7.6.2 Классификация помещения по опасности поражения электрическим током

Электрооборудование в основном относится к установкам напряжением до 1000 В, исключение составляют лишь экранные пульты, дисплеи, электронно-лучевые трубки которых имеют напряжение в несколько киловольт.

Окружающая среда помещения, в котором находится оборудование, воздействует на электрическую изоляцию приборов, устройств, электрическое сопротивление тела человека и может создавать условия для поражения обслуживающего персонала электрическим током. В этом отношении различают производственные помещения с повышенной опасностью, особо опасные и без повышенной опасности.

Особо опасными являются помещения, имеющие повышенную влажность, так называемые особо сырые помещения, в которых относительная влажность воздуха близка к 100% (потолок, стены, оборудование покрыты влагой), или содержащие постоянно химически активную среду, которая разрушает изоляцию электрооборудования, а также помещения, в которых возможно одновременное действие двух условий, определяющих помещение с повышенной опасностью.

7.6.3 Меры электробезопасности, используемые в проекте

Известно, что применение только одних организационных и технических мероприятий по предупреждению поражения электрическим током не может в полной мере обеспечить необходимую электробезопасность при эксплуатации электроустановок. Существует ряд технических средств защи­ты от поражения электрическим током. К таким средствам относятся защит­ное заземление, защитное зануление, выравнивание потенциалов, защитное отключение, электрическое разделение сети, двойная изоляция и т.д.

В

93

данном проекте в качестве средства защиты от поражения электрическим током было выбрано защитное заземление.

Защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, ко­торые могут оказаться под напряжением. Под защитным заземлением пони­мают совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Различают искусственные и естественные заземлители. В качестве естественных заземлителей используют стальные трубопроводы, металлические оболочки кабелей, железобетонные фундаменты и т.д. Искусственные же выполняются из горизонтальных или вертикальных проводников.

7.6.4 Расчет защитного заземления

Цель расчёта защитного заземления – определение количества электродов заземлителя и заземляющих проводников, их размеров и схемы размещения в земле, при которых сопротивление заземляющего устройства растеканию тока или напряжение прикосновения при замыкании фазы на заземлённые части электроустановок не превышают допустимых значений.

Для заземления стационарных электроустановок наибольшее распространение получили групповые искусственные заземлители, размещённые в земле на определённой глубине. Они представляют собой систему одиночных электродов (вертикальных или горизонтальных), соединённых между собой горизонтальным проводником связи.

Схема вертикального уголкового заземления у поверхности земли представлена на рисунке 27.

Рисунок 27 - Схема вертикального уголкового заземления.

Таблица 6 – Данные для расчета заземляющего устройства

Вид заземлителя	Геометрические параметры заземлителя
	l, м	b, мм	t0(t), м	c, м
Вертикальный уголковый у поверхности земли	3,0	25	–	l

Расчет защитного заземления заключается в следующей последовательности шагов:

1) Определяем сопротивление одиночного электрода с помощью соответствующих расчетных зависимостей и из таблицы 6.

где ρ – удельное сопротивление грунта. Для чернозема ρ = 50

2) По напряжению сети и суммарной мощности используемого электрооборудования по ПУЭ определяем величину нормируемого сопротивления заземления R_н. Для данного проекта R_н = 10 Ом. При расчёт заканчивается.

3) При находим минимальное количество параллельно расположенных заземлителей:

4) Определяем коэффициент использования параллельно расположенных заземлителей .

5) Вычисляем количество параллельных заземлителей:

6) С учетом схемы размещения заземлителя в грунте рассчитываем длину L и сопротивление R_г горизонтальной полосы, соединяющей параллельные электроды.

Так как проектом предусмотрено использование двух заземлителей, то длина горизонтальной полосы, соединяющей их, будет равна расстоянию с между ними.

7. Определяем коэффициент использования горизонтальной полосы

8. Результирующее сопротивление рассчитывается как параллельное соединение всех вертикальных электродов с соединительной полосой с учётом коэффициентов экранирования (коэффициентов имспользования):

Полученное значение не превышает нормируемое значение. Расчет закончен.

7.7 Расчет общеобменной вентиляции

Вытяжная или приточно-вытяжная общеобменная вентиляция позволяет удалять загрязнённый и перегретый воздух из всего объема помещения. Количество воздуха, необходимого для обеспечения требуемых параметров среды в рабочей зоне, определяется по количеству вредных веществ, избыточных влаговыделений и тепловыделений (за расчетную величину требуемого объемного расхода воздуха принимают наибольшую из полученных для каждого вида производственных вредностей).

Задачей расчета вентиляции является определение мощности электродвигателя вентилятора:

где

V – объемный расход воздуха, м³/с;

– полное гидравлическое сопротивление сети, Па;

– общий КПД вентиляционной установки;

– коэффициент запаса мощности.

1. Определение объемного расхода воздуха.

При расчете общеобменной вентиляции необходимо учесть все факторы, ухудшающие качество воздуха рабочей зоны (избыточная теплота, избыточная влажность, выделение вредных веществ).

Количество воздуха V, которое надо подать в помещение для поглощения избыточной теплоты, определяется формулой

где

- количество выделяющегося избыточного тепла, Вт;

- удельная теплоемкость воздуха, ;

- плотность поступающего (наружного) воздуха, кг/м³;

– температура удаляемого и наружного воздуха, соответственно, .

- плотность поступающего (наружного) воздуха при 20 равна 1,205 кг/м³.

- удельная теплоемкость воздуха равна 1005 .

Температура удаляемого воздуха определяется по формуле

где

- температура рабочей зоны, определяемая с учетом категории работы и времени года по СН 245-71, ;

– температурный градиент по высоте помещения, ;

Н – расстояние от пола до центра вытяжных проемов, м;

- высота рабочей зоны, м.

Температура поступающего воздуха принимается равной средней температуре июля для Тамбова .

Избыточная теплота определяется теплом, излучаемым от людей Q_люд, электрооборудования Q_обор, осветительных приборов Q_осв, солнечной радиации Q_рад.

Упрощенно теплоизбытки от солнечной радиации определяются по формуле

,

где  

Q_w — удельные теплоизбытки от солнечной радиации, принимаемые в зависимости от освещенности помещения: Q_wcp = 40 Вт/м³.

V_п - объем помещения, м³.

Избыточная теплота от электрооборудования принимается с коэффициентом 0,3 от установленной мощности.

Установленная мощность для одного компьютера 300 Вт. Количество компьютеров – 7.

Теплоизбытки от людей в зависимости от того, находятся ли они в состоянии покоя (кабинетная работа) или занимаются физическими упражнениями (тренажерный зал), колеблются соответственно от 100 до 300 Вт.

где n – число работающий, q₁ – тепловыделение от одного работника.

Количество воздуха V, которое надо подать в помещение для компенсации избыточной влажности, определяется формулой

где

М_изб – количество выделяющейся избыточной влаги, кг/с;

- плотность поступающего воздуха, кг/м³;

- влагосодержание удаляемого и поступающего воздуха, кг влаги/ кг воздуха, определяется по температурам и относительным влажностям в помещении и вне его с использованием I – x – диаграммы воздуха.

Выделение влаги g_ч одним человеком при температуре 28 равно 115 г/ч или .

2. Определение полного гидравлического сопротивления.

а) С учетом оптимальной скорости движения воздуха в воздуховоде (5…12 м/с) рассчитываем его поперечное сечение.

б) Вычисление гидравлического сопротивления вентиляционной установки

,

где

– скоростной напор, Па;

– потери напора на трение, Па;

– потери напора на местные сопротивления, Па;

– коэффициент трения, его значение зависит от критерия Рейнольдса:

;

L – длина воздуховода.

3. Общий КПД вентиляционной установки определяем по формуле:

,

где - КПД вентилятора; - КПД передачи; - КПД двигателя.

Вычисление мощности электродвигателя вентилятора без учета коэффициента запаса мощности:

кВт

При N<2 коэффициент запаса мощности

кВт

7.8 Производственное освещение

К современному освещению предъявляются высокие требования как гигиенического, так и технико-экономического характера. Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда. На производстве используется два вида освещения: естественное и искусственное.

7.8.1 Естественное освещение и нормы обеспечения

Естественное освещение подразделяют на боковое одностороннее или двустороннее, осуществляемое через окна; верхнее, через аэрационные и зенитные фонари; комбинированное.

На рабочих местах, как правило, применяют одностороннее боковое естественное освещение. В машинных залах дисплеи должны располагаться подальше от окон и желательно сбоку.

Целью расчёта естественного освещения является определение площади световых проемов, т.е. количества и геометрических размеров окон, обеспечивающих нормированное значение КЕО.

Нормированное значение коэффициента естественной освещённости вычисляется по формуле:

,

где N – номер группы административно-территориального района по обеспеченности естественным светом. Для Тамбова N=2; - значение коэффициента естественной освещённости; - коэффициент светового климата.

При боковом одностороннем освещении суммарная площадь световых проемов определяется по формуле:

где

- суммарная площадь всех световых проемов, м²;

- площадь пола помещения, м²;

– нормированное значение коэффициента естественной освещённости;

– световая характеристика окна;

=1,5 – коэффициент запаса, учитывающий загрязнение светопропускающего материала светового проёма;

- коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями;

– коэффициент, учитывающий отраженный свет;

- общий коэффициент светопропускания светового проёма:

где

- коэффициент светопропускания материала (стекло оконное двойное по табл. П 1.7);

– коэффициент, учитывающий потери света в переплётах окна (деревянный, двойной, раздельный переплет по табл. П 1.7);

- коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях (по табл. П 1.7);

– коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах (убирающиеся регулируемые жалюзи по табл. П 1.8).

Количество световых проёмов определяется по формуле:

где - площадь одного светового проёма, м².

6.8.2 Расчет общего искусственного освещения

В тех случаях, когда одного естественного освещения в помещении недостаточно, устраивают совмещенное освещение.

Рисунок 28 – Схема размещения светильников

При расчёте искусственного освещения необходимо учитывать размеры освещаемого помещения (рисунок 28), характер среды в нём, точность выполняемой работы, контраст объекта различения.

1. Расстояние между светильниками определяется из условия обеспечения равномерного распределения освещённости:

h=1,8 (м) – расстояние от оси лампы до рабочей освещаемой поверхности;

=1,3 – коэффициент распределения света светильником.

2. Расстояние от крайних светильников до стены принимается равным:

.

3. Определение нормируемой освещенности. Для данного проекта Е_н=75 (лк).

4. Расчёт светового потока одного светильника.

где

- нормируемая освещённость рабочей поверхности, лк;

S=12 – площадь освещаемой поверхности, м².

Z - коэффициент минимальной освещённости (1,1 для люминесцентных ламп).

K = 1.4 - коэффициент запаса;

N = 1 – количество светильников, размещенных на плане помещения;

- коэффициент использования светового потока.

5. Анализируя параметры существующих ламп, приходим к выводу, что наиболее подходящей для условий проекта является лампа типа ЛБ40.

6. Определение электрической мощности осветительной установки:

.

7.9 Средства пожаротушения

Существует множество способов тушения пожаров. К ним относятся: охлаждение горящих веществ путем нанесения огнетушащих средств (воды, пены и др.); разбавление концентрации горючих веществ инертным газом (азотом, углекислым газом); изоляция горящих веществ от зоны горения нанесением пены, песка, кошмы; химическое торможение реакции горения путем орошения флегматизирующими веществами. Эффективность этих методов зависит от стадии развития пожара, масштабов загорания, особенностей горения материалов.

Стоит отметить, что применение установок тушения пожара с использованием воды, пены и сухих химических порошков нежелательно из-за наличия дорогостоящей аппаратуры.

Обязательным средством ликвидации пожаров в начальной стадии являются также пожарные краны, которые устанавливаются в коридорах, на площадках лестничных клеток, у входов, т.е. в доступных и заметных местах. Напор воды должен обеспечивать радиус действия, достаточный для достижения наиболее удаленной и возвышенной части здания, но не менее 6 м.

На рабочих местах необходимы также устройства пожарной автоматики, которые предназначены для обнаружения, оповещения и ликвидации пожаров. Они включают в себя системы автоматической пожарной и охранно-пожарной сигнализации, автоматические установки пожаротушения (АУЛ), системы противодымной защиты зданий повышенной этажности. Стоит отметить, что нежелательно использовать водяные, водно-химические и пенные автоматические установки пожаротушения из-за наличия дорогостоящего оборудования. Для тушения пожара на рабочем месте следует применять газовые АУП, которые снабжаются звуковой и световой предупредительной сигнализацией. В качестве газа в них используется фреон.