Курсовая работа: Проверка соблюдения требований пожарной безопасности при проектировании электрооборудования

Маркировка по ПИВЭ

М - вид взрывозащиты: «Масляное заполнение оболочки с токоведущими частями»;

2 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищённым.

Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1, 2. Наличие этого знака (цифры 2) показывает, что в электрооборудовании имеется вид взрывозащиты «Взрывонепроницаемая оболочка»;

Б - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищённым.

Электрооборудование является взрывозащищённым для взрывоопасных смесей групп А, Б.

Относим к уровню взрывозащиты: «Взрывобезопасное оборудование» . По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня - «1».

1.3 Электрические светильники

Н2Т5 Н В

Маркировка по ПИВРЭ

В прямоугольной рамке:

Н- уровень взрывозащиты: «Повышенная защита против взрыва». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня «2»;

2 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищенным.

Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей категорий 1,2.

Т5 - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищённым.

Электрооборудование является взрывозащищенным для взрывоопасных смесей групп T1,Т2, Т3, Т4,Т5.

В круглой рамке:

В - вид взрывозащиты: «Взрывонепроницаемая оболочка»

Н - вид взрывозащиты: «Защита вида е»

Н4Б

Маркировка по ПИВЭ

Н - вид взрывозащиты: «Защита вида е»;

4 - наивысшая категория взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищённым.

Электрооборудование является взрывозащищенным для

взрывоопасных смесей категорий 1, 2,3,4. Наличие этого знака (цифры 4) показывает, что в электрооборудовании имеется вид взрывозащиты «Взрывонепроницаемая оболочка»;

Б - наивысшая группа взрывоопасной смеси, для которой электрооборудование является взрывозащищённым.

Электрооборудование является взрывозащищённым для взрывоопасных смесей групп А, Б.

Относим к уровню взрывозащиты: «Повышенной надежности». По ГОСТ 12.2.020-76 знак уровня - «2».

1.4 Электропроводки и кабельные линии

1 участок

ААП2л кабель

жилы - Алюминиевые;

изоляция - Бумажная;

оболочка - Алюминиевая;

бронированный плоскими стальными оцинкованными проволоками;

подушка под броней особо усиленная

проложен в земле.

Проверяем соответствие кабеля по конструкции:

ПУЭ 7.3.93 - не соответствует; в зоне В-Ia не допускается применение кабелей с алюминиевыми жилами

ПУЭ 7.3.102 - соответствует;

ПУЭ 7.3.108 - соответствует,

Проверяем соответствие кабеля по способу прокладки: ПУЭ 7.3.118, табл. 7.3.14 (силовая сеть) - соответствует.

Вывод: Необходимо заменить кабель ААП2л на кабель АП2л.

2 участок

АСБ кабель

жилы - Алюминиевые;

изоляция - Бумажная;

оболочка - Свинцовая;

бронированный двумя стальными оцинкованными лентами;

проложен на лотке.

Проверяем соответствие кабеля по конструкции:

ПУЭ 7.3.93 - не соответствует; в зоне В-Ia не допускается применение кабелей с алюминиевыми жилами

ПУЭ 7.3.102 - соответствует;

ПУЭ 7.3.108 - соответствует,

Проверяем соответствие кабеля по способу прокладки: ПУЭ 7.3.118, табл. 7.3.14 (силовая сеть) - соответствует.

Вывод: Необходимо заменить кабель АСБ на кабель СБ.

3 участок

ПРРП кабель

жилы - Медные;

изоляция - Резиновая;

оболочка - Резиновая;

бронированный плоской стальной оцинкованной проволокой;

проложен в водогазопроводной трубе.

Проверяем соответствие кабеля по конструкции:

ПУЭ 7.3.93 - соответствует;

ПУЭ 7.3.102 - соответствует;

ПУЭ 7.3.108 - соответствует,

Проверяем соответствие кабеля по способу прокладки: ПУЭ 7.3.118, табл. 7.3.14 (силовая сеть) - соответствует.

Вывод: Кабель ПРРП подходит для использования

4 участок

ПВ1 провод

жилы - Медные;

изоляция - поливинилхлорид;

проложен в водогазопроводной трубе.

Проверяем соответствие кабеля по конструкции:

ПУЭ 7.3.93 - соответствует;

ПУЭ 7.3.102 - соответствует;

ПУЭ 7.3.108 - соответствует,

Проверяем соответствие кабеля по способу прокладки: ПУЭ 7.3.118, табл. 7.3.14 (силовая сеть) - соответствует.

Вывод: Провод ПВ1 подходит для использования.

2. Проверочный расчет электрических сетей

2.1 Силовая сеть (2 участок)

2.1.1 Тепловой расчет ответвления к двигателю с 17короткозамкнутым ротором

Проверить соответствие сечения кабеля или провода и номинальных параметров аппаратов защиты силовой сети по условиям нагрева в соответствии с алгоритмом.

1) Определить номинальный ток электродвигателя:

Р_н - номинальная мощность двигателя, Вт;

U_л - линейное напряжение, В;

cos - коэффициент мощности;

n - КПД двигателя в относительных единицах.

2)Определить пусковой ток двигателя:

Кп - коэффициент пуска электродвигателя.

3) Определить расчетный номинальный ток плавкой вставки по формуле:

где - коэффициент инерционности предохранителя, принимается равным 2,5.

4) Задано предохранитель ПН-2 250/160 Проверяем условие:

условие выполняется, но надежность отключения не обеспечивается: для надежного отключения сети при коротком замыкании номинальный ток плавкой вставки должен быть наименьшим ближайшим к расчетному току (ПУЭ 3.1.4). Поэтому необходимо заменить заданный предохранитель на ПН -2 250/125.

5) Определяем расчетный допустимый длительный ток кабеля:

)

6) Определяем фактический (табличный) допустимый длительный

ток кабеля:

СБ 3х16+ 1х10

кабель

жилы - Медные;

изоляция - Бумажная;

оболочка - Свинцовая;

бронированный двумя стальными оцинкованными лентами;

проложен на лотке(в воздухе).

По таблице ПУЭ 1.3.15

2.1.2 Расчет силовой сети по потере напряжения

Проверить соответствие сечения кабеля или провода силовой сети по условиям допустимой потери напряжения в соответствии с алгоритмом.

1)Определить допустимую потерю напряжения:

Определяем: при мощности

трансформатора S_T = 400 кВА, коэффициенте загрузки трансформатора Кз= 0,7 и коэффициенте мощности суммарной нагрузки cos= 0,7 допустимая потеря напряжения в силовой сети составляет U _доп = 7,2%.

2) Определяем коэффициенты:

С₁ = 77, т.к. кабель 1 участка АП2л - с медными жилами;

С2 = 77, т.к. кабель 2 участка СБ - с медными жилами.

Определяем фактическую потерю напряжения на участках:

установленная мощность силового шкафа, кВт;

P_н -- номинальная мощность электродвигателя, кВт;

l ₁, l ₂ - соответственно длина 1 и 2 участка, м;

Sф.₁, S ф_.2 - соответственно сечение фазной жилы кабеля 1 и 2 участка.

Суммарная потеря напряжения составит:

4) Проверяем условие

U _доп = 7,2%. - условие выполняется.

2.1.3 Расчет силовой сети по условиям короткого замыкания

1) Определяем суммарное активное сопротивление фазной жилы 1 и 2 участков:

где p1 = 0,019 и р2 = 0,019 - удельные активные сопротивления материала жил соответственно кабеля 1 участка - АП2л и 2 участка - СБ (Ом мм /м).

2) Определяем суммарное активное сопротивление нулевой жилы 1 и 2 участков:

где , - соответственно сечение нулевой жилы кабеля 1 и 2 участка.

3) Определяем суммарное реактивное сопротивление фазной и нулевой жилы:

где a ₁ = 0,00007 и a₂ = 0,00007 - удельные реактивные сопротивления кабелей 1 и 2 участков (Ом/м).

4) Определяем полное сопротивление замкнутой части линии:

+

= 0,06 Ом - добавочное сопротивление переходных контактов (болтовые контакты на шинах, зажимы на вводах и выводах аппаратов, разъемные контакты аппаратов контакт в точке КЗ и т.д.);

Z_m = 0,193 Ом - полное сопротивление трансформатора току короткого замыкания.

5) Определяем ток однофазного короткого замыкания в конце линии:

6) Проверяем условие:

.

Условие не выполняется, надежность отключения силовой сети при коротком замыкании в конце линии не обеспечивается.

Необходимо заменить кабель 1 участка АП2л 3х50+1х25 на кабель АП2л 3х95+1х40, а кабель 2 участка СБ 3х16+1х10 на кабель СБ 3х35+1х30.

Проверка:

+

.

7) Определяем активное сопротивление фазной жилы 1 участка:

8) Определяем реактивное сопротивление фазной жилы 1 участка:

9) Определяем полное сопротивление фазной жилы 1 участка:

где Rm и Xт - соответственно активное и реактивное сопротивления трансформатора мощностью 400 кВА;

Rd = 0,05 Ом - добавочное сопротивление переходных контактов без учета контактов аппаратуры, установленной непосредственно у электроприемников.

10) Определяем ток трехфазного короткого замыкания в начале линии:

11) Определяем предельный ток отключения предохранителя: I_Пр. = 100000 А.

12) Проверяем условие I_Пр.

2.2 Тепловой расчет осветительной сети (4 участок)

1) Определяем необходимый вид защиты:

согласно ПУЭ 3.1.8 осветительная сеть должна быть защищена от токов коротких замыканий;

согласно ПУЭ 3.1.10 осветительная сеть во взрывоопасной зоне классаВ-Ia подлежит защите от перегрузки.

2) Сети, подлежащие защите от токов коротких замыканий и перегрузки, должны защищаться автоматами с тепловым или комбинированным расцепителем, следовательно, тип автомата (A3161 с тепловым расцепителем) выбран правильно.

3) Определяем рабочий ток осветительной сети:

где n - количество светильников, шт.;

- номинальная мощность светильника, Вт;

Uф - фазное напряжение, В.

4) Проверяем условие:

- условие выполняется, однако для надежного отключения сети при коротком замыкании номинальный ток расцепителя автомата, кроме этого, должен быть наименьшим ближайшим к рабочему току

(ПУЭ 3.1.4). Поэтому предлагается заменить заданный автомат на автомат A3161 с номинальным током теплового расцепителя 20 А.

5) Определяем допустимый длительный ток провода:

Задано:

ПВ1 2(1х3)

Два одножильных провода

жилы - Медные; изоляция - поливинилхлорид;

проложен в водогазопроводной трубе.

6)Проверяем условие I_доп > >I _p:

I_доп =38 А > I _p=18.18 А - условие выполняется, следовательно, сечение провода соответствует тепловому расчету.