Экспертиза электротехнической части проекта помещения склада тарного хранения метилдихлорсилана

Кафедра общеобразовательных дисциплин

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Пожарная безопасность электроустановок».

На тему: Экспертиза электротехнической части проекта помещения склада тарного хранения метилдихлорсилана

Содержание курсовой работы

Введение    3

Глава 1 Характеристика технологического процесса и окружающей среды  4

1.1 Краткое описание технологического процесса    4

1.2 Определение физико-химических свойств вещества, обращающегося в производстве         7

1.3 Определение и обоснование класса зоны по ПУЭ        8

1.4 Определение категории и группы взрывоопасной смеси       8

Глава 2 Расшифровка маркировки и проверка соответствия запроектированного электрооборудования классу зоны по ПУЭ     9

2.1 Электродвигатели   9

2.2 Электрические аппараты и приборы (магнитные пускатели) 13

2.3 Электрические светильники     17

2.4. Электропроводки и кабельные линии        18

Глава 3 Проверочный расчет электрических сетей    20

3.1 Силовая сеть (2 участок) 20

3.1.1 Тепловой расчет ответвления к двигателю с короткозамкнутым ротором

3.1.2 Расчет силовой сети по потере напряжения      21

3.1.3 Расчет силовой сети по условиям короткого замыкания    23

3.2 Тепловой расчет осветительной сети (4 участок) 27

3.3 Проверка соответствия сечения кабеля магистральной линии осветительной сети рабочему току (3 участок)     29

3.4 Проверка соответствия кабеля магистральной линии силовой сети рабочему току (1 участок)     29

Глава 4 Обоснование необходимости выполнения молниезащиты здания и её проектное решение     31

Глава 5 Заключение о соответствии запроектированного электрооборудования требованиям пожарной безопасности и ПУЭ  34

Список используемой литературы 37

Введение

легковоспламеняющееся жидкость хранение электротехнический

Развитие экономики государства требует широкого внедрения в практику достижений электротехнической науки. Мы являемся свидетелями все более широкого применения электричества, буквально во всех областях деятельности человека: в промышленности и в сельском хозяйстве, космонавтике и медицине, в сфере услуг.

Электрическая энергия остается самой доступной и удобной для передачи ее на большие расстояния без значительных потерь и преобразования в другие виды энергии.

Вместе с тем следует помнить, что использование электрической энергии связано с пожарной опасностью, с опасностью взрывов при эксплуатации электроустановок во взрывоопасных производствах.

Пожаро- и взрывоопасность электроустановок достигается обязательным соблюдением требований нормативных документов по их проектированию, монтажу и эксплуатации. Вместе с тем в последние годы количество пожаров от электроустановок увеличивается. Имеют место также пожары от разрядов молнии и статического электричества. Поэтому перед работниками пожарной охраны ставятся задачи качественного улучшения надзорных профилактических функций в области пожаро- и взрывоопасного применения электроустановок.

Целью выполнения курсовой работы по дисциплине «Пожарная безопасность электроустановок» надзор за обеспечением пожарной безопасности электроустановок при их проектировании, монтаже и эксплуатации.

Рекомендации по устранению нарушений требований норм пожарной безопасности, выявленных пожарно-технической экспертизой, должны быть на уровне современных достижений науки и техники.

Глава 1     Характеристика технологического процесса и окружающей среды

        

         1.1 Краткое описание технологического процесса

Легковоспламеняющиеся жидкости хранят только в металлической таре и в зданиях, специально предназначенных для этой цели. Горючие жидкости можно хранить в металлической и деревянной таре, которую разрешается устанавливать на открытых площадках.

Хранение легковоспламеняющейся жидкости в таре представляет пожарную опасность, так как в самой таре и в тарных хранилищах могут образоваться взрывоопасные концентрации паров жидкости с воздухом.

При неисправности тары или повреждении ее во время по-грузочно-разгрузочных работ, а также при наличии неплотностей резьбы у пробок и при несвоевременном обнаружении этих неисправностей происходит утечка продукта в помещение. Это может привести к образованию в помещении взрывоопасной смеси. Кроме того, внутри самой тары имеется определенное количество паровоздушной смеси. Чем меньше в таре жидкости, тем больше объем паровоздушной смеси. Такая тара опасна в отношении возможности взрывов.

Причиной воспламенения разлившейся жидкости или взрыва паров в помещении могут быть удары тары при погрузочно-разгрузочных работах или при открывании и закрывании пробок; искры, высеченные инструментом; открытый огонь; неисправностью электропроводки, арматуры, светильников и т. п. При этом пожар часто сопровождается взрывами тары с легковоспламеняющимися жидкостями.

К тарным хранилищам и таре предъявляются следующие пожарно-профилактические требования.

Во избежание утечки продукта тару следует применять только исправную и хранить ее пробками кверху. При этом плотность закрытия пробок должна обеспечивать полную невозможность утечки продукта.

Для предотвращения разрыва тары при хранении или транспортировке от действия высоких температур степень наполнения ее не должна превышать 0,95.

В случае повреждения тары или появления в ней каких-либо неисправностей ее необходимо немедленно удалять со склада.

Порожнюю тару разрешается хранить только отдельно и с закрытыми пробками.

Особую осторожность нужно соблюдать при погрузочно-разгрузочных работах, не допуская падения бочек и ударов их друг о друга или о твердую поверхность грунта и площадок.

Для удаления из хранилищ выделяющихся паров их оборудуют вентиляцией, как правило, естественной. Вентиляционные каналы устраивают из несгораемых материалов. Отверстия каналов защищают огнезащитными сетками и располагают с учетом удельного веса паров жидкостей - обычно в нижних зонах помещения.

Электрооборудование в хранилищах легковоспламеняющихся жидкостей допускается только взрывозащищенного исполнения.

Тарные хранилища легковоспламеняющихся жидкостей должны быть только одноэтажными несгораемыми I или II степени огнестойкости; хранилища горючих жидкостей могут быть двух- и трехэтажными I или II степени огнестойкости. Внутренние подъемники в многоэтажных хранилищах устраивают в отдельных шахтах с несгораемыми стенами. Склады II и III категорий для хранения горючих жидкостей с температурой вспышки паров выше 120° С допускается размещать в зданиях III степени огнестойкости.

Подземные и полуподземные тарные хранилища должны быть только одноэтажными. Хранение легковоспламеняющихся жидкостей с температурой вспышки паров 28° С и ниже в подвальных и полуподвальных помещениях не допускается. На складах III категории жидкости с температурой вспышки паров выше 120°С в количестве до 60 м³ могут храниться в подземных хранилищах из сгораемых материалов, при условии засыпки покрытия слоем утрамбованной земли толщиной не менее 0,3 м и устройства пола из несгораемых материалов.

На территории предприятий и строительств, расположенных вне городской черты, а также на территории совхозов, колхозов и лесозаготовительных организаций разрешается хранить легко-воспламеняющиеся жидкости в таре в количестве не более 5 м³ или горючие жидкости в количестве не более 25 м³ в подземных или полу подземных хранилищах из сгораемых материалов, при условии засыпки стен и перекрытий слоем утрамбованной земли толщиной не менее 0,2 м и устройства пола из несгораемых материалов.

Тарные хранилища разделяются несгораемыми стенами на отдельные секции. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости следует хранить только в отдельных секциях.

Емкость каждой секции хранилища ограничивается: для легковоспламеняющихся жидкостей она должна быть не более 50 м³, для горючих жидкостей - не более 250 м^г. Общая ем -кость хранилища не должна превышать 300 м³ для легковоспламеняющихся жидкостей и 1500 м^ъ для горючих жидкостей.

В виде исключения допускается совместное хранение (в одном помещении) легковоспламеняющихся и горючих жидкостей в таре в количестве не более 30 м^ъ.

В проемах хранилищ во избежание разлития жидкости из, помещения в случае повреждения тары устраивают несгораемые пороги высотой 0,15 м с пандусами. Полы выполняют из. несгораемых материалов со стоками в нефтеловушки.

Из каждой секции хранилища площадью более 100 м² должно быть не менее двух непосредственных выходов наружу.

Предельные расстояния от любой точки пола до выходов допускаются не более 30 м.

Тару можно хранить на полу и на стеллажах. Бочки с легковоспламеняющимися жидкостями, имеющими температуру вспышки паров 28° С и ниже, разрешается укладывать только в один ярус (ряд) по высоте, а с прочими жидкостями - не более чем в два яруса. Количество этажей стеллажа должно быть не более пяти для горючих жидкостей и не более трех для легковоспламеняющихся жидкостей е температурой вспышки паров выше 28° С.

Укладка бочек на стеллажах допускается только в один ярус независимо от рода жидкости.

В каждом штабеле или стеллаже можно укладывать по ширине не более двух бочек и по длине не более 15 бочек. Между штабелями оставляют главные проходы шириной не менее 1,8 м

При хранении жидкостей в резервуарах, устанавливаемых в производственных или складских зданиях, предусматривают отвод паров из резервуара в атмосферу, аварийную емкость, отдельные раздаточные помещения.

Тарные хранилища обеспечивают первичными средствами пожаротушения согласно нормам ГУПО.

         1.2 Определение физико-химических свойств вещества, обращающегося в производстве

Трихлорсилан - ЛВЖ плотностью 1108,7 кг/м³; температура кипения 40,1ºС; температура вспышки 70ºС ; температура самовоспламенения 175ºС; молярная масса 115.

        

         1.3 Определение и обоснование класса зоны по ПУЭ

Класс взрывоопасной зоны: В-Iа (ПУЭ. 7.3.41), так как выделяющиеся пары ЛВЖ не образуют взрывоопасные смеси с воздухом при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

        

         1.4 Определение категории и группы взрывоопасной смеси

Согласно ПУЭ.7.3.60, ПУЭ.Табл.7.3.3 и исходя из физико-химических свойств метилдихлорсилана, взрывоопасная смесь метилдихлорсилана с воздухом относиться к взрывоопасной смеси категории IIС и группе Т2.

Глава 2     Расшифровка маркировки и проверка соответствия запроектированного электрооборудования классу зоны по ПУЭ

         2.1 Электродвигатели

 

ExdpIIAT1 3

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76

- уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»;

Ex - знак стандарта;

d- вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»;

р - вид взрывозащиты: «Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением защитным газом»;

Т1 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1. (ПУЭ. Табл. 7.3.7)

_____________________

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование ». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «1»;

- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1, 2, 3;

Т4 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4.

В круглой рамке:

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка».

_____________________

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

Н - уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «2»;

- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1, 2, 3;

Т4 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4.

В круглой рамке:

Н - вид взрывозащиты: «Повышенная надежность против взрыва (защита вида «е»)».

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка».

_____________________

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

П - уровень взрывозащиты: «Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «1»;

- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1, 2, 3, 4;

Т4 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4.

В круглой рамке:

П - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка».

1ExdIIAT4 3

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76

- уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»;

Ex - знак стандарта;

d - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»;

IIA - подгруппа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIA (ПУЭ. Табл. 7.3.6.);

Т4 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4. (ПУЭ. Табл. 7.3.7)

Заданное электрооборудование

Требования ПУЭ

1ExdpIIAT1- не соответствует (по категории и группе взрывоопасной смеси) Уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»-

ПУЭ. Табл. 7.3.10. Для взрывоопасной зоны класса В-Ia уровень взрывозащиты - «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» - 2

ПУЭ. 7.3.60. Для взрывоопасной смеси метилдихлорсилана с воздухом IIСT2.

  - не соответствует (по категории взрывоопасной смеси)

Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

→ IIA, IIB^(-). (ПУЭ. Табл. П 1.4)

Т4 → Т1, , Т3, Т4. (ПУЭ. Табл. П 1.5 )

- не соответствует (по категории взрывоопасной смеси)

Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

→ IIA, IIВ^(-). (ПУЭ. Табл. П 1.4)

Т1 → Т1, , Т3, Т4. (ПУЭ. Табл. П 1.5)

- соответствует

Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

→ IIA, IIВ,  (ПУЭ. Табл. П 1.4)

Т4 → Т1, , Т3, Т4. (ПУЭ. Табл. П 1.5)

1ExdIIAT4 - не соответствует (по категории взрывоопасной смеси) Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

Т1, , Т3, Т4

         2.2 Электрические аппараты и приборы (магнитные пускатели)

 

ExsIIT1 3

Маркировка по ГОСТ 12.2.020-76

- уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование»;

Ex - знак стандарта;

s - вид взрывозащиты: «Специальный вид взрывозащиты»;

II - группа электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории IIA, IIB, IIC. (ПУЭ. Табл. 7.3.6);

Т1 - температурный класс электрооборудования. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1. (ПУЭ. Табл. 7.3.7)

_____________________

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование ». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «1»;

- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1;

Т1 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1.

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»;

_____________________

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование ». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «1»;

- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1, 2;

Т3 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3.

В круглой рамке:

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»;

П - вид взрывозащиты: «Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением»;

_____________________

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование ». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «1»;

- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1, 2, 3, 4;

Т5 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5.

В круглой рамке:

И - вид взрывозащиты: «Искробезопасная электрическая цепь»;

_____________________

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

Н - уровень взрывозащиты: «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «2»;

- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1, 2, 3, 4;

Т5 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5.

В круглой рамке:

П - вид взрывозащиты: «Заполнение или продувка оболочки под избыточным давлением»;

Заданное электрооборудование

Требование ПУЭ

1ExsIIT1 - не соответствует (по группе взрывоопасной смеси) Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

II → IIA, IIВ,

Т1^(-)

ПУЭ. Табл. 7.3.11. Для взрывоопасной зоны класса В-Ia уровень взрывозащиты - «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» - 2

ПУЭ. 7.3.60. Для взрывоопасной смеси метилдихлорсилана с воздухом IIСT2.

 - не соответствует (по категории и группе взрывоопасной смеси)

Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

1 → IIA^(-). (ПУЭ. Табл. П 1.4)

Т1 → Т1(-). (ПУЭ. Табл. П 1.5)

 - не соответствует (по категории взрывоопасной смеси)

Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

→ IIA^(-). (ПУЭ. Табл. П 1.4)

Т3 → Т1, , Т3. (ПУЭ. Табл. П 1.5)

  - не соответствует (по категории взрывоопасной смеси) Уровень взрывозащиты:  «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»-

→ IIA, IIВ, IIC^(-). (ПУЭ. Табл. П 1.4)

Т1 → Т1, , Т3,Т4, Т5. (ПУЭ. Табл. П 1.5)

- не соответствует (по категории взрывоопасной смеси) Уровень взрывозащиты:  «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»-

→ IIA, IIВ, . (ПУЭ. Табл. П 1.4)

Т1 → Т1, , Т3,Т4, Т5. (ПУЭ. Табл. П 1.5)

         2.3 Электрические светильники

 

_____________________

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

В - уровень взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование ». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «1»;

- наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категории 1;

Т4 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой данное электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп Т1, Т2, Т3, Т4.

В1Б ф

Маркировка по ПИВЭ

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»;

- наивысшая категория для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для смесей категорий: 1. Наличие этого знака (цифры 2) показывает, что в электрооборудовании имеется вид взрывозащиты «Взрывонепроницаемая оболочка»; Б - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным. Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей группы А, Б.

Относим к уровню взрывозащиты: «Взрывобезопасное электрооборудование». (ПУЭ. Приложение 3 к главе 7.3). По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня - «1».

Заданное электрооборудование

Требования ПУЭ

- не соответствует (по категории взрывоопасной смеси)

Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

1 → IIA^(-). (ПУЭ. Табл. П 1.4)

Т4 → Т1, , Т3, Т4. (ПУЭ. Табл. П 1.5)ПУЭ. Табл. 7.3.12. Для взрывоопасной зоны класса В-Ia уровень взрывозащиты - «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» - 2

ПУЭ. 7.3.60. Для взрывоопасной смеси метилдихлорсилана с воздухом IIСT2.

В1Б - не соответствует (по категории и группе взрывоопасной смеси). Уровень взрывозащиты:  «Взрывобезопасное электрооборудование»-

Б → Т1, ,Т3, Т4, Т5 (ПУЭ. Табл. П 1.5).

         2.4 Электропроводки и кабельные линии

участок

         ВВГ - кабель

Жилы - медные

Изоляция - поливинилхлоридная;

оболочка - поливинилхлоридная;

небронированный кабель;

без наружного покрова;

проложен на скобах (по воздуху).

Проверяем соответствие кабеля по конструкции:

ПУЭ. 7.3.93 - соответствует;

ПУЭ. 7.3.102 - соответствует;

ПУЭ. 7.3.108 - соответствует;

Проверяем соответствие кабеля по способу прокладки:

ПУЭ. 7.3.118, табл. 7.3.14 (силовая сеть) - не соответствует

Вывод: Необходимо заменить кабель ВВГ на бронированный кабель - марки ВВБГ.

участок

АППС - провод

жилы - алюминиевые;

изоляция - поливинилхлоридная;

проложен в водогазопроводной трубе.

Проверяем соответствие провода по конструкции:

ПУЭ. 7.3.93 - не соответствует, т.к. во взрывоопасных зонах классов В-I и В-Iа должны применятся провода и кабели с медными жилами

ПУЭ. 7.3.102 - соответствует;

Проверяем соответствие провода по способу прокладки:

ПУЭ. 7.3.118, табл. 7.3.14 (силовая сеть) - соответствует

Вывод: Необходимо заменить данный провод на провод с медными жилами - марки ПГВ, и проложить его в водогазопроводной трубе.

4 участок

         АПВ - провод

Жилы - алюминиевые;

Изоляция - поливинилхлоридная;

Проложен в водогазопроводной трубе

Проверяем соответствие провода по конструкции:

ПУЭ. 7.3.93 - не соответствует, т.к. во взрывоопасных зонах классов В-I и В-Iа должны применятся провода и кабели с медными жилами

ПУЭ. 7.3.102 - соответствует;

Проверяем соответствие кабеля по способу прокладки:

ПУЭ. 7.3.118, табл. 7.3.14 - соответствует

Вывод: Необходимо заменить провод АПВ на провод с медными жилами - марки ПВ.

Глава 3     Проверочный расчет электрических сетей

        

         3.1 Силовая сеть (2 участок)

        

         3.1.1 Тепловой расчет ответвления к двигателю с короткозамкнутым ротором

1.       Определяем номинальный ток электродвигателя:

2.       Определяем пусковой ток электродвигателя:

3.       Определяем расчетный номинальный ток плавкой вставки:

.        Проверяем условие

 - условие не выполняется, следовательно надежность отключения не обеспечивается: для надежого отключения сети при коротком замыкании номинальный ток плавкой вставки должен быть наименьшим ближайшим к расчетному току. Поэтому необходимо заменить заданный предохранитель  с  на предохранитель  с

5.       Определяем расчетный допустимый длительный ток кабеля:

 (т.к. класс зоны В-Iа)

6.       Определяем фактический (табличный) допустимый длительный ток кабеля:

Задано:

ВВБГ 3x25+1x16 - кабель четырехжильный

 

Жилы - медный; Изоляция - поливинилхлоридная; оболочка - поливинилхлоридная; бронированный; проложен на скобах (по воздуху)

=> ПУЭ. Табл. 1.3.6.

7.       Проверяем условие

 - условие выполняется.

8.       Проверка:

- условие проверки выполняется

         3.1.2 Расчет силовой сети по потере напряжения

Нормальная работа электроприемников протекает при номинальном напряжении, соответствующем их паспортным данным. Любое отклонение подведенного напряжения от номинального ухудшает работу электроприемников и условия техники безопасности, а иногда увеличивает пожаровзрывоопасность применяемого электрооборудования.

Так как напряжение сильно влияет на работу электроприемников, необходимо так проектировать и эксплуатировать сеть, чтобы электроприемники работали под напряжением, близким к номинальному.

Поэтому при проверке соответствия параметров силовой сети условиям допустимой потери напряжения добиваемся, чтобы фактическая потеря напряжения не превышала допустимую, т.е.:

1.  По таблице 1 приложения 2 [6] определяем при мощности трансформатора Sт=400 В·А, коэффициенте нагрузки трансформатора Кз=0,8 и коэффициенте мощности суммарной нагрузки cos φ=0,9, допустимая потеря напряжения силовой сети составляет ΔU_доп=7,4%.

2.       По таблице 2 приложения 2 [6] определяем коэффициенты С₁=77 - для первого участка и С₂=77 - для второго участка.

.        Определяем фактическую потерю напряжения на участках:

Суммарная потеря напряжения составит:

.        Проверяем условие

 - условия не выполняется

Предлагаю заменить кабель 1-го участка ВРБн 3x50+1x25, сечение которого не соответствует тепловому расчету, на кабель с большим сечением марки ВРБн 3x95+1x35 и рассчитать:

 - условие выполняется

         3.1.3 Расчет силовой сети по условиям короткого замыкания

Номинальные токи плавких вставок предохранителей, служащих для защиты отдельных участков сети, следует выбирать по возможности минимальными по расчетным токам этих участков или нормальным токам электроприемников.

Аппараты защиты должны надежно отключать аварийный участок при коротком замыкании как в конце линии (когда ток КЗ минимален), так и в ее начале (при максимально возможном токе КЗ).

Если величина тока КЗ окажется меньше номинального тока плавкой вставки, предохранитель не сработает и ток КЗ выведет из строя провода или кабель поврежденного участка линии. Длительно неотключаемые КЗ недопустимы, особенно там, где есть опасность пожара или взрыва, например в пожароопасных и взрывоопасных зонах любого класса.

Обычно обращают серьезное внимание на опасность длительного протекания чрезмерных токов: КЗ, вызывающих перегрев проводов и кабелей, воспламенение их изоляции по всей длине. Но и токи, не вызывающие перегрузки проводников достаточной для воспламенения изоляции по всей длине провода, также могут быть опасными. Электрическая дуга в месте повреждения, если она продолжительное время не отключается, способна вызвать местное воспламенение изоляции. По мере разрушения изоляции КЗ будет перемещаться к источнику питания, пока не возрастет настолько, что кратность окажется достаточной для срабатывания предохранителей.

С другой стороны, если отключающая способность аппарата защиты (предельный ток срабатываний I_пр) окажется меньше величины возможного тока КЗ вначале защищаемого участка, это может привести к повреждению самого аппарата и возникновению дополнительных источников зажигания в месте его установки (например в распределительном устройстве).

Таким образом, в некоторых случаях проверка аппаратов защиты на отключение токов КЗ становился необходимой, а во взрывоопасных зонах она обязательна.

1.  Определяем суммарное активное сопротивление фазной жилы 1 и 2 участков:

где ρ₁=0,019 и ρ₂=0,019 - удельные активные сопротивления материала жил кабелей соответственно 1 и 2 участков (Ом·мм²/м);

. Определяем суммарное активное сопротивление нулевой жилы 1 и 2 участков:

, -сечение нулевой жилы на 1 и 2 участках.

. Определяем суммарное реактивное сопротивление фазной и нулевой жилы:

где а₁ и а₂=0,00007 Ом/м - удельные реактивные сопротивления кабелей 1 и 2 участков.

. Определяем полное сопротивление замкнутой части линии:

где R_д=0,05 Ом - добавочное сопротивление переходных контактов (болтовые контакты на шинах, зажимы на вводах и выводах аппаратов, разъемные аппаратов, контакт в точке КЗ и т.д.)

Z_m=0,195 Ом - полное сопротивление трансформатора току КЗ - при мощности трансформатора 400 кВ·А

. Определяем ток однофазного КЗ в конце линии

. Проверяем условие:  

,084<4 - условие не выполняется, следовательно надежность отключения силовой сети при КЗ в конце линии не обеспечивается.

Предлагаем заменить кабель 1-го участка ВРБн 3´95+1´35 на кабель

ВРБн 3´120+1´50 и кабель 2-го участка ВВБГ 3´25+1´16 на кабель ВВБГ 3´70+1´25, а также уменьшить длину 2-го участка до 100 м , заменить данный трансформатор с мощностью 400 кВ·А на трансформатор с мощностью 1000 кВ·А

Проверка:

Где Zm=0 Ом - полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания - при мощности трансформатора большей 630 кВ·А принимается равным 0.

Проверяем условие:  )

 - условие выполняется, следовательно надежность отключения силовой сети при КЗ в конце линии обеспечивается.

. Определяем активное сопротивление фазной жилы 1 участка:

. Определяем реактивное сопротивление фазной жилы 1 участка:

. Определим полное сопротивление фазной жилы Z_ф 1 участка

где R_m =0,0022 Ом - активное сопротивление трансформатора.

X_m=0,0088 Ом - реактивное сопротивление трансформатора.

. Определяем ток трехфазного КЗ в начале линии:

. Определяем предельный ток отключения предохранителя по (табл. 1 прил. 1 [6]):

. Проверяем условие:

 - условие выполняется.

        

         3.2 Тепловой расчет осветительной сети (4 участок)

. Определяем необходимый вид защиты:

-       согласно 3.1.8. [6] осветительная сеть должна быть защищена от токов коротких замыканий;

-       согласно 3.1.10. [6] осветительная сеть во взрывоопасной зоне

класса В - Iа подлежит защите от перегрузки.

. Сети подлежащие защите от токов КЗ и перегрузки должны защищаться автоматами с комбинированным или тепловым расцепителем, следовательно автомат (АП-50) выбран правильно.

. Определяем рабочий ток осветительной сети:

. Проверяем условие:

 - условие выполняется.

. Определяем допустимый длительный ток провода

Задано:

ПВ 2(1´4) - два одножильных провода.

жилы - медные; изоляция - поливинилхлоридная; проложен в водогазопроводной трубе.

=> ПУЭ табл. 1.3.4 Iдоп = 38 А

6. Проверяем условие:

 - условие выполняется, следовательно сечение провода соответствует тепловому расчету.

. Проверяем условие:

 - условие выполняется.

. Определяем допустимый длительный ток провода:

Задано:

ПГВ 4(1×6) - четыре одножильных провода.

 

жилы - медные; изоляция - поливинилхлоридная; проложен в водогазопроводной трубе=> ПУЭ табл. 1.3.4 Iдоп =40А

3. Проверяем условие

 - условие выполняется, следовательно сечение провода соответствует тепловому расчету.

        

         3.4 Проверка соответствия кабеля магистральной линии силовой сети рабочему току (1 участок)

. Определяем рабочий ток 1 участка:

. Определяем допустимый длительный ток кабеля:

Задано:

ВРБн 3´120+1´50 - четырехжильный кабель

 

жилы - медные; изоляция - резиновая; оболочка - поливинилхлоридная; бронированный; наружный покров - нормальный   (битум, кабельная пряжа); проложен в земле=> ПУЭ табл. 1.3.13 Iдоп =350А

3. Проверяем условие

- условие выполняется. Следовательно, сечение кабеля соответствует тепловому расчету.

Глава 4     Обоснование необходимости выполнения молниезащиты здания и её проектное решение

Необходимость выполнения молниезащиты зданий и сооружений в зависимости от назначения, степени огнестойкости, наличия в них пожаро- и взрывоопасных зон и др. определяется по СО 153-34.21.122-2003 [5].

Комплекс средств молниезащиты

Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии [внешняя молниезащитная система (МЗС)] и устройства защиты от вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства. В общем случае часть токов молнии протекает по элементам внутренней молниезащиты.

Внешняя МЗС может быть изолирована от сооружения (отдельно стоящие молниеотводы - стержневые или тросовые, а также соседние сооружения, выполняющие функции естественных молниеотводов) или может быть установлена на защищаемом сооружении и даже быть его частью.

Внутренние устройства молниезащиты предназначены для ограничения электромагнитных воздействий тока молнии и предотвращения искрений внутри защищаемого объекта.

Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводятся в заземлитель через систему токоотводов (спусков) и растекаются в земле.

Молниеприемники Общие соображения

Молниеприемники могут быть специально установленными, в том числе на объекте, либо их функции выполняют конструктивные элементы защищаемого объекта, в последнем случае они называются естественными молниеприемниками.

Молниеприемники могут состоять из произвольной комбинации следующих элементов: стержней, натянутых проводов (тросов), сетчатых проводников (сеток).

Заземление Общие соображения

Во всех случаях, за исключением использования отдельно стоящего молниеотвода, заземлитель молниезащиты совмещается с заземлителями электроустановок и средств связи. Если эти заземлители разделяются по каким-либо технологическим соображениям, их следует объединить в общую систему с помощью системы уравнивания потенциалов.

Крепление и соединения элементов внешней МЗС Крепление

Молниеприемники жестко закрепляются, так чтобы исключить любой разрыв или ослабление

крепления проводников под действием электродинамических сил или случайных механических воздействий

(например, от порыва ветра или падения снежного пласта).

Соединения

Количество соединений проводника сводится к минимальному. Соединения выполняются сваркой, пайкой, допускается также вставка в зажимной наконечник или болтовое крепление.

1) Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус, величина которого находится на высоте h₀<h. На уровне Земли зона защиты образует круг радиусом r₀ горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h_x представляет собой круг радиусом r_x.

Высота молниеотвода

Высота зоны защиты молниеотвода h₀=0.7h=0.7•20.7=14.5 м

Радиус зоны защиты на уровне земли r₀=0.6h=0.6•20.7=12.4 м

Глава 5     Заключение о соответствии запроектированного электрооборудования требованиям пожарной безопасности и ПУЭ

1) Заменить электродвигатель с маркировкой по взрывозащите 1ExdpIIAT1 на электродвигатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» предназначенный для работы во взрывоопасной смеси метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.66);

2) Заменить электродвигатель с маркировкой по взрывозащите  на электродвигатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва»предназначенный для работы во взрывоопасной среде метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.66);

) Заменить электродвигатель с маркировкой по взрывозащите   на электродвигатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва», предназначенный для работы во взрывоопасной среде метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.66);

4) Заменить электродвигатель с маркировкой по взрывозащите 1EхвІІАТ4 на электродвигатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» предназначенный для работы во взрывоопасной среде метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.66);

) Заменить магнитный пускатель с маркировкой по взрывозащите 1EхsІІТ1 на магнитный пускатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» предназначенный для работы во взрывоопасной среде метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.68);

6) Заменить магнитный пускатель с маркировкой по взрывозащите  на магнитный пускатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» предназначенный для работы во взрывоопасной среде метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.68);

) Заменить магнитный пускатель с маркировкой по взрывозащите  на магнитный пускатель с уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» предназначенный для работы во взрывоопасной смеси метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.68);

) Заменить электрический светильник с маркировкой по взрывозащите  на электрический светильник уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» предназначенный для работы во взрывоопасной среде метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.7 );

9) Заменить электрический светильник с маркировкой по взрывозащите В1Б на электрический светильник уровнем взрывозащиты «Электрооборудование повышенной надежности против взрыва» предназначенный для работы во взрывоопасной среде метилдихлорсилана с воздухом (ПУЭ 7.3.60, Табл. 7.3.3, ПУЭ 7.3.7 );

) Заменить кабель магистральной линии (1 участок) марки ВРБн 3×50+1×25 сечение которого не соответствует тепловому расчету на кабель с большим сечением ВРБн 3×120+1×50;

) Заменить кабель силовой линии (2 участок) марки ВВГ 3×25+1×16 сечение которого не соответствует тепловому расчету на бронированный кабель с большим сечением марки ВВБГ 3×70+1×25 (ПУЭ. 7.3.118, табл. 7.3.14);

12) Заменить предохранитель силовой сети (2 участок) , номинальный ток плавкой вставки которого не соответствует тепловому расчету на предохранитель ;

) Заменить провод магистральной линии (3 участок) марки АППС 4(1×4) на провод с медными жилами марки ПГВ 4(1×6) (ПУЭ. 7.3.93);

) Заменить провод осветительной сети (4 участок) марки АПВ 2(1×4) на провод с медными жилами марки ПВ 2(1×4) (ПУЭ. 7.3.93);

) Заменить трансформатор силовой сети с мощностью 400 кВ•А на трансформатор с мощностью 1000 кВ•А

Список используемой литературы

1. Постановление Правительства РФ от 21 декабря 2004г. №820 «О Государственном пожарном надзоре».

. Приказ МЧС РФ от 17 марта 2003 г. №132 «Об утверждении Инструкции по организации и осуществлению государственного пожарного надзора в Российской Федерации».

. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации: ППБ 01-03.

. Правила устройства электроустановок. Изд. 6-е. - М.: Главгосэнергонадзор России, 2000г.

. СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

. Черкасов В.Н., Костарев Н.П., Пожарная безопасность элекроустановок: Учебник. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2002. - 377 с.

. Пожаровзрывобезопасность веществ и материалов и средства их тушения: Справ. изд.: в 2-х книгах / А.Н. Баратов, А.Я. Корольченко, Г.Н. Кравчук и др. - М.: Химия, 1990.