4 Вертикальні заземлювачі 16 м
L=5 м – довжина електродів
=0,95 – коефіцієнт використання електродів
Опір горизонтальних заземлювачів буде дорівнювати:
Rз.в.=(1,5*0,366*ρmax/L*η)*lg(L2/d*t); (17.2)
Rз.в.= (1,5*0,366*100/145,5*0,95)*lg(145,52/0,01*0,7)=2,624 Ом.
Опір вертикальної полоси з’єднань становить:
Rз.в.=(1,5*0,366*ρmax/l)*lg(2*l/d)+1/2lg((4t+l)/( 4t-l)); (17.3)
Rз.в.=(1,5*0,366*100/5)*lg(2*5/0,016)+1/2lg((4*3,3+5)/( 4*3,3-5))=32,66 Ом
З урахуванням кількості електродів та їх коефіцієнту використання
Rз.г.4х=Rз.г./n*η=32,66/4*0,9=9 Ом
Повний опір розтікання заземлювача
Rзаз.конт.= Rз.г.4х* Rз.в./ Rз.г.4х+ Rз.в. ; (17.4)
Rзаз.конт.= 9* 2,62/ 9+ 2,62=2,03 Ом < 4 Ом .
Отриманий опір задовольняє умовам опору заземлення, тому що він не перевищує 4 Ом.
Заходи щодо забезпечення виробничої санітарії і гігієни праці для підстанції 35/10 кВ електропостачання груп цехів заводу з виготовлення моторів, розроблені згідно вимог ГН 3.3.5-8.6.6.1-2002 «Гігієнічна класифікація праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу».
Кваліфікаційні групи обслуговуючого персоналу, допускає мого до обладнання на підстанції згідно НПАОП 40.1-1.01-97 «ПБЕЕ». Електромонтер з випробувань та вимірювань повинен мати не менше III групи кваліфікації, електромеханік з обслуговування і ремонту пристроїв не менше V групи кваліфікації, електромонтер з експлуатації електролічильників не менше IV групи кваліфікації, електромонтер з нагляду за трасами кабельних мереж не менше III групи кваліфікації, електромонтер з обслуговування і ремонту установок захисту не менше III групи кваліфікації, електромонтер з обслуговування підстанції IV групи кваліфікації.
Оперативні перемикання та експлуатацію обладнання на ПС передбачається проводити оперативно або ремонтно – оперативним персоналом з кваліфікаційною групою не нижче IV, ремонтний персонал – II або вище згідно НПАОП 40.1-1.01-97 «ПБЕЕ». ремонтний персонал – II або вище.
Оперативні перемикання в РП підстанції передбачено робити оперативно-виробничим та оперативним персоналом за розпорядженням чи з відома вищестоящого оперативного персоналу. Список осіб, що мають право робити оперативні перемикання, затверджується головним (інженером) енергетиком підприємства.
Згідно вимог «ПУЕ», з метою виключення можливості випадкового дотику чи небезпечного наближення до струмоведучих частин, згідно з проектом передбачаються наступні заходи:
- розподільчі пристрої 150, 10 та 35 кВ виконуються в окремих металевих герметичних корпусах, що заземляються на контур ПС.
- застосування електромагнітного блокування РУ, що здійснює розрив ланцюга спеціальними контактами. Що запобігає помилковим діям персоналу.
- розміщення устаткування з забезпеченням вільного його обслуговування, з можливістю під'їзду до устаткування транспортних засобів;
- розміщення відкритих струмоведучих частин устаткування й ошиновки на нормованій висоті від землі;
- огородження (висота 2,0 м) території підстанції для запобігання проникнення на її територію сторонніх осіб.
Тому що в мережах напругою вище 1000 В зниження опору ізоляції майже завжди приводить до глухого замикання на землю на проектованій підстанції передбачені контроль і профілактика ізоляції. Передбачається застосування сигналізації замикань на землю. Ушкодження ізоляції в трансформаторі можуть провести не тільки на корпус, але і між обмотками різних напруг. У результаті замикання між обмотками мережа нижчої напруги виявляється під напругою вище 1000 В, на які ізоляція не розрахована. Наслідком цього випадку можуть бути ушкодження ізоляції, замикання на корпус і появу небезпечних напруг дотик і кроку. Для запобігання даних небезпек проектом передбачене занулення корпусів обладнання 0,4 кВ
Так як на підстанції використовуються масло наповнені автотрансформатори, клас пожежонебезпечної зони приміщення в якому вони розташовуються - П-I, згідно розділу 5 НПАОП 40.1-1.32-01 «Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок». Тому мінімальний ступінь захисту оболонок обладнання електричних апаратів, приборів, шаф та наборів затискачів обирається IP44. Мінімальний ступінь захисту ламп накалювання та розрядних ламп високого тиску встановлюється ІР53.
Установимо і розглянемо з точки зору забезпечення охорони праці можливі потенційно-небезпечні фактори, які виникають під час експлуатації підстанції 35/10 кВ, яка спроектована для групи цехів підприємства з виготовлення моторів.
Важливу роль в питанні захисту персоналу від випадкового дотику до струмоведучих частин відіграє своєчасне проведення інструктажу з правил техніки безпеки в електроустановках.
Для того, щоб уникнути цих факторів було застосовано багато заходів згідно ГОСТ 14254-96 (МЭК 529-89) "Степени защиты,обезпечиваамые оболочками (Код IP)". В основні технічні засоби і заходи забезпечення електробезпеки електроустановок входять:
- ізоляція струмовідних частин забезпечує технічну працездатність електроустановки, зменшує вірогідність попадань людини під напругу, замикань на землю і корпус електроустановок, зменшує струм через людину при доторканні до неізольованих струмовідних частин в електроустановках, що живляться від ізольованої від землі мережі. З метою забезпечення працездатності електроустановок і безпечної їх експлуатації проводиться контроль стану ізоляції, який характеризується електричною міцністю ізоляції, її електричним опором і діелектричними втратами. В установках напругою більш ніж 1000 В, проводять всі види випробування ізоляції, а при напрузі до 1000 В – тільки електричний опору.
- захист від дотику до струмопровідних частин.
Передбачення розміщення струмопровідних частин на недоступній висоті всередині приміщення - 3,5 м.; назовні - 6 м.
При захисті від дотику до струмопровідних частин, на які прийшла напруга, використовується захисне заземлення, захисне занулення згідно ГОСТ 12.1.030-81 (2001) «ССБТ». Электробезопасность. Защитное заземление, зануление».
- блокування і огородження.
Блокування є активним засобом захисту. Воно попереджує помилкові дії електроперсоналу і перекриває доступ до струмопровідних частин, що знаходяться під напругою.
За принципом дії блокування поділяється на електричне, механічне та комбіноване. Згідно ПТБ обладнання підвищеної потужності при напрузі більше 1000 В повинне мати два види блокування – електричне і механічне. Механічне блокування застосовується в апаратах підстанції та електроустановках (роз’єднувачах, рубильниках, пускачах і автоматичних вимикачах).
На підстанції застосовуються як суцільні так і сітчасті огородження.
Згідно ГОСТ 12.1.030-81 (2001) «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление». В електроустановках до 1000 В- суцільні огородження у вигляді кожухів, кришок , вище 1000 В – сітчасті огородження, що мають двері , які закриваються на замок. Тимчасові огородження передбачається застосовувати при виконані робіт з частковим зняттям, або без зняття напруги.
- захисні засоби та запобіжні пристрої.
Ізолюючі захисні засоби (ІЗЗ) ізолюють людину від струмопровідних частин електроустановок і від землі.
В електроустановках на підстанції з напругою до 1000 В використовують такі основні ІЗЗ: оперативні штанги і кліщі, діелектричні рукавиці, інструменти із ізолюючими ручками, вказівники напруги.
Заходи індивідуального захисту від небезпечних і шкідливих виробничих чинників, які потрібно обов’язково періодично перевіряти: діелектричні боти – випробовування раз на 3 роки, осмотр раз в 6 місяців; плащ з прогумованої тканини; костюм для електромонтерів; рукавички діелектричні – один раз на 6 місяців випробування, осмотр перед застосуванням; електроізолююча каска - один раз на 6 місяців випробування, осмотр перед застосуванням; покажчик напруги – раз на рік випробування, осмотр перед застосуванням; ізолююча підставка – осмотр раз в 3 роки; ізолюючий килим - осмотр раз в 6 місяців; аптечка – осмотр раз на 6 місяців.
В електроустановках понад 1000 В використовують наступні ІЗЗ: оперативні і вимірювальні , ізолюючі і струмопровідні кліщі, вказівники напруги, ізолюючі тяги, драбини, ізолюючи штанги.
Основні ІЗЗ випробовують напругою , величина якої залежить від робочої напруги електроустановки, при котрій вони застосовуються.
- сигналізація і маркування.
Сигналізація – пасивний засіб захисту, вона не усуває небезпеки ураження, а звертає увагу, дозволяє контролювати положення, стан елементів апаратури.
Маркування допомагає обслуговуючому персоналу розпізнавати призначення різних струмопровідних частин електрообладнання.
- застосування малих напруг.
Мала напруга 36 В застосовуються для живлення ручного електроінструменту, переносних та верстатних ламп, для аварійного освітлення. Мала напруга істотно зменшують небезпеку ураження струмом, особливо при переході напруги на корпус.
- захист від переходу високої напруги на сторону низької.
Ця небезпека виникає при пошкодженні ізоляції між обмотками вищої і нижчої напруг трансформатора. При використанні знижувальних трансформаторів теж можливий перехід високої напруги на сторону низької, у зв’язку з цим ПУЕ вимагають заземлення не тільки корпуса, але й вторинних обмоток трансформаторів КТП, власних потреб.
- компенсація ємнісної складової струму замикання на землю.
Для зменшення ємнісної складової струму замикання на землю в мережі 10-35 кВ застосовують компенсаційні котушки, які вмикаються між нейтраллю мережі і землею.
- захист при дотику до струмопровідних частин, на які потрапила напруга.
Захисне заземлення – це навмисне з’єднання із землею металевих частин електрообладнання, котрі не є під напругою, але можуть потрапити під неї внаслідок порушення ізоляції електроустановок.
Мета захисного заземлення – знизити до безпечних величин напругу дотику і кроку, зумовлені замиканням на корпус. Це найбільш поширений і досить ефективний засіб захисту людини від напруги, що перейшла внаслідок пошкодження ізоляції, випадкового дотику струмопровідного проводу на корпус.
Так як на підстанції використовуються масло наповнені автотрансформатори, клас пожежонебезпечної зони приміщення в якому вони розташовуються - П-I, згідно розділу 5 НПАОП 40.1-1.32-01 «Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок». Тому мінімальний ступінь захисту оболонок обладнання електричних апаратів, приборів, шаф та наборів затискачів обирається IP44. Мінімальний ступінь захисту ламп накалювання та розрядних ламп високого тиску встановлюється ІР53.
Згідно ГОСТ 12.1.009-76 (1999) «ССБТ. Электробезопасность. Термины и определения», на всьому обладнанні підстанції використовується робоча ізоляція (електрична ізоляція струмоведучих частин електроустановки, забезпечуючи її нормальну роботу та захист від враження електричним струмом).
Згідно ГОСТ 12.2.007.0-75* (2001) «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности», обладнання підстанції належить до класу 0I захисту від поразки людини електричним струмом.
На ПС передбачається спеціальний захист від хвиль перенапруг що набігають з ліній. Цей захист виконується за допомогою нелінійних обмежувачів перенапруг.
Згідно вимог ДСТУ Б В.2.5-38:2008 «Інженерне обладнання будинків і споруд. Улаштування блискавкозахисту будівель і споруд», захист від прямих ударів блискавки передбачається у вигляді стрижневих блискавковідводів, установлених на конструкціях розподільного пристрою. Також маються блискавковідводи, що стоять окремо, з'єднані з загальним контуром заземлення в трьох напрямках. Для інтенсивності грозової діяльності 60-80 годин на рік прийнято блискавко захист типу Б. Категорії пристроїв блискавко захисту II. У разі виконання блискавко захисту багатократними блискавковідводами як зону захиста попарно взятих блискавковідводів. Згідно вимог ДСТУ Б В.2.5-38:2008 "Інженерне обладнання будинків і споруд. Улаштування блискавкозахисту будівель і споруд".
Згідно з «ПУЕ», НПАОП 40.1-1.01-97 «ПБЕЕ», ГКД 34.20.507-2003 «ПТЕСіМ» і ГОСТ 12.2.007.0-75* (2001) «ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности» проектом передбачені наступні заходи:
- розміщення устаткування на площадці підстанції з забезпеченням нормованих відстаней між струмоведучими частинами різних фаз, різних електричних ланцюгів, між струмоведучими частинами і заземленими частинами устаткування;
- релейний захист кожного з окремих елементів схеми ПС;
- надійний пристрій заземлення з нормованою величиною опору.
Релейний захист елементів підстанції запроектований в обсязі передбаченому правилами і забезпечує швидке відключення мережі при коротких замиканнях.
Відповідно до ДСН 3.3.6-042-99 «Санітарні норми мікроклімату виробничих приміщень» та ГОСТ 12.1.005-88 (1991) «ССБТ». Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» в диспетчерському приміщенні встановлені такі параметри мікроклімату:
в холодний і перехідний період року при категорії робіт середньої важкості ІІа забезпечується:
а) температура 19-21°С;
б) відносна вологість 60-40%;
в) швидкість переміщення повітря – до 0,2 м/с
в теплий період року при категорії робіт середньої важкості ІІа відповідно:
а) температура 20-23°С;
б) відносна вологість 60-40%;
в) швидкість переміщення повітря –0,2- 0,3 м/с
г) барометричний тиск не регулюється.
ГОСТ_12.4.021-75 «Системы Вентиляционные». Підтримання на заданому рівні вищевказаних параметрів здійснюється за допомогою кондиціювання, системи опалення та вентиляції.
Згідно з ДБН В.2.5-28-2006 «Інженерне обладнання будинків і споруд». Природне і штучне освітлення» на підстанції передбачено природне бокове і штучне освітлення. Рівень загального освітлення 200 лк. Напруга ламп загального освітлення передбачається рівною 220 В, стаціонарне місцеве освітлення щита керування отримує живлення на напрузі 36 В.
Передбачено встановлення аварійного освітлення. Рівень освітленості аварійного освітлення згідно [4] становить 5% від робочого.
Живлення мережі аварійного освітлення нормально здійснюється від шин власних потреб 380/220 В змінного струму і при зникненні останнього автоматично переводиться на шини оперативного змінного струму другої секції.
Згідно СНиП II-12-77 «Защита от шума», ДСН 3.3.6.037-99 «Санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та інфразвуку» і ГОСТ 12.1.003-83* «ССБТ. Шум. Захист від шуму та вібрації не передбачається, так як немає небезпечного рівня шуму та вібрації.
Захист від вібрації згідно ДСН 3.3.6.039-99 «Державні санітарні норми виробничої загальної та локальної вібрації» і ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования», не передбачається, так як немає небезпечного рівня вібрації.
Захист персоналу від впливу електромагнітних полів згідно ДСН 3.3.6-096-2002 «Державні санітарні норми при роботі з джерелами електромагнітних полів», ДСН 476-2002 «Державні санітарні норми і правила при роботі з джерелами електромагнітних полів» і ГОСТ 12.1.006-84 (1999) «ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля», не передбачається, перебування в електричному полі напруженістю до 5 кВ/м включно допускається протягом 8 годин робочого дня.
Захист персоналу від впливу іонізуючих випромінювань згідно НРБУ-97 «Норм радіаційної безпеки України» і ОСПУ-2005 «Основні санітарні правила забезпечення радіаційної безпеки України», не передбачається, так як не має небезпечного рівня.
Захист навколишнього середовища (повітряного середовища, водного басейна), утилізація та поховання промислових відходів не передбачається, так як ПС 35/10 кВ не має шкідливих викидів та промислових відходів.
Згідно СНиП 2.09.04-87* «Административные и бытовые здания»
до складу санітарно-побутових приміщень входить гардеробна, душеві, умивальна, уборна, місце для паління, устройство питтєвого водопостачання, приміщення для обігріву чи охолодження, зберігання спецодягу.
Заходи з пожежної безпеки для ПС 35/10 кВ, розроблені згідно вимог НАПБ А.01.001-2004 «Правила пожежної безпеки України» та НАПБ В.01.056-2005/111 «Правила будови електроустановок. Протипожежний захист електроустановок».
З аналізу речовин і матеріалів, що використовуються при роботі підстанції, згідно НАПБ Б.03.002-2007 «Норми визначення категорій приміщень, будинків і зовнішніх установок з взривопожежної і пожежної безпеки» підстанція 35/10 кВ відноситься до категорії «Д» виробництв з пожежної небезпеки.
Відповідно до категорії виробництва з пожежної небезпеки і вимогами ДБН В.1.1.7-2002 «Пожежна безпека об’єктів будівництва», ПС 35/10 кВ відноситься до ІІ ступені вогнестійкості.
Згідно ДБН В.1.1.7-2002 «Пожежна безпека об’єктів будівництва» і НАПБ 05.032-2002 (ГКД 343.000.003.004-2002) «Інструкція з протипожежного захисту розподільних пристроїв, підстанцій та трансформаторів», передбачено шлях евакуації працівників на випадок пожежі через аварійні виходи, які ведуть назовні. Максимальне видалення від найбільш віддаленого робочого місця до найближчого евакуаційного виходу згідно п. 2.29 (табл. 2) СНиП 2.09.02-85*«Производственные здания». не нормується, так як категорія приміщення «Д» та ступінь вогнетривкості будівлі ІІ.
Згідно НАПБ А.01.003-2009 «Правила улаштування та експлуатації систем оповіщення про пожежу та управління евакуацією людей в будинках та спорудах» та ДБН В.2.5-13-98* «Інженерне обладнання будників і споруд. Пожежна автоматика будинків і споруд» на підстанції в пожежонебезпечних місцях передбачено встановлення автоматичних сповіщувачів типу ДИП-1, які подають сигнал тривоги при появі диму і при підвищенні температури навколишнього середовища в місці його встановлення до 90ºС. Пульти пожежної сигналізації, до яких підключаються сповіщувачі, розташовані поряд з щитами керування. В якості пультів пожежної сигналізації використано пульт типу ППС-1.
Враховуючи пожежонебезпеку, на території підстанції встановлюються пожежні щити з первинними засобами пожежегасіння, а також ящики з піском. Також для гасіння пожежі згідно НАПБ Б.03.001-2004 «Типові норми належності вогнегасників» та НАПБ В.01.056-2005/111 «Правила будови електроустановок. Протипожежний захист електроустановок» передбачено пересувні вогнегасники для гасіння пожеж в електроустановках типу ОУ-25 та ОУ-80.