Диплом / Книги / В. Б. Козловская. В. Н. Радкевич, В. Н. Сацукевич

2. Выбор системы освещения и нормированной освещенности

общем освещении, а последний (VI) разряд относится к работам, при которых различаются детали более 5 мм (очень малая точность) и требуется освещенность 150 лк при общем освещении.

Основные нормы освещенности относятся к установкам с газо­ разрядными источниками света. Для случая применения ламп на­ каливания устанавливаются пониженные значения освещенности, исходя из необходимости экономии электроэнергии.

Нормированные значения освещенности должны быть обеспе­ чены в течение всего периода промышленной эксплуатации осве­ тительной установки. Однако из-за старения и загрязнения ламп, светильников и поверхностей помещения уровень освещенности со временем снижается. Это необходимо учитывать при проектирова­ нии осветительной установки. Поэтому начальная освещенность должна быть несколько больше нормированной, что достигается введением коэффициента запаса А, значения которого также регла­ ментированы [2]. В зависимости от типа ламп и светильников, на­ личия пыли и других загрязнений в помещении, способа обслужи­ вания и длительности эксплуатации значение коэффициента обыч­ но принимается в пределах 1,4-1,7 (табл. 2Л).

Нормыосвещенности для различныхпомещений и производствен­ ных участков приведены в табл. П1. Для большинства помещений зна­ чения освещенности даны для осветительных установок с газоразряд­ ными лампами как наиболее экономичными источниками света, ши­ роко применяемыми в производственных зданиях. Только для неко­ торых помещений, где могут применяться и осветительные установ­ ки с лампами накаливания, в скобках указаны освещенности и типы осветительных приборов при использовании этих ламп.

Таблица 2.1 Значение коэффициента запаса А , учитывающего снижение

освещенности в процессе эксплуатации осветительного прибора

20

3.Кяасстфикация помещений и зон по условиям окружающей среды

Примечание: Значения коэффициентов запаса приведены для газоразряд­

ных источников света. При использовании ламп накаливания указанные коэф­ фициенты следует умножать ни0,85.

Для общего освещения помещений производственных и складских зданий, а также помещений общественных и жилых зданий, административных и бытовых зданий предприятий сле­ дует использовать, как правило, более экономичные разрядные лампы. Лампы накаливания (в том числе галогенные) применя­ ют для местного освещения, а также в случае невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп.

3.КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕЩЕНИЙ

ИЗОН ПО УСЛОВИЯМ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Условия окружающей среды в производственных помеще­ ниях и зонах, где размещается технологическое и связанное с ним электротехническое оборудование, определяются тем­ пературой воздуха, влажностью, наличием агрессивных га­ зов и пыли, возможностью возникновения условий взрывопожароопасности [1].

По температуре воздуха выделяют жаркие помещения. В этих помещениях под воздействием различных тепловых излучений

21

З.Класстфикация помещений и зон по условиям окружающей среды

температура превышает +35 °С постоянно или периодически (более 1суток). К таким относятся помещения с сушилками, сушиль­ ными и обжигательными печами, котельные и т. п. При кратковре­ менных превышениях температуры +35 °С среду не следует отно­ сить к жаркой, что в некоторых случаях избавляет от необходимос­ ти усложнения и удорожания сети.

Нижний и верхний пределы температуры в помещениях оп­ ределяются при конкретном проектировании путем изучения климатических факторов в районе, где предполагается строи­ тельство объекта, условий отопления и вентиляции проектиру­ емого здания и особенностей технологического процесса. На­ пример, для электромашинных помещений нижний предел тем­ пературы обычно устанавливается равным + 5 °С, а верхний - на уровне до +35 °С\ Однако в отдельные жаркие дни из-за не­ совершенства вентиляции температура в этих помещениях мо­ жет повышаться до +40 °С и более, что не должно учитываться

врасчетах.

Впроизводственных помещениях температура воздуха поддер­ живается в холодное время на уровне +15... 16 °С, а в жаркие лет­ ние дни не должна превышать +35 °С. В горячих цехах металлурги­ ческих заводов температура воздуха может достигать +50...55 °С, что должно учитываться в расчетах внутрицеховых электрических сетей и при выборе электрооборудования.

По влажности среды помещения делятся на сухие, влажные, сырые и особо сырые. Для их характеристики используется поня­ тие относительная влажность воздуха \|/, измеряемая в процентах.

Относительная влажность —это отношение имеющегося при оп­ ределенной температуре количества влаги в единице объема возду­ ха к тому количеству, при котором неизбежно произойдет выпаде­ ние росы (при той же температуре).

Сухими называются помещения, в которых у < 60 %. Такие по­ мещения при температуре не выше +35 °С и отсутствии технологи­ ческой пыли, химически активной и органической среды называ­ ются нормальными.

Во влажных помещениях пары или конденсирующаяся влага выделяется кратковременно в небольших количествах и соблюда­ ется условие 60 % < у ^ 75 %. Сырыми считаются помещения,

вкоторых длительное время ц/ > 75 %. К особо сырым относятся

22

З.Класстфикация помещений и зон по условиям окружающей среды

помещения, в которых ^[00 % (потолок, стены, пол и предметы, находящиеся в помещении, покрыты влагой).

Пыльными помещениями называются такие, в которых по усло­ виям производства выделяется технологическая пыль в таком коли­ честве, что она может оседать на проводниках, проникать внутрь машин, аппаратов и т. п. [1], Различают помещения с токопроводя­ щей и нетокопроводящей пылью.

Помещения с химически активной или органической средой - это помещения, в которых постоянно или в течение длительного времени содержатся агрессивные пары, газы, жидкости, образуют­ ся отложения или плесень, разрушающие изоляцию и токоведущие части электрооборудования.

Пожароопасными являются такие среды в помещениях или на открытом воздухе, где применяются или хранятся горючие веще­ ства, а взрывоопасными - среды, в которых по условиям техноло­ гического процесса могут образовываться взрывоопасные смеси горючих газов или паров с воздухом, кислородом или другими окис­ лителями, а также взрывоопасные концентрации различных веществ в виде пыли или волокон, находящихся во взвешенном состоянии. В таких помещениях сами электроустановки представляют опас­ ность из-за возможности пожара или взрыва вследствие перегрева проводников, образования искр и т. п.

По взрывопожарной и пожарной опасности помещения делятся на категории А, Б, В1-В4, Г1-Г2 и Д, характеристики которых при­ ведены в табл. 3.1.

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически об­ ращаются или находятся горючие вещества. Пожароопасные зоны подразделяются на следующие классы [1]:

П-1 - зоны, расположенные в помещениях, в которых обра­ щаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С (склады масел, масляное хозяйство трансформаторных подстан­ ций и т. п.);

П-Н - зоны, расположенные в помещениях, в которых выде­ ляются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м3 к объему воздуха (дере­ вообрабатывающие цеха, отделение измельчения ацетилцеллю­ лозы и т. п.);

23

З.Класстфикация помещений и зон по условиям окружающей среды

П-Па-зоны, расположенные в помещениях, в которых обраща­ ются твердые горючие вещества (склады тканей, бумаги, деревян­ ных моделей и т. п.);

П-Ш - расположенные вне помещений зоны, в которых обраща­ ются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61 °С или твердые горючие вещества (склады масел, угля, торфа, дерева и т п.).

Таблица 3,1 Категории помещений по взрывопожарной

и пожарной опасности

АГорючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с темпера­

(взрывопо­ турой вспышки не более 28 °С в таком количестве, что могут жароопасная) образовывать взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при

воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа. Вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с дру­ гом в таком количестве, что избыточное расчетное давление взрыва в помещении превышает 5 кПа

БГорючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидко­

(взрывопо­ сти с температурой вспышки более 28 °С, горючие жидкости жароопасная) в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные

(пожароопас­ трудногорючие вещества и материалы (в том числе пыли

24

З.Класстфикация помещений и зон по условиям окружающей среды

Взрывоопасной зоной называется помещение или ограничен­ ное пространство в помещении или наружной установке, в кото­ ром имеются или могут образовываться взрывоопасные смеси. Взрывоопасная смесь - это смесь с воздухом горючих газов, па­ ров легко воспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), имеющих темпе­ ратуру вспышки не выше 61 °С, горючих пыли или волокон с ниж­ ним концентрационным пределом не более 65 г/м3 при переходе их во взвешенное состояние, которая при определенной концент­ рации способна взорваться при возникновении источника иници­ ирования взрыва.

Взрывоопасные зоны делятся на следующие классы [1]:

В-I - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделя­ ются горючие газы или пары ЛВЖ, способные образовывать с воз­ духом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, на­ пример, при загрузке и разгрузке технологических аппаратов, хра­ нении и переливании ЛВЖ и т. д;

B-Ia-зоны, расположенные в помещениях, в которых образова­ ние взрывоопасных смесей горючих газов или паров ЛВЖ с возду­ хом возможно только в результате аварий или неисправностей;

В-16 - зоны, имеющие характеристику зон В-la, но отличающи­ еся одной из следующих особенностей:

1 - горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним кон­ центрационным переделом воспламенения (15 % и более) и рез­ ким запахом (например, машинные залы аммиачных компрессор­ ных и холодильных установок);

2 - помещения производств, связанных с обращением газооб­ разного водорода, в которых возможно образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5 % свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения (на­ пример, помещения электролиза воды, зарядные станции аккуму­ ляторных батарей);

В-1г - пространства у наружных установок, содержащих горю­ чие газы или ЛВЖ (за исключением наружных аммиачных комп­ рессорных установок, выбор электрооборудования для которых производится как и для расположенных в помещениях), надзем­ ных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами, эста­ кад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-от­ стойников с плавающей нефтяной пленкой и т. п;

25

З.Класстфикация помещений и зон по условиям окружающей среды

B-II - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделя­ ются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или во­ локна, способные образовывать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальном режиме работы;

В-IIa - зоны в помещениях, в которых взрывоопасные смеси горючих пылей или волокон с воздухом могут образовываться только

врезультате аварий или неисправностей.

Всоответствии с ГОСТ 30852.9-2002 «Электрооборудование взрывозащищенное. Ч. 10. Классификация взрывоопасных зон» взрывоопасные зоны в зависимости от частоты и длительности при­ сутствия взрывчатой газовой смеси подразделяются на три класса:

0 - зона, в которой взрывоопасная газовая смесь присутствует постоянно или в течение длительного времени;

1 - зона, в которой существует вероятность присутствия взры­ воопасной смеси в нормальных условиях эксплуатации;

2- зона, в которой маловероятно присутствие газовой смеси в нор­ мальных условиях эксплуатации, а если она возникает, то редко, и су­ ществует очень непродолжительное время.

Отметим, что частоту возникновения и длительность присут­ ствия взрывоопасной смеси допускается определять по нормам (пра­ вилам) соответствующих отраслей промышленности.

Стандарт устанавливает классификацию взрывоопасных зон, отличающуюся от принятой в правилах устройства электроустано­ вок (ПУЭ) [1]. Возможность отожествления классификаций, уста­ новленных ПУЭ и ГОСТ 30852.9-2002, затруднительна. Указанный стандарт в меньшей степени, чем ПУЭ, связывает аварии и неисп­ равности технологического оборудования с уровнем опасности зоны и уделяет большее внимание вентиляции как фактору, влияющему на уровень взрывоопасности зоны. При применении ГОСТ 30852.9-2002 рекомендуется в максимальной степени руководствоваться изло­ женными в нем требованиями, принимая во внимание, что данный до­ кумент соответствует международному стандарту МЭК 60079-10-95,

аглава 7.3 «Электроустановки во взрывоопасных зонах» ПУЭ вдаль­ нейшем будет пересмотрена.

При проектировании промышленных электроустановок одно и то

же помещение может относиться одновременно к нескольким клас­ сам по окружающей среде. Например, помещение с химически ак­ тивной средой может быть также и сырым. В этих случаях электро­

26

4. Категории размещения, климатические исполнения и защита оборудования

установка должна удовлетворять условиям надежной работы в не­ благоприятных средах всех классов в данном помещении.

Высота расположения открыто прокладываемых незащищенных изолированных проводов электрической сети напряжением до 1 кВ зависит от класса помещения в отношении опасности поражения людей электрическим током. В соответствии с [1] различают по­ мещения без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные.

Помещения с повышенной опасностью характеризуются нали­ чием в них одного из следующих условий:

а) сырости или токопроводящей пыли; б) токопроводящих полов (железобетонных, металлических,

кирпичных, земляных и т. п.); в) возможности одновременного прикосновения человека к име­

ющим соединение с землей металлоконструкциям зданий, техноло­ гическим аппаратам, механизмам и т. п., с одной стороны, и к ме­ таллическим корпусам электрооборудования - с другой.

В особо опасных помещениях имеет место одно из следующих условий:

а) особая сырость; б) химически активная или органическая среда;

в) одновременно два или более условий повышенной опасности.

Помещения без повышенной опасности не содержат признаков помещений с повышенной опасностью и особо опасных.

4. КАТЕГОРИИ РАЗМЕЩЕНИЯ,

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ИСПОЛНЕНИЯ И ЗАЩИТА ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

При проектировании осветительных установок необходимо пра­ вильно выбирать исполнение электрооборудования и электротех­ нических изделий в зависимости от места размещения их в услови­ ях эксплуатации. Промышленностью выпускаются изделия и обо­ рудование пяти категорий по размещению. Ниже приводится харак­ теристика этих категорий [23].

Категория 1. К этой категории относятся изделия, предназна­ ченные для работы на открытом воздухе.

27

4. Категории [хлзмещения, климатические исполнения к защита оборудования

Категория 2. К ней принадлежат изделия, предназначенные для работы под навесом или в помещениях, где колебания температуры

ивлажности воздуха примерно такие же, как и на открытом воздухе. Например, в палатках, кузовах, прицепах, помещениях с металличес­ кими стенами без теплоизоляции, а также в оболочке комплектного изделия категории 1(исключается прямое воздействие солнечного излучения и атмосферных осадков).

Категория 3. В данную категорию входят изделия, предназна­ ченные для работы в закрытых помещениях с естественной венти­ ляцией, без искусственного регулирования климагических условий.

Втаких помещениях колебания температуры и влажности воздуха, воздействие песка и пыли значительно меньше, чем снаружи. На­ пример, в помещениях из металла с термоизоляцией, в деревянных помещениях. В этом случае существенно снижается воздействие солнечного излучения, ветра, атмосферных осадков, росы и др.

Категория 4. Изделия этой категории предназначены для эксп­ луатации в помещениях с искусственно регулируемыми климати­ ческими условиями. Например, в отапливаемых помещениях или охлаждаемых, вентилируемых производственных идругих помеще­ ниях, в том числе хорошо вентилируемых подземных помещениях. В указанных помещениях исключается прямое воздействие сол­ нечной радиации, а также воздействие атмосферных осадков, песка

ипыли, содержащихся в наружном воздухе.

Категория 5. К данной категории относятся изделия, предназ­ наченные для применения в помещениях с повышенной влажнос­ тью. Например, в неотапливаемых и невентилируемых подземных помещениях, в том числе в шахтах и подвалах, в грунте, в судовых, корабельных и других помещениях, в которых возможно длитель­ ное наличие воды или частая конденсация влаги на стенах и потол­ ке (в частности, в некоторых трюмах, цехах текстильных и гидро­ металлургических производств и т. п.).

Категории по размещению указываются обычно в типах или паспортных данных электротехнических изделий.

При выборе электротехнических изделий и оборудования необходи­ мо также учитывать режим погоды района, в котором предполагается строительство промышленного объекта. Применение электрооборудо­ вания, не соответствующего реальному климату, может привести к уве­ личениюзатрат насооружение и эксплуатациюсистемы электрического

28

4. Категории размещения, климатические испапнения и защита оборудтания

освещения и преждевременному выходу из строя отдельных ее элемен­ тов. Поэтому электротехнической промышленностью выпускаются из­ делия в различныхклиматических исполнениях. Их возможные вариан­ ты представлены в табл. 4.1 буквами русского (латинского) алфавита.

Таблица 4.1 Климатические исполнения электротехнических изделий

В условиях климата Республики Беларусь следует применять оборудование исполнения У и УХЛ.

Климатические условия работы электротехнических изделий и оборудования характеризуются в основном температурой и влаж­ ностью воздуха и пределами их изменения во времени. В табл. 4.2 приведены некоторые значения этих параметров для пяти катего­ рий исполнения по размещению электротехнических изделии в ус­ ловиях умеренного климата.

Таблица 4.2 Основные характеристики умеренного климата

29