Iном - номинальный ток плавкой вставки предохранителя, а.

Номинальным током плавкой вставки называется ток значение которого указано непосредственно на вставке заводом-изготовителем. Номинальный ток Iном = 40А. Значение Iкз зависит от фазного напряжения сети сопротивления цепи, в том числе от полного сопротивления трансформатора Zт, фазного проводника Zф, нулевого защитного проводника Zнз, внешнего индуктивного сопротивления петли «фазный провод - нулевой защитный провод» (петли «фаза-нуль») ХП, активного сопротивления заземлений нейтрали обмоток трансформатора R0. Поскольку R0, как правило, велики по сравнению с другими сопротивлениями, ими можно пренебречь.

Выражение для Iкз будет иметь вид:

,

где Zп = Zф+ Zнз+Хп - комплексное полное сопротивление петли «фаза-нуль».

Удельное сопротивление фазного провода:

,

.

Отсюда сопротивление фазного провода:

,

Удельное сопротивление нулевого провода:

,

,

,

.

Значения Хф и Хнз малы, ими можно пренебречь.

Значение Хп можно определить по формуле:

,

где к =0,3894,

dcp - расстояние между проводниками,

dф - геометрический диаметр.

Расчеты дают значение Хп=0,556 Ом.

Сопротивление электрической дуги берем равным:

, ХД =0.

В соответствии с мощностью трансформатора:

, ХТ =0,0127 (Ом).

Полное сопротивление петли «фаза нуль»:

,

.

При использовании зануления по требованиям ПУЭ должно выполняться условие:

,

, следовательно условие выполняется.

Следовательно ток короткого замыкания будет равен:

При попадании фазы на зануленный корпус электроустановки должно произойти автоматическое отключение.

,

.

Защитное зануление выполнено правильно, следовательно отключающая способность системы обеспечена.

Определим напряжение прикосновения и ток через человека до срабатывания защиты:

,

где RПЗ = 0,348 (Ом),

RПН =10 (Ом),

R0 = 4 (Ом),

Rh = 1 (кОм),

Следовательно UПР = 29,9(В).

Такое напряжение безопасно для человека при времени воздействия:

t_доп=50/I_h,

где I_h-ток, проходящий через тело человека.

t_доп= 50/29,9 =1,67 (с),

9.1.5 Пожарная безопасность. Неправильная эксплуатация приборов и оборудования может привести к пожару или взрыву. Пожарная безопасность предусматривает такое состояние объекта, при котором бы исключалось бы возникновение пожара, а в случае его возникновения предотвращалось бы воздействие на людей опасных факторов пожара, и обеспечивалась защита материальных ценностей.

Согласно НПБ 105-95 помещения по пожаро- и взрывоопасности подразделяются на пожароопасные и взрывоопасные. Пожар может возникнуть как вследствие причин электрического, так и не электрического характера. К причинам электрического характера относятся короткое замыкание, перегрузка, большое переходное сопротивление, статическое электричество. К причинам не электрического характера можно отнести нарушение режимов эксплуатации, курение, оставление без присмотра нагревательных приборов, неисправность оборудования, самовоспламенение и самовозгорание веществ, и другие факторы.

Мероприятия, устраняющие эти причины разделяются на: организационные, эксплуатационные, технические и режимные.

Для обеспечения длительной и безопасной работы электротехнических установок, оборудования необходимо обеспечить их конструктивное соответствие окружающей среде, в частности системам естественного и принудительного охлаждения. Внутри помещений, зданий и сооружений, среда обусловлена характером технологических процессов, химико-органическими свойствами обращающихся в производстве веществ и материалов; исходя из этого все помещения делят на сухие, влажные, сырые, особо сырые, жаркие, пыльные, с технически активной средой, пожаро- и взрывоопасные.

Пожарная безопасность обеспечивается с помощью систем предотвращения пожара и систем пожарной защиты. К системам предотвращения пожара в лаборатории можно отнести: предотвращение образования источников зажигания; поддержание температуры горючей среды ниже максимально допустимой по горючести; обеспечение пожарной безопасности оборудования, электроустановок, систем отопления и вентиляции. К мероприятиям по пожарной защите относятся: изоляция горючей среды; предотвращение распространения пожара за пределами очага; применение средств пожаротушения; применение средств противопожарной защиты и пожаротушения; своевременное оповещение о пожаре и эвакуация людей.

К способам предотвращения пожара в лаборатории относятся: предотвращение образования источников зажигания; правильный выбор сечений проводов и проводников по допустимой плотности тока; поддержание температуры горючей среды ниже максимально допустимой по горючести; обеспечение изоляции горючей среды; предотвращение распространения пожара за пределами очага; применение средств пожарной сигнализации.

Поскольку в помещении присутствует электрооборудование под напряжением, то в случае возникновения пожара запрещается пользоваться водой, так как через струю воды может быть произведено поражение электрическим током. Для тушения пожаров рекомендуется использовать двуокись углерода для прекращения подачи кислорода к очагу возгорания. Возможно применение огнегасительных порошков. Первичными средствами пожаротушения в данном случае могут послужить ручные огнетушители типа: ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8 или ОУБ-3, ОУБ-7. Проточная часть электрогидравлического усилителя и перемещаемая среда (вода) взрыво- и пожаробезопасны.

В качестве средств обнаружения пожара применяется противопожарная сигнализация с дымовыми датчиками.

9.2 Защита электрогидравлического усилителя мощности в чрезвычайных ситуациях. Для организации и проведения мероприятий по защите объектов и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций при авариях, стихийных бедствиях и при применении оружия массового поражения необходимы знания поражающих факторов.

При чрезвычайных ситуациях, авариях на радиоактивно опасных и химически вредных предприятиях, а также при применении средств массового поражения любой объект промышленности может оказаться в сфере воздействия поражающих факторов. Очевидно, что степень разрушения объектов будет различная и она зависит от места расположения в очаге поражения и подготовленности

объекта к защите от воздействия поражающих факторов. Объекты, на которых приняты меры по повышению устойчивости их работы, будут иметь меньшие повреждения, а следовательно и сроки ввода их в действие после ликвидации чрезвычайных ситуаций будут более короткими.

Поражающие действия определяются механическим воздействием ударной волны, тепловым воздействием светового излучения, воздействием проникающей радиации и радиоактивного заражения.

Световое излучение - это совокупность видимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Источник светового излучения - светящаяся область взрыва. Температура светящейся области в течение некоторого времени сравнима с температурой поверхности солнца (8000-10000 °С и минимум 1800 °С). Размеры светящейся области и ее температура быстро изменяются во времени. Поражающее действие светового излучения характери­зуется световым импульсом / /.

В целях безопасности усилителя мощности от воздействия светового излучения, необходимо расположить его в системе таким образом, чтобы прямое воздействие светового излучения было невозможно или применять более пожа-роустойчивые материалы.

Ударная волна - это область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиардов атмосфер. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает. Основным параметром ударной волны является избыточное давление во фронте ударной волны Р - это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением Р перед этим фронтом. Значение избыточного давления зависит от мощности, вида взрыва и расстояния / /.

Так как электрогидравлический усилитель мощности имеет малые размеры и устанавливается или на напорной линии насосной станции, или на сливной линии гидродвигателя работающего от источника питания, то здание насосной станции и будет защитой разрабатываемого электрогидравлического усилителя мощности от ударной волны.

Проникающая радиация - это один из поражающих факторов, представляющих собой гамма-излучение и поток нейтронов.

Поток нейтронов измеряется числом приходящихся на квадратный метр поверхности и для наземных взрывов очень мал из-за большой плотности атмосферы и резко увеличивается для высотных ядерных взрывов, поэтому его воздействие на электрогидравлический усилитель мощности рассчитывать не нужно.

Ионизирующая способность гамма - лучей характеризуется экспозиционной дозой излучения и измеряется в рентгенах (в СИ Кл/кг).

Гамма - излучение, проходя через различные материалы, ослабляется. Степень ослабления зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя /21/.

Одним из основных материалов, из которых изготавливается электрогидравлический усилитель мощности является органическое стекло, а оно теряет свои физические свойства и характеристики при экспозиционной дозе гамма-излучения равной 10⁵ Р, то есть является нерадиоактивностойким.

Для ослабления радиоактивного излучения необходимо предусмотреть защитный экран из свинца толщиной h = 4,18 см или же необходимо изготовить данный электрогидравлический усилитель из более радиоактивно устойчивого материала (к примеру из керамики). Но если данный прибор будет использоваться в системе с К₃ > 5, то использование защитного экрана необязательно.

9.2.2 Оценка устойчивости проточной части электрогидравлического регулятора к воздействию радиоактивного излучения. Критерием устойчивости работы проточной части при воздействии проникающей радиации и радиоактивного заражения является максимальная экспозиционная доза гамма-излучения Д_, при которой, начинаются изменения параметров элементов, но работа еще не нарушается.

Действие проникающей радиации зависит от вида излучений. Ввиду малой проникающей способности альфа- и бета-частиц, их воздействие на аппаратуру обычно не учитывают. Поток нейтронов проникающей радиации оказывает воздействие на радиоэлектронные устройства при удалении устройства от очага поражения на величину, не превышающую 3 км. На таком расстоянии выход аппаратуры из строя будет вызван действием ударной волны. Таким образом, из всех составляющих радиоактивного излучения наибольшую опасность представляет гамма-излучение.

Проточная часть электрогидравлического регулятора не чувствительна к воздействию проникающей радиации.

Ток, проходящий через тело человека, рассчитывается по формуле:

, ()

где R_в – вспомогательное сопротивление;

R_из – сопротивление изоляции;

R_h – сопротивление человека.

Так как R_з << R_из, R_h, то

()

()

Ток I_h = 0.1А относится к смертельно опасным.

Время срабатывания реле, входящего в состав схемы защитного отключения - 0,1секунда, поэтому:

()

То есть, при срабатывании защитного отключения, ток до 0,5А для человека безопасен.

Изм.