Для защиты принимаем реле типа рт‑81/1: [9]

i_н.уст. = (4 – 10) А, принимаем i_уст. = 5 А;

t_н.ср. = (0,5 – 4) с.

Время уставки срабатывания защиты t_уст. определяется:

t_уст. = t_ср.АВМ + t, (2.36)

где t_ср.АВМ – уставка времени срабатывания АВМ. t_ср.АВМ = 0,25 с;

t – ступень селективности. t = 0,75 с.

t_уст. = 0,25 + 0,75 = 1 с

Таблица 2 9

Времятоковая характеристика реле рт‑81/1

I/Iуст.	1,5	2	3	4	5	6	7	8	9	10
I, кА	0,3	0,4	0,6	0,8	1	1,2	1,4	1,6	1,8	2
I0,4, кА	7,9	10,5	15,75	21	26,25	31,5	36,75	42	47,25	52,5
tср. при tуст. = 1 с	3,3	2,1	1,5	1,3	1,15	1,08	1,05	1,03	1,01	1

Ток отсечки отстраивается от тока короткого замыкания на низшей стороне трансформатора, ток короткого замыкания берется в конце защищаемого участка, т.е. на вводах 0,4 кВ трансформатора (К2).

кА

Ом

Ток токовой отсечки на стороне 0,4 кВ определяется по формуле:

I_то(0,4) = к_н.  I_кз2, (2.39)

I_то(0,4) = 1,6  23,59 = 37,75 кА

Ток токовой отсечки на стороне 10,5 кВ составит:

кА

Кратность тока токовой отсечки для выбранного реле РТ‑81/1 принимаем

к_то = 5. (2.38)

Построение карты селективности ступеней МТЗ

Селективностью, другими словами избирательность, защиты называют способность защиты при токах короткого замыкания и перегрузках отключать только поврежденный участок сети ближайшим к месту повреждения защитным аппаратом. Во всех случаях нужно стремиться к тому, чтобы токи короткого замыкания отключались аппаратом защиты без выдержки времени. Это уменьшает размеры повреждений, снижает опасность возгорания изоляции, прожога труб.

Проверку селективности действия защиты осуществляем путем сопоставления их защитных характеристик, наносимых в одном масштабе на карту селективности. Карту селективности строят в логарифмическом масштабе, по оси X откладывают ток, А, а по оси Y – время. Далее на построенную сетку карты селективности наносим защитные характеристики выбранных аппаратов защиты для рассматриваемого участка сети с указанием их типов; откладываем величины I_н.дв., I_п.дв., I_н.шра, I_{пик.шра}. Затем величины токов короткого замыкания рассчитанных для рассматриваемого участка откладываем на карту селективности по шкале токов и восстанавливаем перпендикуляры. Выбранная защита считается селективной, если отношение времени срабатывания соответствует условию:

t_бол./t_мен.  (1,7  3).

Выбор и проверка элементов высокого напряжения: ячейки КРУ и ее оборудования, высоковольтного кабеля к цеховой ТП

Выбор ячейки КРУ на ГПП

Принимаем к установке на РП ячейки типа КРУ‑2–10Э с выключателями ВМП‑10К с электромагнитным приводом ПЭ‑11. [2] ъ

1 Выключатель ВМП‑10К с электромагнитным приводом ПЭ‑11

2 Трансформатор ТПЛ‑10

3 Трансформатор ТЗЛ – 0,5

В ячейке установлены два трансформатора тока ТПЛ‑10. Для питания земляной защиты применяется трансформатор тока ТЗЛ. [2]

Выбор и поверка оборудования ячейки

1) Выбор и проверка высоковольтного выключателя

Исходные данные:

I» = I_ = 7,94 кА; U_н.уст. = 10 кВ (по заданию) i_у. = 20,24 кА S = 144,4 МВА

I_раб. = 39 А; t_ф. = 0,25 с

По исходным данным выбираем выключатель ВМП‑10К.

Таблица 2.10

Технические данные выключателя ВМП‑10К

Тип	Uн., кВ	Iн., А	imax, кА	It = 10 с, кАс	Iпо, кА	Sпо, МВА
ВМП‑10К	10	600	52	14	20	350

Проверяем выбор высоковольтного выключателя по следующим условиям:

а) по электрической прочности U_н.уст  U_н.выкл.

U_н.уст. = 10 кВ = U_н.выкл. = 10 кВ

б) по нагреву в длительном режиме I_раб.  I_н.выкл.

I_раб. = 39 А  I_н.выкл. = 600 А

в) поверка на динамическую устойчивость i_у.  i_max

i_у. = 20,24 кА  i_max = 52 кА

г) поверка на отключающую способность S»  S_по (I»  I_по)

S» =144,4 МВА  S_по = 350 МВА

I» = 7,94 кА  I_по = 20 кА

д) проверка на термическую устойчивость I_²  t_ф  I_t²  t

I_²  t_ф = 7,94²  0,25 = 15,8 кА²с  I_t²  t = 14²  10 = 1960 кА²с

Выбранный выключатель – ВМП‑10К подходит по всем условиям.

2) Выбор и проверка выключателя нагрузки

Исходные данные:

I» = I_ = 7,94 кА; U_н.уст. = 10 кВ (по заданию) i_у. = 20,24 кА S = 144,4 МВА

I_раб. = 39 А; t_ф. = 0,25 с

По исходным данным выбираем выключатель ВНП₃-17.

Таблица 2.11

Технические данные выключателя нагрузки ВНП₃-17

Тип	Uн., кВ	Тип предохранит.	Iн.раб., А	Iпред.отключ.		iу.max, кА	Iвкл, А	Sпо, МВА
				действ.	max
ВНП3-17	10	ПК‑100/50	50	12	8,6	24,99	9	300

Проверяем выбор выключателя нагрузки по следующим условиям:

а) по электрической прочности U_н.уст  U_н.выкл.

U_н.уст. = 10 кВ = U_н.выкл. = 10 кВ

б) по нагреву в длительном режиме I_раб.  I_н.выкл.

I_раб. = 39 А  I_н.выкл. = 50 А

в) поверка на динамическую устойчивость i_у.  i_max

i_у. = 20,24 кА  i_max = 25 кА

г) поверка на отключающую способность S»  S_по (I»  I_по)

S» =144,4 МВА  S_по = 300 МВА

I» = 7,94 кА  I_по = 12 кА

д) проверка на термическую устойчивость I_²  t_ф  I_t²  t

I_²  t_ф = 7,94²  0,25 =15,8 кА²с  I_t²  t = 12²  10 = 1440 кА²с

Выбранный выключатель нагрузки – ВНП₃-17 подходит по всем условиям.

3) Выбор и проверка трансформатора тока

Для питания релейной защиты фидера от междуфазных коротких замыканий и токовых цепей измерительных приборов устанавливаем в фазах А и С трансформаторы тока типа ТПЛ‑10 . [5]

Вторичные обмотки соединены по схеме неполной звезды К_сх. = 1.

Таблица 2.12

Технические данные трансформаторы тока ТПЛ‑10

Тип	Uн., кВ	Iн1, А	Iн2, А	кл. точн.	Кд.	Кt1	Z2н., Ом
ТПЛ‑10	10	200	5	0,5	250	90	0,8

Проверяем выбор трансформатора тока по следующим условиям:

а) по электрической прочности U_н.уст  U_н.тт

U_н.уст. = 10 кВ = U_н.тт = 10 кВ

б) по нагреву в длительном режиме I_раб.  I_н1

I_раб. = 39 А  I_н1 = 200 А

в) поверка на динамическую устойчивость i_у.  К_д.  I_н1 

i_у. = 20,24 кА  К_д.  I_н1  =250  200  = 70,71 кА

г) проверка на термическую устойчивость I_²  t_ф  (К_t1  I_н1)²  t

I_²  t_ф = 7,94²  0,25 = 15,8 кА²с  (К_t1  I_н1)²  t = (90  0,2)²  0,25 = 81 кА²с

Выбранный трансформатор тока удовлетворяет всем условиям. Окончательно принимаем трансформатор рока типа ТПЛ‑10 .

Расчёт и выбор высоковольтного кабеля U = 10 кВ к ТП

Для питания трансформаторов цеховой КТП от РП – 10 выбираем два кабеля марки ААБ, прокладываемые в траншее [2]

Выбор кабелей производим по четырём условиям:

а) по электрической прочности U_н.каб.  U_н.уст.

U_н.каб. = 10 кВ = U_н.уст. = 10 кВ

б) по нагреву в аварийном режиме I_доп.  I_ав.

Ток в аварийном режиме I_ав., А:

I_ав. = 1,3  = 1,3  = 75 А

I_доп. = 75 А = I_ав. = 75 А

Принимаем кабель ААБ‑10 1 (3  16), I_доп. = 75 А

в) по экономической плотности тока S  S_эк.

Экономически целесообразное сечение, мм² определяют по формуле:

S_эк. = , (51)

где j_эк. – экономическая плотность тока, А/мм². j_эк = 1,4, Т_м.а. = 4000 ч [2];

I_раб. – расчётный ток линии, А.

I_раб. = = = 57,8 А

S_эк = = 41,29 мм²

S = 50 мм²  S_эк. = 41,29 мм²

Принимаем кабель ААБ‑10 1 (3  50), I_доп. = 140 А

г) по термической устойчивости к токам короткого замыкания S  S_мин.

Минимальное сечение кабеля S_мин., мм²

S_мин. = I_  , (2.41)

где С – коэффициент, соответствующий разности выделенной теплоты в проводнике после и до короткого замыкания. С = 85; [2]

I_ – действующее значение тока короткого замыкания, А. I_ = 7,94 кА;

t_ф. – фиктивное время протекания тока короткого замыкания, с;

t_ф. = t_ф.п. + t_ф.а. (2.42)

где t_ф.п. – фиктивное время периодической составляющей I_кз, с;

t_ф.а. – фиктивное время апериодической составляющей I_кз, с.

Величину t_ф.п. находят по кривым зависимости: [2]

t_ф.п. =  (»; t)

» = , (54)

где I»_. – сверхпереходное значение тока короткого замыкания, А. I» = 7,94 кА;

I_ – действующее значение тока короткого замыкания, А. I_ = 7,94 кА;

» = = 1

t – действительное время действия токов короткого замыкания

t = t_защ. + t_откл., (55)

где t_защ. – время срабатывания защиты, с. t_защ. = 0,15 с;

t_откл. – время отключения выключателя, с. t_откл. = 0,09 с.

t = 0,15 + 0,09 = 0,24 с

t_фп = 0,24 с [2]

Время апериодической составляющей I_кз равно:

t_ф.а. = 0,05  ² (56)

t_ф.а. = 0,05  1,² = 0,05 с

t_ф. = 0,24 + 0,05 = 0,29 с

S_мин. = 7940  = 47,6 мм²

S = 50 мм²  47,6 мм²

По термической устойчивости выбираем кабель ААБ‑10 1 (3  50), I_доп = 140 А

Окончательно исходя из всех условий проходит кабель ААБ‑10 1 (3  50), I_доп = 140 А

Сведения по управлению, релейной защите автоматике и измерению электроэнергии

Различают следующие виды управления: дистанционное, местное и автоматическое.

• Дистанционное управление – это управление на расстоянии нескольких сот метров, производится оператором, подающим команду с поста или щита управления путем замыкания специальным ключем цепи управления приводом выключателя, разъединителя или двигателя.

• Местное управление – это управление приводом выключателя, разъединителя и другой аппаратуры непосредственно на месте.

• Автоматическое управление – его используют в системе электроснабжения предприятий с большой потребляемой мощностью. Автоматическое управление осуществляется с помощью вычислительных машин управления ВМУ. Информация, поступающая в ВМУ, обрабатывается и используется для отключения и включения источников питания, регулирования нагрузок отдельных потребителей предприятия и выдачи о них соответствующих данных (мощность, напряжение и так далее), автоматической регистрации основных параметров системы электроснабжения, для предупреждения об аварийных режимах.

Общие сведения о релейной защите

Для непрерывного контроля за состоянием и режимом работы всех элементов системы электроснабжения на промышленных предприятиях применяется релейная защита, которая является основным видом электрической автоматики. Релейной защитой называют специальные защитные устройства

Основные условия надёжной работы релейной защиты следующие:

• релейная защита должна обладать селективностью, то есть отключать только повреждённый участок;

• релейная защита должна обладать достаточной чувствительностью ко всем видам повреждений;

• релейная защита должна быть выполнена по наиболее простой схеме с наименьшим числом аппаратов и обладать достаточной надёжностью;

• релейная защита должна иметь необходимую сигнализацию неисправностей в цепях питающих аппаратов релейной защиты;

• релейная защита должна быть быстродействующей, т.е. повреждённый участок должен быть отключён как можно быстрее.

• В схеме электроснабжения завода предусматриваются следующие виды защиты: а) силовых трансформаторах ГПП:

• продольно – дифференциальная защита с действием на отключение элегазового выключателя и на отключение выключателей вводов 10 кВ;

• МТЗ от внешних коротких замыканий с двумя выдержками времени;

• газовая защита от повреждений трансформатора, действующая на подачу предупредительного сигнала (первая ступень) и на отключение элегазового выключателя и отключение вводов 10 кВ (вторая ступень);

• МТЗ от перегрузок с действием на сигнал;

• температурная сигнализация;

• б) на секционном выключателе 10 кВ:

• МТЗ с ограниченно – зависимой выдержкой времени, с ускорением при АВР и токовая отсечка;

• защита от однофазного короткого замыкания на землю с действием на сигнал.

• в) на силовых трансформаторах:

• газовая защита от повышения давления внутри бака (мановакуумметр);

• защита от однофазного КЗ с действием на отключение вводного автомата 0,4 кВ;

• температурная сигнализация (термосигнализатор)

Аппараты релейной защиты – это специальные устройства (реле, контакторы, автоматы и др.), обеспечивающие автоматическое отключение поврежденной части электроустановки или сети. Если повреждение не представляет для установки непосредственной опасности, то релейная защита приводит в действие сигнальные устройства. Для обеспечения надежной работы релейная защита должна иметь избирательность (селективность), то есть отключать высоковольтными выключателями или автоматами только поврежденный участок установки. Время срабатывания защиты характеризуется выдержкой времени, обеспечивающей избирательность действия защиты. Выдержка времени определяется временем действия выключателя поврежденного участка и временем срабатывания защиты.

Обладать достаточно высокой чувствительностью по всем видам повреждений на защищаемой линии и на линиях, питаемых от нее, а так же к изменившимся в связи с этим параметрам нормального режима работы (току, напряжению и др.), что оценивается коэффициентом чувствительности;

Быть выполнена по наиболее простой схеме с наименьшим числом аппаратов.

Реле применяемые в релейной защите, классифицируются по следующим признакам:

• по принципу действия – электромагнитные, индукционные, электродинамические, тепловые, электронные и др.;

• по принципу действия – тока, напряжения, мощности, тепловые и др.;

• по способу воздействия на отключение – прямого и косвенного действия.

Предельно допустимые нагрузки питающих элементов электрической сети по условиям настройки релейной защиты и с учетом возможных эксплуатационных режимов должны согласовываться предприятием с диспетчерской службой энергоснабжающей организации периодически пересматриваться.

Установки устройства РЗА линий связи потребителя энергоснабжающей организацией, а так же трансформаторов на подстанциях потребителя, находящихся в оперативном управлении или оперативном ведении диспетчера энергоснабжающей организации, должны быть согласованы с соответствующей службой РЗА энергоснабжающей организации.

При выборе установок должна обеспечиваться селективность действия с учетом наличия устройств автоматического включения резерва (АВР) и автоматического повторного включения (АПВ). Кроме того, при определении установок по селективности должна учитываться работа устройств технической автоматики и блокировки цеховых агрегатов и других механизмов.

Все уставки устройств релейной защиты должны проверяться в условиях минимальной электрической нагрузки предприятия и энергоснабжающей организации для действующей схемы электроснабжения.

Общие сведения об автоматике

Для повышения надежности электроснабжения электроустановок применяют автоматические устройства. Они обеспечивают быстрое восстановление нарушенного электроснабжения, вызванного ненормальными режимами работы электроустановки и действием при этом защитных устройств, а также возможными ошибками обслуживающего персонала.

В схеме электроснабжения завода предусмотрен следующий объем автоматики:

• автоматическое регулирование напряжения под нагрузкой на силовых трансформаторах ГПП;

• автоматическое управление вентиляторами обдува трансформаторов ГПП;

• автоматическое включение резерва (АВР) секционного выключателя 10 кВ при аварийном отключении одного из трансформаторов ГПП или питающей линии;

• автоматическое повторное включение (АПВ) питающей линии (ЛЭП‑1, ЛЭП‑2);

• автоматическая частота разгрузка на 9 ячейках ГПП (АЧР);

• АВР секционных автоматов 0,4 кВ. В случае выхода из работы одного из трансформаторов ТП другой трансформатор возьмет на себя всю нагрузку.

Общие сведения по измерению и учёту электроэнергии

Для контроля за работой системы электроснабжения, коммерческого и контрольного учета электроэнергии установлены следующие измерительные приборы:

На вводах 10 кВ:

• универсальный счетчик энергии;

• амперметр.

На сборных шинах 10 кВ:

• по одному показывающему вольтметру на каждой секции;

• один комплект вольтметров с переключателем на любую секцию;

• один амперметр в цепи секционного выключателя.

На отходящих кабельных линиях 10 кВ:

• универсальный счетчик энергии;

• амперметр.

На стороне 0,4 кВ ТП:

• один вольтметр на каждой секции;

• амперметр в сепии отходящих магистралей.

В цепи трансформаторов:

• счетчик энергии на стороне 0,4 кВ;

• амперметр на стороне 0,4 кВ.

3 Безопасность жизнедеятельности и охрана труда

Настоящий закон Республики Казахстан «Об охране труда» от 28 февраля 2004 года N 528 регулирует общественные отношения в области охраны труда в Республике Казахстан и направлен на обеспечение безопасности, сохранение жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, а также устанавливает основные принципы государственной политики в области безопасности и охраны труда [20].

Производственная санитария и гигиена труда

В дипломной работе на тему «Разработка системы электроснабжения механического цеха №2 АО « » рассматриваемые условия производственной санитарии и гигиены труда должны строго соблюдаться, для предотвращения неисправностей и аварий на рабочем месте.

Общие санитарно-технические требования к производственным помещениям, рабочим местам и зонам, а также к микроклимату изложены в санитарных нормах и правилах и санитарных нормах проектирования предприятий.

Площадка для размещения предприятий (территория) выбирается, исходя из генеральных планировок развития населенных пунктов. Размеры площадки определяются в соответствии со строительно-санитарными нормами с учетом возможного расширения предприятия на перспективу. Площадка должна быть на сухом, незатопляемом месте с прямым солнечным освещением, естественным проветриванием, иметь относительно ровную поверхность, располагаться вблизи водоисточника с отводом сточных вод. Должны быть обеспечены удобства подхода, подъезда транспортных средств, соблюдены условия охраны труда и техники безопасности, а также противопожарной защиты. Предприятия следует располагать так, чтобы исключить неблагоприятное воздействие одного предприятия на другое [20].

В санитарной зоне разрешается размещать предприятия, не выделяющие производственных вредностей, не производящие шума и с неогнеопасными технологическими процессами. Предприятия с технологическими процессами, являющимися источниками выделения в окружающую среду вредных веществ, а также источниками повышенных уровней шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн, радиочастот, статического электричества и ионизирующих излучений, следует отделять от зоны заселения санитарно - защитными зонами.

Помещения с тепловыделениями (более 20 ккал/м³с, а также производства с большим выделением вредных газов, паров и пыли) следует располагать у наружных стен зданий и сооружений. В многоэтажных зданиях эти производства следует размещать в верхних этажах и обеспечивать приточно-вытяжной вентилятор. Отделка стен должна быть прочной, гигиеничной, экономичной в эксплуатации и отвечать эстетическим требованиям. Рекомендуется применять отделочные элементы заводского требования: панели, щиты и плиты различной формы и цвета, выполненные из современных искусственных строительных материалов. Полы в производственных помещениях следует делать из материалов, обеспечивающих удобную очистку их и отвечающих эксплуатационным требованиям для данного производства. Важное значение для охраны труда работников предприятий имеет правильная планировка и устройство выходов, проходов, лестниц и площадок. Они должны отвечать строительным, эксплуатационным, санитарно-техническим и противопожарным требованиям [20].

Профессиональные вредности не являются свойством, неизменно присущим данному производству или профессия. Принятие и реализация комплексного плана улучшения условий, охраны труда и санитарно-оздоровительных мероприятий на предприятии создает реальные предпосылки профессиональных вредностей и оздоровления условий труда.

Профессиональные вредности при определенной силе и длительности воздействия на организм человека могут вызывать профессиональные болезни. Различают собственно профессиональные болезни, вызываемые исключительно или преимущественно действием профессиональных вредностей, и профессиональные заболевания, в происхождении которых может играть роль и профессиональный фактор (тромбофлебит, атеросклероз и др.).

Составной частью гигиены труда является физиология труда, изучал физические процессы в организме человека, связанные с его трудовой деятельностью.

Физиологи труда ставит своей целью найти рациональную с физиологической точки зрения организацию труда, при которой снижается утомляемость человека, повышается работоспособность и производительность труда. Совершенствование условий труда на предприятиях осуществляется путем рационализации технологических процессов, внедрением современной техники, выявлением и устранением вредных факторов, а также проведением профилактических и защитных мероприятий.

Метеорологические условия производственной среды

В дипломной работе на тему «Разработка системы электроснабжения механического цеха №2 АО « » рассматривается микроклимат и влажность в помещении. Микроклимат производственных помещений определяется сочетанием температуры, влажности, подвижности воздуха, температуры окружающих поверхностей и их тепловым излучением. Параметры микроклимата определяют теплообмен организма человека и оказывают существенное влияние на функциональное состояние различных систем организма, самочувствие, работоспособность и здоровье.

Температура в производственных помещениях является одним из ведущих факторов, определяющих метеорологические условия производственной среды [21].

Температура воздуха в производственных помещениях в зависимости от тяжести работ в холодный и переходный периоды года должна быть от 4 до 2 ^оС, в теплый период - от 17 до 25 ^оС. Относительная влажность - в пределах 60-70 %, скорость движения воздуха - не более 0,2-0,5 м/с, В теплый период года температура воздуха в помещениях не должна быть выше наружной более чем на 3-5 ^оС, но не выше 28 °С, а скорость движения воздуха - до 1 м/с.

Комплексным изучением производственных условий, влиянием на организм человека, а также разработкой мероприятий по их улучшению и внедрению занимаются службы гигиены груда и производственной санитарии.

Высокие температуры оказывают отрицательное воздействие на здоровье, человека. Работа в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потоотделением, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов, вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы, увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование других органов и систем ослабляется внимание, ухудшается координация движения, замедляются реакции и т.д.

Длительное воздействие высокой температуры, особенно в сочетании с повышенной влажностью, может привести к значительному накоплению тепла в организме (гипертонии). При гипертонии наблюдается головная боль, тошнота, рвота, временами судорога, повышение артериального давления, потеря сознания.

Действие теплового излучения на организм имеет ряд особенностей, одной из которых является способность инфракрасных лучей различной длины проникать на различную глубину и поглощаться соответствующими тканями, оказывая тепловое действие, что приводит к повышению температуры кожи, увеличению частоты пульса, уменьшению обмена веществ и артериального давления, заболеванию глаз.

При воздействии на организм человека отрицательных температур наблюдается сужение сосудов пальцев рук и ног, кожи лица, изменяется обмен веществ. Низкие температуры воздействуют также и на внутренние органы, и длительное воздействие этих температур приводит к их устойчивым заболеваниям.

Освещение производственных помещений

В дипломной работе на тему «Разработка системы электроснабжения механического цеха №2 АО « » предусматривается правильная организация эксплуатации светильных устройств, световых фонарей и светильников от загрязнения, своевременную замену - перегоревших ламп в светильниках, текущий и профилактический ремонт оборудования, соблюдение общих санитарных правил в помещениях и на территории, прилегающей к зданиям регулярную побелку и окраску стен и потолков помещений в светлые тона. Рациональное освещение помещений и рабочих мест - один из важнейших элементов благоприятных условий труда. При правильном освещении повышается производительность труда, улучшаются условия безопасности, снижается утомляемость. При недостаточном освещении работник плохо видит окружающие предметы и плохо ориентируется. Успешное выполнение операций требует от него дополнительных усилий и большего зрительного напряжения. Неправильное и недостаточное освещение может привести к созданию опасных ситуаций и повлечь ухудшение зрения у работников. Наилучшие условия труда для полного зрительного восприятия создает солнечный свет [20].

Источник естественного (дневного) освещения - солнечная радиация, т.е. поток лучистой энергии солнца, доходящей до земной поверхности в виде прямого и рассеянного света. Естественное освещение является наиболее гигиеничным и предусматривается, как правило, для помещений, в которых постоянно пребывают люди. Если по условию зрительной работы оно оказывается недостаточным, то используют совмещенное освещение.

Естественное освещение помещений подразделяется на боковое (через световые проемы в наружных стенах), верхнее (через фонари, световые проемы в покрытии, а также через проемы в станах перепада высот здания) и комбинированное - сочетание верхнего и бокового освещения.

Искусственное освещение предусматривается в помещениях, в которых недостаточно естественного света, или для освещения помещения в часы суток, когда естественная освещенность отсутствует.

Искусственное освещение может быть общим (все производственные помещения освещаются над освещаемой поверхностью и снабжены лампами одинаковой мощности) и комбинированным (к общему освещению добавляется местное освещение рабочих мест светильниками, находящимися у приборов, аппарата и т.д.). Использование только местного освещения недопустимо, так как резкий контраст между ярко освещенными и неосвещенными участками утомляет глаза, замедляет процесс работы и может послужить причиной несчастных случаев и аварий.

Аварийное освещение предназначено для освещения производственных помещений при отключении рабочего освещения. Оно должно быть достаточным для безопасного выхода людей из помещения и продолжения работы в помещениях и на открытых пространствах в тех случаях, когда отключение рабочего освещения может вызвать пожар, взрыв и т.п.

На проектируемом рабочем месте используется как естественное так и искусственное освещение помещений. Необходимо отметить, что также предполагается наличие аварийного освещения помещений, учитывая специфику деятельности данного предприятия (существует система аварийного энергообеспечения).

Для повышения равномерности распределения яркости освещения в поле зрения потолки и стены рекомендуется окрашивать в светлые тона: салатовый, светло - желтый, кремовый, светло - зеленый или бирюзовый [21].

Опасные и вредные производственные факторы и их классификация

В дипломной работе на тему «Разработка системы электроснабжения механического цеха №2 АО « »» вредными факторами для здоровья являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны; высокие влажность и скорость движения воздуха; повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука и различных излучений - тепловых, ионизирующих, электромагнитные, инфекционных и др. К вредным физическим факторам относятся также запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; недостаточная освещенность рабочих мест, проходов и проездов; повышенная яркость света и пульсация светового потока [22].

В процессе трудовой деятельности на человека могут воздействовать опасные (вызывающие травмы) и вредные (вызывающие заболевания) производственные факторы.

Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на четыре группы: физические, химически, биологические и психофизиологическим.

К опасным физическим факторам относятся: движущиеся машины и механизмы; различные подъемно-транспортные устройства и перемещающие грузы; незащищенные подвижные элементы производственного оборудования; (приводные и передаточные механизмы, режущие инструменты, вращающиеся и перемещающиеся приспособления и др.); отлетающие частицы обрабатываемого материала и инструмента, электрический ток, повышенная температура поверхностей оборудования и обрабатываемых материалов и т.д.

К биологически опасным и вредным производственным факторам относят микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и макроорганизмы (растения и животные), воздействие которых на работающих вызывает травмы или заболевания.

К психологически опасным и вредным производственным факторам относятся физические перегрузки (статические и динамические), и нервнопсихические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов слуха, зрения и др.) [22].

Между вредными и опасными производственными факторами взаимосвязь. Во многих случаях наличие вредных факторов способствует проявлению травмоопасных факторов. Например, чрезмерная влажность в производственном помещении и наличие токопроводящей пыли (вредные факторы) повышают опасность поражения человека электрическим током.

Уровни воздействия на работающих вредных производственных факторов нормированы предельно - допустимыми уровнями, значения которых указаны в соответствующих стандартах системы стандартов безопасности труда и санитарно-гигиенических правилах.

Электробезопасность

Наибольшее число поражений от электрического тока (около 85%) приходится на установки напряжением до 1000 В. Относительно безопасным для человека в сырых помещениях принято считать напряжение до 12 В, в сухих помещениях - до 36 В, так как при случайном соприкосновении величина тока, проходящего через организм не превышает 0,03А. Для человеческого организма опасны как переменный, так и постоянный ток. Наиболее опасен переменный ток, имеющий частоту 50 Гц; частота 400 Гц менее опасна.

Поражение электрическим током возрастает с увеличением продолжительности его воздействия на человека. Сопротивление организма человека электрическому току колеблется в широком интервале. Наименьшим сопротивлением обладают нервные волокна и мускулы. За минимальное расчетное сопротивление человеческого организма принимается величина от 500 до 1000 Ом.

В результате действия электрического тока, человек может получить электрический удар, вызывающий поражение его внутренних органов, либо электротравму, то есть нарушение поражения дыхания.

Наиболее опасны удары, в результате которых при прохождении электрического тока через тело человека нарушается физиологические процессы, а иногда поражается весь организм. Среди видов электрических травм различают электрические ожоги, которые бывают токовые (контактные) и дуговые. Токовый ожог - ожог кожи в месте контакта тела с токоведущей частью в электроустановках с напряжением не выше 1-2 кВ. Электрическая дуга, обладающая высокой температурой и большой энергией, может вызвать обширные ожоги тела. Электрические знаки - это пятна серого и бледно- желтого цвета, царапины, ушибы на поверхности кожи человека, подвергнувшейся действию тока.

Степень опасности и возможность поражения электрическим током зависят также от условий включения в электросеть. Если человек замыкает своим телом два фазных провода действующей установки, он попадает под полное линейное напряжение сети. Если учесть, что расчетное сопротивление тела человека принимается 1000 Ом, то при двухфазном прикосновении к действующим частям установки, напряжение в которой 100 В, может оказаться уже смертельным, так как ток, проходящий через тело человека, достигает величины 0,1 А. Электрический ток, проходящий из одной руки в другую через сердце, парализует его действие.

Физиологическое действие статического электричества на организм человека зависит от величины освобождающейся при разряде электрической энергии [23].

Статическое электричество - это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности и в объеме диэлектрических и полупроводниковых веществ, материалов, изделий или на изолированных проводниках. Постоянное электростатическое поле (ЭСП) - это поле неподвижных зарядов, осуществляющее взаимодействие между ними. Возникновение зарядов статического электричества происходит при деформации, дроблении (разбрызгивании) веществ, относительном перемещении двух находящихся в контакте тел, слоев жидких и сыпучих материалов, при интенсивном перемешивании, кристаллизации, а также вследствие индукции.

Длительное воздействие статического электричества неблагоприятно влияет на здоровье работающего, отрицательно сказывается на его психофизическом состоянии. Для предупреждения несчастных случаев и профессиональных заболеваний на предприятиях оборудуются кабинеты или уголки по технике безопасности, где размещаются плакаты, схемы, инструктивные материалы по технике безопасности, индивидуальные средства зашиты, приборы для измерения шума, света, вибрации и т.д. Систематическое проведение лекций, бесед, инструктажей с использованием таких наглядных пособий, как кинофильмы и телевизионные передачи являются действенным способом пропаганды техники безопасности на производстве [23].

Для предупреждения возникновения опасных искровых зарядов с поверхности оборудования, а также с тела человека необходимо обеспечить стекание возникающих зарядов статического электричества. Это достигается применением средств коллективной и индивидуальной защиты от статического электричества.

Существует несколько способов средств коллективной защиты от статического электричества.

Нейтрализация зарядов статического электричества. Нейтрализуются заряды ионизацией воздуха в местах их возникновения или накопления. Отвод зарядов заземляющими устройствами. Все металлические и электропроводные неметаллические части оборудования должны быть заземлены.

Отвод зарядов путем уменьшения удельного объемного и поверхностного электрического сопротивления. Для этого повышают относительную влажность воздуха до 65 - 70 %, для этой цели применяют общее или местное увлажнение воздуха в помещении при постоянном контроле относительной влажности воздуха, а также снижение интенсивности возникновение зарядов статического электричества достигается путем соответствующим подбором скорости движения веществ [23].

Термическое действие проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов, крови и так далее.

Электрическое действие тока проявляется в разложении крови и других органических жидкостей организма и вызывает значительные нарушения их физико - химического состава.

Биологическое действие тока проявляется как раздражение и возбуждение живых тканей организма, что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц, в том числе легких и сердца. В результате могут возникнуть различные нарушения и даже полное прекращение деятельности органов кровообращения и дыхания, что может привести к параличу и даже смерти.

Первую доврачебную помощь человеку, пораженному током, должен уметь оказывать каждый работающий с электроустановками. Первая помощь при несчастных случаях, вызванных поражением электрическим током, состоит из двух этапов: освобождение пострадавшего от действия тока и оказание ему первой доврачебной медицинской помощи.

Вентиляция

В дипломной работе на тему «Электроснабжение сборочно-окрасочного цеха» очень важное место занимает вентиляция производственного помещения. Наиболее совершенным видом вентиляции, которая автоматически поддерживает микроклимат на рабочем месте, независимо от наружных условий является кондиционирование. В общем случае под кондиционированием понимается нагревание или охлаждение, увлажнение или сушка воздуха и очистка его от пыли. В некоторых случаях необходимо кроме того ионизировать воздух, исключить неприятные или придать приятные для человеческого обоняния запахи.

Различают две системы кондиционирования: комфортного и технологического. На разработанном рабочем месте предусмотрена система комфортного кондиционирования, которая обеспечивает постоянные комфортные условия для человека. Для этого предусмотрено использование определенных типов кондиционеров.

Кондиционирование воздуха требует по сравнению с простой вентиляцией больших единовременных и эксплуатационных затрат, но эти затраты быстро окупаются, так как повышается производительность труда, снижается заболеваемость, быстрая утомляемость и т.д [24].

Кроме того различают естественную и искусственную вентиляцию.

Естественная вентиляция обеспечивает воздухообмен в помещениях в результате действия ветрового и теплового напоров, получаемых вследствие равной плотности воздуха снаружи и внутри помещений. При естественной вентиляции циркуляция воздуха совершается через вентиляционные каналы, расположенные в стенах, фонари и специальные воздухопроводы. Искусственная вентиляция (механическая) достигается за счет работы вентиляторов или эжекторов. Она может быть приточной (нагнетательной), вытяжной (отсасывающей) и приточно-вытяжной.

При приточной вентиляции подача воздуха осуществляется вентиляционным агрегатом, а удаление воздуха - через фонари или дефлекторы. Она применяется, как правило, в помещениях, имеющих избыток тепла и малую концентрацию вредных веществ.

Вытяжная вентиляция предусматривает откачку воздуха из помещений при помощи вентиляционного агрегата. Эта система используется при вентиляции помещений, имеющих в воздухе большую концентрацию вредных веществ, а также влаги и тепла.

Приточно-вытяжная система вентиляции осуществляется с помощью отдельных вентиляционных систем, которые должны обеспечить одинаковое количество подаваемого и удаляемого из помещений воздуха. В помещениях, в которых постоянно выделяются вредные вещества, вытяжная вентиляция должна превышать нагнетательную примерно на 20%. В этих случаях вытяжка производится из мест скопления вредных веществ, а подача чистого воздуха - на рабочие места [25].

Производственный шум и вибрация

В дипломной работе на тему «Разработка системы электроснабжения механического цеха №2 АО « » источниками шума в основном являются электрооборудования. По физической сущности шум является одним из наиболее распространенных факторов внешней среды, неблагоприятно воздействующих на организмчеловека.

Источник интенсивного шума и вибрации - машины с вращающимися массами. Современное развитие техники, оснащение предприятий мощными и быстродействующими машинами и механизмами приводит к тому, что человек постоянно подвергается воздействию шума [26].

Повышение уровня шума и вибрации на рабочих местах ВК оказывает вредное воздействие на организм человека. Помимо действия шума на органы слуха, установлено его вредное влияние на многие органы и системы организма, в первую очередь на центральную нервную систему, функциональное изменение в которой происходит раньше, чем диагнозируется нарушение слуховой чувствительности. Поражение нервной системы под действием шума сопровождается раздражительностью, ослаблением памяти и т. д. У работников происходит снижение темпа работы, ее качество и производительность. Действие шума может привести к заболеваниям желудочно-кишечного тракта, к сдвигам в обменных процессах, нарушению функционального состояния сердечно-сосудистой системы. Звуковые колебания могут восприниматься не только органами слуха, но и непосредственно через кости черепа. Таким образом, воздействие шума может привести к сочетанию профессиональной тугоухости с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечно-сосудистой и других систем, которые рассматриваются как профессиональные заболевание - шумовая болезнь. Шумовая болезнь чаше всего встречается у работников на ткацких станках, обслуживающих прессо -штамповочное оборудование и других профессиональных групп длительно подвергающихся интенсивному шуму.

Основными мероприятиями по борьбе с шумом является рационализация технологических процессов с использованием современного оборудования, звукоизоляция источников шума, звукопоглощение, улучшения архитектурно - планировочных решений и средств индивидуальной защиты.

В зависимости от уровня и спектра шума, воздействие его на организм человека, различают следующие их виды: шум с уровнем 80 дБ затрудняет разборчивость речи, вызывает снижение работоспособности и мешает нормальному отдыху; шум с уровнем 100-120 дБ на низких частотах и 80-90 на средних и высоких частотах может вызвать необратимое изменение и привести к понижению слуха, а в дальнейшем к развитию тугоухости; шум с уровнем 120-140 дБ способен вызвать и механическое повреждение органов слуха.

Вибрация это колебания твёрдых тел - частей аппаратов, машин, оборудования, сооружений, воспринимаемые организмом человека как сотрясение. Часто вибрация сопровождается слышимым шумом.

В условиях работы в большинстве случаев технически трудно снизить шум до очень малых уровней, поэтому при нормировании исходят не из оптимальных (комфортных), а из терпимых условий, т.е. таких, когда вредное воздействие шума на человека не проявляется или проявляется незначительно. При постоянном шуме на рабочем месте вибрация нормируется, уровень звукового давление (в дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000Гц при непрерывном действии шума не менее 4 ч. за рабочую смену. Для ориентировочной оценки шумовой характеристики рабочих мест (например, шумопоглощения и др.) допускается за шумовую характеристику рабочего места при постоянном шуме принимать уровень звука в дБ, измеряемый по шкале А шумометра.

Санитарные нормы и правила при работе с оборудованием в кабинетах с вибрирующими устройствами, создающий ультразвук, передаваемый контактным путём на руки работающих, устанавливают предельно допустимый уровень контактного ультразвука для низкочастотного и высококачественного диапазона равным 110 дБ.

Таким образом, в производственных условиях с целью предотвращения вредного воздействия шума и вибрация на организм человека необходимо всегда добиваться, чтобы уровни шума и вибрации не превышали допустимых значений [26].

Пожарная безопасность

Пожарная и взрывная безопасность - это система организационных и технических средств, направленная на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов.

Различают полное и неполно горение. Процессы полного горения протекают при избытке кислорода. Неполное горение происходит при недостатке кислорода, продуктами реакции в этом случае являются токсичные и горючие вещества. В зависимости от свойств горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным.

Смеси горючих газов, паров и пыли с окислителем способны гореть только при определенном соотношении в них горючего вещества. Минимальную концентрацию горючего вещества, при котором оно способно загораться и распространять пламя, называют нижним концентрационным пределом воспламенения. Наибольшую концентрацию, при которой еще возможно горение, называют верхним концентрационным пределом воспламенения. Область концентрации между этими пределами представляет собой область воспламенения.

Для тушения пожара используют следующие средства: разбавление воздуха негорючими газами до таких концентраций кислорода, при которых горение прекращается; охлаждение очагов горения ниже определенной температуры (температуры горения); механический срыв пламени струей жидкости или газа; снижение скорости химической реакции, протекающей в пламени; создание условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы [27].

Порошковые огнегасительные составы препятствуют поступлению кислорода к поверхности горящего материала. Их используют для тушения небольших количеств различных горючих веществ и материалов, при тушении которых нельзя применять другие средства.

Первичные средства используются для ликвидации небольших пожаров и загорания. Их обычно применяют до прибытия пожарной команды. К первичным средствам относятся передвижные и ручные огнетушители, переносные огнегасительные установки, внутренние пожарные краны, ящики с песком, противопожарные щиты с набором инвентаря.

Различают ручные огнетушители (до 10 литров) и передвижные (свыше 25 литров). В зависимости от вида огнегасительного средства, находящегося в огнетушителях. Они делятся на жидкостные, углекислотные, химические, воздушно-пенные, хладоновые, порошковые и комбинированные.

Различают следующие виды углекислотных огнетушителей: ручные-ОУ-2А, ОУ-5, ОУ-8 и передвижные ОУ-25, ОУ-80 и ОУ-400. Эти огнетушители использую для тушения загораний некоторых материалов и электрических установок, работающих под напряжением до 100 В. Из химических пенных огнетушителей наиболее распространены на практике ОХП.

Воздушно-пенные огнетушители маркируются как ОВП (например, ручные ОВП-5 и ОВП-10). Их нельзя использовать для тушений электроустановок, находящихся под напряжением.

Хладоновые огнетушители маркируются как ОХ (например ОХ-3 и ОХ-7). Или ОАХ-0,5 (в аэрозольной установке).

Порошковые огнетушители маркируются как ОПС (например ОПС-10). Комбинированные огнетушители (например, типа ОК-10), их заряжают порошковыми составами БСП-3 и воздушно-механической пеной [28].

Спринклерные и дренчерные установки относятся к автоматическим средствам тушения пожаров распыленной водой.

Спринклерные установки могут быть трех видов: водяные, водовоздушные и воздушные. В неотапливаемых помещениях должны применяться спринкерные установки воздушной системы, в которой трубопроводы заполнены не водой, а сжатым воздухом.

Спринкерная установка водяной системы состоит из сети разветвленных трубопроводов, на которых размещены спринкеры с таким расчетом, чтобы одним спринкером орошалось от 9 до 12 м2 площади пола в помещениях с повышенной пожарной опасностью. Выходное отверстие в спринкерной головке в обычное время закрыто легкоплавким замком.

Дренчерные установки группового действия применяют, так же как водяные защитные завесы, с дистанционным или просто ручным управлением. Для этого можно применять дренчеры как розеточного, так и лопатного типов. Дренчерные завесы применяют для защиты проемов, а также для разделения помещения, с тем, чтобы локализовать очаг огня и предотвратить его распространение в смежных помещениях [29].

Расчет искусственного освещения сборочно-окрасочного цеха

Цель работы: порядок нормирования искусственного освещения и определение состояния искусственного освещения на рабочих местах. Искусственное освещение применяют для создания комфортных условий труда при недостатке естественного освещения, в ночное время суток, а также в помещениях, где естественный свет отсутствует.

Искусственное освещение по функциональному назначению делится на рабочее, аварийное эвакуационное, охранное.

Для освещения помещений, как правило, применяют газоразрядные лампы низкого и высокого давления. Использование ламп накаливания допускается лишь в случае технико-экономической нецелесообразности или невозможности применения газоразрядных источников света.

Искусственное освещение должно обеспечивать освещенность на рабочих местах в соответствии с требованиями СНиП II-4-85.

Нормирование освещенности производят в зависимости от применяемых ламп, либо системы освещения. Величину наименьшей освещенности устанавливают согласно условиям зрительной работы по следующим параметрам: размеры объекта различения, характеристики фона, контраста объекта с фоном (К), источников света и системы освещения.

Выбор системы освещения зависит от требования технологического процесса, размеров объекта различения и характера зрительных работ.

Приближенный расчет требуемой освещенности горизонтальной рабочей поверхности при искусственном источнике света производят по формуле:

(3.1)

где: Е - наименьшая нормируемая освещенность, люкс (лк);

F- световой поток каждой из ламп, люмен (лм);

η - коэффициент использования светового потока (в долях единицы) находится в зависимости от коэффициента отражения потолка и стен, и величины индекса помещения (таблица 3.1);

N - число светильников, шт.;

К_З - коэффициент запаса, учитывающий старение, запыление и загрязнение светильников, определяется видом технологического процесса;

z - коэффициент неравномерности освещения (отношение средней освещенности к минимальной. В большинстве случаев 1,1-1,2).

Индекс помещения рассчитывается по формуле:

(3.2)

где: S - площадь помещения, м²

h - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

А и В - длина и ширина помещения, м.

Как правило, для расчета задаются числом светильников. Из норм определяют значение наименьшей освещенности (СН-П-85). по справочникам находят F и К_З, по формуле определяют световой поток и подбирают ближайшую лампу, обеспечивающую этот световой поток,

В практике допустимое отклонение расчетного и табличного значения светового потока выбранной лампы составляет 10-20%.

При расчете искусственного освещения для негоризонтальной рабочей поверхности пользуются специальными методами.

Освещенность измеряется фотоэлектрическим люксметром типа Ю-16.

Принцип действия прибора основан на явлении фотоэлектрического эффекта. При освещении фотоэлемента, в замкнутой цепи селенового фотоэлемента и соединенного с ним гальванометра возникает ток, прямо пропорциональный световому потоку. При этом стрелка гальванометра отклоняется вправо. Прибор градуирован в люксах и имеют три основных предела измерения 25, 100 и 500 лк. Для измерения больших уровней освещенности на фотоэлемент надевается фильтр, состоящий из двух матовых стекол. Фильтр повышает пределы измерения в 100 раз, что дает возможность определения освещенности соответственно до 2500, 10000 и 50000 лк. При измерении освещенности от ламп со спектральным составом, отличным от ламп накаливания, необходимо учитывать поправочные коэффициенты:

а) естественного света - 0,8;

б) люминесцентных ламп - 1,15 - ЛБ, 0,88 - ЛД;

в) ламп ДРЛ - 1,2.

В таблице 3.1 приводится коэффициент использования светового потока ( η , %).

Таблица 3.1

Коэффициент использования светового потока ( η , %)

Тип светильника	Глубокоизлучатель эмалированный			Универ. без затемнителя			Универ. с затемнителем			Зеркальная лампа			Люцетта цельного стекла
р потолка	30	50	70	30	50	70	30	50	70	30	50	70	30	50	50	70
р стен	10	30	50	10	30	50	10	30	50	10	30	50	30	30	50	50
i – индекс помещения	η - коэффициент использования светового потока, %
0,5	19	21	25	21	24	28	14	17	21	26	30	35	14	16	20	22
1,0	36	38	40	40	42	45	30	32	35	50	53	56	29	31	34	37
1,1	37	39	41	42	44	46	31	33	36	52	54	58	30	32	36	38
1,25	39	41	43	44	46	48	33	35	37	54	57	60	31	34	38	41
1,5	43	41	46	46	48	51	35	36	40	57	59	64	34	37	41	44
1,75	43	44	48	48	50	53	37	39	41	59	62	66	36	39	43	46
2,0	44	46	49	50	52	55	39	40	43	62	65	68	38	41	45	48
2,25	46	48	51	52	54	56	40	42	45	65	67	71	40	43	47	50
2,5	48	49	52	54	55	59	42	44	46	67	69	73	41	45	48	52
3,0	49	51	53	55	57	60	43	45	47	68	70	75	44	47	51	54
3,5	50	52	54	56	58	61	44	46	48	70	72	76	45	49	52	57
4,0	51	52	55	57	59	62	45	47	49	71	73	77	46	50	54	59
5,0	52	54	57	58	60	63	46	48	51	72	75	79	48	52	56	61

В таблице 3.2 приводится коэффициент запаса (К_зап) при проектировании искусственного освещения.

Таблица 3.2

Коэффициент запаса (К_зап) при проектировании искусственного освещения

№	Примеры	Помещения и территории	Коэффициент запаса, (Кзап)
			Газоразрядные лампы	Лампы накаливания
1	Производственные помещения с воздушной средой, содержащей в рабочей зоне: А) свыше 5 мг/м3 пыли, дыма копоти; Б) от 1 до 5 мг/м3 пыли, дыма, копоти	Аглофабрики, цем.заводы, обрубные отделения литейных цехов	2	1,7
2	Производственные помещения с особым режимом по чистоте воздуха при обслуживании светильников: А) с технического этажа Б) снизу из помещения		1,3 1,4	1,1 1,2
3	Помещения общественных и жилых зданий	Учебные помещения, лаборатории, читальные залы	1,5	1,3
4	Прожекторное освещение		-	1,5
5	Наружное освещение светильниками		1,5	1,3

В таблице 3.3 приводится световой поток ламп накаливания общего назначения ГОСТ 3239-80.

Таблица 3.3

Световой поток ламп накаливания общего назначения ГОСТ 3239-80

Тип лампы		Мощность, Ватт	Световой поток, F, люмен
Напряжение 127 Вольт	Напряжение 220 Вольт		Напряжение 127 Вольт	Напряжение 220 Вольт
НВ - 40	-	10	80	-
НВ - 10	НВ - 23	15	135	105
НВ - 11	НВ - 24	25	160	220
НВ - 12	НВ - 25	40	490	400
НВ - 21	НГ - 24	60	820	715
НГ - 23	НВ - 48	10	1630	1450
НГ - 24	НВ - 49	150	2300	2000
НГ - 25	НГ - 50	200	3200	2800
НГ - 26	НГ - 51	300	4950	4600
НГ - 28	НГ - 53	500	9100	8300
НГ - 29	НГ - 54	750	14250	13100
НГ - 30	НГ - 55	1000	19500	18600

НГ – газонаполненные лампы; НВ – вакуумные лампы

Решение:

Е_норм = 1500 (мм) по таблице 3.1 => Люцетта цельного стекла

Длина помещения – А = 75 (м)

Ширина помещения – В = 20 (м)

Высота подвеса светильника – h = 6 (м)

Напряжение в сети – U = 220 (В)

Общее количество светильников – N – 24

Коэффициент отражения потолка - р _{потолка} = 50 %

Коэффициент отражения стен - р _стен = 50 %

Коэффициент неравномерности – z = 1,2

Площадь помещения S = A · B = 75 · 20 = 1500 (м²)

η = 51 % (по таблице 3.1)

К_зап = 1,4 (по таблице 3.2)

Вывод: из таблицы 3.3 подбираем тип и мощность лампы, (ГОСТ 3239-80) , Р = 300 (Вт), тип лампы – НГ – 51 (газонаполненные лампы).

=> Установленные в сборочно-окрасочном цехе, лампы ДРЛ (400 Вт) в количестве – 24 штук, соответствуют нормам (ГОСТ 3239-80).

4 Охрана окружающей среды

Развитие современного производства, и, прежде всего промышленности, базируется в значительной степени на использовании ископаемого сырья. Среди отдельных видов ископаемых ресурсов на одно из первых мест по народнохозяйственному значению следует поставить источники топлива и элек­троэнергии.

Особенностью энергетического производства является непосредст­венное воздействие на природную среду в процессе извлечения топлива и его сжигания, причем происходящие изменения природных компонентов являются весьма наглядными.

Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них – газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже почти половину его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо - и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на процессы, происходящие в биосфере. Развиваясь, человечество начинает использовать все новые виды ресурсов (атомную и геотермальную энергию, солнечную, гидроэнергию приливов и отливов, ветряную и другие нетрадиционные источники). Однако главную роль в обеспечении энергией всех отраслей экономики сегодня играют топливные ресурсы. Это четко отражает структура топливно-энергетического баланса.

Основные источники загрязнения атмосферного воздуха территории нашей страны — машины и установки, использующие серосодержащие угли, нефть, газ.

Значительно загрязняют атмосферу автомобильный транс­порт, ТЭЦ, предприятия черной и цветной металлургии, нефтегазоперерабатывающей, химической и лесной промышленности. Большое количество вредных веществ в атмосферу поступает с выхлопными газами автомобилей, причем их доля в загрязнении воздуха постоянно растет.

Разработка нормативов предельно-допустимых выбросов (ПДВ) для за­щиты атмосферы в настоящее время производится для всех предприятий и ис­точников, от которых возможны вредные выбросы в атмосферу.

Основой законодательства об охране атмосферного воздуха являются предельно допустимые концентрации вредных веществ (ПДК), количественно характеризующие такое содержание вредных веществ в атмосферном воздухе, при котором на человека и окружающую среду не оказывается ни прямого, ни вредного косвенного воздействия.

Основным средством для соблюдения ПДК является установление нормативов предельно допустимых выбросов (ПДВ), устанавливаемых для каждо­го стационарного источника выбросов. Нормативы ПДВ загрязняющих веществ в атмосферу определяются на уровне, при котором выбросы загрязняющих ве­ществ от конкретного и всех других источников в данном районе с учетом пер­спективы его развития не приведут к превышению нормативов ПДК.

Краткое описание технологии производства как источника загрязнения окружающей среды

Основной целью производственной деятельности ОАО « » яв­ляется производство карданных валов для автомобилей марки УАЗ, ВАЗ (Нива) и тракторов марки МТЗ.

Место расположения производства: Южно-Казахстанская область, г. Шымкент, ул. Толе би, 41.

Производственная мощность по выпуску карданных валов - 150 тыс. шт./год.

Нормативный размер санитарно-защитной зоны - 50 м.

Производство включает следующие технологические процессы:

металлообработка,

окраска карданных валов.

Расход сырья на производстве составляет: сварочные электроды МР-3 - 130 кг/год, пропанобутановая смесь - 200 кг/год, карбид кальция - 100 кг/год.

Источниками загрязнения атмосферного воздуха являются: окрасочные камеры, заточные станки, шлифовальные станки, деревообрабатывающие станки, ручная дуговая сварка, газовая сварка, деревообрабатывающие станки.

На предприятии имеется следующие газоочистные и пылеулавливающие установки: гидрофильтр (2 шт.), ЗИЛ-900 (8 шт.), ЦН-15 (2 шт.), ПА-218.

Рельеф местности спокойный, с перепадами высот менее 50 м на 1 км в размере до 50 максимальных высот труб. Поправка на рельеф местности приня­та равной единице.

По количеству валового выброса и видовому составу выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ предприятие относится к 4 категории опас­ности.

По данным инвентаризации на предприятии выявлено 15 источников вы­бросов загрязняющих веществ в атмосферу, из них организованных - 14.

Расчет предельно-допустимых выбросов (ПДВ)

При проектировании новых и реконструкции действующих предприятий для обеспечения чистоты приземного слоя атмосферы большое значение имеет установление предельно допустимых выбросов (ПДВ) каждым источником загрязнения атмосферы, наносимого окружающей среде.

Предельно-допустимым выбросом (ПДВ) называется научно-технический норматив выброса, устанавливаемый из условия, что концентрация загрязняющих веществ в призменном слое воздуха от усматриваемого источника не должна превышать нормативы качества воздуха для населения, растительного и животного мира (ПДК).

Предельно-допустимой концентрацией вредного вещества (ПДК) называется такое содержание его в воздухе, которое при длительном воздействии не вызывает у человека каких-либо патологических изменений, заболеваний.

Максимальное значение призменной концентрации вредного вещества С_м (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного источника с круглым устьем достигается на расстоянии Х_м (м)

(4.1)

Где: А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

М (г/с) - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость осаждения вредных веществ в атмосферном воздухе;

m, n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной меси из устья источника выброса;

Н (м) - высота источника выброса;

η - безразмерный коэффициент, учитываемый влияние рельефа местности, в случае ровной или слаборасселенной местности, с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км = 1;

ΔТ (°С) – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в;

V₁, (м³/с) - расход газовоздушной смеси определяется по формуле:

(4.2)

Где: D (м) - диаметр устья источника выброса;

w₀ (м/с) - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятными метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:

250 - для районов Средней Азии южнее 40^о С с.ш. и Читинской области:

200 - для Европейской территории СНГ: для районов РФ южнее 50° С с.ш.. для Азиатской территории СНГ, для Казахстана, Дальнего Востока и остальной территории Сибири и Средней Азии; 180- для Европейской территории СНГ и Украины севернее 52° С с.ш.

140- для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской и Ивановской областей.

Значение безразмерного коэффициента F принимается:

а) для газообразных вредных веществ = 1;

б) для мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы и т.д.) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90/-2, от 75 до 90/-2,5 , менее 75 и при отсутствии очистки - 3.

Значение коэффициентов m и n определяется в зависимости от параметров: Vм, f и f_c

(4.3)

(4.4)

(4.5)

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формулам:

(4.6)

(4.7)

(4.8)

(4.9)

(4.10)

Расстояние Х_м (м) от источника выбросов, на котором предельная концентрация С_м (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_м, определяется по формулам:

(4.11)

Где безразмерный коэффициент d при f < 100 находится по формулам:

(4.12)

(4.13)

(4.14)

при f > 100 значение d находится по формулам:

(4.15)

(4.16)

(4.17)

Механического цеха №2

Загрязняющее вещество – Сольвент нафта

ΔТ = Тг – Тв = 38 – 34 = 4 (^оС)

Значение коэффициентов m и n определяется в зависимости от параметров: V_м, f и f_c

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формулам:

Расстояние Х_м (м) от источника выбросов, на котором предельная концентрация С_м (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_м, :

(м)

Расчет взымания платы с природопользователей

Для каждого предприятия органами охраны природы устанавливаются лимиты выбросов загрязняющих веществ в природную среду на основе нормативов ПДВ.

На период достижения предельно-допустимых нормативов устанавливаются лимиты природопользования с учетом экологической обстановки в регионе, видов используемого сырья, технического уровня применяемого природоохранного оборудования, проектам показателей и особенностей технологического режима работы предприятия, а также уровня фонового загрязнения окружающей среды.

Плата за наносимый ущерб определяется по следующей формуле:

(4.18)

Где: П - доля взимаемой суммы от фактически наносимого ущерба (тенге);

М_i - масса выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду, т/год

С - ставка платы за эмиссии в окружающую среду, которая ежегодно устанавливается решением областного маслихата.

С = 1283 (тенге), => Выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников (т). (ставка платы за эмиссии в окружающую среду, которая ежегодно устанавливается решением областного маслихата).

Определение категории опасности предприятия

Категория опасности предприятия определяется по следующей формуле:

(4.19)

Где: M_i - масса выброса вещества, т/год;

ПДК_i - среднесуточная предельно-допустимая концентрация вещества, мг/м³ ;

n - количество загрязняющих веществ выбрасываемых предприятием, шт. ;

а_i - безразмерная константа позволяющая соотнести степень вредности i-го вещества с вредностью сернистого газа.

При ПДК_i > 0,5 → а_i = 0,9; При ПДК_i < 0,5 → а_i = 1,3;

При ПДК_i = 0,5 → a_i = 1,0;

После произведенных расчетов по полученным результатам опеределяют категорию опасности:

при КОП ≤ 10³ - IV категория

при 10³ < КОП ≤ 10⁴ - III категория

при 10⁴ < КОП ≤ 10⁶ - II категория

при КОП ≥ 10⁶ - I категория

ПДК_i = 0,723 => что при ПДК_i > 0,5 → а_i = 0,9;

КОП = 1,44. Так как: КОП < 1000, то предприятие относится к 4-й катего­рии опасности.

Определение экономического ущерба

Экономический ущерб от загрязнения окружающей среды складывается из ущербов по определенным элементам:

У = Уа + Ув + Уп (4.20)

Где: Уа - ущерб от загрязнения атмосферы;

Ув - ущерб от загрязнения воды;

Уп - ущерб от загрязнения почвы твердыми отходами

Величина ущерба от загрязнения атмосферы определяется по формуле:

Уа = К₁ · К₂ · Уу · Ма (4.21)

Где: K₁ - коэффициент, учитывающий расположение источника выброса;

К₂ - коэффициент, учитывающий высоту выброса;

Уу - удельный ущерб от выброса 1 т загрязнителя в атмосферу;

Ма - масса выброса в атмосферу в год. т. .

Коэффициент К₁ равен: 0,1 - предприятие расположено вдали от населенных пунктов, на неудобных для сельскохозяйственного пользования земля и не представляющих ценности для сохранения в качестве ландшафтных и заповедных зон: 0,3 - предприятие расположено вдали от населенных пунктов на сельскохозяйственных землях, не требующих специальных мелиоративных работ: 0,5 - предприятие расположено на селитебной территории сельских населенных пунктов: 0,7 - предприятие расположено на селитебной территории городов с населением до 100 тыс.чел. : 11,0 - предприятие расположено на селитебной территории городов с населением от 100 до 500 тыс.чел.: 2,0 - предприятие расположено на селитебной территории городов с населением свыше 500 тыс.чел.: 2,5 -предприятие расположено вблизи ландшафтных, водоохранных, санитарных, заказных, заповедных, парковых и лесопарковых зон в городах и населенных пунктах: 3,0 - предприятие расположено вблизи территорий курортных мест, историко-архитектурных памятников, охраняемых государством, мест массового отдыха трудящихся в городах и населенных пунктах.

Коэффициент К₂ учитывающий высоту выброса Н_ср при высоте:

0-15 = 1,5 81-150 м - 0,7;

16-40 = 1,3 151-220 м - 0,3;

41-80 = 1,0 221-550 м - 0,16.

=> что К₂ = 1,5 так как находится в приделах 0-15 .

Величина ущерба от загрязнения атмосферы:

Ма = 3,0784 т/год

Уа = К₁ · К₂ · Уу · Ма = 11,0 · 1,5 · 126,26 · 3,0784 = 6413,2

Мероприятия по уменьшению загрязнении окружающей среды.

Мероприятиями по уменьшению загрязнений окружающей среды в сборочно-окрасочном цехе, выполняются следующие мероприятия:

На установке КЭО – 110 установлен гидрофильтр, коэффициент обеспеченности, % - 100 %, средняя эксплуатационная степень очистки / максимальная степень очистки, % - 30,0/30,0. Мероприятиями предусмотрено периодическая чистка гидрофильтра.

Заключение.

По количеству валового выброса и видовому составу выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ предприятие относится к 4 категории опас­ности.

Планом мероприятий по достижению нормативов ПДВ предусмотрено: периодическая чистка гидрофильтров, своевременное удаление уловленной пыли.

Заключение

В дипломной работе Разработка системы электроснабжения механического цеха №2 АО « » произведен расчет графиков электрических нагрузок предприятия и сборочно-окрасочного цеха. Произведены необходимые расчеты по надежности системы электроснабжения механического цеха №2.

В ходе работы был определен центр электрических нагрузок и составлена картограмма нагрузок механического цеха №2.

Также рассчитаны токи короткого замыкания ТП № 2 по которым проверили соответствие выбора сечений жил кабелей по нагреву током короткого замыкания в сборочно-окрасочном цехе.

Соответствие сечений жил кабелей по нагреву током короткого замыкания и по допустимой потере напряжения удовлетворяет условию выбора сечений кабелей.

В экономическом разделе дали технико-экономическое обоснование замены выключателя ВМГ -10-600 на BB/TEL – 10-1000. На основании сделанных технико-экономических расчетов, уровень рентабельности оборудования составил 66 %, срок окупаемости – 2,4 года, предлагаемая замена оборудования позволяет снизить эксплуатационные расходы предприятия и увеличить степень надежности системы электроснабжения.

В разделе безопасности жизнедеятельности проработаны вопросы охраны труда, производственной санитарии и гигиены труда и пожарной безопасности. В разделе было рассмотрено соотвествие нормам искусственного освещения в сборочно-окрасочном цехе.

В разделе охраны окружающей среды был произведен расчет предельно-допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющего вещества – сольвент нафта и определели категорию опасности предприятия – 4-я катего­рия опасности.

В разделе бизнес – плана представлен план, производства карданных валов для Павлодарского тракторного завода,и для Петропаввловского автомобильного завода.

Срок окупаемости заемных средств на проектируемый производственный комплекс - составил один год. Как показывают расчеты и проведенный анализ, проект обеспечивает окупаемость, возвратность займа и может быть профинансирован.

Список использованной литературы

1. Сибикин Ю.Д., Сибикин М.Ю. Электробезопасность при эксплуатации электроустановок промышленных предприятий. – М.: Издательский центр «Академия», 2010. – 240 с

2. В.П. Шеховцов. Расчет и проектирование схем электроснабжения. – М.: ФОРУМ: ИНФРФ–М, 2007. –214 с.

3. Андреев, Василий Андреевич. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: [Учеб. По спец. «Электроснабжение»]- 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. Шк., 2007г. –639 с.

4. Правила устройства электроустановок. - М.:Госэнергонадзор, 2000.

5. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. В 2 т. - Т.II/ Под общ. ред. А.А.Федорова и Г.В.Сербиновского. - М.: Энергия, 1974.

6. Справочник энергетика промышленных предприятий. В 4 т. - / Под общ. ред. А.А.Федорова, Г.В.Сербиновского и Я.М.Большама. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963

7. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. Учеб. пособие для СУЗов. - М.: Мастерство, 2002

8. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования. Учеб. пособие для ВУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1987

9. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные марериалы для курсового и дипломного проектирования. Для студентов ВУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 1989

10. Электротехнический справочник. В 3 т. - Т.III, Кн. 2/ Под общ. ред. В.Г.Герасимова. - М.: Энергоиздат, 1982

11. Справочник электроэнергетика предприятий цветной металлургии

12. Пособие к курсовому и дипломному проектированию для электроэнергетических специальностей. Учебное пособие для ВУЗов/Под ред. В.М.Блок. - М.: Высшая школа, 1981

13. Электроснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие для ВУЗов/ Под ред. Н. Е. Мукасеева. – М.: Энергоатомиздат, 1978.

14. Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебник для СУЗов. - М.: Высшая школа, 1990

15. Дьяков В.И. Типовые расчеты по электрооборудованию. - М.:Высшая школа, 1976

Коновалова Л.Л. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Учебное пособие для СУЗов. - М.: Энергоатомиздат, 198941.Горемыкин В.А. бизнес-план: методика разработки 25 реальных образцов бизнес-план. 4-е изд. Перераб. и доп. –М. ось. -89, 2003-592с.

Бланк И.А. «Основы финансового менеджмента» в 2-х т. –Киев, Ника-Центр, 1999г.

.Как разработать бизнес-план. –Люксембург: Служба Тасис. Офис официальных изданий европейского сообщества. –май,1998г.

Попов В.М., Захаров А.А. бизнес-план. Практическое пособие., СПб.2005г. 234с.

Правовые основы предпринимательства в РК, А. 2001-274с. Уткин Э.А. Бизнес-план. // Организация и планирование предпринимательской деятельности. -М. Ассоциация авторов и издателей «Тандем» Изд-во ЭКМОС, 1998г.

Шеремет А.Д., Сайфулин Р.С. «Финансы предприятия»-М. Инфра-М, 1999г.

Черняк В.З. Оценка бизнеса. –М: Финансы и статистика, 1996г.

Федоров А.А., Каменева В.В. «Основы электроснабжения промышленных предприятий» М.: Энергоамотмиздат,1984г.

Справочник по электроснабжения промышленных предприятий. Промышленные электрические сети/под ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербинновского. М.: Энергия,1980г.

Волобринский С.Д. «Электрические нагрузки и балансы промышленных предприятиях» . М.: Энергия,1976г.

Мельников Н.А. «Электрические сеты и системы» . М.: Энергия,1975г.

Нежеленко И.В.. Рабинович М.Л., Божко В.М. качество электроэнергии на промышленных предприятиях. Киев.Техника,1981г.

Электрическая часть станций и подстанций /Под ред. А.А. Васильева М. Энергия,1980г.

Электротехнический справочник. Общие вопросы. Электротехнические материалы. Т./Под. Общ. Ред. Профессоров МЭН. М. Энергия,1980г.

Семчиков А.М. «Токопроводы промышленных предприятий2 Л. Энергоиздат, 1982г.

Тунковский Л.Е. Устройство и монтаж промышленных электрических сетей. М. Энергия,1978г.

Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и телемеханика в системах электроснабжения. М.: Высшая школа, 1995г.

Справочник инженера по охране окружающей среды (Эколога) / под.ред. Перхуткина В.П. –М.: Информ-Инженерия, 2005-864с.

РНД 33505,01 -96. Временные методические указания по расчету экологического ущерба от сверхнормативного размещения отходов (продуктов) Астана 2004г.

78