Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта склада сырья №2

Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта склада сырья №2

МИНИСТЕРСТВО ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Командно-инженерный институт

Кафедра пожарной профилактики и предупреждения чрезвычайных ситуаций

Курсовая работа

по дисциплине «Безопасность инженерных систем»

Тема: «Пожарно-техническая экспертиза электротехнической части проекта склада сырья №2».

МИНСК 2012

Исходные данные:

·        Применяемое вещество: фенопласт

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

·        Категория электроснабжения объекта: 2.

1. Характеристики электрической сети:

Электропроводка/Аппарат защиты

Участок: 2КРУ-3РП /СБВнг 3х150,60 м в земле/ А3144 (Iн=600 А).

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

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

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

Участок: 4ЩС-двигат. ПРТО 4х1,5, 20 м. в газ.трубе АП50-3Т (Iн=16 А)

Участок: 5ЩО-раб. освещ. АВВГ 2х2,5, 24 м в трубе а=6 м АЕ1031-11 (Iн=16 А)

2. Электрооборудование:

·        Распределительные устройства:

Номер по схеме / Установленная мощность / Коэффициент спроса:

2КРУ / 600 кВт / Кс=0,8

3РП / 340 кВт / Кс=0,8

ЩС / 50 кВт / -

ЩС / 5,5 кВт / -

ЩО / 4 кВт / -

·        Двигатель: МА-142-1/4, Р_н=5,5 кВт, coj=0,84, h=86%, К_п=6. Исполнение 0ExiIICT6.

·        Магнитный пускатель и тепловое реле: ПМЕ-222,ТРН-20,I_o=10 А.

·        Ключ управления: КУ-90.Исполнение IP44.

·        Светильники общего освещения:В2Г-150, кол-во 20 шт.,Р_н=200Вт. Исполнение 1ExdIIАT4.

. Расчетные данные заземляющего устройства:

·        Тип схемы заземления: а(в ряд).

·        Соединительная полоса: сталь Ст.40х4, глубина заложения 0,8м.

·        Сопротивление естественных заземлителей: 100Ом

·        Измеренное удельное сопротивление грунта: ρ_изм =300Ом×м.

·        Осадки перед измерением: осадки не выпадали.

4. Данные для проектирования молниезащиты:

·        Здание: длина L=36 м, ширина S =14 м, высота h=12 м.

·        Категория молниезащиты - I,

·        Степень надежности - 0,999,

·        Тип молниеотвода: многократный стержневой,

·        точки установки: № 9, 15, 27, 33

·        Тип трубы: ГО (газоотводная труба), точки установки трубы № 13, высота 1,5 м.

электроснабжение взрывопожарный экспертиза склад

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

По условию на складе сырья №2 обращается фенопласт (горючая пыль). Хранится фенопласт в мешках и складируется деревянных поддонах. Транспортируется вручную.

Фенопласт - горючий порошок. Плотность 1500 кг/м³, температура плавления 80^оС Нижний концентрационный предел воспламенения 36,8 г/м³, температура воспламенения аэровзвеси - 470˚С, температура тления - 227˚С, температура самовоспламенения - 485˚С [1]. Микрочастицы фенопласта с воздухом образуют на складе сырья №2 взрывоопасную смесь при нормальной работе, объем взрывоопасной смеси превышает 5% свободного объема помещения. Исходя из этого, делаем вывод, что на складе сырья №2 будет образовываться взрывоопасная зона В-ΙΙ, которая занимает весь объем помещения (п.7.3.45[1]).

Зона класса В-II - зона, расположенная в помещении, в которой выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы (например, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов).

Определяем группу взрывоопасной смеси фенопласта с воздухом.

На основании расчетов делаем вывод, что группа взрывоопасной смеси Т4 (табл.7.3.2 [1]).

Согласно п.7.3.65, 7.3.63, т.7.3.10 - 7.3.12 [1]определяем требования:

а) во взрывоопасных зонах классов В-II рекомендуется применять электрооборудование, предназначенное для взрывоопасных зон со смесями горючих пылей и волокон с воздухом;

при отсутствии такого оборудования допускается во взрывоопасных зонах класса В-II применять взрывозащищенное электрооборудование, предназначенное для работы в средах с взрывоопасными смесями газов и паров с воздухом;

б) двигатели - взрывобезопасное исполнение (при соблюдении требований а);

в) электрические аппараты и приборы - взрывобезопасное исполнение ( при соблюдении требований а);

г) стационарные светильники - повышенной надежности против взрыва  при соблюдении требований а).

. Характеристика схемы электроснабжения, силового и осветительного электрооборудования

Из условия категория электроснабжения объекта II.

Электроприемники II категории - это электроприемники, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, к массовому простою рабочих, механизмов, промышленного транспорта, нарушению нормальной деятельности значительного числа городских и сельских жителей. Группа потребителей II категории является наиболее многочисленной в большинстве отраслей промышленности. Рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых ИП.

При нарушении электроснабжения одного ИП допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригадой. Допускается питание по одной воздушной линии, в том числе с кабельной вставкой, если обеспечена возможность проведения аварийного ремонта этой линии за время не более 1 сут. Кабельные вставки этой линии должны выполняться двумя кабелями, каждый из которых выбирается по длительно допустимой нагрузке линии. Допускается питание ЭП II категории по одной кабельной линии, состоящей не менее чем из двух кабелей, присоединенных к одному общему аппарату. При наличии централизованного (передвижного) складского резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 суток допускается питание от одного трансформатора.

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

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

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

Трансформаторные подстанции (ТП) с электрооборудованием общего назначения (без средств взрывозащиты) сооружать непосредственно во взрывоопасных зонах любого класса запрещается. Их располагают либо в отдельных помещениях, в том числе прилегающих к взрывоопасным зонам, либо снаружи, вне взрывоопасной зоны.

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

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

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

УЧАСТОК 2КРУ - 3РП

Электропроводка выполнена кабелем СБВнг 3×150 (кабель с медными токоведущими жилами с изоляцией из полиэтилена в оболочке из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожароопасности, с тремя основными жилами номинальным сечением 150 мм²), проложенный в земле длиной 60 м. Согласно п.2.3.37 [1] на территориях промышленных предприятий кабельные линии должны прокладываться в земле, туннелях, блоках, каналах, по эстакадам, в галереях и по стенам зданий.

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

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

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

УЧАСТОК 3РП-3ЩС

Электропроводка выполнена кабелем ВАШп 4×50 (кабель с алюминиевыми токоведущими жилами, изоляция и оболочка из поливинилхлоридного пластиката, защитный покров типа Шп, четырехжильный с номинальным сечением 50 мм²), проложенный в водогазопроводной трубе длиной 10 м.

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

УЧАСТОК 3РП-5ЩО

Электропроводка выполнена кабелем ВВБбГ 3×185+1×95 (кабель с медными токоведущими жилами, изоляция и оболочка из поливинилхлоридного пластиката, бронированный, защитный покров отсутствует, с тремя основными жилами номинальным сечением 185 мм² и одной нулевой жилой номинальным сечением 95 мм²), проложенный на скобах длиной 40 м.

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

УЧАСТОК 5ЩО - рабочее освещение

Электропроводка выполнена кабелем АВВГ 2×2.5 (кабель с алюминиевыми токоведущими жилами с изоляцией и оболочкой из ПВХ пластиката, без наружного покрова, двужильный с номинальным сечением жил 2,5 мм²), проложенный на тросах (открыто), расстояние до первого светильника 24 м, расстояние между светильниками 6 м.

Данный участок защищается аппаратом защиты АЕ1031-11 с номинальным током аппарата 25 А и номинальным током комбинированного расцепилеля 16 А.

Рабочее освещение обеспечивается светильники серии В2Г-200АМС с исполнением по ГОСТ 1ЕхdIIAТ4 в количестве 20 шт и мощностью каждого светильника 200 Вт.

Исполнение по ГОСТ - 1ЕхdIIAТ4: уровень взрывозащиты 1 - взрывобезопасное электрооборудование - электрооборудование, в котором взрывозащита обеспечивается как при нормальном режиме работы, так и при призванных вероятных повреждениях, определяемых условиями эксплуатации, кроме повреждений средств взрывозащиты; знак Ех - соответствие ГОСТ 12.2.020-76; знак d - вид взрывозащиты "взрывонепроницаемая оболочка"; знак IIA - электрооборудование подгруппы IIA; знак Т4 - электрооборудование температурного класса Т4.

Для ответвлений к светильникам используются пластмассовые ответвительные коробки КОР 73 и КОР 74 со степенью защиты оболочки IР43: первая характеристическая цифра 4 - защита от проникновения внешних твердых предметов диаметром более 1 мм; вторая характеристическая цифра 3 - защита от вредного воздействия в результате дождевания (под углом 60˚).

УЧАСТОК 3ЩС-6ЩС

Электропроводка выполнена кабелем АППБ 3×120+1×70 (кабель с алюминиевыми токоведущими жилами, изоляция и оболочка из полиэтилена, бронированный с джутовым наружным покровом, с тремя основными жилами номинальным сечением 120 мм² и одной нулевой жилой номинальным сечением 70 мм²), проложенный в лотках длиной 60 м.

Данный участок защищается выключателем АЗ144 с номинальным током комбинированного расцепителя 300А.

УЧАСТОК 6ЩС - двигатель

Электропроводка выполнена проводом ПРТО 4×1,5 (провод силовой изолированный с медными токоведущими жилами, с резиновой теплостойкой изоляцией, в оплетке из стекловолокна четырехжильный с жилами номинальным сечением 1,5 мм²), проложенный в водогазопроводной трубе длиной 20 м.

Данный участок защищается аппаратом защиты АП50-3Т с номинальным током аппарата 50 А и номинальным током теплового расцепилеля 16 А.

В конце участка установлен двигатель серии МА-142-1/4 с мощностью 5,5 кВт, коэффициентом загрузки 0,84, коэффициентом полезного действия 86% и коэффициентом пуска 6. Магнитный пускатель устанавливается непосредственно у силового электрооборудования.

Электродвигатель и магнитный пускатель имеют маркировку по взрывозащите по ГОСТ 0ЕхiIICТ6: уровень взрывозащиты 0 - особовзрывобезопасное электрооборудование - взрывозащищенное электрооборудование, в котором по отношению к взрывобезопасному электрооборудованию приняты дополнительные средства взрывозащиты, предусмотренные стандартами на виды взрывозащиты; знак Ех - соответствие ГОСТ 12.2.020-76; знак i - вид взрывозащиты "искробезопасная электрическая цепь"; знак IIС - электрооборудование подгруппы IIС; знак Т6 - электрооборудование температурного класса Т6.

Ключ управления КУВ-90, установленный при двигателе, имеет степень защиты оболочки IР44: первая характеристическая цифра 4 - защита от проникновения внешних твердых предметов диаметром более 1 мм; вторая характеристическая цифра 4 - защита от вредного воздействия в результате сплошного обрызгивания.

3. Экспертиза соответствия конструктивного исполнения силового и осветительного электрооборудования

Проверку на соответствие конструктивного исполнения силового и осветительного оборудования нормам и требованиям взрывопожарной безопасности, а также требованиям ПУЭ выполним в виде таблицы 1.

Таблица 1

Вывод: Электрооборудование: ключ управления КУ-90, ответвительные коробки, расположенное в складе сырья не соответствует требованиям ПУЭ и взрывопожарной безопасности по уровню взрывозащиты и подлежит замене.

Аналогично произведём проверку соответствия электропроводников нормам и требованиям взрывопожарной безопасности, а также требованиям ПУЭ с учётом класса зоны и конструктивных характеристик проводов и кабелей табл.2.

Таблица 2. Экспертиза конструктивных элементов электропроводки схемы электроснабжения склада сырья №2

Вывод

Прокладка кабелей ПРТО и АВВГ не соответствуют требованиям ПУЭ и взрывопожарной безопасности по способу прокладки (п. 7.3.118, табл.7.3.14[1]).

Все остальные электропроводники соответствуют нормам и требованиям взрывопожарной безопасности, а также требованиям ПУЭ.

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

Расчет сечения проводников по допустимой потере напряжения

Участок 2КРУ - двигатель.

По таблице П2.1 приложения 2 [9] для силовой сети при S_т=800 кВ·А, соsφ=0,8 и К_з.т.=0,7 определяем допустимую потерю напряжения

Фактическая потеря напряжения  на отдельных участках сети определяется по формуле:

где - расчетная или рабочая мощность нагрузки в конце соответствующего участка сети, кВт; - расстояние от начала рассматриваемого участка сети до нагрузки, м;  - сечение проводника этого участка сети, мм²;  - коэффициент, учитывающий напряжение, систему питания и материал проводника этого участка, определяется по табл. П2.2 приложения 2 [9].

Определяем фактическую суммарную потерю напряжения на участках сети по формулам:

Сравниваем допустимую и фактическую потерю напряжения:

Следовательно, сечение проводников на участке выбрано правильно.

Участок 2КРУ - рабочее освещение.

По таблице П2.1 приложения 2 [9] для осветительной сети при S_т=800 кВ·А, соsφ=0,8 и К_з.т.=0,7 определяем допустимую потерю напряжения  

Определяем фактическую суммарную потерю напряжения на участках сети по формулам:

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

Сравниваем допустимую и фактическую потерю напряжения:

Следовательно, сечение проводников на участке выбрано не правильно.

Выбор (экспертиза) аппаратов защиты

Участок 6ЩС - двигатель.

Рассчитываем номинальный ток электродвигателя

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

Определяем необходимое сечение жил кабеля в соответствии c условием  (двигатель с короткозамкнутым ротором и расположен во взрывоопасной зоне В-II (п.7.3.97 [1]). По табл.1.3.4[1] выбираем при сечении S=1,5 мм² при котором:

Проверяем тепловое реле ТРН-20 в соответствии с условием . Для реле

ТРП-20 соответственно , следовательно, условие выполняется. По условию  проверяем нагревательный элемент реле. Для выполнения условия тепловое реле необходимо отрегулировать. Рассчитываем количество делений, на которое необходимо повернуть поводок регулятора реле, выбираем .

В связи с целой дискретностью регулировки шкалы теплового реле, полученное значение N округляем до 2. Таким образом, возможна защита тепловым реле ТРН-20 с током нулевой уставки , при этом поводок регулятора необходимо установить на делении «2».

Проверяем автомат серии АП50-3Т с . В соответствии с условием и  проверяем автомат.

Следовательно, автомат серии АП50-3Т с  выбран правильно.

Проверяем устойчивость работы автомата при пусках двигателя (на отсутствие ложных отключений). Для автомата серии АП50-3Т с  ток срабатывания электромагнитного расцепителя . Пусковой ток двигателя . Проверяем условие . Очевидно, что  т.е. при пусках двигателя не будут происходить ложные отключения.

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

Проверка аппаратов защиты электрической сети по токам короткого замыкания

Проверяем автомат АП50-3Т на надежность отключения тока КЗ. При этом учитываем, что минимальное значение тока КЗ будет при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Защита обеспечивается надежно, если выполняется условие:

По формуле:

.

Значения  определяется по формуле:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Тогда

Проверяем условие:

Условие выполняется

Проверяем автомат АП50-3Т по надежности отключения тока КЗ в начале группы, , т.е. по предельной отключающей способности. Максимальное значение тока КЗ будет иметь при трехфазном замыкании на выходных зажимах автомата.

Предельная отключающая способность будет обеспечена, если выполняется условие:

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

По формуле:

Тогда

Проверяем следующее условие:  Условие удовлетворяется. Следовательно, аппарат защиты АП50-3Т соответствует по предельному току отключения.

Участок 5ЩО - рабочее освещение.

Рассчитываем рабочий ток нагрузки, учитывая, что мощность каждого светильника 200Вт, соsφ=1 (для ламп накаливания):

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

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

Следовательно, сечение жил кабеля выбрано правильно.

Проверяем автомат серии АЕ1031-11 с . В соответствии с условием и  проверяем автомат.

Следовательно, автомат серии АЕ1031-11 с  выбран правильно.

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

 выполняется

Проверка аппаратов защиты электрической сети по токам короткого замыкания

Проверяем автомат АЕ1031-11 на надежность отключения тока КЗ. При этом учитываем, что минимальное значение тока КЗ будет при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Защита обеспечивается надежно, если выполняется одно из условий:

По формуле:

.

Значения  определяется по формуле:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Тогда

Проверяем условие:

 Условие не выполняется

Проверяем автомат АЕ1031-11 по надежности отключения тока КЗ в начале группы, , т.е. по предельной отключающей способности. Максимальное значение тока КЗ будет иметь при трехфазном замыкании на выходных зажимах автомата.

Предельная отключающая способность будет обеспечена, если выполняется условие:

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

По формуле:

Так как , то индуктивным сопротивлением можно пренебречь.

Тогда

Проверяем следующее условие:  Условие удовлетворяется. Следовательно, аппарат защиты АЕ1031-11 соответствует по предельному току отключения.

6. Экспертиза заземляющего устройства

Для склада сырья №2 проверить соответствие контура повторного заземления требованиям ПУЭ. Электроустановки имеют рабочее напряжение 380/220 В. Удельное сопротивление грунта, полученное в результате измерений, равно 300 Ом×м. Измерениям не предшествовало выпадение осадков. В качестве вертикальных электродов заземлителя использован уголок 40×40×4 длиной 3 м, забитый на глубину 0,8 от поверхности земли. Расстояние между электродами заземлителя 6 м, количество вертикальных электродов заземлителя 15. В качестве полосы, соединяющей вертикальные электроды заземлителя, используется полосовая сталь 40×4.

Решение

.        Проверяем соответствие конструктивных элементов заземляющего устройства на соответствие требованиям [10].

Проверку выполним в виде таблицы.

Таблица 3

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

r_з ≤ 30 Ом.

3.       Определяем расчетное удельное сопротивление грунта:

По таблице 6.1 [9] принимаем повышающий коэффициент для случая сухого грунта К₃=1,4. Тогда расчетное значение удельного сопротивления грунта равно:

Так как , то принятое в п.2 r_з ≤ 30 Ом можно увеличить в 0,01  раз, т.е. в 4,2 раза. Значит получаем нормированное значение сопротивления заземляющего устройства r_з ≤ 126 Ом.

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

5.       Определяем сопротивление растеканию тока вертикальных электродов заземлителя с учетом коэффициента использования (по табл. 6.2 [9] при n=15, a/l=2 определяем η_в=0,7):

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

где длина l соединительной полосы:

7.       Определяем сопротивление растеканию тока полосы, соединяющей вертикальные электроды заземлителя (с учетом коэффициента использования). По 6.9 [9] при n=15, a/l=2 определяем η_г=0,64:

8.       Определяем общее сопротивление растеканию тока заземляющего устройства по 6.10 [9]:

9.       Сравниваем требуемое сопротивление заземляющего устройства и фактическое расчетное: r_3.ф.< r_з, 6,57 < 126, условие выполняется, следовательно заземляющее устройство сопротивлению соответствует требованиям.

Электрооборудование, подлежащее заземлению или занулению

К частям, подлежащим занулению или заземлению согласно 1.7.33 [1], относятся:

) корпуса электрических машин, трансформаторов, аппаратов, светильников и т. п.;

) приводы электрических аппаратов;

) вторичные обмотки измерительных трансформаторов;

) каркасы распределительных щитов, щитов управления, щитков и шкафов, а также съемные или открывающиеся части, если на последних установлено электрооборудование напряжением выше 42 В переменного тока или более 110 В постоянного тока;

) металлические конструкции распределительных устройств, металлические кабельные конструкции, металлические кабельные соединительные муфты, металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей, металлические оболочки проводов, металлические рукава и трубы электропроводки, кожухи и опорные конструкции шинопроводов, лотки, короба, струны, тросы и стальные полосы, на которых укреплены кабели и провода (кроме струн, тросов и полос, по которым проложены кабели с заземленной или зануленной металлической оболочкой или броней), а также другие металлические конструкции, на которых устанавливается электрооборудование;

) металлические оболочки и броня контрольных и силовых кабелей и проводов напряжением до 42 В переменного тока и до 110 В постоянного тока, проложенных на общих металлических конструкциях, в том числе в общих трубах, коробах, лотках и т. п. Вместе с кабелями и проводами, металлические оболочки и броня которых подлежат заземлению или занулению;

) металлические корпуса передвижных и переносных электроприемников;

) электрооборудование, размещенное на движущихся частях станков, машин и механизмов.

Соединения и присоединения заземляющих и нулевых защитных проводников

Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников между собой должны обеспечивать надежный контакт и выполняться посредством сварки.

Допускается в помещениях и в наружных установках без агрессивных сред выполнять соединения заземляющих и нулевых защитных проводников другими способами, обеспечивающими требования ГОСТ 10434-82 "Соединения контактные электрические. Общие технические требования" ко 2-му классу соединений. При этом должны быть предусмотрены меры против ослабления и коррозии контактных соединений. Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников электропроводки ВЛ допускается выполнять теми же методами, что и фазных проводников.

Соединения заземляющих и нулевых защитных проводников должны быть доступны для осмотра.

Стальные трубы электропроводок, короба, лотки и другие конструкции, используемые в качестве заземляющих или нулевых защитных проводников, должны иметь соединения, соответствующие требованиям ГОСТ 10434-82, предъявляемым ко 2-му классу соединений.

Должен быть также обеспечен надежный контакт стальных труб с корпусами электрооборудования, в которые вводятся трубы, и с соединительным и (ответвительными) металлическими коробками. Места и способы соединения заземляющих проводников с протяженными естественными заземлителями (например, с трубопроводами) должны быть выбраны такими, чтобы при разъединении заземлителей для ремонтных работ было обеспечено расчетное значение сопротивления заземляющего устройства. Водомеры, задвижки и т.п. должны иметь обходные проводники, обеспечивающие непрерывность цепи заземления.

Присоединение заземляющих и нулевых защитных проводников к частям оборудования, подлежащим заземлению или занулению, должно быть выполнено сваркой или болтовым соединением. Присоединение должно быть доступно для осмотра. Для болтового присоединения должны быть предусмотрены меры против ослабления и коррозии контактного соединения.

Заземление или зануление оборудования, подвергающегося частому демонтажу или установленного на движущихся частях или частях, подверженных сотрясениям или вибрации, должно выполняться гибкими заземляющими или нулевыми защитными проводниками.

Каждая часть электроустановки, подлежащая заземлению или занулению, должна быть присоединена к сети заземления или зануления при помощи отдельного ответвления. Последовательное включение в заземляющий или нулевой защитный проводник заземляемых или зануляемых частей электроустановки не допускается.

Проектирование молниезащиты объекта

Уровень молниезащиты - I, а степень защиты - 0,999.

По заданию молниезащита выполняется многократными стержневыми молниеотводами, установленными на защищаемом объекте, что не соответствует требованиям [7]. Поэтому изменим точки установки молниеотводов и дальнейший расчет будем вести с учетом новых точек установки молниеотводов.

Так как в задании не оговорена конструкция заземлителей для отдельно стоящих молниеотводов, то в качестве заземлителей принимаем один железобетонный подножник длиной не менее 2 м.

Опоры отдельно молниеотводов могут выполняться из стали любой марки, железобетона или дерева.

Стержневые молниеприемники должны быть изготовлены из стали любой марки сечением не менее 100 мм² и длиной не менее 200 мм и защищены от коррозии оцинкованием, лужением или окраской.

Расчет габаритов зоны защиты молниеотвода

Производим расчет необходимой высоты многостержневого молниеотвода для защиты склада сырья №2, h_зд=12 м., длина здания L=36 м., ширина здания S=14 м., высота газоотводящей трубы h_тр=1,5 м. Характер установки многостержневого молниеотвода приведен на рис.1. Так как категория молниезащиты I, то защиту здания необходимо производить отдельно стоящими молниеотводами.

Так, как молниеотводы по условию расположены относительно здания попарно симметрично, то для определения требуемой высоты молниеотводов рассмотрим половину здания с двумя молниеотводами.

Для определения требуемой высоты молниеотвода необходимо задаться первоначальной предполагаемой высотой и в дальнейшем выполнить проверку.

Первоначальную высоту молниеотвода зададим исходя из рассмотрения необходимой зоны защиты.

Рис.1 Схема размещения молниеотводов

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

Для определения высоты молниеотвода воспользуемся упрощенным расчетом. В результате получаем уравнение:

где h - высота молниеотвода, м.

Определяем торцевые области зоны защиты молниеотвода:

Вершина конуса зоны защиты:

Радиус зоны защиты на уровне земли:

Определим внутренние области защиты. Т.К. в нашем случае h<L<2h, то

Значит, что высота молниеотводов, равная 29 м, соответствует требованиям пожарной безопасности и удовлетворяет рассматриваемый вариант с экономической точки зрения.

7. Заключение по результатам пожарно-технической экспертизы проекта

Ø  Категория электроснабжения объекта выбрана не правильно.

Ø  Ключ управления КУ-90 не соответствует по уровню взрывозащиты п.7.3.65 [1].

Ø  Ответвительные коробки КОР 73 и КОР 74 не соответствуют по уровню взрывозащиты п.7.3.65 [1].

Ø  Провод ПРТО не соответствует по и способу прокладки таблица 7.3.14 [1].

Ø  Кабель АВВГ не соответствует по способу прокладки таблица 7.3.14 [1].

Ø  Сети питания рабочего освещения не соответствуют по допустимому падению напряжения.

Ø  Не соответствует сечение жил провода ПРТО на участке 6ЩО-двигатель.

Ø  Не соответствует сечение жил кабеля АВВГ на участке 5ЩО-рабочее освещение.

Ø  Аппарат защиты АЕ1031-11 на участке 5ЩО-рабочее освещение выбран не правильно.

Ø  Аппарат защиты АЕ1031-11 на участке 5ЩО-рабочее освещение не соответствует по надежности отключения тока КЗ при однофазном замыкании в конце защищаемой группы.

Ø  Не соответствует толщина в магистральной шине заземления.

Ø  В соединительном элементе для распределительного устройства не соответствует сечение и толщина.

Ø  В соединительном элементе для силового электрооборудования и соединительном элементе для осветительного электрооборудования не соответствуют диаметры.

Литература

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

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

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

. ТКП 45-2.04-153-2009 Естественное и искусственное освещение.

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

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

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

. Пожарная безопасность инженерных систем. Практические и самостоятельные работы по дисциплине / П46 А.А.Иванович, Н.И.Чайчиц - Мн.: КИИ МЧС РБ, 2006. - 114

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