МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
|||||||
Захист від блискавкиПередавання електричної енергії на великі відстані. Схеми електропостачання промислових підприємств План -1- Цеховий пункт живлення — це найчастіше сталева шафа, в якій змонтовано кілька груп запобіжників. Живлення окремих струмоприймачів у цеху може здійснюватися за одною з трьох схем: радіальною, магістральною чи мішаною. При радіальній схемі (рис.12.5, а) від цехового пункту живлення 1відходять лінії 2, виготовлені з ізольованого мідного чи алюмінієвого дроту , прокладеного в стальній трубі. Вони живлять розподільні пункти 3. Іноді для прокладання цих ліній використовується кабель. Розподільний пункт має кілька запобіжник з, через які живляться окремі струмоприймачі 4. Лінії від розподільного пункту до струмоприймачів виконуються ,як правило, з ізольованого дроту й прокладаються в стальних трубах.
Рис. 12.5. Схеми цехового електропостачання При магістральній схемі (рис. 12.5, б) від цехового пункту живлення 1 через запобіжники відходять окремі лінії — магістралі 2, від яких через запобіжники йдуть відгалуження до струмоприймачів 3. Радіальна схема надійніша, ніж магістральна, але потребує більшої витрати провідникового матеріалу. На рис. 12.5 в зображено мішану схему цехового електропостачання, де 1 — магістралі, а 2 — пункти живлення. Цехові освітлювальні лінії приєднуються до освітлювальних щитів, на яких встановлено запобіжники та вимикачі. При спільному живленні силового й освітлювального навантажень освітлювальні щити живляться від цехового пункту живлення, а при роздільному — від спеціального цехового освітлювального пункту, з'єднаного кабелем з заводською ТП, де встановлено окремий освітлювальний трансформатор. Поперечний переріз проводу повинен бути таким, щоб: а)нагрівання його не перевищувало допустимої температури; б)втрата напруги в проводі не перевищувала допустимого значення; в)механічна міцність проводу була достатньою; г)витрата провідникового матеріалу була мінімальною. Розрахунок проводів на нагрівання. Тривало допустимим називається струм, який, проходячи по проводу тривалий час, не нагріває його понад допустиму температуру. Тривало допустимий струм, або тривало допустиме навантаження на провід, залежить від його перерізу, матеріалу, конструкції (марки), температури навколишнього середовища й умов охолодження. Для визначення перерізу проводу треба насамперед знати його робочий струм й за довідниковою таблицею (з урахуванням умов прокладання проводу, його матеріалу та конструкції) вибрати площу стандартного перерізу. Крім того, слід підібрати плавку вставку запобіжника, який захищатиме ділянку лінії з даного проводу від коротких замикань і великих перевантажень. Номінальний струм плавкої вставки для ліній, що працюють без різких змін струму, який може значно перевищити робочий струм у мережі, повинен дорівнювати номінальному струму лінії. Під номінальним струмом плавкої вставки розуміють струм, який, проходячи через неї, не розплавляє її. Номінальні струми плавких вставок такі: 1, 2, 4, 6, 10, 15, 20, 25, 35, 45, 60, 80, 100, 125, 160, 200, 225, 260, 300, 350, 430, 500, 600, 700, 850 і 1000 А. При розрахунку проводів часто доводиться мати справу з лініями, що живлять електродвигуни з короткозамкненим ротором, або з лініями, в яких можливі тривалі перевантаження. При виборі плавких вставок для захисту подібних ліній слід керуватися такими міркуваннями. Пусковий струм Іпуск двигуна з короткозамкненим ротором перевищує номінальний у шість-сім разів і триває 5—10 с. Щоб за цей час плавка вставка не розплавилась, струм у лінії має становити Івст = Іпуск / , де — коефіцієнт, який залежить від умов пуску двигуна. Для легких умов пуску — 3; для середніх — = 2,5; для важких — = 1,6 . При появі тривалих перевантажень у лінії струм плавкої вставки повинен бути трохи меншим від допустимого струму для її проводів, що робить захист лінії надійнішим. Якщо лінія живить кілька електродвигунів, то плавку вставку спочатку вибирають за робочим струмом у лінії,, який дорівнює сумі робочих струмів усіх двигунів, тобто Івст Іроб , де Іроб = Якщо при цьому значення Івст буде більшим, ніж у попередньому випадку, то вибирають вставку за цим струмом . Для всіх можливих режимів роботи лінії номінальний струм плавкої вставки не повинен перевищувати потроєного допустимого струму для проводів лінії. Розрахунок проводів за допустимою втратою напруги. Оскільки допустиме зниження напруги порівняно з номінальною для електродвигунів становить 5 %, а для освітлювальних ламп — 2,5 %, мережу треба спроектувати так, щоб втрата напруги в ній не перевищувала зазначених норм. Наведемо спочатку розрахунок проводів за допустимою втратою напруги при постійному струмі в лінії. Якщо напругу на початку лінії завдовжки l позначити через U1, напругу на її кінці, де є навантаження,— через U2, то Ураховуючи, що — це втрата напруги в прямому й зворотному проводах лінії, можна записати. = 2IRпр, де Rпр — опір одного проводу лінії. Через те що R=ql/S, то , звідки S=2 Iql/ (13.1) Оскільки частіше виражається в процентах відносно напруги на початку лінії, тобто (12.2)
Рис. 12.6. Лінія з розподіленим навантаженням Тоді вираз (12.1) набуває вигляду S= За довідковою таблицею вибирають найближчий більший стандартний переріз проводу, який перевіряють на нагрівання, і якщо необхідно, беруть провідник більшого перерізу. Якщо споживачі приєднано вздовж усієї лінії (рис. 12.6), то розрахунок дещо ускладнюється. Загальний спад напруги в обох проводах лінії . Як випливає з рис. 12.6 I1 = і1 + i2; I2 = i2; R1 = r1, R2 =r1 + r2. Підставивши ці вирази в попередню формулу, дістанемо = 2 [(і1 + і2) r1 + і2r2] = 2 [i1r1 + i2 (r1 + r2)] =2 (i1R1+ i2R2) , або (12.4) тобто сумарний спад напруги в лінії дорівнює сумі спадів напруг, створених окремими навантаженнями. Перетворимо (12.4), записавши = Відповідно до рис. 12.6 тут L — довжина лінії від її початку до точки приєднання навантаження. Якщо винести сталі величини за знак суми, дістанемо Формула для розрахунку перерізу проводів лінії за умови, що цей переріз на всій лінії незмінний, має вигляд S= (12.5) Замінивши тут спад напруги його відповідним значенням з рівняння (12.1), запишемо S= (12.6) Знайдений за цією формулою переріз проводів звіряють з довідковою таблицею стандартних перерізів і перевіряють на допустиме нагрівання. Розрахункові формули для визначення перерізу проводів лінії трифазного струму мають такий вигляд: при сконцентрованому навантаженні на кінці лінії S = (12.7) або S= (12.8) при навантаженні, розподіленому вздовж лінії S = (12.9) або S = (12.10) Розрахунок проводів на механічну міцність. На механічну міцність розраховують проводи ПЛ, які зазнають значних механічних зусиль під час ожеледі, вітру, а також від власної маси. Розрахунок слід провадити за формулами, відомими з курсу опору матеріалів. Для ПЛ напругою до 1 кВ, виготовлених з мідного проводу, мінімальний переріз має становити 6 мм2, а напругою до 10 кВ — 10 мм2. Мінімальний переріз алюмінієвих проводів для ПЛ напругою до 10 кВ дорівнює 16 мм2, а до 35 кВ — 25 мм2. Стальні проводи ПЛ повинні мати діаметр не менш як 3,5 мм. Економічний розрахунок проводів. Існує спеціальний метод розрахунку проводів на мінімум провідникового матеріалу. Розрахована за цим методом лінія найбільш економічна. Як передбачає мінімальну витрату цінного провідникового металу. Знайдений за відповідними формулами переріз проводу треба обов'язково перевірити на нагрівання, втрату напруги та механічну міцність. Приклад 1. Знайти переріз прокладених відкрито алюмінієвих проводів для живлення електродвигуна з параметрами: Р = 28 кВт; U= 220 В; соs =0,89; к. к. д. |=90 %. Температура повітря не перевищує 25 °С. Робочий струм двигуна I = = За довідковою таблицею допустимих навантажень на проводи знаходимо для прокладених відкрито алюмінієвих проводів переріз S = 25 мм2, який допускає струм 96 А. Вибираємо цей переріз. Приклад2. Знайти втрату напруги в лінії постійного струму завдовжки l=25 м, яка живить розподільний щит з навантаженням, що складається з п'яти електроплиток потужністю Р = 400 Вт кожна. Напруга мережі U = 220 В, переріз проводів S= 2,5мм2, матеріал проводів — мідь. Робочий струм у лінії I= Втрата напруги в ній aбо Приклад 3. Вздовж лінії постійного струму рівномірно, через l = 5 м, розміщено три електролампи потужністю Р = 1000 Вт кожна. Яким повинен бути переріз мідних проводів лінії при напрузі U = 127 В, щоб втрата напруги в ній не перевищувала = 2,5 %, якщо переріз проводів не змінюється вздовж лінії. Струм, який проходить через електролампу, I= P/U= 1000/127 = 7,9 А. Переріз проводів лінії за формулою (12.6) : S= Найближчий більший стандартний переріз проводів, при якій втрата напруги буде меншою від заданої S=4 мм2. Перевіримо вибраний переріз за нагріванням. Загальний струм навантаження I=3 7,9 = 23,7 А. За довідковою таблицею знаходимо, що допустиме навантаження на мідний провід перерізом 4 мм2 при найгірших умовах його охолодження (прокладання в газових трубах) становить 31 А, тобто більше від 23,7 А. За довідковою таблицею допустимих навантажень на проводи знаходимо для прокладених відкрито алюмінієвих проводів переріз S = 25 мм2, який допускає струм 96 А. Вибираємо цей переріз. Приклад2. Знайти втрату напруги в лінії постійного струму завдовжки l= 25 м, яка живить розподільний щит з навантаженням, що складається з п'яти електроплиток потужністю Р = 400 Вт кожна. Напруга мережі U = 220 В, переріз проводів S= 2,5мм2, матеріал проводів — мідь. Робочий струм у лінії I= Втрата напруги в ній aбо Приклад 3. Вздовж лінії постійного струму рівномірно, через l = 5 м, розміщено три електролампи потужністю Р = 1000 Вт кожна. Яким повинен бути переріз мідних проводів лінії при напрузі U = 127 В, щоб втрата напруги в ній не перевищувала = 2,5 %, якщо переріз проводів не змінюється вздовж лінії. Струм, який проходить через електролампу, I= P/U= 1000/127 = 7,9 А. Переріз проводів лінії за формулою (12.6) : S= Найближчий більший стандартний переріз проводів, при якій втрата напруги буде меншою від заданої S=4 мм2. Перевіримо вибраний переріз за нагріванням. Загальний струм навантаження I=3 7,9 = 23,7 А. За довідковою таблицею знаходимо, що допустиме навантаження на мідний провід перерізом 4 мм2 при найгірших умовах його охолодження (прокладання в газових трубах) становить 31 А, тобто більше від 23,7 А. -2- Оскільки великі ТЕС і ГЕС здебільшого будуються в районах, віддалених від місць використання електричної енергії, її доводиться передавати на великі відстані. Для цього використовують в основному повітряні лінії електропередачі (ЛЕП) трифазного змінного струму чи кабельні лінії (КЛ). При передаванні великих електричних потужностей на значну відстань доцільно застосовувати високу напругу, бо при цьому зменшується сила струму при тій же потужності, а значить, зменшуються переріз проводів, втрати електричної енергії й вартість усієї ЛЕП. Однак при збільшенні напруги доводиться дбати про поліпшення ізоляції. На основі досвіду експлуатації встановлено найвигідніші співвідношення між довжиною ЛЕП та її напругою. Для ЛЕП завдовжки до 5 км доцільно застосовувати напругу 6—10 кВ, до 50 км — 35 кВ, понад 50 км — 110 і 220 кВ. Найвища напруга, що застосовується в ЛЕП, становить 1150 кВ. На рис. 12.1 показано трифазну ЛЕП. Проте передавання дуже великих потужносте і на значні відстані трифазним змінним струмом стає неможливим у зв'язку з індуктивністю ЛЕП, яка спричинює великі втрати електричної енергії , роблячи неможливою паралельну роботу електростанцій .
Всі недоліки виключаються при передаванні електричної енергії постійним струмом. Оскільки генератори змінного струму, встановлювані на електростанціях, простіші й економічніші від генераторів постійного струму, а на місцях споживання енергії трифазний асинхронний двигун є основним струмоприймачем, електропостачання віддаленого потужного споживача електричної енергії здійснюється так. На електростанції виробляється трифазний змінний струм напругою до 35 кВ, який тут же підвищується за допомогою трансформаторів і випрямляється випрямлячами. Постійний струм високої напруги передається по ЛЕП на велику відстань до місця споживання. Тут він за допомогою інверторів знову перетворюється в трифазний струм високої напруги, трансформується в трифазний струм низької напруги і йде на живлення струмоприймачів. Щодо будови ЛЕП поділяються на повітряні (ПЛ) і підземні (КЛ). Для прокладання ПЛ застосовуються голі мідні чи сталеалюмінієві проводи, що закріпляються на ізоляторах, підвішуваних на опорах (див. рис. 12.1). Кабельні лінії прокладаються під землею. Кабель складається з кількох струмопровідних мідних або алюмінієвих ізольованих одна від одної жил, покритих захисною оболонкою (рис. 12.2). -3- При розряді блискавки в будову чи споруду струм розряду спричинює теплову, механічну та електромеханічну дії. Теплова дія струму може призвести до розжарювання або навіть плавлення струмовідводу. Механічна дія струму може повністю зруйнувати дерев'яні конструкції, а конструкціям з металу та цегли завдати значних пошкоджень. Що стосується залізобетонних конструкцій, то вони мають відповідати таким вимогам: усі стержні арматури повинні бути з'єднані між собою з обох кінців і зі спорудою, що захищає від блискавки. Максимально допустима температура стальної арматури при проходженні струму розряду не повинна перевищувати 100 °С. Електромеханічна дія струму полягає в тому, що при прямому ударі блискавки в будову , в приміщеннях її можуть виникнути різниці потенціалів у різних металевих конструкціях, трубах і проводах. Можливе також виникнення різниці потенціалів у приміщеннях внаслідок занесення високих потенціалів блискавки через підземні та надземні металеві конструкції. Ці явища, як правило, не є небезпечними для звичайних будов або споруд, бо спричинюють лише слабке іскріння, яке саме по собі не призводить до пожежі. Але для приміщень з вибухонебезпечними концентраціями пари чи газу або значними концентраціями горючого пилу вони дуже небезпечні, оскільки можуть призвести до вибуху чи пожежі. Отже, занесення високих потенціалів до вибухонебезпечних будов і споруд недопустиме. Навіть для звичайних будов і споруд занесення високих потенціалів може бути небезпечним для людей або може призвести до пожежі внаслідок пробою ізоляції проводів . Таким чином, залежно від призначення будови або споруди застосовують ті чи інші способи їх захисту. Залежно від ступеня вибухонебезпечності, характеру дії на них блискавки та технологічних процесів, які відбуваються в них, усі будови та споруди поділяються на три категорії: 1) будови та споруди, що належать , до класів В-І і В-ІІ. Вибух від блискавки в таких приміщеннях призводить, як правило, до значних руйнувань і людських жертв; 2) будови та споруди класів В-Іа , В-16 та В-ІІа. Вибух у таких приміщеннях призводить до невеликих руйнувань без людських жертв; 3) будови та споруди класів П-І, П-ІІ, П-ІІа . Приміщення класів П-І і П-ІІ — це такі, де не виключене виникнення горючого пилу та завислих органічних волокон, що призводить до пожежі. До приміщень класу П-ІІа належать складські приміщення, де зберігаються горючі волокнисті матеріали, а також гаражі, елеватори, санаторії, будинки відпочинку та деякі інші будови. Захист від первинної дії (прямих ударів) блискавки. Цей захист здійснюється за допомогою різного типу блискавковідводів. Блискавковідвід — це металева чи дерев'яна конструкція, що височіє над об'єктом, який треба захистити від і блискавки. Вона сприймає прямий удар блискавки і відводить її струм у землю. Незалежно від конструкції блискавковідводу він має такі складові частини: а) блискавкоприймач , який безпосередньо приймає прямі удари блискавки; б) струмовідвід, який відводить-струм блискавки до заземлювача; в) заземлювач, який відводить струм блискавки в землю; г) конструкцію, на якій монтуються блискавкоприймач і струмовідвід. На металевих і залізобетонних блискавковідводах струмовідводами можуть бути металеві ферми чи сталева арматура самої конструкції, якщо вона неперервна. Застосовуються стержньові, тросові (антенні) та сітчасті блискавковідводи. Перші найбільш поширені завдяки своїй простоті та надійності. Для захисту об'єктів, які мають значну довжину, використовують блискавковідводи тросового типу. Сітчасті блискавко відводи дорогі й застосовуються лише тоді, коли перші два типи з якихось причин використати не можна. Установлення блискавковідводів проводиться залежно від конструктивних особливостей та призначення об'єкта, що треба-захистити. З цієї точки зору будови та споруди поділяються на три категорії. Будови та споруди першої категорії мають захищатися окремо встановленими чи встановленими на дахах будов і споруд ізольованими стержньовими або тросовими блискавковідводами, опір заземлювача яких не повинен перевищувати 10 Ом. Будови та споруди другої категорії звичайно захищають блискавковідводами, що встановлюють безпосередньо на об'єкті. Якщо будова чи споруда має металевий дах, то його можна використати як блискавкоприймач за умови прокладання спеціальних струмовідводів, які з'єднують дах із заземлювачем через кожні 25 м. Крім того, всі неметалеві частини будови чи споруди, що височіють над дахом, повинні мати блискавкоприймачі , які з'єднуються з дахом за допомогою металевих провідників. Будови та споруди третьої категорії захищають блискавковідводами будь-якого типу. Опір кожного їх заземлювача не повинен перевищувати 20 Ом. Захист від вторинної дії блискавки. Будови та споруди першої категорії. Щоб виключити іскроутворення, спричинене електростатичною індукцією, необхідно заземлювати за допомогою окремого заземлювача всі металеві елементи, що знаходяться всередині об'єкта, та вводи в об'єкт металевих комунікацій. Щоб запобігти іскроутворенню, зумовленому електромагнітною індукцією, всі трубопроводи і металеві елементи будови та споруди, які зближені до 10 см, повинні мати металеві з'єднання через кожні 20 м небезпечного зближення. Для виключення занесення високих потенціалів заземлювачі блискавковідводів повинні бути розміщені на певній відстані як від самого об'єкта, так і від підземних провідникових комунікацій. Не допустити занесення високих потенціалів надземними та підземними комунікаціями можна з'єднанням останніх на вводах в об'єкт із заземлювачем захисту від вторинних дій блискавки. Ввід повітряних ліній будь-якого призначення для об'єктів першої категорії заборонено. Будови та споруди другої категорії. При наявності контура захисного заземлення електрообладнання спеціальних заходів щодо захисту від електростатичної індукції вживати не треба. Захист від електромагнітної індукції полягає у влаштуванні перемичок між трубопроводами та іншими металевими елементами, віддаленими один від одного на відстань до 10см. Щоб запобігти занесенню високих потенціалів ,електричних ліній будь-якого призначення повинні мати кабельний ввід завдовжки не менш як 50 м. Будови та споруди третьої категорії. Для них захист від вторинної дії блискавки не потрібний. Виконується лише захист від занесення високих потенціалів через повітряні лінії електропередачі напругою до 1000 В (ввід яких дозволяється) та через трубопроводи. Перший захист здійснюється заземленням штирів ізоляторів на кінцевій опорі, а другий — заземленням трубопроводів на вводі в об'єкт. Дозволяється використовувати в обох випадках заземлення для захисту від прямого удару блискавки.
Читайте також:
|
||||||||
|