Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Практикум по оценке средств защиты труда в производственной сфере. Учебное пособие
.pdf
71
внутреннего индуктивного сопротивления Хп ориентировочно равно 0,6∙10-3
Марка
провода
Удельные сопротивления,
Rф,Rн, х 10 -3, Ом/м
Марка
провода
Удельные сопротивления,
Rф,Rн, х 10 -3, Ом/м
М10
1,88
А35
1,00
М16
1,27
ПС05
1,20
М25
1,84
ПС25
0,67
А16
2,00
ПС35
0,54
А25
1,34
ПС50
0,39
н
т
P
К
Ом/м.
Таблица 36
Удельные активные сопротивления фазных и нулевого проводников
Сопротивление фазы трансформатора току однофазного короткого замыкания при вторичном номинальном напряжении 400/230 В можно приближенно
рассчитать по формуле:
Zфт=
, (70)
где Кт = 26 при схеме трансформатора звезда-звезда и Кт = 7,5 при схеме звезда-зигзаг; Рн – номинальная мощность трансформатора, кВА.
Пример № 17
Исходные данные
Определить, обеспечивается ли отключающаяся способность зануления
воздушной линии 380/220 В длиной l = 200 м, к которой подключен электродвигатель, защищенный автоматом с номинальным током расцепителя
Iпв= 80 А. Фазные провода и нулевой электрические провода сети выполнены из
алюминия (А25 и А16), удельное сопротивление которых соответственно равно 1,34 и 2,0 х 10-3, Ом/м (см. табл. 36). Электрическая сеть питается от трансформатора 6/0,4 кВ мощностью Рн = 250 кВА.
Решение
1. Определим допустимое значение тока короткого замыкания
I
дкз
> 3 I
н
пл.вст
= 3∙80 = 240 А.
72
2. Произведем расчет сопротивления фазы трансформатора току одно-
250
26
33
106,010)234,1(
фтп
ф
ZZU
104,0678,0
220
фазного короткого замыкания
Z
фт
=
= 0,104 Ом.
3. Учитывая, что электрические проводники выполнены из цветных ме-
таллов и Хв = Хн =0, определяем полное сопротивление петли фаза-ноль
Zп = 200
= 0,687 Ом.
4. Производим расчет тока короткого замыкания, проходящего по петле
фаза-ноль
I
кз
=
=
281 А.
5. Производим оценку отключающейся способности системы зануления.
Так как полученное расчетное значение электрического тока короткого
замыкания Iкз = 281 А превышает наименьший допустимый ток короткого замыкания автомата защиты I
= 240 А, отключающаяся способность системы
дкз
зануления обеспечена.
Глава 9. РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ
Исходные данные для расчета молниезащиты отдельного здания следующие: размеры объекта, среднее число поражений молнией одного квадратного
километра поверхности в данной местности в год; категория производства по
взрывопожароопасности, классы опасных зон по пожаро- и взрывоопасности в
соответствии с ПУЭ.
Интенсивность грозовой деятельности характеризуется средним количеством грозовых часов в год. В России издана карта среднегодовой продолжительности гроз на территории страны. На ее основе построена зависимость
среднего числа ударов молнии в год на 1 кв. км поверхности Земли в зависимости от интенсивности грозовой деятельности в часах в год (табл. 37).
73
Таблица 37
Среднегодовая продолжительность гроз в часах
20-40
40-60
60-80
80-100
Среднее число ударов молний в год на 1 кв. км поверхности земли, n
3 6 9
12
1000000
)6()6( nHLHS
1000000
9)12620()12615(
Характеристики грозовой деятельности
Пример №18
Исходные данные
Определить среднегодовую продолжительность гроз и вероятное число
ударов молний в год в здание длинoй 20 м, шириной 15 м, высотой 12 м, расположенное в пригороде города Орла, степень огнестойкости которого по СНиП
21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» - III.
Решение
1. По карте определим среднегодовую продолжительность гроз в часах
для города Орла. В нашем случае 60-80 часов в год.
2. В соответствии с данными табл. 31 определяем среднее число ударов
молний в год на поверхность 1 км2. Число таких ударов – n = 9.
3. Используя значение среднего числа ударов молнии в год на 1 км2,
определим вероятное число ударов N в объект, не имеющий молниезащиты:
N=
, (71)
где N – вероятное число ударов молнии в год на объект, не имеющий молниезащиты; n – среднее число ударов молнии в год на 1 км поверхности земли;
S – ширина защищаемого здания, м; L – длина защищаемого объекта; Н –
наибольшая высота здания, включая антенны и трубы.
N=
На рис. 10 изображен единичный стержневой молниеотвод, состоящий из
молниеприемника, молниеотвода и заземлителя. Эти элементы присущи любой
= 0,072 .
74
конструкции молниеотвода. Степень защищенности от прямых ударов молнии
определяется размерами зон защиты: «А» и «Б».
Так, зона защиты типа «А» обладает меньшими размерами, но обеспечивает степень надежности 99,5%, в то время как зона «Б», обладая большими
размерами, обеспечивает степень надежности только на 95%. Размеры зоны защиты, образуемые молниеотводами, определяются формулами:
Тип «А»: Но=0,85 Н; Ro =(1,1-0,002H)∙H, (72)
тип «Б»: Но=0,92Н; Ro = 1,5 H. (73)
В табл. 38 приведены численные значения параметров молниезащиты для
зон типа «А» и «Б».
Рис.10. Единичный стержневой молниеотвод:
1 – молниеприемник; 2 – молниеотвод; 3 – заземлитель
75
Таблица 38
Высота молниеотвода Н
в метрах
Защитные зоны
Тип «А»
Тип «Б»
Ro, м
Но, м
Ro, м
Но, м
10
10.98
8,5
15,0
9,2
11
11,85
9,35
16,5
10,12
12
12,91
10,2
18,0
11,04
13
13,96
11,05
19,5
11,96
14
15,08
11,9
21,0
12,88
15
16,05
12,75
22,5
13,8
16
17,1
13,6
24,0
14,72
17
18,12
14,45
25,5
15,64
18
19,5
15,3
27,0
16,56
19
20,2
16,5
28,5
17,48
20
21,2
17,0
30,0
18,4
(8 6 7) (11 6 7) 12
1000000
Параметры защитных зон типа «А» и «Б»
Для зданий III, IV и V степеней огнестойкости при N>2 – должна быть
защита типа «А», а при N<2 – типа «Б».
Пример № 19
Исходные данные
Определить высоту одиночного стержневого заземлителя для группы
зданий (рис.11). Дом №1 с пожароопасными помещениями. Размеры зданий и
высоты антенн показаны на рис.11. Место расположение зданий – Липецкая
область, степень огнестойкости которых по СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» - III.
Решение
1. По карте продолжительности гроз определяем среднегодовую продолжительность гроз в Липецкой области, которая составляет от 80 до 100 часов.
2. По табл. 37 определяем среднее число ударов молнии в год на 1 кв. км
поверхности земли. Находим это число. Оно равно 12.
3. Расчетные данные по зданию 1 следующие: n=12; S=8 м; L= 11 м; Н =
7м.
Следовательно, принимается защитная зона типа «Б».
N =
= 0,03.
76
Н
А
=7 м
L=11 м, RA=16 м
B= 8 м
R
Б
=12 м
Н
Б
=10,6 м
Б
Рис. 11. Фасады и план домов 1 и 2
4. В доме 2 отсутствуют пожароопасные помещения, поэтому для него
принимается защитная зона типа «Б». Выбираем место для возведения молниеотвода. Оно должно удовлетворять следующим требованиям: при минимальной
высоте молниеотвода в зоне его защиты должно находиться максимальное чис-
77
ло построек, место расположения молниеотвода должно быть труднодоступным, например, защищенным посадкой кустарников и находящимся от зданий
не ближе 5 м. В том случае, если молниеотвод или какая-либо его деталь будет
находиться ближе 5 м от зданий третьей, четвертой и пятой степеней огнестойкости, необходимо напротив нее на здании проложить токоотвод и присоединить его под землей к заземлителю.
На рис. 11 показано расположение молниеотвода по отношению к зданиям 1 и 2. Наиболее высокой и наиболее удаленной от молниеотвода точкой здания 1 является точка А, принадлежащая антенне. Ее высота составляет Н=7 м,
при удалении от молниеотвода на L=16 м.
Наиболее высокой и наиболее удаленной от молниеотвода точкой здания
2 является точка Б, также принадлежащая антенне. Ее высота составляет
Н=10,6 м при удалении от молниеотвода на расстояние 12 м. Как было сказано
выше, единичный молниеотвод образует зону защиты в виде конуса. По мере
увеличения высоты молниеотвода размеры конуса увеличиваются и проектировщик должен подобрать такие размеры защитного конуса, при которых даже
самые высокие и удаленные точки здания не выходили бы за его пределы.
Учитывая, что размеры молниеотвода будут получены путем графических построений, точность которых зависит от масштаба и качества чертежа,
надо его выполнять на миллиметровке в масштабе не менее 1 метр натуры в 1
см чертежа.
Чертеж необходимо начать с построения графика параметров молниеотводов в соответствии с данными табл. 38, для чего по горизонтальной оси в
выбранном масштабе необходимо откладывать значения Ro, а по вертикальной
оси – Но. Отложенные точки необходимо попарно соединить прямыми линиями, как показано на рис. 12.
В том же масштабе отложить координаты точек А и Б. Определить размеры Ro и Но конуса, за пределы которых точки А и Б не должны выходить. В
нашем случае для точек А и Б указанные параметры будут иметь следующие
78
значения. Для точки А: Ro = 27 м, Но =16,56 м; для точки Б: Ro >28,5 м ,
RA=16м
RБ=12м
R0=22,5м
R0=24м
R0=25,5м
R0=27м
R0=28,5м
R0=30м
Н0=18,40м
Н0=17,48м
Н0=16,56м
Н0=15,64м
Н0=14,72м
Н0=13,80м
Б
А
НБ=10,6
НА=7 м
Н
>17,48 м, но < 18,40 м (см. рис.12). В таком случае высота молниеотвода
о
должна быть равна 20 м (Н=20 м).
Далее необходимо произвести расчет защитного заземляющего устрой-
ства электрооборудования (см. раздел 7.2),степень огнестойкости которого по
СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений» - III.
Зона защиты типа Б
R0=1,5 H; Н0=0,92Н
Рис. 12. Графическое определение высоты единичного
стержневого молниеотвода
79
РАЗДЕЛ 2. ОЦЕНКА СРЕДСТВ ЗАЩИТЫ ОТ ПОРАЖАЮЩИХ
Категория
помещений
Характеристика веществ и материалов, находящихся в помещении в процессе хранения или использования в технологических процессах
А
взрыво-
опасные
Горючие газы, легковоспламеняющиеся жидкости с температурой
вспышки не более +28°С в таком количестве, что могут образовывать
взрывоопасные парогазовоздушные смеси, при воспламенении которых
развивается расчетное избыточное давление взрыва в помещении, превышающее 5 кПа
Б
взрывопожароопас-
ные
Горючие пыли или волокна, легковоспламеняющиеся жидкости с
температурой вспышки более 28°С в таком количестве, что могут образовывать взрывоопасные пыле- или паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается расчетное избыточное давление взрыва в
помещении, превышающее 5 кПа
В1 – В4
пожаро-
опасные
Горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы (в т. ч. пыли и волокна), вещества и материалы, способные при воздействии с водой, кислородом воздуха или друг с
другом только гореть, при условии, что помещения, в которых они имеются
в наличии или обращаются, не относятся к категориям А или Б
Г
непожаро-
опасные
Негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени; горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива
Д
непожаро-
опасные
Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии
ФАКТОРОВ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
Глава 10. КАТЕГОРИРОВАНИЕ ПОМЕЩЕНИЙ ПО
ВЗРЫВОПОЖАРНОЙ И ПОЖАРНОЙ ОПАСНОСТИ
Категорирование помещений зданий производственного и складского
назначения производится по методикам и требованиям, изложенным в «Нормах пожарной безопасности» НПБ 105-03, в зависимости от характеристик
находящихся в них веществ и материалов, с учетом условий их хранения или
особенностей использования в технологических процессах. Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности принимаются в соответствии
с табл. 39.
Таблица 39
Категории помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
80
Основным параметром для оценки взрывопожарной опасности помеще-
кПаp 5
lim
5
lim
p
5
lim
p
кПаp 5
lim
max
( ) 100
o
св г ст и
P P m Z
P
V СК
ния является предельное избыточное давление в области взрыва (
).
Для расчета избыточного давления взрыва (p) необходимо знать массу веществ, принимающих в нем участие. В соответствии с требованиями НПБ 105-
95 эта масса определяется в соответствии с расчетной моделью аварии (утечка
взрывчатых веществ из оборудования или трубопроводов в течение времени,
необходимого для их отключения). За указанный период происходит заполнение воздушного пространства помещения взрывчатыми веществами, масса которых при определенной концентрации и температуре может взорваться под
воздействием внешнего источника зажигания.
Если избыточное давление взрыва
кПа при температуре вспышки
взрывчатых веществ в помещениях менее +28°С, то эти помещения относятся
к категории А. Если же температура вспышки взрывчатых веществ в помещениях более +28°С, а избыточное давление взрыва
кПа, то эти помеще-
ния относятся к категории Б.
Предполагается, что во взрыве могут участвовать газы, пары лековоспла-
меняющихся жидкостей (ЛВЖ), поступающие из аппаратов и трубопроводов в
момент аварии или накопившаяся в помещениях тонкодисперсная пыль. При
их совместной вспышке, избыточные давления взрыва каждого вида материалов суммируются и сопоставляются с предельным значением
.
Избыточное давление взрыва горючих взрывчатых веществ, определяется
по формуле:
, (74)
где p - избыточное давление в области взрыва в начальный момент, кПа; Р
мах
-
максимальное давление взрыва стехиометрической газовоздушной или паровоздушной смеси в замкнутом объеме, определяемое по справочным данным [17];
при их отсутствии значение Р
нормального атмосферного давления (Р0=101 кПа); m - масса горючего газа,
принимается равным 900 кПа; Р0 – значение
мах
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]