Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Апреля 2013 в 15:31, контрольная работа
При холодной обработке металлов сталкиваются со следующими опасными и вредными факторами:
а) группа физических факторов:
Движущиеся машины и механизмы.
Незащищенные подвижные элементы производственного оборудования, передвигающиеся изделия, заготовки, материалы.
Аэрозоли фиброгенного действия (пыли).
Неудовлетворительный микроклимат рабочей зоны.
Повышенная температура поверхностей оборудования и материалов.
Опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека.
Повышенный уровень шума и вибрации на рабочем месте.
Пониженная освещенность рабочего места.
Пожара и взрывоопасность.
Опасные и вредные производственные факторы при холодной обработке металлов………………………………………………………
Организация рабочего места и оборудования…………………………
Микроклимат………………………………………………………………
Вентиляция рабочей зоны………………………………………………….
Вибрации на рабочем месте………………………………………………
Пожарная безопасность……………………………………………………
Электробезопасность……………………………………………………….
.
Величина внешнего индуктивного сопротивления Хп петли "фаза – ноль" зависит от длины этой петли, то есть от длины фазового Lф и нулевого Lн проводников, а также удельного внешнего индуктивного сопротивления хп:
Хп = хп · (Lф + Lн).
Величину удельного внешнего индуктивного сопротивления хп в практических расчётах принимают равной 0,6 Ом/км.
Пример
Рассчитать систему защитного зануления для трёхфазной четырёхпроводной линии напряжением 380/220 В, питающей асинхронный электродвигатель 4А132М2 (частота вращения n = 3000 мин-1).
Дано: источник тока – трансформатор мощностью 630 кВ·А с номинальным напряжением обмоток 6/10 кВ и схемой соединения обмоток λ (звезда).
Фазный провод – медный, Æ 8 мм, сечение Sф = 50,27 мм2, длина Lф = 100 м = 0,1 км.
Нулевой провод – стальной с сечением 4´40 мм, Sн = 160 мм2, длина Lн = 50 м = 0,05 км.
Решение
Надёжность и быстродействие системы защитного зануления определяется правильным выбором плавкой вставки предохранителя, что определяется расчётом значения номинального тока и соблюдением условия (1)
Iк.з ≥ 3 .
1. Для нахождения номинального тока рассчитываются номинальный ток электродвигателя по зависимости (4) и значение пускового тока электродвигателя по зависимости (3).
По прил. 2 для двигателя типа 4А132М2 принимается
N = 10 квт, cos φ = 0,9, Iпус/Iн = β = 7,5.
Следовательно,
= 16,88 А.
Пусковой ток электродвигателя
= · β = 16,88 · 7,5 = 126,6 А.
Значение номинального тока плавкой вставки
= = 63,3 А.
По зависимости (1) определяется ожидаемое значение тока короткого замыкания
Iк.з ≥ 3 = 3 · 63,3 = 189,9 А.
2. Проверим условие обеспечения отключающей способности защитного зануления по зависимости (5). Для этого определяются значения сопротивления трансформатора Zт и сопротивления петли "фаза – ноль" Zп.
Сопротивление трансформатора Zт принимается по прил. 3. Для трансформатора с мощностью 630 кВ·А
Zт = 0,129 Ом.
3. По прил. 4. определяются активные и индуктивные сопротивления проводников для расчёта сопротивления Zп.
Для фазного провода рассчитывается только активное сопротивление по зависимости (7)
= = 0,036 Ом.
Так как значениями индуктивных сопротивлений медных проводников пренебрегают, то
Хф = 0 Ом.
Для нулевого провода активное Rн и внутреннее индуктивное Хн сопротивления рассчитываются по зависимости (8). Для этого по прил. 4 задаются значениями удельного активного rω и удельного внутреннего индуктивного хω сопротивлений, которые зависят от плотности тока d (9).
Плотность тока d нулевого провода
= 1,19 » 1,5 А/мм2.
Rн = rω · Lн = 1,81 × 0,05 = 0,0905 Ом.
Хн = хω · Lн = 1,09 × 0,05 = 0,0545 Ом.
4. По зависимости (10) рассчитывается внешнее индуктивное сопротивление петли "фаза – ноль" Хп. Удельное внешнее индуктивное сопротивление хп принимается равным 0,6 Ом/км. Тогда
Хп = хп · (Lф + Lн) = 0,6 · (0,1 + 0,05) = 0,09 Ом.
5. По зависимости (6) рассчитывается значение сопротивления петли "фаза – ноль"
=
= = 0,647 Ом.
6. По зависимости (5) рассчитается сила тока короткого замыкания
= » 550,7 А.
7. Проверяется условие надёжного срабатывания защиты:
Iк.з ≥ 3
550,7 > 3 · 63,3.
550,7 > 189,9.
Ток Iк.з более чем в 3 раза превышает номинальный ток плавкой вставки.
8. По рассчитанному значению номинального тока Iн = 63,3 А в прил. 1 находится ближайшее значение из рядов номинальных токов стандартных предохранителей, равное 60 А.
Итак, принимается предохранитель серии ПН2-100 с номинальным током 60 А.
ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАСЧЁТА ЗАЩИТНОГО ЗАНУЛЕНИЯ
Рассчитать систему защитного зануления для трёхфазной четырёхпроводной линии напряжением 380/220 В, питающей асинхронный электродвигатель.
Источник тока – трансформатор с мощностью N (кВ·А), номинальным напряжением обмоток 6/10 кВ и схемой соединения обмоток λ (звезда).
Материал фазного провода – медь, материал нулевого провода – сталь.
Исходные данные для решения задачи представлены в прил. 5.
СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Безопасная эксплуатация электроустановок: справ. пособие / под общ. ред. Е. Н. Татарова. – Н. Новгород: Вента-2, 1999. – 160 с.
2. ГОСТ 12.1.030-81 Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление.
3. ГОСТ Р МЭК 61140-2000. Защита от поражения электрическим током. Общие положения по безопасности, обеспечиваемой электрооборудованием и электроустановками в их взаимосвязи.
4. Долин, П. А. Элекробезопасность. Задачник: учеб. пособие / П. А. Долин, В. Т. Медведев, В. В. Корочков. – М.: Гардарики, 2003. – 213 с.
5. Защитное заземление и защитное зануление электроустановок: справочник / В. Д. Маньков, С. Ф. Заграничный. – М.: Политехника, 2006 – 440 с.
6. Иванов, Е. А. Безопасность электроустановок и систем автоматики: учеб. пособие для студентов / Е. А. Иванов, В. Л. Галка, К. Р. Малаян. – СПб.: ЭЛМОР, 2003. – 381 с.
7. Кудрин, Б. И. Электроснабжение промышленных предприятий: учеб. для вузов. – М.: Интермет инжиниринг, 2007. – 670 с.
8. Охрана труда: Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок: ПОТ РМ 016-2001, РД 153-34.0-03.150-00: правила вводятся в действие с 1 июля 2001 г. – М.: Инфра-М, 2005. – 152 с.
9. Правила устройства электроустановок. Сборник нормативных документов. – 7-е изд. – М.: Энас, 2006. – 552 с.
10. Электротехнический справочник. В 4 т. Т. 2. Электротехнические изделия и устройства / под общ. ред. В. Г. Герасимова. – М.: Издательство МЭИ, 2003. – 518 с.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Значения Iн стандартных предохранителей
для сетей напряжением 220 и 380 В
Тип предохранителя |
Номинальный ток плавкой вставки, А |
Тип предохранителя |
Номинальный ток плавкой вставки, А |
НПИ 15 |
6; 10; 15 |
ПН2-400 |
200; 250; 300; 350; 400 |
НПН60М |
20; 25; 35; 45; 60 |
ПН2-600 |
300; 400; 500; 600 |
ПН2-100 |
30; 40; 50; 60; 80; 100 |
ПН2-1000 |
500; 600; 750; 800; 1000 |
ПН2-250 |
80; 100; 120; 150; 200; 250 |
Приложение 2
Технические данные двигателей серии 4А
Тип |
Мощность, кВт |
cos φ |
Тип |
Мощность, кВт |
cos φ |
||
частота вращения 3000 мин–1 | |||||||
4А71В2 |
1,1 |
0,87 |
5,5 |
4А132М2 |
10 |
0,9 |
7,5 |
4А80А2 |
1,5 |
0,85 |
6,5 |
4А1602 |
15 |
0,91 |
7,5 |
4А80В2 |
2,2 |
0,87 |
6,5 |
4А160М2 |
18,5 |
0,92 |
7,5 |
4А100L2 |
3 |
0,88 |
6,5 |
4А180S2 |
22 |
0,91 |
7,5 |
4А1002 |
4 |
0,89 |
6,5 |
4А200М2 |
30 |
0,9 |
7,5 |
4А100L2 |
5,5 |
0,89 |
7,5 |
4А220L2 |
37 |
0,89 |
7,5 |
4А112М2 |
7,5 |
0,88 |
7,5 |
4А225М2 |
45 |
0,9 |
7,5 |
частота вращения 1500 мин–1 | |||||||
4А71В4У3 |
0,75 |
0,75 |
4,5 |
4А132М4У3 |
11 |
0,87 |
7,5 |
4А80А4У3 |
1,1 |
0,81 |
5,0 |
4А180S4У3 |
22 |
0,9 |
7 |
4А90L4У3 |
2,2 |
0,83 |
5 |
4А200М4У3 |
37 |
0,9 |
7 |
4А100S4У3 |
3 |
0,83 |
6,5 |
4А200L4У3 |
45 |
0,9 |
7 |
4А132S4У3 |
7,5 |
0,86 |
7,5 |
4А232М4У3 |
55 |
0,9 |
7 |
частота вращения 1000 мин–1 | |||||||
4А71А6У3 |
0,37 |
0,69 |
4 |
4А132М6У3 |
7,5 |
0,81 |
7 |
4А80А6У3 |
0,75 |
0,74 |
4 |
4А160S6У3 |
11 |
0,86 |
6 |
4А90L6У3 |
1,5 |
0,74 |
5,5 |
4А160М6У3 |
15 |
0,87 |
6 |
4А100L6У3 |
2,2 |
0,73 |
5,5 |
4А180М6У3 |
18,5 |
0,87 |
6 |
4А132S6У3 |
5,5 |
0,8 |
7 |
4А200М6У3 |
22 |
0,9 |
6,5 |
Приложение 3
Приближенные значения расчётных полных сопротивлений Zт, Ом,
обмоток масляных трёхфазных трансформаторов
Мощность трансформатора, кВ·А |
Номинальное напряжение обмоток высшего напряжения, кВ |
Схема соединения обмоток | |
Звезда λ |
Треугольник Δ | ||
25 |
6 – 10 |
3,110 |
0,906 |
40 |
6 – 10 |
1,949 |
0,562 |
63 |
6 – 10 20 – 35 |
1,237 1,136 |
0,360 0,407 |
100 |
6 – 10 20 – 35 |
0,799 0,764 |
0,226 0,327 |
160 |
6 – 10 20 – 35 |
0,487 0,478 |
0,141 0,203 |
250 |
6 – 10 20 – 35 |
0,312 0,305 |
0,09 0,130 |
400 |
6 – 10 20 – 35 |
0,195 0,191 |
0,056 – |
630 |
6 – 10 20 – 35 |
0,129 0,121 |
0,042 – |
1000 |
6 – 10 20 – 35 |
0,081 0,077 |
0,027 0,032 |
1600 |
6 – 10 20 – 35 |
0,054 0,051 |
0,017 0,020 |
Приложение 4
Удельные активные rw и удельные индуктивные хω
сопротивления стальных проводников (Ом/км)
Размер или диаметр сечения, мм |
Площадь сечения, мм2 |
rw |
хω |
rw |
хω |
rw |
хω |
rw |
хω |
при ожидаемой плотности тока d, А/мм2 | |||||||||
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 | ||||||
Полоса прямоугольного сечения | |||||||||
20´4 |
80 |
5,24 |
3,14 |
4,20 |
2,52 |
3,48 |
2,09 |
2,97 |
1,78 |
30´4 |
120 |
3,66 |
2,20 |
2,91 |
1,75 |
2,38 |
1,43 |
2,04 |
1,22 |
30´5 |
150 |
3,38 |
2,03 |
2,65 |
1,54 |
2,08 |
1,25 |
– |
– |
40´4 |
160 |
2,80 |
1,68 |
2,24 |
1,34 |
1,81 |
1,09 |
1,54 |
0,92 |
50´4 |
200 |
2,28 |
1,37 |
1,79 |
1,07 |
1,45 |
0,87 |
1,24 |
0,74 |
50´5 |
250 |
2,10 |
1,26 |
1,60 |
0,96 |
1,28 |
0,77 |
– |
– |
60´4 |
240 |
3,83 |
2,03 |
2,56 |
1,54 |
2,08 |
1,25 |
– |
– |
60´5 |
300 |
1,77 |
1,06 |
1,34 |
0,80 |
1,08 |
0,65 |
– |
– |
Проводник круглого сечения | |||||||||
5 |
19,63 |
17,0 |
10,2 |
14,4 |
8,65 |
12,4 |
7,45 |
10,7 |
6,4 |
6 |
28,27 |
13,7 |
8,20 |
11,2 |
6,70 |
9,40 |
5,65 |
8,0 |
4,8 |
8 |
50,27 |
9,60 |
5,75 |
7,50 |
4,50 |
6,40 |
3,84 |
5,3 |
3,2 |
10 |
78,54 |
7,20 |
4,32 |
5,40 |
3,24 |
4,20 |
2,52 |
– |
– |
12 |
113,1 |
5,60 |
3,36 |
4,00 |
2,40 |
– |
– |
– |
– |
14 |
150,9 |
4,55 |
2,73 |
3,20 |
1,92 |
– |
– |
– |
– |
16 |
201,1 |
3,72 |
2,23 |
2,7 |
1,6 |
– |
– |
– |
– |
Информация о работе Опасные и вредные производственные факторы при холодной обработке металлов