Введение

МЧС России

Санкт-Петербургский университет

Государственной противопожарной службы

Кафедра пожарной безопасности технологических процессов

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Пожарная безопасность электроустановок»

ТЕМА: Выбор электрооборудования для помещения (наружной установки), тепловой расчёт электрических сетей, разработка молниезащиты здания (наружной установки)

Выполнил: курсант группы 33

Марков Ф.В.

Проверил:

____________________________________

____________________________________

____________________________________

____________________________________

Дата защиты ________________________

Оценка ________________________

________________________

^{(подпись руководителя)}

Санкт-Петербург 2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

Задание на выполнение курсового проекта. 3

Введение. 5

Выбор оборудования силовой сети. 10

Выбор оборудования осветительной сети. 16

Выбор защитного заземления. 18

Расчёт устройств молниезащиты.. 20

Графические материалы.. 27

Приложение 1. План здания торфяной котельной. 27

Приложение 2. Схема силовой сети помещения. 28

Приложение 3. План силовой сети помещения. 29

Приложение 4. Схема осветительной сети помещения. 30

Приложение 5. План осветительной сети помещения. 31

Приложение 6. Зона защиты молниеотвода здания. 32

Список использованной литературы.. 33

Задание на выполнение курсового проекта

Выбрать электрооборудование для помещения, произвести тепловой расчёт электрических сетей, разработать молниезащиту здания.

Группа № 0531-ПБ, Вариант № 067

Исходные данные:

Силовая сеть:

Количество щитов/групп – 2/7;

Напряжение U = 220 В

Мощность электродвигателей:

P₁ = 7 кВт;

P₂ = 7 кВт;

P₃ = 14 кВт;

P₄ = 4,5 кВт;

P₅ = 10 кВт;

P₆ = 10 кВт;

P₇ = 20 кВт;

P₈ = 28 кВт;

Частота вращения (синхронная) n_c = 1000об/мин

Осветительная сеть:

Количество щитов/групп – 2/5;

Количество светильников – 39;

Мощность ламп – 100 Вт

Напряжение U = 127 В

Молниезащита:

Город – Чита

Размеры здания:

длина L = 50 м;

ширина S = 30 м;

высота H = 15 м;

Удельное сопротивление грунта ρ = 500 Ом·м

Характеристика технологического процесса:

помещение топливоподачи торфа (НКПВ 18 г/м³)

Введение

Принципы оценки пожарной опасности электрических изделий включают два основных направления: определение возможности возникновения пожара и оценку последствий горения. Пожарную опасность может представлять любая электрическая цепь, в которую локально, в течение определенного времени подключается мощность более 15 Вт. В этот диапазон входит большинство электрических изделий. Опасность возникновения пожаров при эксплуатации электроустановок заключается в наличии сгораемой изоляции электрических сетей, машин и аппаратов, кислорода воздуха (или другого окислителя) и источника зажигания (электрического тока). Большинство изоляционных материалов (хлопчатобумажная и шелковая ткань, резина, лакоткани, бумага, картон, полистирол, полиэтилен, поливинилхлорид, трансформаторное масло и др.) сгораемые.

Причинами пожаров могут быть аварийные режимы работы электротехнических изделий: короткие замыкания, перегрузки проводников, машин и аппаратов; искры и электродуги; большие переходные сопротивления; вихревые токи, возникающие в массивных металлических деталях в результате изменения магнитных потоков, индуктирующих ЭДС (эти индуктированные токи замыкаются накоротко в толще деталей). Перегрузкой называется такое явление, когда по электрическим проводам и электрическим приборам идет ток больше допустимого. Опасность перегрузки объясняется тепловым действием тока. Коротким замыканием (КЗ) называется всякое замыкание между проводами, или между проводом и землей. Опасность КЗ заключается в увеличении во много раз силы тока, что приводит к выделению в самый незначительный промежуток времени большого количества тепла в проводниках, а это вызывает резкое повышение температуры и воспламенение изоляции, расплавление материала проводника с выбросом искр, способных вызвать пожар горючих материалов. Переходным сопротивлением (ПС) называется сопротивление, возникающее в местах перехода тока с одного провода на другой или с провода на какой-либо электроаппарат при наличии плохого контакта в местах соединений и оконцеваний (при скрутке, например). При прохождении тока в таких местах за единицу времени выделяется большое количество теплоты. Если нагретые контакты соприкасаются с горючими материалами, то возможно их воспламенение, а при наличии взрывоопасных смесей взрыв. В этом и заключается опасность ПС. Искрение и электродуга есть результат прохождения тока через воздух. Искрение наблюдается при размыкании электрических цепей под нагрузкой (например, когда вынимается электровилка из электророзетки), при пробое изоляции между проводниками, а также во всех случаях при наличии плохих контактов в местах соединения и оконцевания проводов и кабелей. Искры и электродуги при наличии в помещении горючих веществ или взрывоопасных смесей могут быть причиной пожара и взрыва. Для обеспечения длительной и безопасной работы электрооборудования одним из важнейших факторов является его конструктивное соответствие характеру окружающей среды, поэтому для правильного выбора электрооборудования необходимо учитывать физико-химические свойства обращающихся в производстве веществ и материалов и характер технологического процесса.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) помещения и наружные установки, в зависимости от способности к образованию взрывоопасных смесей или возгоранию находящихся в них материалов и веществ, делятся на взрыво- и пожароопасные. По нормам технологического проектирования или по перечням производств, утвержденным в установленном порядке соответствующими министерствами и ведомствами, устанавливаются как категории помещений, так и классы зон.

Взрывоопасной зоной называется помещение или ограниченное пространство в помещении (в радиусе 5 м) или наружной установке (см. класс зоны В-1г), в котором имеются или могут образоваться взрывоопасные смеси.

Зоны класса B-I - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ в таком количестве и с такими свойствами, что они могут образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы, например при загрузке или разгрузке технологических аппаратов, хранении или переливании ЛВЖ, находящихся в открытых емкостях, и т.п.

Зоны класса В-Ia - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов (независимо от нижнего концентрационного предела воспламенения) или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Зоны класса B-Iб - зоны, расположенные в помещениях, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ с воздухом не образуются, а возможны только в результате аварий или неисправностей и которые отличаются одной из следующих особенностей:

1. Горючие газы в этих зонах обладают высоким нижним концентрационным пределом воспламенения (15% и более) и резким запахом при предельно допустимых концентрациях по ГОСТ 12.1.005 (например, машинные залы аммиачных компрессорных и холодильных абсорбционных установок).

2. Помещения производств, связанных с обращением газообразного водорода, в которых по условиям технологического процесса исключается образование взрывоопасной смеси в объеме, превышающем 5% свободного объема помещения, имеют взрывоопасную зону только в верхней части помещения. Взрывоопасная зона условно принимается от отметки 0,75 общей высоты помещения, считая от уровня пола, но не выше кранового пути, если таковой имеется (например, помещения электролиза воды, зарядные станции тяговых и стартерных аккумуляторных батарей).

Зоны класса В-Iг - пространства у наружных установок: технологических установок, содержащих горючие газы или ЛВЖ, надземных и подземных резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры), эстакад для слива и налива ЛВЖ, открытых нефтеловушек, прудов-отстойников с плавающей нефтяной пленкой и т.п.

Зоны класса В-II - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние горючие пыли или волокна в таком количестве и с такими свойствами, что они способны образовать с воздухом взрывоопасные смеси при нормальных режимах работы (например, при загрузке и выгрузке технологических аппаратов).

Зоны класса В-IIа - зоны, расположенные в помещениях, в которых опасные состояния, указанные в В-II, не имеют места при нормальной эксплуатации, а возможны только в результате аварий или неисправностей.

Пожароопасной зоной называется пространство внутри и вне помещений, в пределах которого постоянно или периодически обращаются горючие (сгораемые) вещества и в котором они могут находиться при нормальном технологическом процессе или при его нарушениях.

Классификация пожароопасных зон приведена в п.п. 7.4.3-7.4.6 [4].

Зоны класса П-I - зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С.

Зоны класса П-II - зоны, расположенные в помещениях, в которых выделяются горючие пыль или волокна с нижним концентрационным пределом воспламенения более 65 г/м3 к объему воздуха.

Зоны класса П-IIа - зоны, расположенные в помещениях, в которых обращаются твердые горючие вещества.

Зоны класса П-III - расположенные вне помещений зоны, в которых обращаются горючие жидкости с температурой вспышки выше 61°С или твердые горючие вещества.

В соответствии с заданием на курсовой проект, нам предстоит разработать электрооборудование для помещения топливоподачи торфа в котельной, которая использует торф в качестве топлива. В таких котельных, в общем случае, существуют следующие помещения: помещение хранения торфа, в котором торф хранится в больших штабелях и в определенном порядке эти штабеля разгружаются в закрытые в бункеры, которые находятся в помещении топливоподачи, а оттуда дозированными порциями торф поступает в котельный зал (в котлы).

Торфяная пыль в соответствии с п. 7.3.17 [4] является ______________, т.к. НКПВ торфяной пыли (18 г/м³) не превышает 65 г/м³. При нормальных режимах работы пыль находится в окружающей среде только в помещении хранения торфа, в помещении топливоподачи торфяная пыль может попадать в помещение только при аварии. В соответствии с этим, помещение топливоподачи относим к взрывоопасной зоне _______. Категория производства в помещении, в соответствии с табл. 1 [12] – ________.

В соответствии с п. 7.3.65 [4], табл 7.3.10 [4] в помещениях с классом взрывоопасной зоны _________ допускается применять электродвигатели без средств взрывозащиты, с оболочкой со степенью защиты _________ (пылебрызгонепроницаемое). В соответствии с табл 7.3.11 [4] в помещениях с классом взрывоопасной зоны _________ допускается применять аппараты и приборы управления без средств взрывозащиты, с оболочкой со степенью защиты ____________ (пылебрызгонепроницаемое). В соответствии с табл 7.3.12 [4] в помещениях с классом взрывоопасной зоны _________ допускается применять электрические стационарные светильники без средств взрывозащиты, с оболочкой со степенью защиты _____________ (пыленепроницаемое с защитой от капель, попадающих под углом 60°).