Электробезопасность

При монтаже системы защиты УЭЦН от солеотожений проводится подключение электродвигателя плунжерного насоса к электрическому трансформатору. Электробезопасность в промысловых условиях в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 обеспечивается:

- конструкцией электроустановок;

- техническими способами и средствами защиты;

- организационными и техническими мероприятиями.

Отдельно или в сочетании с другими применяется:

- защитное заземление;

- зануление;

- защитное отключение;

- выравнивание потенциала;

- использование малых напряжений;

- изоляция токоведущих частей;

- электрическое разделение сетей;

- предупредительная сигнализация, блокировка;

- использование знаков безопасности;

- электрозащитные средства.

Для обеспечения безопасной работы в электроустановках выполняется комплекс организационных мероприятий:

- организуется инструктаж и обучение безопасным методам работы;

- проверка знаний правил безопасности;

- допуск к работе оформляется в соответствующем порядке-допуске.

Основными причинами поражения электрическим током являются:

а) случайные прикосновения к токоведущим частям под напряжением в результате:

- ошибочных действий при проведении работ;

- неисправности защитных средств, которыми пострадавший касался токоведущих частей.

б) появление напряжения на металлических конструктивных частях оборудования в результате:

- повреждения изоляции токоведущих частей;

- замыкание фазы сети на землю;

- падение провода, находящегося под напряжением, на конструктивные части электрооборудования.

в) появление напряжения на отключенных токоведущих частях в результате:

- ошибочного включения отключения установки

- замыкания между отключенными и находящимися под напряжением токоведущими частями;

- разряда молнии в электроустановку и др.

г) возникновение напряжения шага на участке земли, где находится человек в результате:

- замыкания фазы на землю;

- выноса потенциала протяженным токопроводящим предметом и др.

Вероятность исключения указанных причин зависит от обучения персонала.

Основными мероприятиями по защите от электротравматизма являются:

- обеспечение недоступности токоведущих частей путем использования изоляции, ограждений, расположения указанных частей на высоте, в корпусах и в оборудовании;

- применение малых напряжений в местных и переносных источниках света;

- использование изоляции токоведущих частей;

-применение средств коллективной защиты от поражения электрическим током, таких как заземление, зануление, защитное отключение;

- обучение и аттестация персонала.

Для предотвращения прикосновения человека к токоведущим частям в применяют: изоляцию (хлопчатобумажную, резиновую, пласт­массовую), ограждения (кожухи, камеры и другие), расположение открытых частей на высоте или в недоступных местах, используют блокировки, дистан­ционное управление (магнитные пускатели), предупредительную сигнализа­цию, предостерегающие, запрещающие, разрешающие и другие знаки (плака­ты).

Для защиты от статического электричества и вторичных проявлений молний, аппараты, трубопроводы и металлоконструкции, имеющие контакт с пожаровзрывоопасными средствами, должны быть заземлены.

Расчет заземляющих устройств

Исходные данные

Напряжение электроустановки – 220/380 В;

Мощность питающих трансформаторов – 100 кВА;

Форма вертикальных электродов – металлические стержни круглого сечения (труба);

Размеры вертикальных заземлителей: длина – 2,5 м, диаметр – 0,01 м;

Глубина заложения t – 0,7 м;

Расстояние между вертикальными электродами – 2,5 м;

Полоса связи – сталь прямоугольного сечения;

Размер полосы: в = 0,04 м;

Вид грунта – глина;

Климатическая зона - II;

План размещения заземлителей – выносное размещение электродов.

Методика расчета заземляющего устройства

Цель расчета заземления — определить число и длину вертикальных элементов, длину горизонтальных элементов (соединительных шин) и разместить заземлитель на плане электроуста­новки, исходя из регламентированных Правилами значений допу­стимых сопротивления заземления, напряжения прикосновения и шага, максимального потенциала заземлителя или всех указанных величин.

Расчет заземлителей производится в следующем порядке:

1) Определяются расчетный ток замыкания на землю и норма на сопротивление заземления (по ПУЭ) в зависимости от напряжения, режима нейтрали, мощности и других данных электроустановки;

2) Определяется расчетное удельное сопротивление грунта с уче­том климатического коэффициента для вертикальных электродов и горизонтальной соединительной полосы:

()

()

где ρ_гр – удельное сопротивление грунта, Ом∙м;

ψ_г, ψ_в – коэффициенты сезонности, учитывающие климатическую зону.

Рассчитывается сопротивление естественных заземлителей по формуле

()

Предварительно разместив заземлители на плане, определяется необходимое количество вертикальных электродов и расстояние между ними:

()

Если число не целое, то оно округляется в большую сторону.

Находится коэффициент использования η_в вертикальных электродов для найденного числа n₁ электродов, с учетом отношения расстояния между электродами к их длине и учетом размещения электродов.

Определяется сопротивление группы вертикальных электродов:

()

Определяется длина горизонтальной соединительной полосы – L_n.

Для электродов, расположенных по контуру длина полосы принимается L_n= 1,05∙а∙n₁, а для электродов, расположенных в ряд

L_n = 1,05∙а∙( n₁-1).

Рассчитаем сопротивление растеканию тока соединительной полосы:

()

Найдем коэффициент использования η_г горизонтальной соединительной полосы для найденного числа n₁ электродов, с учетом отношения расстояния между электродами к их длине и учетом размещения электродов.

Вычисляется сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента использования:

()

Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства равно

()

Сравнивается вычисленное значение R_зу с допустимой величиной R_з. Если R_зу ≤ R_з, то оставляют найденное число n₁. Если R_зу ≥ R_з, то увеличивают n₁ до n₂ (принимают n₂= n₁ + (1…3)) и расчет повторяют для n₂. Если и при n₂ имеет место R_зу ≥ R_з, то методом последовательного увеличения добиваются того, чтобы R_зу ≤ R_з.

Расчет заземлителя

На основании исходных данных и в соответствии с требованиями ПУЭ, допустимое нормативное сопротивление заземляющего устройства принимаем равным не более R_з = 4 Ом.

Удельное сопротивление глины примем равным ρ_гр = 39 Ом∙м.

Для климатической зоны II ψ_г = 3,5, ψ_в =1,5.

Сопротивление одиночного вертикального заземлителя R_о рассчитаем по формуле:

Определяем необходимое количество вертикальных электродов:

Коэффициент использования η_в вертикальных электродов группового заземлителя (труб, уголков и т.п.) без учета влияния полосы связи принимаем равным 0,65.

Сопротивление группы вертикальных электродов рассчитывается по формуле

Длина горизонтальной соединительной полосы для электродов, расположенных в ряд равна:

L_n= 1,05∙2,5∙(6-1)= 13,1м.

Сопротивление растеканию тока соединительной полосы рассчитываем по формуле:

Коэффициент использования η_г горизонтальной соединительной полосы для n₁ =6 принимаем равным 0,72.

Вычислим сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента использования η_г.

Результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства равно

Сравним вычисленное значение R_зу с допустимой величиной R₃. Так как R_зу≤ R_з (3,96≤ 4) то оставляем найденное число n₁=6.