Проектирование системы освещения электронагревательных установок - Физика и энергетика курсовая работа
Главная
Физика и энергетика
Проектирование системы освещения электронагревательных установок
Особенности расчета заземляющего устройства электроустановок, молниезащиты, электрических нагрузок. Характеристика объекта электрификации. Принципы распределения осветительных приборов по группам. Выбор защитного аппарата для осветительной сети.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Без электроэнергии сейчас немыслима деятельность ни в одной отрасли народного хозяйства, электроприборы все полнее входят в быт людей. Исходя из технико-экономической целесообразности выработка, передача и распределение электрической энергии производятся при различных напряжениях пеpeменного тока. На пути от электростанции до потребителя это изменение напряжения трансформация происходит несколько раз. Суммарная мощность тpaнсформаторов общеrо назначения сейчас примерно в 9 раз превышает установленную мощность генераторов. Отечественные трансформаторные заводы непрерывно увеличивают выпуск все более совершенных тpaнсформаторов разных назначений и электрических параметров. Для питания потребителей малой мощности, а также разбросанных по большим территориям небольшим населенным пунктам, мелким промышленным и сельскохозяйственным предприятиям, отдельно стоящим установкам требуются источники питания небольшой единичной мощности, которыми являются силовые распределительные трансформаторы III габаритов. Они получили в народном хозяйстве России очень широкое распространение.
По мере роста парка действующих трансформаторов непрерывно растет количество трансформаторных единиц, требующих по тем или иным причинам ремонта. Их ремонтируют на специализированных заводах, в электроремонтных цехах промышленных предприятий, мастерских, в электроремонтных подразделениях системы сельского хозяйства или в общих мастерских по ремонту сельхозтехники. Иногда некоторые работы проводят на месте установки трансформатора, но для трансформаторов III габаритов это не является xaрактерным, так как их транспортировка особого труда не составляет.
В курсовом проекте следует произвести расчеты: проектирование системы освещения, электронагревательных установок, внутренней силовой электрической сети 0,4 кВ, расчет заземляющего устройства электроустановок, молниезащиты, электрических нагрузок.
Характеристика потребителей электроэнергии
В данном цехе устанавливаются потребители электроэнергии различных типов и с разной продолжительностью включения, а именно:
1) установка для аргонодуговой сварки Brima TIG 250 P, мощностью
6 кВт, с повторно-кратковременным режимом работы;
2) сварочный выпрямитель ВКС-500, мощностью 23,5 кВт, повторно-кратковременным режимом работы;
3) трансформатор для пайки отводов ОСУ-40-0,5, мощностью 20 кВт, с повторно-кратковременным режимом работы;
4) муфельная печь для прокалки глета МП-29М, мощностью 2,4 кВт, с повторно-кратковременным режимом работы;
5) точильно-шлифовальный станок, мощностью 0,5 кВт, с повторно-кратковременным режимом работы;
6) станок для фрезеровки электрокартонных колец, мощностью 2,6 кВт, с повторно-кратковременным режимом работы;
7) сушильная тупиковая печь для сушки выемных частей 7,5х3,5х5,5 м, мощностью 67,3 кВт, с длительным режимом работы;
8) установка для регенерации масла УРТМ-200, мощностью 12 кВт, с длительным режимом работы;
9) сепаратор СЦ-1,5, мощностью 3 кВт, с длительным режимом работы;
10) фильтр-пресс производит. 3 м 3 в час, мощностью 15 кВт, с длительным режимом работы;
11) насос РЗ-30, мощностью 5,5 кВт, с длительным режимом работы;
12) намоточный станок (диаметр план-шайбы 620 мм) ТТ-22, мощностью 15 кВт, с длительным режимом работы;
13) кривошипный пресс КД-2324, мощностью 3,2 кВт, повторно-кратковременным режимом работы;
14) картонно-резательный станок КН-1, мощностью 5,5 кВт, повторно-кратковременным режимом работы;
15) вертикально-сверлильный станок 2Н135, мощностью 4 кВт, повторно-кратковременным режимом работы;
16) кран, мощностью 26 кВт, с кратковременным режимом работы;
Учитывая, что нарушение электроснабжения не влечёт за собой опасности для жизни рабочего персонала повреждения уникального оборудования, цех относят ко второй категории надёжности электроснабжения.
Рис.1.1. Схема технологического процесса
1 масляное хозяйство; 2 участок разборки и дефектовки трансформаторов; 3 участок чистки и мойки баков; 4 участок ремонта н складирования баков; 5 сварочно-механический участок; 6 склад комплектующих изделий и инструментов; 7 участок ремонта активных частей; 8 сборочный участок; 9 участок заливки трансформаторов маслом; 10 испытательная станция; 11 покрасочный участ
Электрическое освещение - важный фактор, от которого в значительной мере зависит комфортность пребывания и работы людей.
В соответствии с нормами освещения сельскохозяйственных зданий и сооружений для общего равномерного освещения помещений основного производственного назначения следует применять газоразрядные источники света низкого давления, а для подсобных помещений лампы накаливания.
Расчет освещения в лесопильном цехе проводим методом коэффициента использования светового потока. Нормированная освещенность
Оптимальное расстояние между светильниками:
Наиболее выгодное расстояние между светильниками:
Расстояние от стен до светильников :
Определяем расстояние между светильниками в ряду:
Уточняем расстояние между светильниками в ряду:
Принимаем коэффициенты отражения потолка, стен, рабочей поверхности :
В качестве светового прибора принимаем светильник типа ЛСП - 18
Коэффициенты использования светового потока:
где - доля светового потока в нижнюю полусферу;
- доля светового потока в верхнюю полусферу.
- значения коэффициентов использования световых потоков , излучаемых в нижнюю и верхнюю полусферы соответственно.
где S = 200 м 2 - площадь поверхности пола помещения;
Z = коэффициент неравномерности освещения для установки с люминесцентными лампами ( 1,1…1,5 ) ;
N У - число осветительных приборов в установке
По расчетному световому потоку лампы выбираем типа ЛБ - 58 со световым потоком 4800 лм и мощностью Р = 58 Вт.
Отклонение от нормы допускается от -10 до 20% , следовательно лампа и светильник выбраны верно.
Установленная мощность осветительной установки:
Таблица 1 - Светотехническая ведомость
2.1 Электротехнический расчет освещения
Электротехнический расчет включает в себя компоновку сети, выбор марки и сечения проводов, выбор распределительного щита. Из рабочего освещения, которое является основным и служит для создания нормируемой освещенности во всех точках рабочей поверхности , выделяем 10 % ламп для дежурного освещения. В дежурную группу входят 3 светильника с 1 лампой мощностью по 18 Вт в самом цехе, 1 светильника с лампой по 95 Вт на освещение входа.
Распределение осветительных приборов по группам показано на листе графической части проекта.
Согласно ПУЭ, все осветительные сети подлежат защите от токов короткого замыкания. Так же требуется защита от перегрузок. Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий в осветительных сетях применяются вводные щиты. Щит выбирается в зависимости от окружающей cреды, назначения и количества групп. Аппараты защиты устанавливаются на линиях, отходящих от щита управления. Осветительную сеть защищаем автоматическими воздушными выключателями.
Рабочее напряжение 380/220 В, количество групп - 4, степень защиты IP20. Для приема и распределения электроэнергии и защиты отходящих линий выбираем вводно-распределительное устройство ОЩ-31-21 с линейными автоматами ВА 47-29 и автоматическим выключателем на вводе в щит типа: ВА 47-29 с комбинированным расцепителем, ток номинальный расцепителя I н = 25 А, пределы регулирования уставки автомата (1,13...1.45)·I н.расц .
После регулировки: I н.расц = 25·1,13=28,3 А
Выбираем кабель марки ВВГ (5х4) с I д =41 А.
Проверим сечение кабеля на соответствие расчетному току уставки защитного аппарата:
где: I к - ток комбинированного расцепителя автомата, А.
Условие выполняется, следовательно кабель выбран верно.
Выбор автоматического выключателя для 1 группы осуществляется по следующим условиям:
Выбираем автоматический выключатель ВА 47-29 с номинальным напряжением 220В и номинальным током 13А с расцепителем на 11,3А
В зависимости от категории размещения, условий окружающей среды, вида проводки и способа прокладки выбираем провод марки ВВГ.
Площадь сечения проводов и кабелей выбираем исходя из двух условий:
по условию нагрева длительным током:
где - сила допустимого тока для провода или кабеля
по условию соответствия аппарата защиты:
Принимаем провод сечением ВВГ 3х1,5
Рисунок 1 - Расчетная схема силовой сети
электронагревательный осветительный сеть
Таблица 2 - Выбор проводов и защитного аппарата для осветительной сети
3. РАСЧЕТ ВОЗДУХООБМЕНА НА СВАРОЧНОМ ПОСТУ
Сварочные посты всех видов сварки должны быть оборудованы местной вентиляцией.
Расчет воздухообмена в сварочных цехах можно производить по удельному расчетному воздухообмену в зависимости от свариваемых и сварочных материалов для различных видов сварки и тепловой резки:
Lp - расчетный воздухообмен, на 1 кг израсходованного сварочного материала, который определяют по таблицам;
q - расход сварочного материала, кг/ч, который принимают по данным технологического процесса для одного сварочного поста;
Таблица 3 - Расход воздуха в зависимости от технологических операций
Ручная сварка: для стали, электродами с толстым покрытием
Электроды “Комсомолец-100”, АБ-2, АМЦ-9-2
присадочные проволоки и неплавящиеся электроды
Определение гидравлического сопротивления вентиляционной системы
Данные для расчета: Плотность воздуха с (кг/м 3 ) - 1,22
Динамическая вязкость м (Па/с) - 1,85х10 -5
Воздуховод имеет длину 6 м, два двухшовных поворота с углом 90 о и одну задвижку.
Зная расход воздуха L и допустимые скорости движения воздуха v по воздуховодам, определяем их сечение F (в м2):
где v=6-12 м/с - для магистральных воздуховодов и не более 8 м/с - для ответвлений.
Выберем стандартный воздуховод квадратного сечения со стороной, равной
800 мм и толщиной стенки 0,7 мм. Площадь сечения такого воздуховода:
F факт = (800-0,7х2) 2 /10 6 = 0,64 м 2 ,
щ = 19300 / (3600 * 0,64) = 8,34 м/с
Для канала прямоугольного сечения со сторонами a и b эквивалентный диаметр равен:
Тогда: d э = 2 х (800-0,7х2) 2 / 2 х (800-0,7х2) = 798,6 мм
Движение воздуха по воздуховодам сопряжено с преодолением сопротивления трения воздуха о стенки воздуховодов и местных сопротивлений (отводы, тройники, переходники, решетки). Потери давления Р на преодоление этих сопротивлений:
Где: l - длина воздуховода; d - эквивалентный диаметр; Уж м.с - сумма местных сопротивлений; с - плотность газа; щ - скорость; в- коэффициент сопротивления трению, равный:
Re = щ d с / м = 8,34 х 0,798 х 1,22 / 1,85 х 10 -5 = 438891,4
Вентилятор подбирают по заданной производительности м 3 /ч, и требуемому полному давлению вентилятора Р, Па, пользуясь рабочими характеристиками. В них для определенной частоты вращения колеса даются зависимости между подачей вентилятора по воздуху, с одной стороны, и создаваемым давлением, потребляемой мощностью и коэффициентом полезного действия с другой.
Определяем расчетный расход вентилятора
Определяем расчетное давление, создаваемое вентилятором
По результатам расчета был выбран вентилятор ВЦ14-46 серии №2,5.
Мощность, потребляемая на валу вентилятора - кВт.
Проводники любого назначения должны удовлетворять условию допустимого нагрева Исходя из этого требования правила устройства электроустановок (ПУЭ) устанавливают допустимые значения длительных токов для различных проводников в зависимости от способа прокладки и температуры окружающей среды. Сечения токопроводящих жил проводов и кабелей должны соответствовать требованию ПУЭ.
Марки и способы укладки проводов и кабелей должны соответствовать условиям окружающей среды и эксплуатации с учетом требований и норм ПУЭ.
Выбранные по условию допустимого нагрева проводники должны быть проверены на соответствие выбранному аппарату защиты. Для выбора сечений участков электрической сети по нагреву необходимо знать расчетную силу тока этих участков, для определения которой пользуются значением установленной мощности электроприемников. Для электродвигателей длительного режима и осветительной нагрузки в качестве установленной мощности одного электроприемника принимается паспортная номинальная мощность:
Для двигателя с повторно-кратковременным режимом работы :
где ПВ- номинальная продолжительность включения в относительных
единицах, равная отношению времени включения (работы) к общей
продолжительности цикла. Для сварочного трансформатора:
где S hom -полная номинальная мощность, кВА;
Р ном -активная номинальная мощность, кВт ;
сosц - номинальный коэффициент мощности.
Для группы электроприемников установленная мощность равна сумме мощностей отдельных приемников:
Расчетная мощность для одного электроприемника:
При повторно-кратковременном режиме:
Р расч =Р у /0,875 (4.6) :Для группы однотипных электроприемников:
где Ру - установленная мощность группы электроприемников, равная сумме их номинальных мощностей;
Кс - коэффициент спроса, представляющий собой отношение расчетной мощности к суммарной номинальной (установленной). Коэффициент спроса для групп однотипных потребителей учитывает КПД, степень загрузки и не одновременность работы электроприемников.
Для одного электроприемника коэффициент спроса равен коэффициенту загрузки (К3=0,85.. .0,9).
Для определения расчетной мощности электроприемников их разбивают на однотипные группы, по которым находят расчетные мощности, сумма которых и является активной расчетной мощностью для выбора проводов линии, питающей строительную площадку.
Усредненные значения коэффициентов спроса и мощности, а так же продолжительности включения (ПВ) для характерных групп электроприемников. Наряду с нахождением активной расчетной мощности (кВт) групп потребителей с помощью выше приведенных формул необходимо определить и расчетную реактивную мощность по формуле:
Определяем общую расчетную мощность для группы приемников
Определяем расчетный ток для группы приемников
5. КОМПЕНСАЦИЯ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ
При естественном коэффициенте мощности линии или ТП меньше 0,95 рекомендуется компенсация реактивной мощности.
В проекте необходимо выбрать конденсаторные батареи БК для ТП и установить их на шинах 0,4 кВ ТП. Порядок расчета следующий:
По естественному коэффициенту мощности (таблица 4.1) определяется, где и когда необходима компенсация. Определяется величина реактивной мощности Q к , которую необходимо компенсировать до соsц= 0,95.
где Q ест -естественная (до компенсации) реактивная мощность:
Выбирается мощность конденсаторных батарей Q бк , при этом переком-пенсация не рекомендуется:
Номинальные мощности конденсаторных батарей на напряжение 0,38 кВ квар следующие: 20, 25, 30, 40, 50, 75, 100, 125, 150, и т.д.
Есть БК, номинальная мощность которых отличается от перечисленных; Рекомендуется устанавливать БК, если Q бк ?25 квар [3].
Определяется нескомпенсированная реактивная мощность:
Рассчитывается полная нагрузка трансформаторных подстанций с учетом компенсаций:
Коэффициенты мощности после компенсации.
Данные по компенсации реактивной мощности сводятся в таблица 5.
Расчетные величины ТП показаны в таблице 5, выбор БК можно быстро производить по номограммам [3]. Данные для одного трансформатора.
Таблица 5 - Сводные данные по компенсации реактивной мощности
6. ВЫБОР ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
Номинальная мощность трансформаторов 10/0,4 кВ выбирается по экономическим интервалам нагрузок, в зависимости от шифра нагрузки, полной расчетной мощности, среднесуточной температуры охлаждающего воздуха, наличия автономных источников для обеспечения нормативных уровней надежности электроснабжения сельскохозяйственных потребителей. Выбор установленной мощности трансформаторов одно и двух трансформаторных подстанций производится по условиям их работы, в нормальном режиме исходя из условия:
где S р - расчетная нагрузка подстанции, кВА;
n - количество трансформаторов проектируемой подстанции определяется в соответствии [5].
S эк min , S эк max - соответственно, минимальная и максимальная границы экономического интервала нагрузки трансформатора принятой номинальной мощности, в зависимости от зоны сооружения подстанции и вида нагрузки потребителей, таблица 5.
Таблица 6 -экономический интервал нагрузки (кВА) для выбора номинальной мощности трансформатора напряжением 10/0,4 кВ, устанавливаемой в ОЭС Урала (I зона)
Номинальная мощность трансформатора, кВА
Принятые по номинальные мощности трансформаторов проверяются по условиям их работы в нормальном режиме эксплуатации по допустимым систематическим нагрузкам, а в послеаварийном режиме - по допустимым аварийным перегрузкам. Для нормального режима эксплуатации подстанции номинальные мощности трансформаторов проверяются по условию:
Расчет трансформаторной подстанции:
Шифр нагрузки 3.1 (производственная нагрузка);
Нагрузка S Р /2=73 кВА попадает в экономический интервал с S эк. min =46кВА и S эк. max =85кВА трансформатора S ном =40кВА;
Допустимая систематическая нагрузка трансформатора 40 кВА К С =1,65.
73/40=1,83<1,59 -условие не выполняется, поэтому принимаем трансформатор 63кВА. 73/63=1,2<1,59 -условие выполняется Окончательно выберем его после проверки по допустимой перегрузке.
Допустимая аварийная перегрузка трансформатора К АВ =1,75. При выходе одного трансформатора из строя 146/63=2,3 -условие не выполняется, поэтому к установке принимаем ТП2х100 кВА.
Таблица 6.2 - Данные, полученные путем расчетов
Потери энергии в трансформаторах находятся по формуле:
где ДР х , ДР к -- потери мощности холостого хода и короткого замыкания в трансформаторе;
ф --время максимальных потерь, определяется по табл. 4.2 [13].
Данные расчета сводятся в таблицу 6.2.
7. РАСЧЕТ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
Согласно ПУЭ от перегрузок необходимо защищать силовые и осветительные сети, выполненные внутри помещений открыто проложенными изолированными незащищенными проводниками с горючей изоляцией; силовые сети, когда по условию технолотческого процесса или режима их работы могут возникать длительные перегрузки; сети взрывоопасных помещений или взрывоопасных наружных установок независимо от условий технологического процесса или режима работы сети.
Для защиты электрических сетей напряжением до 1 кВ применяют плавкие предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле магнитных пускателей.
Для защиты электрических сетей от токов КЗ служат плавкие предохранители. Они являются простейшими аппаратами токовой защиты, действие которых основано на перегорании плавкой вставки. Предохранители являются токоограничивающими аппаратами, так как в них обеспечивается околодуговое пространство и отключение цепи настолько быстро, что при больших кратностях тока в предохранителе ток не успевает достигнуть предельного значения.
Магнитные пускатели предназначены главным образом для дистанционного управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором до 100 кВт; для пуска непосредственным подключением к сети и останова электродвигателя и реверса. В исполнении с тепловым реле пускатели также защищают управляемый электродвигатель от перегрузки. Магнитный пускатель представляет собой трехполюсный контактор переменного тока с прямоходовой магнитной системой, в который дополнительно встроены два тепловых реле защиты, включенных последовательно в две фазы цепи ЭД.
Автоматические выключатели предназначены для автоматического размыкания электрических цепей при анормальных режимах (КЗ и перегрузки), для редких оперативных включений (3-5 в час) при нормальных режимах, а также для защиты цепей от недопустимых снижениях напряжения. Для защиты от токов КЗ в автоматическом выключателе применяется электромагнитный расцепитель мгновенного действия. Тепловой (обычно биметаллический) расцепитель предназначен для защиты от перегрузок, за счет изгибания биметаллической пластины. Расцепитель минимального напряжения срабатывает при недопустимом снижении напряжения в сети (30-50%). Такие расцепители применяют для ЭД, самозапуск которых нежелателен при самопроизвольном восстановлении питания.
Произведем выбор аппаратов защиты, устанавливаемых на силовые группы в ВРУ.
I р = 46,5 А - расчетный ток группы;
Выбираем автоматический выключатель серии ВА 51Г-31, I н.а. = 100 А,
Выбираем кабель для данной группы. Выбор сечения кабеля производим по условию:
где: I доп =54- допустимый ток для кабеля данного сечения, А.
I н.дв. =46,5. Выбираем кабель ВВГ (4Ч10) для прокладки на лотках.
Аналогично выбираем автоматические выключатели и кабели для остальных групп и заносим в таблицу 7.
Таблица 7 - Выбор автоматических выключателей и проводов
Электромагнитные пускатели выбирают из условия:
U н.п ? U н.уст , (7.3) I н.п. I н.дв. , (7.4)
где: I н.п - номинальный ток пускателя, А;
I пуск.лв - пусковой ток электродвигателя, А.
Кран состоит из четырех двигателей АИР112М4У3 и дух двигателей АИР100L6. Для 4 двигателей подбираем магнитный пускатель ПМ12 025201,
Проверяем выполняются ли условия по формулам (7.3) и (7.4):
Условия выполняются, следовательно, пускатель выбран верно.
Для двух АИР100L6 выбирает ПМ12-010201.
Для остальных токоприемников выбор магнитных пускателей проводим аналогично. Результаты расчетов сводим в таблицу 7.1.
Таблица 7.1 - Выбор магнитных пускателей
Станок для фрезеровки электрокартонных колец
Вертикально-сверлильный станок 2Н135
8. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОЛНИЕЗАЩИТЫ РЕМОНТНОГО ЦЕХА
Требуемая степень защиты зданий, сооружений и открытых установок от воздействия атмосферного электричества зависит от взрывопожароопасности названных объектов и обеспечивается правильным выбором категории устройства молниезащиты и типа зоны защиты объекта от прямых ударов молнии.
Степень взрывопожароопасности объектов оценивается по классификации Правил устройства электроустановок (ПУЭ). Инструкция по проектированию и устройству молниезащиты СН 305-- 77 устанавливает три категории устройства молниезащиты (I, II, III) и два типа (А и Б) зон защиты объектов от прямых ударов молнии. Зона защиты типа А обеспечивает перехват на пути к защищаемому объекту не менее 99,5 % молний, а типа Б - не менее 95%.
По I категории организуется защита объектов, относимых по классификации ПУЭ к взрывоопасным зонам классов В-1 и В-П (см. гл. 20). Зона защиты для всех объектов (независимо от места расположения объекта на территории РФ и от интенсивности грозовой деятельности в месте расположения) применяется только типа А.
По II категории осуществляется защита объектов, относимых по классификации ПУЭ к взрывоопасным зонам классов В-1а, В-16 и В-Па.
Тип зоны защиты при расположении объектов в местностях со средней грозовой деятельностью 10 ч и более в год определяется по расчетному количеству N поражений объекта молнией в течение года:
при N<=1 достаточна зона защиты типа Б; при N> 1 должна обеспечиваться
зона защиты типа А. Порядок расчета величины N показан в нижеприведенном примере. Для наружных технологических установок и открытых складов, относимых по ПУЭ к зонам класса В-1г, на всей территории РФ (без расчета N) принимается зона защиты типа Б.
По III категории организуется защита объектов, относимых по ПУЭ к пожароопасным зонам классов П-1, П-2 и П-2а. При расположении объектов в местностях со средней грозовой деятельностью 20 ч и более в год и при N>2 должна обеспечиваться зона защиты типа А, в остальных случаях -- типа Б. По III категории осуществляется также молниезащита общественных и жилых зданий, башен, вышек, труб, предприятий, зданий и сооружений сельскохозяйственного назначения. Тип зоны защиты этих объектов определяется в соответствии с указаниями СН 305--77.
Объекты I и II категорий устройства молниезащиты должны быть защищены от всех четырех видов воздействия атмосферного электричества, а объекты III категории -- от прямых ударов молнии и от заноса высоких потенциалов внутрь зданий и сооружений.
Защита от электростатической индукции заключается в отводе индуцируемых статических зарядов в землю путем присоединения металлического оборудования, расположенного внутри и вне зданий, к специальному заземлителю или к защитному заземлению электроустановок; сопротивление заземлителя растеканию тока промышленной частоты должно быть не более 10 Ом.
Для защиты от электромагнитной индукции между трубопроводами и другими протяженными металлокоммуникациями в местах их сближения на расстояние 10 см и менее через каждые 20 м устанавливают (приваривают) металлические перемычки, по которым наведенные токи перетекают из одного контура в другой без образования электрических разрядов между ними.
Защита от заноса высоких потенциалов внутрь зданий обеспечивается отводом потенциалов в землю вне зданий путем присоединения металлокоммуникации на входе в здания к заземлителям защиты от электростатической индукции или к защитным заземлениям электроустановок. Для защиты объектов от прямых ударов молнии сооружаются молниеотводы, принимающие на себя ток молнии и отводящие его в землю.
Объекты I категории молниезащиты защищают от прямых ударов молнии отдельно стоящими стержневыми, тросовыми молниеотводами или молниеотводами, устанавливаемыми на защищаемом объекте, но электрически изолированными от него.
Зона защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h?150 м приведена на рисунке 2, где Н -- высота троса в середине пролета. С учетом стрелы провеса троса сечением 35--50 мм 2 при известной высоте опор Н оп и длине пролета -a .
Здание расположено в Курганской области, имеет размеры:
Определяем по классификации ПУЭ класс взрывопожароопасной зоны для проектируемого объекта.
Зоны, расположенные в помещениях, в которых хранятся или обращаются твердые горючие вещества по классификации ПУЭ относится к классу П-2а и относится к III категории устройства защиты объекта от воздействия атмосферного электричества.
Определяем требуемый тип защиты для цеха.
Таблица 7 - Зависимость среднегодового числа ударов молнии в 1 км 2 земной поверхности от интенсивности грозовой деятельности
Интенсивность грозовой деятельности П ч , ч
Среднее число ударов молнии в год на 1 км 2 , n
По карте среднегодовой продолжительности гроз находим, что интенсивность грозовой деятельности на территории Урала составляет 40…60 ч в год. Согласно таблице 7 такой интенсивности соответствует среднегодовое число ударов молнии, приходящееся на 1 км 2 площади, равное n = 4. Ожидаемое число поражений лесопильного цеха молнией в течение года при отсутствии молниеотвода определяется по формуле:
N = [(В+6h)(А+6h) - 7,7h 2 ]n · 10 -6 (8.1)
N=[(11,6+6·5)(26,4+6·5) - 7,7·5 2 ] ·4 · 10 -6 =0,009
Так как N<1, то принимаем зону защиты типа Б.
Выписываем геометрические размеры зоны защиты типа Б:
где H о - высота конуса зоны защиты; H - высота троса в середине пролета;
R o - радиус зоны защиты на высоте защищаемого объекта;
R x - радиус зоны защиты на уровне земли; H x - высота защищаемого объекта.
Определяем высоту троса в середине пролета.
Н=(В/2+1,85H x )/1,7=(11,6/2+1,85?5)/1,7=8,85 м;
Определяем высоту конуса зоны защиты.
Находим радиус зоны защиты на высоте защищаемого объекта.
Находим радиус зоны защиты на уровне земли.
Выполняем проверки на защищенность объекта:
8,14 м > 5 м -условие выполняется ;
5,81 м > 5,8 м -условие выполняется;
Рисунок 2 - Зона защиты одиночного тросового молниеотвода.
9. РАСЧЕТ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
Заземление - одна из основных защитных мер. Это преднамеренное соединение частей электроустановок с заземляющим устройством, которым принято считать заземлители и заземляющие проводники. В качестве заземлителей используются стержни из стали, забитые в землю вертикально и соединенные между собой под землей приваренной к ним стальной соединительной полосой.
Благодаря защитному заземлению, напряжение под которое может попасть человек, прикоснувшийся к заземленному оборудованию в аварийном режиме, значительно снижается.
Произведем расчет заземляющего устройства лесопильного цеха.
В зависимости от напряжения и типа электроустановки принимаем нормированное значение сопротивления заземляющего устройства r з = 4 Ом.
Сопротивление растеканию тока вертикального электрода определяется по формуле:
где рас - расчетное удельное сопротивление грунта, Омм;
k - числовой коэффициент вертикального заземлителя : для
d - внешний диаметр трубы или диаметр стержня, м;
h ср - глубина заложения, равная расстоянию от поверхности
земли середины трубы или стержня, м .
Расчетное удельное сопротивление грунта рас определяется по формуле:
где k с - коэффициент сезонности, принимаемый в зависимости от климатической зоны;
k - коэффициент, учитывающий состояние грунта при измерении; изм - значение удельного сопротивления грунта, полученное при измерении, Ом·м.
Для Курганской области принимаем k с = 1,65, k = 1, изм = 200 Ом·м.
Тогда по формуле (6.2) : рас = 1,65·1·200=330 Ом·м.
Согласно требованиям ПУЭ длину электрода принимаем равной 3 м., внешний диаметр стержня принимаем 0,016 м., а глубину заложения h ср принимаем равной 0,6 м. Тогда по формуле (6.1) сопротивление растеканию тока будет равно:
Сопротивление горизонтального заземлителя (полосы связи) определим по формуле:
где - длина горизонтального заземлителя, м;
k - коэффициент формы горизонтального заземлителя, для круглого сечения k = 1;
d - диаметр круглой стали или ширина полосы прямоугольного сечения, м;
h - глубина заложения горизонтального заземлителя, м.
Длина горизонтального заземлителя принимается равной 120 м. Тогда по формуле (6.3):
Так как в данном случае естественные заземлители не используются, то принимается сопротивление искусственного заземлителя равное сопротивлению заземляющего устройства: r иск = r з = 4 Ом
Теоретическое число вертикальных электродов определяется по формуле:
Принимаем число заземлителей 18 штук. По графикам определяем коэффициенты экранирования вертикальных и горизонтальных заземлителей в и г . Они определяются в зависимости от числа вертикальных заземлителей и от отношения a / l.
где а - расстояние между стержнями, м;
L - длина полосы связи (периметр заземляющего контура), м.
Отношение а / l = 6,7 / 3 =1,3 . Тогда коэффициенты экранирования
Действительное число стержней с
Проектирование системы освещения электронагревательных установок курсовая работа. Физика и энергетика.
Реферат: Налоговые правонарушения 10
Курсовая работа по теме Форматирование символов
Практическое задание по теме Аудит финансового состояния предприятия
Курсовая работа по теме Особенности кредитного рынка Казахстана
Статья: Жизнь под давлением
Механизм Правового Регулирования Диссертация
Реферат: Модели атомных ядер
Пищевая Зависимость Реферат
Реферат: Education In The 2001 Election Essay Research
Рассказ Про Плавáние Эссе 4 Класс
Система Образования В Республике Беларусь Реферат
Бухгалтерский учет и документальное оформление кассовых операций
Роль Экономики В Жизни Общества Сочинение
Реферат: Форсированное строительство социализма в СССР
Дипломная работа по теме Организация работы общедоступной столовой в центре города на 60 мест. Технологические расчеты горячего и холодного цеха
Контрольная работа по теме Принципы дифференциации заработной платы. Амортизация основных производственных фондов
Реферат: Проблема создания промышленных агрегатов для утилизации твердых углеродистых отходов
Пособие по теме Работа с произведением искусства
Реферат Работа С Родителями
Курсовая работа по теме Создание благоприятных условий труда в ИП 'Щелкунов' (Интерьер-купе)
Особенности состояния процесса самопознания у учащихся 7 класса специальной (коррекционной) школы 6 вида - Психология дипломная работа
Роль авторитета батьків в вихованні культури поведінки дошкільників - Педагогика курсовая работа
Джордж Оруэлл: история жизни и творчества - Литература курсовая работа