Зміст статті

6. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

6.1 Обґрунтування актуальності вирішення питань охорони праці та навколишнього середовища в ході проектної розробки
З сучасними темпами розвитку науки та суспільства виникає потреба в підвищенні рівня безпечної роботи та знизити всі можливі ризики що наражають працівників та навколишнє середовище на небезпеку. Задача сучасного інженера – поєднати надійність механіки і безпеку. В електроустановках одним із найнебезпечніших механізмів є високовольтні вимикачі, оскільки вони сприймають найбільше навантаження при розмиканні контактів, де виникає горіння дуги, в результаті чого різко піднімається температура до високих значень.

6.2 Аналіз об’єкта проектування (модернізації, дослідження) з точки зору безпеки праці (на предмет виявлення небезпечних та шкідливих факторів)
Вимикач високовольтний троьхполюсний  ВПМ-10 працює з високими напругами та температурами, що в свою чергу створює високу небезпеку для обслуговуючого персоналу. Проведення вдосконалення шляхом умонтування термопари в камеру погашення дуги дасть змогу персоналу який обслуговує електроустановки, контролювати та слідкувати за значеннями температури, при розмиканні контактів, що дасть можливість прослідкувати за рівнем мастила, оскільки віконце для спостережень може бути в конденсаті,що унеможливлює відслідковування рівня мастила. Таке вдосконалення знизить рівень небезпеки, тому, що працівник матиме можливість більш точно контролювати рівень мастила і робити це з більшої відстані. В результаті проведених робіт сам прилад буде більш захищеним, бо уникнемо пошкодження (плавлення) при недостатній кількості мастила.

6.3 Основні нормативні вимоги безпеки при виконанні окремих видів робіт, до конструктивної безпеки чи до експлуатації обладнання

  • Оперативне обслуговування електроустановок може здійснюватися як місцевими оперативними чи оперативно-ремонтними працівниками, за якими закріплена ця електроустановка, так і виїзними, за якими закріплена група електроустановок. Вид оперативного обслуговування, кількість оперативних працівників в зміну чи на електроустановці визначаються особою, відповідальною за електрогосподарство, за узгодженням з керівництвом підприємства (організації) і зазначається в місцевих інструкціях.
  • До оперативного обслуговування електроустановок допускаються працівники, які знають оперативні схеми, посадові і експлуатаційні інструкції, інструкції з охорони праці, особливості обладнання і пройшли на­вчання, дублювання та перевірку знань цих Правил та ПТЕ.
  • Оперативні працівники, які обслуговують електроустановки одноосібне, та ті старші в зміні чи бригаді оперативні працівники, за якими закріплені електроус­тановки, повинні мати групу з електробезпеки IV в електроустановках напругою понад 1000 В і III – в електроустановках напругою до 1000 В.
  • Оперативні працівники повинні працювати за графіком, затвердженим особою, відповідальною за електрогосподарство підприємства чи структурного підрозділу.
  • Оперативні працівники, які заступають на чергування, мають прийняти зміну від попереднього чергового , здати зміну наступному черговому у відповідності з графіком.
  • Під час приймання зміни оперативний працівник зобов’язаний:  ознайомитися зі схемою і станом та режимом роботи устаткування на своїй дільниці особистим оглядом в обсязі, встановленому інструкцією;
  • Прийняття і здача зміни безпосередньо під час ліквідації аварії, виконання перемикань чи операцій по вмиканню та вимиканню обладнання забороняється.
  • Забороняється прийняття і здача зміни у випадках, коли на дільниці, яка обслуговується, робочі місця не прибрані, устаткування забруднене.
  • Оперативні працівники під час свого чергуван­ня є відповідальними за правильне обслуговування та безаварійну роботу всього устаткування на закріпленій за ними дільниці.
  • Старший в зміні оперативний працівник або одноособово, або спільно з адміністрацією підприємства (цеху, дільниці) повинен виконувати обґрунтовані вимоги працівників енергопостачальної організації.

6.4 Запроектовані заходи та технічні рішення для ліквідації та зменшення впливу небезпечних та шкідливих виробничих факторів
Оперативні працівники повинні проводити обходи та огляди устаткування і виробничих приміщень на закріпленій за ними дільниці. Огляд електроустановок може виконуватись одноосібно: адміністративно-технічним працівником з групою V в електроустановках понад 1000 В групою IV – в електроустановках до 1000 В;оперативним працівником, який обслуговує цю електроустановку. Огляд електроустановок не електротехнічними працівниками та екскурсії, за наявності дозволу керівництва підприємства, можуть провадитись під наглядом працівника з групою IV, який має право одноосібного огляду. Огляд повинен провадитись згідно з вимогами цих Правил.
Список адміністративно-технічних працівників, яким дозволяється одноосібний огляд, встановлюється особою, відповідальною за електрогосподарство, і затверджується керівником підприємства. Під час огляду в електроустановках понад 1000 В забороняється відкривати двері приміщень, комірок, що не обладнані сітчастими огорожами або бар'єрами, якщо відстань між дверима і струмовідними частинами менша за зазначену в нормативних актах. Перелік таких приміщень і комірок затверджується особою, відповідальною за електрогосподарство. В електроустановках понад 1000 В, в яких вхід до приміщень, комірок обладнаний сітчастими огорожами або бар'єрами, під час огляду забороняється відкривати двері сітчастих огорож і проникати за огорожі чи бар'єри.
Забороняється під час огляду електроустановок виконувати будь-яку роботу. Огляди, виявлення і ліквідація несправностей в електроустановках без місцевих чергових працівників виконуються централізовано виїзними працівниками, що здійснюють нагляд і роботи на об'єкті (групи об'єктів). Періодичність цих робіт встановлюється особою, відповідальною за електрогосподарство, залежно від місцевих умов. Результати оглядів фіксуються в оперативному журналі. Працівники, які не обслуговують дану електроустановку, допускаються до огляду з дозволу особи, відповідальної за електрогосподарство підприємства, цеху, дільниці. Двері приміщень електроустановок (щитів,збірок тощо) мають бути постійно замкнені.
Організаційні заходи
Організаційними заходами, якими досягається безпека робіт в електроустановках, є:

  • затвердження переліку робіт, що виконуються за нарядами, розпорядженнями і в порядку поточної експлуатації;
  • призначення осіб, відповідальних за безпечне проведення робіт;
  • оформлення робіт нарядом, розпорядженням або затвердженням переліку робіт, що виконуються в порядку поточної експлуатації;
  • підготовка робочих місць;
  • допуск до роботи;
  • нагляд під час виконання робіт;
  • переведення на інше робоче місце;
  • оформлення перерв в роботі та її закінчення.
  • працівники, відповідальні за безпеку робіт
  • інструктажі всі рівнів

Технічні засоби
За даними статистичних досліджень, найбільш розповсюдженими в розподільних мережах напругою 6 - 35кВ є однофазні замикання на землю (до 60-70% від усіх видів ушкоджень). Виникнення однофазного замикання на землю супроводжується перенапругами, що охоплюють всі елементи розподільної мережі і що приводять, як наслідок, до багатоміснихзамикань за рахунок пробою ослабленої ізоляції. Такі ушкодження є найбільш небезпечними як для обслуговуючого персоналу, так і для електроустаткування і варто прагнути до зниження імовірності їхньої появи завдяки створенню нових керувальних органів, покращенням ізоляційних властивостей матеріалів.

    • Розрахункова частина

Блискавка небезпечна тим, що удар її у незахищений або неправильно захищений об'єкт становить небезпеку не тільки для устаткування, а й для людей. Довжина каналу блискавки досягає у середньому 5км. Канал блискавки має температуру 20000°С і вище. Блискавка проплавляє метал товщиною 4мм крім того, вона руйнує споруди з каменю, бетону, цегли.
Захист споруд від прямих ударів блискавки здійснюється за допомогою блискавковідводів. Будь-який блискавковідвід складається з трьох основних частин: блискавкоприймача, який безпосередньо сприймає удар блискавки; струмовідводу (спуску), що з’єднує блискавкоприймач із заземлювачем; заземлювача, через який струм блискавки стікає у землю. За типом блискавкоприймача блискавковідводи поділяються на стержневі і тросові.
Треба спроектувати поодинокий стержньовий блискавковідвід, який розміщується на опорі поряд із підстанцією. Кінцева мета розрахунків - визначити довжину блискавковідводу, яка є достатньою для захисту підстанції від ударів блискавки.
Проектування блискавко захисту підстанції
На початку проектування визначають середньорічну можливу кількість ударів блискавки N в підстанцію де розміщено вимикач ВПМ-10, яка не має блискавко захисту.
(6.1)
де, S – ширина захищуваної споруди, м;
L – довжина споруди, м;
n – середньорічна кількість ударів блискавки на 1 км2 земної поверхні, де розміщена підстанція;
– найбільша висота споруди (підстанції), м.
(8+6 5)=0,014364
Після визначення  вибираємо зону захисту блискавковідводами, тобто частину простору, в середині якого споруда захищена від прямих ударів блискавки з певним ступенем надійності. Згідно СН 305-77 є дві зони захисту: А і Б. У зоні А забезпечується  ступінь надійності 99,5% і вище, а в зоні Б 95% і вище.
Дані для розрахунків є такими, що розрахована  відповідає зоні захисту типу Б, тобто 0,01<<2. При розрахунках слід враховувати, що найменша відстань від блискавковідводу до споруди повинна бути не менше 3 метрів (щоб запобігти занесенню потенціалів у споруду). Блискавковідвід розміщують по центру довжини підстанції.
Розрахунок довжини блискавковідводу h для зони Б:
Зона захисту являє собою конус (рис.1), вершина якого знаходиться на висоті . Радіус захисту на рівні землі - ; радіус захисту на висоті споруди -
=0,92;                             =1,5
Для зони типу Б висоту блискавковідводу при відомих величинах  і  визначають за формулою:
=13,7м                                                 (6.2)
Схема визначення Rx
Рис. 6.1. Схема визначення Rx
Схема параметрів зони захисту
Рис. 6.2. Схема параметрів зони захисту

Запроектовані заходи протипожежної профілактики
Електрична енергія певних умовах легко переходить у теплову і це може викликати пожежі і вибухи. Пожежна небезпека електрообладнання, електронних приладів, радіоелектронної апаратури, апаратури управління, електроприймачів пов’язана з використанням спалимих матеріалів: гуми, пластмас, лаків, олій.
Коротке замикання. КЗ виникають в результаті порушення ізоляції частин обладнання, що проводять струм і зовнішніх механічних пошкоджень в електричних дротах, монтажних дротах, обмотках двигунів і апаратів. Ізоляція елементів, що проводять струм може пошкоджуватися при дії на неї високої температури або полум’я, інфрачервоного випромінювання, переходу напруги з первинної обмотки силового трансформатора на вторинну, при підвищених режимах навантаження (нагрів до високих температур, і як наслідок при охолодженні конденсується вода) та ін.
Сила струму КЗ може бути від одиниць до сотень кілоампер. Струми КЗ викликають термічну і електродинамічну дію і супроводжуються різким зниженням напруги в електромережі. Струми КЗ можуть перегріти частини, що проводять струм і розплавити дроти (температура до 20000(С).
Час проходження струму КЗ не перевищує декількох секунд або навіть долі секунди і залежить від дії апаратів захисту (плаких запобіжників, автоматичних виключателів, та інше). При проходженні струму КЗ, сила якого перевищує допустимий струм, температура нагріву дроту різко підвищується і може досягнути небезпечних значень.
Відомо, що два провідники, по яких проходить електричний струм, взаємодіють один з одним. Напрям сили взаємодії визначається напрямом струму в провідниках. При одинаковому напрямі струму електродинамічні сили притягують провідники, при різних – відштовхують. При КЗ в мережі можуть виникати струми, що в десятки і сотні раз перевищують номінальні, тому електродинамічні сили стараються деформувати провідники і ізолюючі частини, на яких вони кріпляться.
КЗ супроводжується різким зниженням напруги в електромережах. В результаті виникає частковий або повний розлад електропостачання споживачів.
Профілактика КЗ передбачає наступні заходи:

  • правильний вибір, монтаж і експлуатація електричних мереж, електрообладнання
  • правильний вибір конструкціїї електрообладнання, способу встановлення і класу ізоляції (опір ізоляції згідно з ПУЕ 500кОм)
  • електричний захист електричних мереж, електрообладнання (швидкодіючі реле, автоматичні вимикачі, запобіжники).

Перевантаження.
При проходженні струму по провідниках виділяється тепло, яке нагріває їх до температур при яких посилюються окислювальні процеси, на дротах утворюються оксиди, які мають високий опір, збільшується опір контакту і, відповідно кількість тепла, що виділяється. А це спричиняє старіння або руйнування ізоляції. Наслідком цього може бути електричний пробій ізоляції і пошкодження пристрою, а при наявності спалимої ізоляції і пожежо- і вибухонебезпечного середовища –пожежа або вибух. Оскільки кожний провідник розрахований на певний струм, то збільшення його може призвести до перевантаження.
Причиною перевантаження може бути неправильний розрахунок при проектуванні мереж і схем (занижений переріз дротів, перевантаження радіоелементів, додаткове включення пристроїв до джерел живлення на які вони не розраховані), пониження напруги в мережі.
Профілактика пожеж від перевантажень:

  • при проектуванні необхідно правильно вибирати переріз провідників мереж і схем за допустимою густиною струму;
  • в процесі експлуатації електричних мереж не можна включати додатково електроприймачі, якщо мережа на це не розрахована;
  • для захисту електрообладнання від струмів перевантаження найбільш ефективні автоматичні і електронні схеми захисту, виключателі, теплові реле і плавкі запобіжники.

Перехідні опори. Причиною пожежі і аварій можуть бути великі перехідні опори, які виникають в місцях з’єднань та розгалужень провідників, в контактах пристроїв, або на клемах, якщо ці з’єднання зроблені неправильно або покрилися іржею.
При проходженні струму навантаження в такому контактному з’єднанні виділяється деяка кількість тепла, пропорційна квадратному струму і опору точок дійсного дотику. Вона може бути досить велика, що місця перехідних опорів сильно нагріваються. Якщо контакти будуть торкатися спалимих матеріалів, то ці матеріали можуть зайнятися, якщо ж є вибухонебезпечна суміш газів виникне вибух.
Профілактика пожеж від перехідних опорів:

  • для збільшення площі дійсного дотику контактів необхідно використовувати пружні контакти або спеціальні стальні пружини;
  • для відводу тепла від точок дотику і розсіювання його необхідно виготовляти контакти певної маси і поверхні охолодження;
  • всі контактні з’єднання повинні бути доступні для огляду.

Головним засобом запобігання пожеж і вибухів від електрообладнання є правильний вибір і експлуатація обладнання у вибухо- і пожежонебезпечних приміщеннях і виробництвах.
У вибухонебезпечних зонах і зовнішніх установках необхідно використовувати вибухозахищене електрообладнання, виготовлене згідно з ГОСТ12.2.020-76 «Електрообладнання вибухозахищене».
6.6 Заходи охорони навколишнього середовища
Вуглекислотні вогнегасникизастосуються, як правило, для гасіння пожежі класу В (горіння рідких речовин, крім тих, що можуть горіти без доступу повітря) та електроустаткування під напругою до 10 000В за умови обмеження наближення до струмопровідних частин на відстань не ближче 1 м. Будова вуглекислотних вогнегасників ОУ-2 та ОУ-5 наведена на рис. 1.3.
вогнегасник
Рис. 6.3.

Для приведення до дії таких вогнегасників потрібно:

      • розтруб вогнегасника 6 спрямувати на осередок пожежі (розтруб легко фіксується в зручній позиції для викидання вогнегасної речовини);
      • видалити запобіжну чеку 2;
      • натиснути на важіль керування клапаном 3, одночасно тримаючись за ручку 5 і розпочати викидання вогнегасної речовини на осередок пожежі.

Під час гасіння пожежі класу В розтруб вогнегасника має бути спрямований в основу осередку пожежі, що знаходиться найближче до оператора. Не можна братися руками за розтруб, тому що температура снігоподібної вуглекислоти, що викидається, становить мінус 78 °С.