5.3 Заходи безпеки

Основну небезпеку, для тих, що працюють у відділі, представляє небезпечна напруга електричної мережі і електроустаткування, зокрема – ПЕОМ.

ПЕОМ є однофазним споживачем електроенергії, що живиться від змінного струму напругою 220В і частотою 50Гц, від мережі із заземленою нейтраллю. Згідно ПУЭ та НПАОП40.1-1.32-01 приміщення належать до класу пожежа небезпечної зони – П-ІІа. За засобом захисту людини від ураження електричним струмом ЕОМ повинно відповідати І класу захисту згідно ГОСТ 12.2.007.0-75.

Основними причинами нещасних випадків від дії електричного струму є випадковий дотик до струмопровідних частин, що знаходяться під напругою, поява напруги дотику на металевих кожухах електроустаткування у результаті пошкодження ізоляції та інше.

Згідно до вимог ПУЭ електробезпеку в електроустановках забезпечують конструктивні, схемно-конструктивні і експлуатаційні заходи захисту.

До конструктивних заходів електробезпеки, що забезпечують захист від випадкового дотику до струмопровідних частин, відносяться% захисні оболонки і огорожі; ізоляція струмопровідних частин, блокування. Ступень захисту оболонки електричних приладів обирається згідно ГОСТ 14255-69-ІР-54 і має відповідати П-ІІа класу пожежа небезпечної зони приміщення згідно ПУЭ. Згідно ГОСТ 14254-96 «5» означає захист від пилу, а «4» - захист від бризок води.

Як схемно-конструктивний захід безпеки передбачається занулення – це навмисне електричне з’єднання з нульовим захисним провідником не струмоведучих металевих частин електроустановки, які можуть опинитися під напругою.

Розрахунок занулення однофазних споживачів виконано відповідно вимог [ ].

Занулення використовується в чотири провідних трифазових мережах із заземленою нейтраллю напругою до 1000 В.

Мета розрахунку – визначення такого перерізу нульового захисного провідника, при якому струм короткого замикання (І_К) у задане число разів (Е) перевищить номінальний струм апарату захисту ( ), що забезпечить селективне відключення споживача, тобто повинна виконуватися умова:

. (5.1)

Вихідні дані для розрахунку:

1. – потужність однофазового споживача електроенергії, в нашому випадку системного блоку, =420 Вт;

2. Р₂ – потужність усіх споживачів, які живляться від цього фазового провідника (кондиціонери, вентилятори, освітлювальні прилади, інші ЕОМ, принтери, тощо); Р₂ = 4 кВт;

3. L₁ – довжина ділянки 1; L₁ = 28,3 м;

4. L₂ – довжина ділянки 2; L₂ = 142,4 м;

5. U_л – лінійна напруга; U_л = 380 В;

6. U_ф – фазова напруга; U_ф = 220 В.

Матеріал з якого зроблено провідник – мідь.

На ділянці 1 кабель пролягає в повітрі, на ділянці 2 – у землі.

Послідовність розрахунків:

І Вибір запобіжника

1 Визначення струму І₁ по формулі (5.2) що живить електроустановку потужністю Р₁, Вт:

(А). (5.2)

2 Визначення пускового струму І_пуск за формулою (5.3) електроустановки потужністю Р₁, Вт:

(А ), (5.3)

де К_n – коефіцієнт кратності пускового струму; К_n = 2…7,5;

К_Т - коефіцієнт важкості пуску, залежить від часу пуску; К_Т = 1,6…2,5;

Для ЕОМ: К_n =3; К_Т =2,5.

3 Вибір апарата захисту:

Номінальний струм, при якому спрацьовує апарат захисту, повинен перевищувати І_пуск, інакше апарат захисту буде спрацьовувати при кожному вмиканні електроустановки.

Для ЕОМ можна вибрати запобіжник типу ВШП 6-12,

ІІ Визначення струму короткого замикання фази на корпус електроустановки за формулою (5.4):

, (5.4)

де Z_ТР – повний опір трансформатора, Ом;

Z_ПФН – повний опір петлі фаза-нуль, Ом.

Визначимо повний опір трансформатора. Величина Z_ТР залежить від потужності трансформатора, конструктивного виконання, напруги і схеми з’єднання його обмоток (зіркою або трикутником).

Потужність трансформатора визначається за умовою:

N_TP =4·4=16 (кВт),

Вибираємо N_TP = 25 кВт, Z_ТР =1,311 Ом.

Визначення повного опору петлі фаза-нуль по формулі (5.5):

, (5.5)

де R_ф , R_НЗ – активні опори фазового і нульового захисного провідників, відповідно, Ом;

Х – індуктивний опір петлі фаза-нуль, який визначається за формулою (5.6):

Х = Х_ф + Х_НЗ + Х_ВЗ, (5.6)

де Х_ф, Х_НЗ – внутрішні індуктивні опори фазового і нульового провідників, відповідно, Ом;

Х_ВЗ – зовнішній індуктивний опір, який зумовлено взаємодією петлі фаза-нуль, Ом.

Для мідних та алюмінієвих провідників Х_ф, Х_НЗ порівняно малі (близько 0,0156 Ом/км), тому ними можна знехтувати.

Зовнішній індуктивний опір Х_ВЗ залежить від відстані між проводами Д та їхнього діаметру d. якщо нульові захисні проводи прокладають спільно з фазовими, значення Д мале й порівняльне з діаметром d, тому опір Х_ВЗ незначний (не більш 0,1 Ом/км) і ним можна знехтувати. Тоді:

. (5.7)

Таким чином формула (5.4) приймає вид:

. (5.8)

Визначення активного опору фазового провідника:

, (5.9)

де - опір фазового провідника на ділянках 1 та 2, відповідно, Ом. Опір для ділянки 1 розраховується за формулою (5.10):

. (5.10)

Для провідників з кольорових металів опір розраховується по формулі (5.11):

, (5.11)

Де ρ – питомий опір, який для алюмінію дорівнює 0,018.

S_ф1, S_ф2 – перерізи фазового провідника для ділянок 1 та 2, відповідно, мм².

Для ділянки 1 вибираємо переріз, який відповідає струму І₁, для ділянки 2 – струму І₂, І₂ визначаємо за формулою:

Таким чином S_ф1 =1,5мм², S_ф2 =1,5 мм².

Ом

Отже

Визначення опору нульового захисного провідника за формулою (5.12):

, (5.12)

де - опір нульового захисного провідника на ділянках 1 та 2, відповідно.

Згідно НПАОП 0.00-1.28-10, площа перерізу нульового робочого та нульового захисного провідників в груповій трипровідній мережі повинна бути не менш площі фазового провідника, тобто: ; .

Відповідно, .

А.

ІІІ Перевірка виконання умов надійності та ефективності роботи занулення

1 Повинно виконуватися співвідношення: , де К – запас надійності, для запобіжників К=3.

- співвідношення виконується.

Утрати напруги на ділянках 1, 2 не повинні перебільшувати 22В:

Друга умова не виконується, отже треба вибрати більший переріз провідників.

Нехай S_ф2 =2,5мм², тоді

Друга умова не виконується, отже треба вибрати більший переріз провідників.

Висновок: для ЕОМ можна вибрати запобіжник типу ВПШ 6-12. Переріз фазового і нульового захисного провідників на ділянках 1 та 2 складає відповідно 1,5 мм² та 2,5 мм².

Експлуатаційними заходами електробезпеки, згідно НПАОП 0.00-1.28-10, є дотримання правил техніки безпеки при роботі з високою напругою та наступних заходів обережності:

• не підключати та не виключати роз’єми кабелів при увімкненні напруги мережі;

• технічне обладнання та ремонтні роботи проводити лише при виключеному живленні мережі.