2.4 Безопасная эксплуатация оборудования

Электрооборудование в мастерских должно соответствовать требованиям ПУЭ, а эксплуатироваться в соответствии с «Правилами эксплуатации электроустановок потребителей» и «Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей».

Рассчитаем ток короткого замыкания для металлического корпуса электрооборудования с заземленной нейтралью при четырехпроводной сети. В цеховой подстанции установлен трансформатор 6/0,4 кВ, мощностью 400 кВт. Подключение происходит медным четырехжильным кабелем с сечением жил 16 мм². Электрооборудование термопластавтомата имеет защитные предохранители с номинальным током плавкого элемента 100А. Участок от распределительного шкафа до цеховой подстанции выполнен алюминиевым шинопроводом с сечением шин 1008 мм. Нулевой провод представляет собой стальную шину сечением 406 мм.

Рисунок – Схема зануления электрооборудования термопластавтомата

1 – трансформатор, 2 – распределительный щит, 3 – термопластавтомат,

4 – зануляющий контур, 5 – шинопровод, 6 – трехжильный кабель

Целью расчета является определение надежности сгорания предохранителей, то есть ток короткого замыкания I_кз должен превышать ток плавкой вставки не менее чем в 3 раза.

Ток короткого замыкания определяется по формуле:

, (3.20)

где I_кз – ток короткого замыкания, А;

И_ф – фазное напряжение сети, В;

Z_ф–0 – сопротивление петли “фаза-нуль”, Ом;

R_тр, х_тр – активное и индуктивное сопротивление обмотки силового трансформатора, Ом;

R_ф, х_ф – активное и емкостное сопротивление фазового провода, Ом;

R₀, х₀ – активное и емкостное сопротивление нулевого провода, Ом.

Емкостным сопротивлением проводов и активным сопротивлением трансформатора пренебрегаем из-за их малой величины. Принимаем:

,

где Z_тр – модуль полного сопротивления обмоток трансформатора.

Для трансформатора мощностью 400 кВт индуктивное сопротивление обмотки х_тр = 0,129/3 = 0,043 Ом.

Активное сопротивление алюминиевого или медного проводника R_пр, Ом, вычисляется по формуле:

,

где _пр – удельное сопротивление проводника прохождению тока, Оммм²/м;

L_пр – длина проводника, м;

S_пр – площадь сечения проводника, мм².

В данном случае сопротивление петли “фаза-нуль” состоит из сопротивления алюминиевого фазного шинопровода длиной 45 м – R_ш, медного фазного провода длиной 68 м – R_ф, медного нулевого провода длиной  68 м – R₀, стальной шины длиной 42 м – R_ст и индуктивного сопротивления трансформатора – х_тр.

Сопротивление стального проводника зависит от плотности тока, поэтому в первом приближении принимаем минимальную величину тока равной 3I_пл.вст.

Ом,

Ом,

Ом.

В данном случае _ст = 0,3…0,8 Оммм²/м,

Ом,

Ом,

Уточним плотность тока j= 1048/240 = 4,4 А/мм²и_ст= 0,8 Оммм²/м, получим:

,

,

846/100=8,46

То есть ток I_кзбольше тока плавкой вставки предохранителя в 8,46 раз.

5. Эргономический расчёт рабочего места.

Эргономическую оценку горизонтально-расточных станков проводим на примере России

Выбранный для этого оператор мужчина:

• средний рост – М_ср = 161,2 см;

Остальные антропометрические параметры пересчитываются:

• среднее квадратичное отклонение, σ_т = 5,5

• № охвата: 99,00

• коэффициент α = 3,26

Найдем доверительный интервал по росту, то есть интервал между максимальным ростом М_max и минимальным М_min по формулам:

М_max = М_cр + α* σ_т , M_min = M_cp - α * σ_т ,

М_max =161,2+ 3,26 * 5,5 = 179,1 см = 1791 мм, M_min = 161,2 – 3,26 * 5,5 = 143,2 см = 1432 мм.

Рассчитываем коэффициенты верхнего и нижнего отклонения по формулам:

;

Пересчет антропометрических признаков ведем по формулам:

,

, где X_max, X_min - соответственно максимальное и минимальное значения любого признака, М_т, σ_т - среднее значение этого признака и среднее квадратическое отклонение для жителей Московской области.

Антропометрические признаки

Измеряемая величина	Средние Мт	Среднее квадратическое от-клонение	Коэф. верхнего отклонения	Коэф. нижнего отклонения	Фактическое значение измеряемой величины
					max	min
Рост	1612	55	20	45	1790	1927
Зона вертикальной досягаемости	2140	84	20	45	2308	2518
Зона боковой досягаемости	622	30	20	45	682	1757
Длина ноги	900	43	20	45	990	1093
Ширина плеч	380	18	20	45	416	461
Длина плеча	327	17	20	45	361	403
Высота глаз	1560	58	20	45	1676	1821
Высота плечевой точки	1035	55	20	45	1480	1617
Высота линии талии	976	47	20	45	1129	1246
Наибольший сагитальный диаметр	300	-	20	45	-	-

Антропометрическая оценка позволяет оценить зоны досягаемости моторного поля рабочего места, углы наклона тела человека при манипулировании органами управления и удобство рабочей позы, то есть наличие пространства для ног, высоту рабочей поверхности и т. д.

Вывод о соответствии станка анатомо-физиологическим особенностям тела оператора:

1) Рабочее место является достаточно просторным.

2) Возможна только работа стоя.