4.4 Заходи з економії енергоресурсів, матеріалів, зниження капітальних витрат

Сучасні підприємства повинні бути обладнанні дорогим різноманітним устаткуванням і сучасними приладами, механізмами, транспортними засобами й іншими видами основних фондів.

Для безперебійної роботи устаткування необхідне його систематичне технічне обслуговування та відновлювальні ремонти. На їх виконання витрачається значна частина матеріальних і трудових ресурсів. Річні витрати на ремонт і технічне обслуговування на підприємствах приблизно складають 50 % первинної вартості устаткування, їх питома вага у собівартості продукції складає 8 – 10 %.

Простої устаткування та втрата характеристик точності погіршують хід і безперервність технологічного процесу, призводять до погіршення якості продукції, і, як наслідок, до погіршення економічних показників роботи підприємства.

Головним завданням раціональної організації ремонтного господарства на підприємстві є забезпечення безперервної роботи устаткування із заданими характеристиками точності й експлуатаційними показниками при виконанні планових завдань. Розв’язання цього завдання потребує правильної організації при проведенні ремонтів, своєчасного їх виконання, а також модернізації устаткування.

З метою економії коштів необхідно придбати найнадійніше устаткування з високим коефіцієнтом корисної дії і тривалим терміном служби. При цьому меншими будуть витати коштів на планові ремонти.

5 Заходи з охорони праці, пожежної безпеки й екології

5.1 Розрахунок і конструктивне виконання заземлюючих пристроїв

Заземлення – це навмисне електричне з’єднання частин електроустановок із землею за допомогою заземлювального пристрою, який складається із заземлювача та заземлюючих провідників.

Заземлювач – це металевий провідник або група з’єднаних між собою провідників, що знаходяться у безпосередньому контакті з землею.

Заземлюючий провідник – це металевий провідник, який з’єднує частини електроустановок, що підлягають заземленню, із заземлювачем.

Заземлювати треба всі металеві частини електроустаткування, які у звичайному стані не перебувають під напругою, але можуть опинитися під нею в разі пошкодження ізоляції.

Захисне заземлення знижує напругу дотику при замиканні на корпус до безпечних величин, зменшуючи потенціал заземленого електроустаткування.

Є два контури заземлення: зовнішній і внутрішній, які з’єднуються між собою сталевою смугою 4х40 мм не менше, як у двох місцях за допомогою зварювання.

Зовнішній контур заземлення – це контур, який складається з вертикальних заземлювачів, які забиваються або вкручуються, і на глибині 0,6 – 0,8 м від поверхні землі з’єднуються за допомогою зварювання з горизонтальними заземлювачами, які виконуються зі смугової сталі 4х40 мм. Відстань від стіни будівлі до зовнішнього контуру заземлення 3 – 5 м.

Можуть також застосовуватися вертикальні заземлювачі з круглої сталі діаметром 12 – 20 мм і довжиною 3 – 5 м при вкручуванні, або довжиною 3 м при забиванні, кутники шириною 40 – 60 мм або сталеві труби діаметром 30 – 60 мм і довжиною 2,5 – 3 м.

Внутрішній контур заземлення – це контур зі смугової сталі 4х40 мм, який приварюється до дюбелів, що забиваються у стіну всередині приміщення на висоті близько 0,5 м від підлоги. До цього контуру приєднуються всі розподільчі пристрої за допомогою зварювання або гнучким мідним дротом, а також металеві частини електроустаткування, які підлягають заземленню.

В електроустановках до 1000 В с глухозаземленою нейтраллю опір заземлювального пристрою має бути не більше 4 Ом згідно з ПУЕ.

Для розрахунку використовуються такі початкові дані:

1. мережа 10 кВ працює з ізольованою нейтраллю;

2. на боці НН напругою 0,38/0,22 кВ нейтраль є глухозаземленою;

3. найбільший розрахунковий струм однофазного короткого замикання на боці 0,4 кВ дорівнює _______ А.

4. ґрунт у місці спорудження – суглинок;

5. кліматичний район, де розташований об’єкт, що проектується, – третій;

6. опір природних заземлювачів приймається рівним R_з.пр = 0.

Розв’язання

1) Намічається заземлювальний пристрій із зовнішнього боку цеху з розташуванням вертикальних заземлювачів за контуром з відстанню між ними а=(1…3) l_в. Матеріал вертикальних заземлювачів – кругла сталь (електрод) діаметром d = ___ мм і довжиною l_в = __ м. Метод занурення вертикальних заземлювачів – вкручування. Верхні кінці вертикальних заземлювачів занурені на глибину t_г =___ м і приварені до горизонтального заземлювача зі сталевої смуги шириною b = ____ мм і висотою h = ____ мм (див. рис. 5.1).

1 – вертикальні заземлювачі; 2 – горизонтальний заземлювач; 3 – заземлюючий провідник

Рисунок 5.1 – Конструкція заземлювального пристрою

Для визначення попередньої мінімальної кількості вертикальних заземлювачів необхідно визначити довжину периметра зовнішнього контуру заземлення. Наприклад, для цеху 80х35 м зовнішній контур заземлення може бути 90х45 м (відстань від стіни будівлі до контуру 5 м). Периметр такого контуру П = =2∙90+2∙45 = 270 м. Мінімальна кількість вертикальних заземлювачів буде при відношенні відстані між заземлювачами до їхньої довжини a/l = 3. Наприклад, при довжині l = 5 м відстань між ними а = 3l, тобто 15 м. У цьому випадку п_мін = П/15= = 270/15 = 18 шт.

2) В електроустановках напругою 10 кВ, якщо заземлювальний пристрій одночасно використовується і для електроустановок напругою до 1 кВ, його опір розраховується за формулою:

, (5.1)

де: U_з = 125 В, якщо заземлювальний пристрій одночасно використовується і для електроустановок напругою до 1 кВ;

– найбільший розрахунковий струм однофазного короткого замикання на боці 0,4 кВ.

При використанні заземлювального пристрою для заземлення електроустановок до і понад 1 кВ приймається опір заземлювального пристрою тієї установки, де він є мінімальним. З боку напруги 0,38/0,22 кВ 4 Ом. Остаточно приймається опір заземлювального пристрою R_з.норм = _______ Ом.

3) Розрахункові величини питомих опорів ґрунту для горизонтальних і вертикальних заземлювачів визначаються так:

, (5.1)

, (5.2)

де: К_в і К_г – коефіцієнти вертикального і горизонтального прокладання приймаються з [22] (для 3-го кліматичного району К_в = 1,3, К_г = 2,5);

– виміряний питомий опір ґрунту, для суглинку = 100 Ом∙м.

4) Визначається опір розтікання одного вертикального заземлювача R_з.в, Ом, за формулою:

, (5.3)

де: l_в, t_в, d – розміри, м (див. рис. 5.1).

5) З таблиці 5.1 без урахування горизонтальних смуг при попередньо вибраній кількості вертикальних електродів у контурі ___ шт. та відношенні а/l_в = 1…3 вибирається коефіцієнт використання (екранування) . Середня величина цього коефіцієнта при а/l_в = 1 = 0,47; при а/l_в = 2 = 0,63; при а/l_в = 3 = 0,71.

_{Таблиця 5.1 – Коефіцієнт використання (екранування) вертикальних заземлювачів ηв, та горизонтальних з’єднувальних смуг ηг}

Кількість вертикальних заземлювачів	Відношення a/lв
При розташуванні смуг по периметру замкнутого контуру
	1		2		3
	ηв	ηг	ηв	ηг	ηв	ηг
6 10 30 70 100	0,62 0,55 0,43 0,38 0,35	0,4 0,34 0,24 0,2 0,19	0,73 0,69 0,6 0,54 0,52	0,48 0,4 0,3 0,26 0,24	0,8 0,76 0,68 0,64 0,62	0,64 0,56 0,41 0,35 0,33
При розташуванні смуг у ряд
3 5 10 15 20 30	0,78 0,7 0,59 0,54 0,49 0,43	0,8 0,74 0,62 0,5 0,42 0,31	0,86 0,81 0,75 0,7 0,68 0,65	0,92 0,86 0,75 0,64 0,56 0,46	0,91 0,87 0,81 0,78 0,77 0,75	0,95 0,9 0,82 0,74 0,68 0,58

Наближена кількість вертикальних заземлювачів обчислюється за формулою:

. (5.4)

6) Визначається опір розтікання горизонтального заземлювача зі сталевої смуги шириною b і висотою h за формулою:

, (5.5)

де: l_г – довжина горизонтального заземлювача, м; дорівнює периметру зовнішнього контуру заземлення;

b_г – ширина горизонтального заземлювача, м;

t_г – глибина закладання горизонтального заземлювача, м.

7) З таблиці 5.1 при кількості вертикальних заземлювачів п = _____ шт., яка обчислена за формулою (5.4) і визначеному відношенні a/l_в = ___, вибирається коефіцієнт використання (екранування) горизонтальної смуги . Середня величина цього коефіцієнта при а/l_в = 1 = 0,29; при а/l_в = 2 = 0,36; при а/l_в = 3 =0,49.

Тоді опір розтікання горизонтального заземлювача з урахуванням екранування R_з.г.е, Ом, визначається так:

. (5.6)

8) Визначається уточнений опір вертикальних електродів з урахуванням горизонтальної смуги R_з.в.е, Ом:

. (5.7)

9) Уточнена кількість вертикальних заземлювачів визначається з урахуванням п = _____ шт., яка обчислена за формулою (5.4), a/l_в = ___ за формулою:

. (5.8)

Остаточно приймається найближча більша кількість вертикальних заземлювачів п_у = ____ шт.

У висновку зазначити кількість вертикальних заземлювачів, їхню форму, розміри, відстань між ними, відстань від зовнішньої стіни цеху до зовнішнього контуру, величину периметра зовнішнього контуру заземлення.