2 Охрана труда и безопасность в черезвычайных
СИТУАЦИЯХ
2.1 Анализ условий труда, опасности и вредности на проектируемом
объекте
Объектом проектирования является сеть электроснабжения жилого трехэтажного здания. Источниками питания являются солнечные панели, в комплексе с инвертором и электрическая сеть общего назначения. Оборудование расположено на открытом воздухе, а именно солнечные панели смонтированы на крыше здания и между крышей и третьим этажом. Вредные газы и пары оборудование не выделяет. Также оборудование не создает шума и вибраций. Сеть электроснабжения работает при напряжении 220 В на с промышленной частотой 50 Гц, поэтому источники ВЧ и СВЧ излучений отсутствуют. Опасность поражения электрическим током при напряжении 220 В существует при соприкосновении с токопроводящими элементами или при одновременном прикосновении человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования – с другой.
На проектируемом объекте отсутствуют пожаро- и взрывоопасные вещества. Оборудование также пожаро- и взрывобезопасное.
Интенсивность грозовой деятельности для юга Донецкой области составляет 60-80 часов в год. Определим ожидаемое количество поражений молнией в год здания:
,
(2.1)
где S – ширина защищаемого здания (сооружения), имеюущего в плане прямоугольную форму, м;
L – длина защищаемого здания (сооружения), имеюущего в плане прямоугольную форму, м;
h – наибольшая высота здания (сооружения), м;
n – среднегодовое число ударов молнии в 1 км2 земной поверхности в месте расположения здания.
(2.2)
Ожидаемое количество поражений молний в год мало, но поскольку установлено дорогостоящее оборудование, которое при поражении грозовым разрядом выйдет из строя, делаем вывод о необходимости защиты оборудования от поражения молний.
2.2. Электробезопасность
Подготовка электротехнического персонала
Для обеспечения безопасной и безаварийной работы энергоустановок необходимо наряду с усовершенствованием их оснащенности защитными средствами организовать их эксплуатацию так, чтобы исключить возможность ошибок со стороны обслуживающего персонала. Разработанные «Правила технической эксплуатации электрических установок потребителей» (ПТЭЭП) и «Правила техники безопасности при эксплуатации электрических установок потребителей» (ПТБЭЭП) регламентируют все виды работ в электрических установках. На основании этих правил обслуживающий персонал должен пройти: необходимую техническую подготовку; обучение на рабочем месте; проверку знаний с учетом занимаемой должности.
Результаты проверки знаний регистрируются в журналах установленной формы. Работнику, устно прошедшему проверку знаний, присваивается квалификационная группа и выдается удостоверение.
Электротехнические защитные средства
В соответствии с нормами ПТЭЭП и ПТБЭЭП электроустановок с напряжениями необходима комплектация защитными средствами, приведенными в таблице 2.1
Таблица 2.1 – Электротехнические защитные средства
|
Средство защиты |
Количество |
|
Изолирующая штанга до 1 кВ |
1 шт |
|
Изолирующие клещи |
1 шт |
|
Электроизмерительные клещи |
1 шт |
|
Указатели напряжения |
2 шт |
|
Диэлектрические перчатки |
2 пары |
|
Слесарно-монтажный инструмент с изолированными рукоятками |
1 комплект |
|
Диэлектрические галоши |
2 пары |
|
Диэлектрические коврики |
1 шт |
Предохранительные приспособления
Поскольку оборудование установлено между крышей и линией окон третьего этажа, то для обеспечения безопасности обслуживающего персонала следует провести его обучение при работах на высоте и укомплектовать предохранительными поясами.
Предохранительные пояса служат средством защиты от падения при работах на высоте. Монтерский пояс состоит из кушака, крепительной стропы, карабина-застежки и страхующего каната, который служит для дополнительного крепления. Перед применением монтерский пояс должен быть тщательно осмотрен. При отсутствии штампа об испытании пояса на прочность и в случае обнаружения повреждений пояс должен быть изъят из употребления.
2.3. Молниезащита
Для приема электрического разряда молнии и отвода её токов в землю служит специальное устройство молниеотводы. Молниезащита здания выполняется в соответствии с «Инструкцией по проектированию и устройству молниезащиты зданий и сооружений. СН305–77». Молниезащита здания осуществляется посредством установки двух стержневых молниеотводов.
Расчет производится на ЭВМ. Исходные данные и результаты расчета поместим в таблицу 2.2.
Таблица 2.2 – Расчет молниезащиты
|
Наименование параметра |
Величина | |
|
Высота защищаемого объекта Hх, м |
10,00 | |
|
Расстояния между молниеотводами, м |
27,00 | |
|
Радиус защиты на высоте объекта, м |
13,50 | |
|
Расстояние от края объекта до середины линии, соединяющей молниеотводы, м |
7,50 | |
|
Высота молниеотвода Н, м |
22,40 | |
|
Радиус защиты, м |
на высоте 10 м, R0Х |
14,85 |
|
на уровне земли, R0 |
33,60 | |
|
Расстояние от середины линии, соединяющей молниеотводы до края зоны защиты на высоте Нх= 10,00 м ( С,м) |
12,84 | |
|
Расстояние от середины линии, соединяющей молниеотводы до края зоны защиты на уровне земли, м (Rфф, м) |
31,59 | |
Схематичное изображение зон защиты здания стержневыми молниеотводами показано на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 – Молниезащита здания
2.4 Контроль сопротивления изоляции
Для безопасного обслуживания электроустановок необходимо систематически проверять изоляцию на электрическую прочность, чтобы определить величину токов утечки в сети и предупредить возможность пробоя.
При нормальных производственных условиях изоляцию сети проверяют не реже одного раза в год, в сырых помещениях проверку проводят не реже 2-х раз год.
Согласно ПТЭЭП и ПБЭЭП утечка тока на любом участке между 2-мя предохранителями не должна превышать 0,001А. нормы изоляции не распространяются на генераторы, трансформаторы и аккумуляторы.
Во время эксплуатации периодически проводят проверку изоляции электроустановок.
Контроль за состоянием изоляции производится двумя методами:
1. Испытание повышенным напряжением: дефекты изоляции обнаруживаются в последствии её пробоя. Испытание повышенным напряжением проводятся при вводе вновь смонтированных и вышедших из ремонта электроустановок; объем и нормы испытаний регламентируются в ПУЭ, ПТЭ и ПТБ, инструкциями заводов изготовителей.
2. Периодический контроль изоляции – измерение её сопротивления при приеме Электроустановок после монтажа, ремонта и периодически в случае обнаружения дефектов. Измерения производятся мегомметром.
2.5 Защитное заземление
Защитному заземлению (занулению) подлежат токопроводящие, нормально не находящиеся под напряжением части электроустановок и оборудования, могущие оказаться под напряжением вследствие повреждения изоляции или замыкании на корпус либо на землю.
Согласно ПУЭ сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединены нейтраль источника питания или выводы источника однофазного тока, в любое время года не должно превышать 4 Ом для линейного напряжения 380 В источника трехфазного тока.
Длина вертикальных заземлителей зависит от глубины промерзания грунта и его удельного сопротивления растеканию тока. Длина ввинчиваемых электродов от 3,5 до 6,0 м. Верхняя часть заземлителей заглубляется от поверхности земли на глубину не менее Н2 = 0,7 м. Вертикальные заземлители располагаются друг от друга на расстоянии не менее длины заземлителя (S ≥ L, S – расстояние между заземлителями, L – длина вертикального заземлителя).
Соединение заземлителей с соединительной полосой, полос между заземлителями, магистральных и индивидуальных шин производятся при помощи сварки или пайки. В качестве соединительных полос применяем проводники из круглого металла. Исходя из условий механической прочности диаметр проводников из пруткового металла должен быть не менее 10 мм.
Анализ результатов расчета (табл. 2.3) показывает, что наиболее полно удовлетворяет требованиям предъявляемым к заземляющим устройствам, заземлитель варианта № 4.
Заземлитель варианта № 4 с длиной соединительной полосы НМ2 = 24 м размещается по контуру здания (LН = 37 ∙ 2 + 15∙2 = 104,0 м). Расход металла на заземлитель НМ4 = 48 пог. метров. Длина вертикальных электродов из прутковой стали Д = 0,015 м составляет 4,0 м, что не вызывает затруднений при их заглублении в суглинковый грунт.
Количество вертикальных электродов для варианта № 4 составляет 6 шт при расположении их друг от друга на расстоянии 4,0 м (К0 = 1,0).
Расчетное сопротивление контура выбранного варианта (№ 4) составляет R3 = 3.55 Ом, что удовлетворяет требованию ПУЭ R3 ≤ R0, так как 3,558 < 3,63.
Таблица 2.3 – Исходные параметры
|
Номер п/п |
Наименование параметра |
Условное обозначение |
Размерность |
Численное значение |
|
1 |
Допустимое сопротивление заземлителя |
R0 |
Ом |
3,630 |
|
2 |
Уд. сопротивление грунта |
P0 |
Ом∙м |
100,000 |
|
3 |
Коэффициент сезонности для двухслойного грунта |
Z |
– |
1,500 |
|
4 |
Коэффициент изменения уд. сопротивления грунта |
F |
– |
2,000 |
|
5 |
Толщина слоя сезонных изменений в грунте |
H1 |
М |
1,800 |
|
6 |
Расстояние от поверхности земли до горизонтальной полосы |
H2 |
М |
0,700 |
|
7 |
Диаметр вертикального электрода |
Д |
М |
0,015 |
|
8 |
Ширина соединительной полосы |
Т |
М |
0,010 |
Результаты расчета защитного заземления показаны в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Результаты расчета защитного заземления
|
Наименование параметра | |||||||||
|
Номер варианта |
Коэф- фициент |
Сопротивление, Ом |
Кол-во вертикал. электродов, Х |
Длина, м | |||||
|
Электрода, R1 |
Соедин. полосы, R2 |
Контура, R3 |
Верт. электрод. HM1 |
Соедин. полосы, HM2 |
Всех верт. электрод. HM3 |
Σ верт.+ гориз. HM4 | |||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
1 |
1,0 |
71,407 |
7,947 |
3,56 |
39 |
1,0 |
39,0 |
39,0 |
78,0 |
|
2 |
1,0 |
31,768 |
9,913 |
3,45 |
15 |
2,0 |
30,0 |
30,0 |
60,0 |
|
3 |
1,0 |
20,930 |
10,828 |
3,41 |
9 |
3,0 |
27,0 |
27,0 |
54,0 |
|
4 |
1,0 |
15,974 |
11,948 |
3,55 |
6 |
4,0 |
24,0 |
24,0 |
48,0 |
|
5 |
1,0 |
12,767 |
11,548 |
3,32 |
5 |
5,0 |
25,0 |
25,0 |
50,0 |
|
6 |
1,0 |
10,758 |
11,948 |
3,33 |
4 |
6,0 |
24,0 |
24,0 |
48,0 |
|
7 |
1,0 |
9,323 |
13,351 |
3,61 |
3 |
7,0 |
21,0 |
21,0 |
42,0 |
|
8 |
1,0 |
8,242 |
11,948 |
3,20 |
3 |
8,0 |
24,0 |
24,0 |
48,0 |
|
9 |
1,5 |
71,407 |
7,463 |
3,54 |
28 |
1,0 |
42,0 |
28,0 |
70,0 |
|
10 |
1,5 |
31,768 |
9,150 |
3,52 |
11 |
2,0 |
33,0 |
22,0 |
55,0 |
|
11 |
1,5 |
20,930 |
9,515 |
3,39 |
7 |
3,0 |
31,5 |
21,0 |
52,5 |
|
12 |
1,5 |
15,974 |
9,913 |
3,38 |
5 |
4,0 |
30,0 |
20,0 |
50,0 |
|
13 |
1,5 |
12,767 |
9,913 |
3,29 |
4 |
5,0 |
30,0 |
20,0 |
50,0 |
|
14 |
1,5 |
10,758 |
10,828 |
3,51 |
3 |
6,0 |
27,0 |
18,0 |
45,0 |
|
15 |
1,5 |
9,323 |
9,515 |
3,05 |
3 |
7,0 |
31,5 |
21,0 |
52,5 |
|
16 |
1,5 |
8,242 |
8,503 |
2,70 |
3 |
8,0 |
36,0 |
24,0 |
60,0 |
|
17 |
2,0 |
71,407 |
7,175 |
3,56 |
22 |
1,0 |
44,0 |
22,0 |
66,0 |
|
18 |
2,0 |
31,768 |
8,503 |
3,53 |
9 |
2,0 |
36,0 |
18,0 |
54,0 |
|
19 |
2,0 |
20,930 |
8,503 |
3,32 |
6 |
3,0 |
36,0 |
18,0 |
54,0 |
|
20 |
2,0 |
15,974 |
9,390 |
3,53 |
4 |
4,0 |
32,0 |
16,0 |
48,0 |
Продолжение таблицы 2.4
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
21 |
2,0 |
12,767 |
7,778 |
2,88 |
4 |
5,0 |
40,0 |
20,0 |
60,0 |
|
22 |
2,0 |
10,758 |
8,503 |
3,09 |
3 |
6,0 |
36,0 |
18,0 |
54,0 |
|
23 |
2,0 |
9,323 |
7,463 |
2,68 |
3 |
7,0 |
42,0 |
21,0 |
63,0 |
|
24 |
2,0 |
8,242 |
9,390 |
3,32 |
2 |
8,0 |
32,0 |
16,0 |
48,0 |
|
25 |
2,5 |
71,407 |
6,723 |
3,51 |
19 |
1,0 |
47,5 |
19,0 |
66,5 |
|
26 |
2,5 |
31,768 |
7,778 |
3,47 |
8 |
2,0 |
40,0 |
16,0 |
56,0 |
|
27 |
2,5 |
20,930 |
8,215 |
3,47 |
5 |
3,0 |
37,5 |
15,0 |
52,5 |
|
28 |
2,5 |
15,974 |
7,778 |
3,19 |
4 |
4,0 |
40,0 |
16,0 |
56,0 |
|
29 |
2,5 |
12,767 |
8,215 |
3,30 |
3 |
5,0 |
37,5 |
15,0 |
52,5 |
|
30 |
2,5 |
10,758 |
7,039 |
2,80 |
3 |
6,0 |
45,0 |
18,0 |
63,0 |
|
31 |
2,5 |
9,323 |
8,707 |
3,41 |
2 |
7,0 |
35,0 |
14,0 |
49,0 |
|
32 |
2,5 |
8,242 |
7,778 |
3,03 |
2 |
8,0 |
40,0 |
16,0 |
56,0 |