н- висота приміщення, H=3,2 м;

h_cв - висота підвісу підвісу світильника

Обираємо - h_cв=0 м;_{рп -} висота робочої поверхні над підлогою

Обираємо - h_рп=0,8 м;

= 3,2-0-0,8=2,4 м

Для світильників з люмінесцентними лампами визначення їхньої кількості виконується в такій послідовності:

- відстань між рядами світильників

_p=,          (8)

де - співвідношення відстані між світильниками до розрахункової висоти підвісу,= 0,98

_p =0,98×2,4=2,156м

Відстань між крайніми світильниками і стіною становить 0,8м.

Відстань між крайніми світильниками та стіною визначаємо за формулою 6:

l= 0,5×2,156=1,08м

- кількість рядів світильників, виходячи з розмірів приміщення, приймаємо:

_p=,                                            (9)

де А(В) - довжина(ширина) приміщення, А=9,2м, В=5,1м;

кількість світильників у ряді

_cp=  ,                             (10)

де l_c- довжина світильника, l_c=1,265 м;

- загальна кількість світильників

= N_p×N_{cp ,}                                                     (11)

N=3×3=9

Для визначення коефіцієнта використання h знаходять індекс приміщення

i= ,                                (12)

де h - розрахункова висота підвісу, м.

Значення і округляється до найближчих табличних значень, і>5 приймається і=5. Потім оцінюються коефіцієнти відбиття поверхонь приміщення: стелі - р_п, стін - р_о, робочої поверхні або підлоги - р_р.

За даними таблиці 6 р_п=70%, р_о= 50%, р_р= 30%.

За отриманим значенням і та р визначають величину коефіцієнта використання світлового потоку для обраного світильника. Величина коефіцієнта використання становить 34%.

Виконавши розрахунки обираємо лампу ЛБ40-4, що має Ф=3000 лк, що менше розрахункового значення на

Виконавши розрахунки, виявили, що для організації штучного освітлення необхідно використовувати лампи типу ЛД30-4, що забезпечують світловий потік 3019,61 лк. Загальна кількість світильників 9 ш

Висновок

Заробітна плата повинна безпосередньо залежати від кількості та якості праці. Визначальними факторами оплати праці є кваліфікація працівників, тобто його здатність виконувати роботу визначеної складності.

Рівень кваліфікації визначається трьома факторами:

-       загальна освіта;

-       спеціальна підготовка;

-       досвід роботи.

Існує дві форми оплати праці:

-       відрядна;

-       погодинна.

Кожна з них має різновиди, які прийнято називати системами оплати праці. Форми і системи являють собою сукупність правил, що визначають співвідношення між розмірами винагороди працівників і мірою їх праці.

Заробітна плата буває номінальна і реальна.

Номінальна - являє собою кількість грошових одиниць, що отримує працівник за одиницю часу.

Постійна частина - встановлюється в централізованому порядку чи урядом, керівником підприємства на основі діючого законодавства.

Змінна частина - представляє собою різні види премій, надбавок, доплат.

Реальна - заробітна плата, яка показує кількість матеріальних благ і послуг, що можуть бути придбані працівником на номінальну заробітню плату (тобто вказує на купівельну спроможність номінальної).

В дистанції сигналізації та зв’язку існують такі доплати:

-       за роботу в святкові і вихідні дні - у подвійному розмірі;

-       за роботу в вечірні години - 18:00-22:00 - 20% тарифної ставки;

-       за роботу в понаднормовий час - за перші дві години - не менше ніж у полуторному розмірі, за наступні - не менше ніж у подвійному;

-       за суміщення професій - залежить від характеру і складності роботи;

-       за вислугу років - встановлюється в залежності від стажу роботи - від 3% до 30%;

-       за професійну майстерність - 3 розряд - 12%, 4 розряд - 16%, 5

-       розряд - 20%, 6 розряд - 24%;

Таблиця 6 - Розрахунок заробітної плати електромеханіка

-       доплата по районним коефіцієнтам - становить від 1,1 до 2;

-       за шкідливі умови праці;

-       різного роду премії.

Розрахунок заробітної плати електромеханіка проводимо в таблиці 6.

Перелік посилань

1.      Фельдман, А.Б. Электропитание устройств связи железнодорожного транспорта (учебник для техникумов 2-е узд., перераб. и доп) [Текст] /А.Б. Фельдман, Л.А. Частоедов; Киевский электромеханический техникум ж. д. транспорта. - М.: Транспорт, 1980. - 215 с.

2.      Багуц, В.П. Электропитание устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи [Текст]: учебник для вузов ж. д. трансп. / В.П. Багуц, Н.П. Ковалев, А.М. Костроминов; Киевский электромеханический техникум ж. д. транспорта. - М.: Транспорт, 1991. - 286 с.

3.      Сизых, Г.Н. Электропитание устройств святи (учебник для техникумов) [Текст] / Г.Н. Сизых; Киевский электромеханический техникум ж. д. транспорта. - М.: Радио и связь, 1982. - 288 с.

4.      Дмитриев, В.Р. Электропитающие устройства железнодорожной автоматики, телемеханики и святи (справочник) [Текст] / В.Р. Дмитриев, В.И. Смирнова; Киевский электромеханический техникум ж. д. транспорта. - М.: Транспорт, 1983. - 248 с.

.        Про охорону праці: [Електронний ресурс] : закон України [прийнятий Верхов. Радою 10 жовтня 1992 р. № 2692-ХІI із змінами, внесеними Законами від 16 жовтня 2012 р.]. - Режим доступу : http://zakon2.rada.gov.ua/laws/show/2694-12