Проверка правильности выбора электрооборудования для склада готовой продукции швейной фабрики

ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия

 им. Т. С. Мальцева»

 

 

 

Кафедра        Пожарной и производственной безопасности

Факультет    Пожарная безопасность

 

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

по Пожарной безопасности электроустановок

на тему Проверка правильности выбора электрооборудования для склада готовой продукции швейной фабрики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Лесниково 2013

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение_______________________________________________________________3

1. Проверка правильности выбора электрооборудования для склада готовой     продукции швейной фабрики_________________________________________________4

2. Тепловой расчет электрических сетей_____________________________________6

3. Разработка молниезащиты здания (сооружения)___________________________15

Список использованной литературы_______________________________________19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Актуальность рассматриваемой темы обусловлена тревожной пожарной обстановкой, сложившейся в России. Ежедневно на территории Российской Федерации происходит более 700 пожаров. При этом доля пожаров, обусловленных электротехническими причинами, составляет по различным регионам от 20 % до 30 % и за последние пять лет возросла на 17 % . Особенно большое количество пожаров происходит из-за неисправных внутренних сетей и электропроводок, нагревательных и других бытовых электроприборов.

Основной причиной пожаров в электроустановках (до 70 % от общего числа пожаров в электроустановках) являются короткие замыкания (к.з.) и развивающиеся токи утечки через изоляцию электропроводок. При этом наиболее пожароопасным видом электротехнических изделий являются электропроводки, на долю которых приходится до 45 % пожаров.

Низкий уровень пожаробезопасности объясняется рядом факторов: неудовлетворительным техническим состоянием, находящихся в эксплуатации электрических сетей низкого напряжения, низким качеством электроприборов и несоответствием их стандартам безопасности, отсутствием эффективных служб контроля безопасной эксплуатации электроустановок, несоблюдением правил пожарной безопасности при эксплуатации бытовой техники и весьма низкой эффективностью электрической защиты от аварийных режимов.

Как показывает практика, во многих случаях электрические сети, несмотря на формальное наличие защиты - автоматических выключателей и предохранителей, по существу, от пожароопасных режимов не защищены.

 

 

 

 

 

 

 

1. Проверка правильности выбора электрооборудования для склада готовой     продукции швейной фабрики

 

В складе готовой продукции швейной фабрики установлены электродвигатели А в исполнении IР-20, магнитные пускатели ПМ-200 в исполнении МОД, пусковые кнопки КУ-123 в исполнении IР-54, светильники Астра-5 в исполнении IР-54, групповые распределительные щиты ПД в исполнении IР-00. Требуется проверить соответствие установленного электрооборудования требованиям ПУЭ.

Решение.

Склад готовой продукции швейной фабрики на основании   п. 7.4.5 ПУЭ может быть отнесено к зоне П-IIа и по 123 ФЗ (ст. 18), т.к. в этой зоне обращаются твердые горючие вещества. В помещении отсутствуют, горючие жидкости и газы, а также нет источников появления горючей пыли.

 Пожароопасная смесь на основании  табл. 7.4.5 ПУЭ относится к категории IIа. При выборе электрооборудования, устанавливаемого в пожароопасных зонах, необходимо учитывать также условия окружающей среды (химическую активность, атмосферные осадки и т.п.).

На основании п. 7.4.15 в пожароопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины с классами напряжения до 10 кВ при условии, что их оболочки имеют степень защиты по ГОСТ 17494-72* указанной в табл. 7.4.1.

В пожароопасных зонах любого класса могут применяться электрические машины, продуваемые чистым воздухом с вентиляцией по замкнутому или разомкнутому циклу. При вентиляции по замкнутому циклу в системе вентиляции должно быть предусмотрено устройство для компенсации потерь воздуха и создания избыточного давления в машинах и воздуховодах.

Допускается изменять степень защиты оболочки от проникновения воды (2-я цифра обозначения) в зависимости от условий среды, в которой машины устанавливаются.

До освоения электропромышленностью крупных синхронных машин, машин постоянного тока и статических преобразовательных агрегатов в оболочке со степенью защиты IР44 допускается применять в пожароопасных зонах класса П-IIа машины и агрегаты со степенью защиты оболочки не менее IР20.

Электродвигатели серии А (асинхронные) в исполнении IР-20 (IР20 - для защищенного исполнения с независимой вентиляцией). Так как степень защиты кожуха вентилятора со стороны входа воздуха не ниже IР20, то данный электродвигатель соответствует требованиям ПУЭ.

Магнитный пускатель ПМ-200 (цифра 200 обозначает величину пускателя 200 ампер) в исполнении МОД — электрический аппарат низкого напряжения, предназначенный для дистанционного управления (пуска, остановки, изменения направления) и защиты асинхронных электродвигателей малой и средней мощности с короткозамкнутым ротором. Магнитный пускатель может устанавливаться в пределах пожароопасной зоны.

Кнопка управления КУ-123 (цифра 123 обозначает серию) имеет исполнение IР-54, (исполнение указывает на количество кнопок, в нашем случае IР-54 2 кнопки «Пуск» и «Стоп»), поэтому она соответствует классу пожароопасной зоны.

Светильник Астра-5 в исполнении IР-54 (первая цифра, стоящая за  аббревиатурой IP, обозначает степень защиты от механических факторов, вторая – уровень защищённости прибора от негативного воздействия влаги). Поэтому исполнение IР-54 защищает от негативных факторов – пыли, грязи, вероятности проникновения посторонних предметов во внутреннюю область осветительного прибора. Светильник соответствует требованиям ПУЭ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Тепловой расчет электрических сетей

 

Силовая сеть помещения выполнена по схеме рис. 1. Напряжение сети 220 В. Помещение по ПУЭ и по 123 Федеральному закону относится к зоне класса П– IIа.

1 Расчёт ответвлений  к электродвигателям.

Все электродвигатели защищаются от токов коротких замыканий (КЗ) плавкими предохранителями или автоматами с электромагнитными расцепителями. В нашем случае для защиты электродвигателей от токов КЗ установлены автоматы с электромагнитными  расцепителями (см. рис. 1 ниже).

От токов перегрузки защищают электродвигатели, которые установлены в пожароопасных зонах классов по ПУЭ – П-IIa. В остальных случаях электродвигатели защищают от перегрузки таким же образом только в случае, если возможна их механическая перегрузка.

Данные электродвигателей:

      

   

         

     

     

 Порядок расчёта:

1.1. Определяем номинальные токи  электродвигателей по формуле:

     

     

1.2. Определяем пусковые ток электродвигателей  по формуле:

Iп.дв1-2=6,0ּ6,26=37,6 А;  Iп.дв3-4=7,0ּ33,54=234,8 А;  Iп.дв5-6=7,0ּ9,84=68,9 А;

Iп.дв7-8=6,0ּ46,96=281,8 А;  Iп.дв9=6,5ּ66,34=431,2 А.

1.3. Определяем ток установки автоматов для защиты электродвигателей от токов КЗ по условию: 

   

Для электродвигателей 1-2, 5-6 выбираем автоматы АП-50 с комбинированным расцепителем (см. Л.2, табл. П10), а для остальных электродвигателей выбираем автоматы АЕ2053 с электромагнитным расцепителем (см. Л.2, табл. П11):

    - для э/д 1-2   АП-50    с Iн.р.=6,4 А;  Iср.элм=45 А;

    - для э/д 3-4   АЕ2053 с Iн.р.=40 А;  Iср.элм=480 А;

    - для э/д 5-6  АП-50     с Iн.р.=10 А;  Iср.элм=70 А;

   - для э/д 7-8  АЕ2053   с Iн.р.=50 А;  Iср.элм=600 А;

   - для э/д 9      АЕ2053   с Iн.р.=80 А;  Iср.элм=960 А.

    1.4. Для защиты электродвигателей от токов перегрузки выбираем номинальные токи тепловых реле магнитных пускателей по условию

Iн.тепл=(1,0÷1,2)Iн.дв: (см. Л. 2, табл. П12);

   - для э/д 1-2 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ6,26=6,26÷7,51А; ПМЕ-222 с ТРН-8;     Iн.тепл=6,8 А;

    - для э/д 3-4 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ33,54=33,54÷40,2А; ПА-322 с ТРН-40; Iн.тепл=40,0 А;

    - для э/д 5-6 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ9,84=9,84÷11,8 А; ПМЕ-222 с ТРН-20; Iн.тепл=12,5 А;

   - для э/д 7-8 Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ46,96=46,96÷56,3 А; ПА-422 с ТРП-60; Iн.тепл=60 А;

    - для э/д 9  Iн.тепл=(1,0÷1,2)ּ66,34=66,34÷79,6 А; ПА-522 с ТРП-150; Iн.тепл=80,0 А.

    1.5. Выбираем сечение  проводов для ответвлений к  электродвигателям. В соответствии с 7.4.43. в пожароопасных зонах классов П-I, П-II и П-IIа допускается применение шинопроводов до 1 кВ с медными и алюминиевыми шинами со степенью защиты IР20 и выше, при этом в пожароопасных зонах П-I и П-II все шины, в том числе и шины ответвления, должны быть изолированными. В шинопроводах со степенью защиты IР54 и выше шины допускается не изолировать.

 Выбираем провод АПРТО (алюминиевый  провод с резиновой изоляцией  в хлопчатобумажной оплетке для прокладки в трубах см. ПУЭ табл. 1.3.5 и 7.3.14). В пожароопасных зонах классов П-IIа выбор сечений проводов производится по условию (см. Л. 2, с. 140)   Iд ≥1,25ּIн.дв:

    - для э/д 1-2 Iд ≥1,25ּ6,26=7,8 А,      S1-2=8,0 мм2,    Iд =32 А;

    - для э/д 3-4 Iд≥1,25ּ33,54=41,9 А,  S3-4=50,0 мм2, Iд=105 А;

    - для э/д 5-6 Iд≥1,25ּ9,84=12,3 А,    S5-6=16,0 мм2, Iд=55 А;

    - для э/д 7-8 Iд≥1,25ּ46,96=58,7 А,  S7-8=70,0 мм2, Iд=135 А;

    - для э/д 9  Iд≥1,25ּ66,34= 82,9 А,    S9=95,0 мм2,    Iд=165 А.

1.6. Проверяем соответствие защиты  сечению проводов ответвлений  к электродвигателям при защите от токов перегрузки по условию для пожароопасных зоны класса П-IIа, а также для жилых, общественных зданий, торговых, детских, лечебных, учебных заведений (п. 3.1.11 ПУЭ) Iн.тепл .≤ 0,8Iд :

- для э/д 1-2  6,8 ≤ 0,8ּ32=25,6 А – условие выполнено;

- для э/д 3-4  40,0 ≤ 0,8ּ105=84 А – условие выполнено;

- для э/д 5-6  12,5 ≤ 0,8ּ55=44 А – условие выполнено;

- для э/д 7-8  60,0 ≤ 0,8ּ135=108 – условие выполнено;

- для э/д 9  80 ≤ 0,8ּ165=132 А – условие выполнено.

Таким образом, сечения для ответвлений к двигателям принимаем:

S1-2=8,0 мм2, Iд=32 А;      S3-4=50,0 мм2, Iд=105 А;   S5-6=16,0 мм2, Iд=55 А;

S7-8=70,0 мм2, Iд=135 А ; S9=95,0 мм2, Iд=1655 А.

 

2. Расчет силовых  магистралей.

Магистрали защищают только от токов короткого замыкания (плавкими предохранителями или автоматами с электромагнитным расцепителем, см. Л.3, с. 17). В нашем случае, когда ответвления от короткого замыкания защищаются автоматами с электромагнитным расцепителем, целесообразно и силовые магистрали защищать такими же автоматами.

Так как номинальные и пусковые токи электродвигателей определены выше, то дальнейший порядок расчета силовых магистралей следующий:

2.1 Определяем максимальный ток  магистрали по формуле

где Iп.дв.max– наибольший пусковой ток двигателя, включенного в магистраль;

Iн.дв.i – номинальный ток i-го двигателя ;

Кс – коэффициент спроса (см. Л. 8);

У нас две силовые магистрали (см. рис. 1), поэтому рассчитываем каждую из них:

2.2 Выбираем установки автоматов  по условию Iср.элм 1≥1,25ּIм:

Iср.элм 1≥1,25ּ408,6 =510,7 А;

Iср.элм 2≥1,25ּ276,8 =346 А.

        По табл. П11 [Л. 2] для первой магистрали выбираю  автомат АЕ2053 с электромагнитным  расцепителем с Iср.элм 1=600 А, и для второй магистрали такой же автомат с Iср.элм 2=480 А.

2.3 Выбираем сечение проводников для магистралей 1 и 2 по условию :

Для силовых магистралей выбираю трехжильный провод АПРТО, прокладку будем осуществлять в трубах. Сечение выбираем по табл. 1.3.5 ПУЭ:

- для магистрали 1 S1=70 мм2, Iд.м1=135 А;

- для магистрали 2 S2=50 мм2, Iд.м2=105 А.

2.4 Проверяем соответствие защиты сечению проводов магистралей по условию

Iср.элм≤4,5ּIд:

- Iср.элм1≤4,5ּIд.м1    510,7≤4,5∙135=607,5 А – условие выполнено;

- Iср.элм2≤4,5ּIд.м2    346≤4,5∙105=472,5 А – условие выполнено.

2.5 Так как в силовой сети  установлены автоматы с электромагнитным  расцепителем, то селективность защиты ими в зоне токов КЗ не обеспечивается, т.е. если ток КЗ достигает и для ответвления и для магистрали значения тока срабатывания их электромагнитных расцепителей, то оба автомата сработают практически мгновенно.

 

3 Расчет сети освещения.

Согласно ПУЭ от токов КЗ должны защищаются все осветительные и силовые сети [Л. 1, п. 3.1.8].

В нашем примере сеть освещения выполнена по схеме, представленной на рис. 2, приведенной ниже. Напряжение сети освещения U=127 В, мощность светильников Рсв.=200 Вт, количество светильников 39 шт. Включение их в группы показано на рис. 2.