Реконструкция электропривода подпиточного насоса котельной города Тосно.

Их используют в основном тогда, когда технические средства борьбы с шумом не обеспечивают снижения его до безопасных пределов. Противошумы подразделяют на три типа: вкладыши, наушники и шлемы.
Для предупреждения развития шумовой патологии имеют большое значение предварительные при поступлении на работу и периодические медицин-ские осмотры. Таким осмотрам подлежат лица, работающие на производствах, где шум превышает предельно допустимый уровень (ПДУ) в любой октавной полосе.


Оценка электромагнитной безопасности электроустановок
Опасное воздействие на работающих в рамках данного проекта оказывают электрические поля промышленной частоты (50 Гц).
Источником электромагнитных полей являются: атмосферное электричество, радиоизлучения Солнца и галактик, электрические и магнитные поля Земли, искусственные источники.
Искусственными источниками являются индукторы, конденсаторы термических установок с ламповыми генераторами, фидерные линии, трансформаторы, антенны, открытые концы волноводов.
В проектируемом объекте как сам тиристорный преобразователь, так и коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы, соединительные шины являются источниками электрических полей промышленной частоты..
Электромагнитные поля изменяют ориентацию клеток или цепей молекул в соответствии с направлением силовых линий поля, ослабляют биохимическую активность белковых молекул, приводят к изменению структуры клеток крови, ее состава, эндокринной системы, вызывают помутнение хрусталика глаза (катаракту), трофические заболевания (выпадение волос, лом-кость ногтей и другие), ожоги, омертвление тканей организма.
Длительное воздействие электрического поля на организм человека может вызвать нарушение функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Это выражается в повышенной утомляемости, снижении качества выполнения рабочих операций, болях в области сердца, изменении кровяного давления и пульса. При воздействии электромагнитного поля на человека происходит поглощение энергии тканями человека и как следствие, нагрев отдельных органов.
Для защиты от опасного воздействия электромагнитного излучения используют различные экраны. Конструктивно экранирующие устройства выполняются в виде козырьков, навесов или перегородок из металлических канатов, прутков, сеток.
Переносные экраны также используются при работах по обслуживанию электроустановок в виде съемных козырьков, навесов, перегородок, палаток и щитов.
Экранирующие устройства должны иметь антикоррозионное покрытие и заземлены.
Для изготовления отражающих экранов используются материалы с высокой электропроводностью, например металлы (в виде сплошных стенок) или хлопчатобумажные ткани с металлической основой. Сплошные металлические экраны наиболее эффективны и уже при толщине 0,01 мм обеспечивают ослабление электромагнитного поля примерно на 50 дБ (в 100 000 раз).
Для изготовления поглощающих экранов применяются материалы с плохой электропроводностью. Поглощающие экраны изготавливаются в виде прессованных листов резины специального состава с коническими сплошными или полыми шипами, а также в виде пластин из пористой резины, наполненной карбонильным железом, с впрессованной металлической сеткой. Эти материалы приклеиваются на каркас или на поверхность излучающего оборудования.
Нормирование электромагнитных полей осуществляют по предельно допустимым уровням напряженности электрического и магнитного полей частотой в зависимости от времени пребывания в нем и регламентируется “Санитарными нормами и правилами выполнения работ в условиях воздействия электрических полей промышленной частоты” СанПиН 58-02-91 и ГОСТ 12.1.002-84. А для электромагнитных полей радиочастот - в ГОСТ 12.1.006-84.

Электрический ток
Электричество широко применяется во всех отраслях народного хозяйства. Вопросами электробезопасности при эксплуатации экскаватора нужно уделять большое внимание.
Проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действие.
Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей. Электромеханическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, что вызывает значительные нарушения их физико-химических составов.
Биологическое действие является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой материи. Оно выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма (что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц), а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями. В результате могут возникнуть различные изменения в организме, в том числе нарушение и даже полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Раздражающее действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, то есть через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.
Это многообразие действий электрического тока нередко приводит к различным электротравмам, которые условно можно свести к двум видам: местным электротравмам и общим электротравмам (электрическим ударам).
Местные электротравмы – это четко выраженные повреждения тканей организма, вызванные воздействием электрического тока или электрической дуги. Различают следующие местные электротравмы: электрические ожоги, электрические знаки, металлизация кожи, механические повреждения и элетроофтальмия.
Электрические ожоги могут быть вызваны протеканием тока через человека (токовый или контактный ожог), а также воздействием электрической дуги на тело (дуговой ожог).
Электрические знаки – это четко выраженные пятна серого или бледно-желтого цвета диметром на поверхности кожи человека, подвергшегося действию тока.
Металлизация кожи – это проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек металла, расплавившегося под действием электрической дуги.
Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных судорожных сокращений мышц под действием тока. Проходящего через тело человека. В результате могут произойти разрывы кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, вывихи суставов и даже переломы костей.
Электроофтальмия – воспаление наружных оболочек глаз возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей электрической дуги.
Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма проходящим через него током, сопровождающегося непроизвольными сокращениями мышц. Различают следующие четыре ступени ударов: 1 – судорожное сокращение мышц без потери сознания; 2 – судорожное сокращение мышц с потерей сознания, не с сохранившимися дыханием и биением сердца; 3 – потеря сознания и нарушения и нарушение сердечной деятельности или дыхания (либо того и другого вместе); 4 – клиническая смерть, то есть отсутствие дыхания и кровообращения.
Клиническая (“мнимая”) смерть – переходный процесс от жизни к смерти, наступающий с момента прекращения деятельности сердца и легких.
Биологическая (“истинная”) смерть – необратимое явление, характеризующееся прекращением биологических процессов в клетках и тканях организма и распадом белковых структур.
Случаи поражения человека током возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.
Опасность такого прикосновения, оцениваемая величиной тока, проходящего через тело человека, или же напряжение прикосновения, зависит от ряда факторов: схемы включения человека в цепь, напряжения сети, схемы самой сети, режима ее нейтрали, изоляции токоведущих частей от земли и т.п.
Схемы включения человека и цепь, могут быть различными. Однако наиболее характерными являются две: между двумя проводами и между одним и землей. Разумеется, во втором случае предполагается наличие электрической связи между сетью и землей.
Применительно к сетям переменного тока первую схему обычно называют двухфазным включением, а вторую — однофазным.
Двухфазное включение, т. е. прикосновение человека одновременно к двум фазам, как правило, более опасно, поскольку к телу человека прикладывается наибольшее в данной сети напряжение — линейное, и поэтому через человека пойдет больший ток.
Нетрудно представить, что двухфазное включение является одинаково опасным в сети как с изолированной, так и с заземленной нейтралями.
При двухфазном включении опасность поражения не уменьшится и в том случае, если человек надежно изолирован от земли, т. е. если он имеет на ногах резиновые галоши или боты, либо стоит на изолирующем (деревянном) полу, или на диэлектрическом коврике.
Однофазное включение происходит значительно чаще, но является менее опасным, чем двухфазное включение, поскольку напряжение, под которым оказывается человек, не превышает фазного, т. е. меньше линейного в 1,73 раза. Соответственно меньше оказывается ток, проходящий через человека.
Кроме того, на величину этого тока влияют также режим нейтрали источника тока, сопротивление изоляции и емкость проводов относительно земли, сопротивление пола, на котором стоит человек, сопротивление его обуви и некоторые другие факторы.
В трехфазной трехпроводной сети с изолированной нейтралью ток, проходящий через человека, при прикосновении к одной из фаз сети в период ее нормальной работы определяется следующим выражением:

где r и С – соответственно сопротивление изоляции провода и емкость провода относительно земли.
Из выражения следует, что в сетях с изолированной нейтралью, обладающих незначительной емкостью между проводами и землей, что имеет место в воздушных сетях небольшой протяженности, опасность для человека, прикоснувшегося к одной из фаз в период нормальной работы сети, зависит от сопротивления проводов относительно земли: с увеличением сопротивления опасность уменьшается.
Поэтому очень важно в таких сетях обеспечивать высокое сопротивление изоляции и контролировать ее состояние в целях своевременного выявления и устранения возникших неисправностей.
Однако в сетях с большой емкостью относительно земли, что характерно для кабельных сетей, роль изоляции проводов в обеспечении безопасности прикосновения утрачивается.
При аварийном режиме работы сети с изолированной нейтралью, т.е. когда возникло замыкание одной из фаз на землю через малое сопротивление ток через человека, прикоснувшегося к неповрежденной фазе будет больше, т.к. напряжение под которым окажется человек, будет значительно больше фазного и несколько меньше линейного напряжения сети.
Причины поражения электрическим током и основные меры защиты.
Основные причины несчастных случаев от воздействия электрического тока следующие.
1. Случайное прикосновение или приближение на опасное расстояние к токоведущим частям, находящимся под напряжением.
2. Появление напряжения на металлических конструктивных частях электрооборудования — корпусах, кожухах и т. п. — в результате повреждения изоляции и других причин.
3. Появление напряжения на отключенных токоведущих частях на которых работают люди, вследствие ошибочного включения установки.
4. Возникновение шагового напряжения на поверхности земли в результате замыкания провода на землю.
Основными мерами защиты от поражения током являются: обеспечение недоступности токоведущих частей, находящихся под напряжением, для случайного прикосновения; защитное разделение сети; устранение опасности поражения при появлении напряжения на корпусах, кожухах и других частях электрооборудования, что достигается применением малых напряжений, применением двойной изоляции, выравниванием потенциала, защитным заземлением, занулением, защитным отключением и др.; применение специальных защитных средств — переносных приборов и приспособлений; организация безопасной эксплуатации электроустановок.
Защитное разделение сети. В разветвленной электрической сети, т. е. обладающей большой протяженностью, вполне исправная изоляция может иметь малое сопротивление, а емкость проводов относительно земли — большую величину. Эти обстоятельства являются крайне нежелательными по условиям безопасности, так как в таких сетях напряжением до 1000 В с изолированной нейтралью утрачивается защитная роль изоляции проводов и усиливается угроза поражения человека током в случае прикосновения его к проводу сети (или к какому-либо предмету, оказавшемуся под фазным напряжением).
Этот существенный недостаток может быть устранен путем, так называемого защитного разделения сети, т. е. разделения разветвленной (протяженной) сети на отдельные небольшие по протяженности и электрически не связанные между собою участки.
Разделение осуществляется с помощью специальных разделительных трансформаторов. Изолированные участки сети обладают большим сопротивлением изоляции и малой емкостью проводов относительно земли, благодаря чему значительно улучшаются условия безопасности.
Применение пониженного напряжения. При работе с переносным ручным электроинструментом — дрелью, гайковертом, электрическим зубилом и т. п., а также ручной переносной лампой человек имеет длительный контакт с корпусами этого оборудования. В результате для него резко повышается опасность поражения током в случае повреждения изоляции и появления напряжения на корпусе, особенно, если работа производится в помещении с повышенной опасностью, особо опасном или вне помещения..
Для устранения этой опасности необходимо питать ручной инструмент и переносные лампы пониженным напряжением не выше 36В.
Кроме того, в особо опасных помещениях при особо неблагоприятных условиях (например, работа в металлическом резервуаре, работа, сидя или лежа на токопроводящем полу и т. п.) для питания ручных переносных ламп требуется еще более низкое напряжение — 12В.
Защитное заземление.
Защитное заземление — преднамеренное соединение с землей металлических частей оборудования, не находящихся под напряжением в обычных условиях, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки.
Назначение защитного заземления — устранение опасности поражения людей электрическим током при появлении напряжения на конструктивных частях электрооборудования, т. е. при «замыкании на корпус».
Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных «замыканием на корпус». Это достигается уменьшением потенциала заземленного оборудования, а также выравниванием потенциалов за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до потенциала, близкого по величине к потенциалу заземленного оборудования.
Область применения защитного заземления — трехфазные трехпроводные сети напряжением до 1000В с изолированной нейтралью и выше 1000 В с любым режимом нейтрали.
Зануление.
Занулением называется присоединение к неоднократно заземленному нулевому проводу питающей сети корпусов и других конструктивных металлических частей электрооборудования, которые нормально не находятся под напряжением, но вследствие повреждения изоляции могут оказаться под напряжением.
Задача зануления та же, что и защитного заземления: устранение опасности поражения людей током при пробое на корпус. Решается эта задача автоматическим отключением поврежденной установки от сети.
Принцип действия зануления — превращение пробоя на корпус в однофазное короткое замыкание (т. е. замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную установку от питающей сети. Такой защитой являются: плавкие предохранители или автоматические выключатели, устанавливаемые перед потребителями энергии для защиты от токов короткого замыкания.
Скорость отключения поврежденной установки, т. е. время с момента появления напряжения на корпусе до момента отключения установки от питающей электросети, составляет 5—7 с. при защите установки плавкими предохранителями и 1—2 с. при защите автоматами.
Область применения зануления — трехфазные четырехпроводные сети напряжением до 1000В с глухозаземленной нейтралью. Обычно это сети напряжением 380/220 и 220/127В, широко применяющиеся в машиностроительной промышленности.
Назначение нулевого провода — создание для тока короткого замыкания цепи с малым сопротивлением, чтобы этот ток был достаточным для быстрого срабатывания защиты.

Защитные средства, применяемые в электроустановках
В процессе эксплуатации электроустановок нередко возникают условия, при которых даже самое совершенное их выполнение не обеспечивает безопасности работающего и требуется применение специальных защитных средств. Например, при работах вблизи токоведущих частей, находящихся под напряжением, существует опасность прикосновения к этим частям и поэтому требуется специальная изоляция инструмента и работающего. При работах на отключенных токоведущих частях — шинах, проводах и т. п. имеется опасность случайного появления напряжения на них, поэтому должны быть приняты меры, исключающие ошибочную подачу напряжения к месту работ и вместе с тем устраняющие опасность поражения током работающих в случае включения электроустановки под напряжение.
Такими защитными приспособлениями, дополняющими стационарные конструктивные защитные устройства электроустановок, являются так называемые защитные средства — переносные приборы и приспособления, служащие для защиты персонала, работающего в электроустановках, от поражения током, от воздействия электрической дуги и продуктов горения.
Защитные средства условно делятся на три группы: изолирующие, ограждающие и вспомогательные.
Изолирующие защитные средства делятся на основные и дополнительные.
Основные изолирующие защитные средства способны длительное время выдерживать рабочее напряжение электроустановки и поэтому ими разрешается касаться токоведущих частей, находящихся под напряжением, и работать на них. К таким средствам относятся: в электроустановках напряжением до 1000В — диэлектрические резиновые перчатки, инструмент с изолированными рукоятками и токоискатели; в электроустановках напряжением выше 1000В — изолирующие штанги, изолирующие и токоизмерительные клещи, а также указатели высокого напряжения.
Дополнительные изолирующие защитные средства обладают недостаточной электрической прочностью и поэтому не могут самостоятельно защитить человека от поражения током. Их назначение — усилить защитное действие основных изолирующих средств, вместе с которыми они должны применяться. К дополнительным изолирующим защитным средствам относятся:
в электроустановках напряжением до 1000В — диэлектрические галоши, коврики и изолирующие подставки; в электроустановках напряжением выше 1000В — диэлектрические перчатки, боты, коврики и изолирующие подставки.
Изолирующие штанги предназначены для отключения и включения однополюсных разъединителей, для наложения переносных заземлений и других операций.
Изолирующие клещи применяют при обслуживании находящихся под напряжением трубчатых предохранителей.
Токоизмерительные клещи являются переносными приборами, они служат для измерения тока, протекающего в проводе, кабеле и т. п.
Указатель высокого напряжения и токоискатели используют для проверки наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях электроустановок напряжением выше 1000В и до 1000В соответственно.
Резиновые диэлектрические перчатки, галоши, боты и коврики, как дополнительные защитные средства применяют при операциях, выполняемых с помощью основных защитных средств. Кроме того, перчатки используют как основное защитное средство при работах под напряжением до 1000В, а галоши и боты используют в качество средства защиты от шаговых напряжений.
Изолирующие подставки применяются в качестве изолирующего основания.
Монтерский инструмент с изолированными рукоятками применяется при работах под напряжением в электроустановках до 1000 В.
Ограждающие защитные средства предназначены: для временного ограждения токоведущих частей (временные переносные ограждения — щиты, ограждения-клетки, изолирующие накладки, изолирующие колпаки); для предупреждения ошибочных операций (предупредительные плакаты); для временного заземления отключенных токоведущих частей с целью устранения опасности поражения работающих током при случайном появлении напряжения (временные защитные заземления).
Вспомогательные защитные средства предназначены для индивидуальной защиты работающего от световых, тепловых и механических воздействий. К ним относятся защитные очки, противогазы, специальные рукавицы и т. п.
Исправность защитных средств должна проверяться осмотром перед каждым их применением, а также периодически через 6—12 месяцев. Изолирующие защитные средства, а также накладки и колпаки периодически подвергаются электрическим испытаниям.
Внедрение новой системы управления двигателя (исключающая гонный двигатель и генераторы постоянного тока) приводит к снижению шума и вибраций, что, конечно, положительно влияет на самочувствие машиниста, снижает утомляемость, тем самым повышая производительность и снижая риск профессиональных заболеваний.

Организационные мероприятия
К оперативному обслуживанию электроустановок могут допускаться лица, знающие их схемы, эксплуатационные инструкции, особенности оборудования и прошедшие обучение и проверку знаний.
Оперативное обслуживание может осуществляться одним или несколькими лицами. Вид оперативного обслуживания, число лиц оперативного персонала в смене или на закрепленной за ним электроустановке определяется главным энергетиком предприятия (лицом, ответственным за электрохозяйство предприятия) [].
Лица оперативного персонала, обслуживающие электроустановки единолично, и старшие в смене или бригаде, закрепленные за данной электроустановкой, должны иметь квалификационную группу не ниже IV (в установках напряжением выше 1000 В) и III (в установках напряжением до 1000 В).
Оперативное обслуживание электроустановок может осуществляться как местным, закрепленным за данной электроустановкой, так и выездным, закрепленным за группой электроустановок, оперативным или оперативно-ремонтным персоналом.
К оперативно-ремонтному персоналу относится ремонтный персонал, специально обученный и подготовленный для выполнения оперативной работы на закрепленных за ним электроустановках. Лицам оперативно-ремонтного персонала, обслуживающим электроустановки, эксплуатируемые без местного оперативного персонала, предоставляются все права и обязанности оперативного персонала при осмотре электроустановок, оперативной работе, подготовке рабочих мест и допуске бригад к работе в соответствии с настоящими Правилами.
Лица, не имеющие отношения к обслуживанию данной электроустановки и не выполняющие работы по нарядам или распоряжениям, могут допускаться:
а) в помещения электроустановок напряжением выше 1 кВ с разрешения административно-технического персонала в должности не ниже начальника электроцеха или подстанции в сопровождении и под надзором лица оперативного персонала с квалификационной группой не ниже III или лица административно- технического персонала в должности не ниже мастера, обслуживающего данную установку и имеющего право единоличного осмотра;
б) в помещения электроустановок напряжением ниже 1 кВ в сопровождении и под надзором лица обслуживающего персонала с квалификационной группой не ниже III.
Сопровождающий обязан неотлучно находиться с допускаемыми в помещения электроустановки лицами и следить за их безопасностью.
При входе в помещение он должен заранее предупредить о запрещении приближаться к электрооборудованию и к токоведущим частям. Осмотр электроустановок может производиться единолично:
а) административно-техническим персоналом с квалификационной группой V (в установках напряжением выше 1000 в) и IV -(в установках напряжением до 1000 в);
б) оперативным персоналом с квалификационной группой не ниже III, обслуживающим данную электроустановку.
Список лиц административно-технического персонала, которым разрешается единоличный осмотр, устанавливается распоряжением главного энергетика предприятия, организации.
При осмотре электроустановки напряжением выше 1 кВ одним лицом запрещается проникать за ограждения, входить в камеры распределительного устройства. Осмотр камер следует производить с порога или стоя перед барьером.
Осмотр камер закрытых распределительных устройств с входом за ограждение при необходимости разрешается одному лицу с квалификационной группой не ниже IV при условии, что в проходах расстояние от пола составляет: до нижних фланцев изоляторов не менее 2 м, а до не огражденных токоведущих частей не менее 2,75 м при напряжении 35 кВ и 3,5 м при напряжении 110 кВ.


Заключение
В данной работе было рассмотрено применение частотно-регулируемого электропривода для управления насосами подпитки в котельной. Был проведен анализ работы оборудования, сделан подбор нового оборудования и проведено технико-экономическое обоснование модернизации. В экологическом разделе были рассмотрены вопросы безопасности при обслуживании электротехнического оборудования.
Список литературы
Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. – М. Академия, 2006. – 272с.
Фираго Б.И. Регулируемые электроприводы переменного тока. – Мн.: Техноперспектива, 2006. – 363 с.
http://www.stroydialog.net/main/sistem/nasos/.











3