5.6 Розрахунок захисного заземлювача

Модернізацію вагонів метрополітену передбачається проводити при поточному ремонті в цехах по ремонту вагонів. За правилами техніки безпеки при проведенні робіт на вагонах метрополітена необхідно застосовувати захисні заземлювачі.

Захисним заземлювачем називають навмисне електричне з’єднання з землею чи еквівалентних металевих неструмоведучих частин, що можуть виявитися під напругою. Воно призначене для усунення небезпеки ураження електричним струмом у випадках дотику людини до корпуса і інших неструмоведучих частин електроустановок, які опинилися під напругою .

Потрібно розрахувати заземляючий контур цехового обладнання.

Вихідні данні: напруга в мережі – 380 В, система з ізольованою нейтраллю трансформатора.

В відповідності з ГОСТ 12.1.030 – 81 „ССБГ Електробезпека. Захистне заземлення. Занулення”опір системи заземлення rз  10 Ом.

Приймаємо в якості заземлювачів труби стальні довжиною l = 2 м, діаметром d = 4 см, розташування по контуру на відстані друг від друга а = 90 см. Грунт – чернозем, кліматична зона – ІІІ.

Опір розтікання струма від одиночного заземлювача (труби):

, ( 5.1)

де  - удільний опір грунта, Ом  м;

t = h +l – глибина закладення труби, м.

t = 0,9 +  2 = 1,9 м.

Значення остальних, які входять в формулу величин, вказані вище. Підставляючи ці данні в формулу ( .1), отримаємо:

Необхідна кількість труб-заземлювачів визначаються з виразу (5.2)

де с – коефіцієент сезонності;

ет – коефіцієнт екранування (використання) труби;

rз – опір заземлення за нормою, Ом.

Підставляючи величини в формулу ( 2) отримаємо:

Довжина з’єднувальної полоси:

ln = 1,05  a  n , (5.3)

де а – відстань між трубами, м.

ln = 1,05  4  18 = 75,6 м.

Опір розтікання струма від полоси визначається за формулою:

(5.4)

де в = 35 мм – ширина полоси.

З урахуванням коефіцієнта сезонності [20]:

Rn = Kc  Rn (5.5)

Rn = 2  6,35 = 12,7 Ом.

Опір системи заземлення, яка складається з труб та об’єднуючої полоси визначається за формулою:

(5.6)

де е.п – коефіцієнт екранування (використання) полоси.

Підставляючи значення знаходимо:

Отриманий опір контура заземлення не перевищує 10 Ом, тобто розрахунок виконан вірно.

За результатами розрахунків отримане значення опору заземлювача 6,12 Ом задовольняє вимогам охорони праці і його можна застосовувати при модернізації вагону метрополітену.

Висновок

У даному дипломному проекті виконана модернізація тягового електроприводу електропоїзда метрополитену серії 81-717 і 81-714 системою імпульсного управління тяговими двигунами.

Основна властивість імпульсного управління вагонів метрополітену – можливість плавного регулювання напруги тягових двигунів, дозволяє отримати будь-яку кількість тягових і гальмівних характеристик будь-якого вигляду. Робота електропоїзда по цих характеристиках обмежується гранично допустимими режимами, більшість яких аналогічно граничним режимам при контакторно-реостатному управлінні.

Застосування сучасних напівпровідникових приладів (IGBT модулів) в системі управління тяговими двигунами дасть можливість скоротити витрати на електроспоживання.

В дипломному проекті розглянуто розміщення обладнання в вагонах метрополітену серії 81-117. Був проведений аналіз і розроблена блок схеми модернізованого тягового приводу, розроблена блок-схеми системи керування імпульсним перетворювачем.

В дипломному проекті була розрахована система керування імпульсним перетворювачем, яка включає в себе такі елементи, як: обмежувач напруги, задаючий генератор, компаратор, формувач імпульсів. Зроблено вибір та обґрунтування силової схеми вагону метрополітену.

В економічному розділі визначили економічний ефект від модернізації вагонів метрополітену серії 81-717 системою імпульсного управління тяговими двигунами.

В розділі з охорони праці зроблено аналіз потенційних небезпек на об’єкті засоби техніки безпеки локомотивних бригад при роботі на електропоїзді, а також засоби по створенню безпечних умов праці. Приведено розрахунок захисного заземлювача.

Список використаних джерел

1. Руководство по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81-714.5 и 81-717.5 / Акционерное общество «Метровагонмаш».– М.: Транспорт, 1995. – 447 с.

2. Исаков Ю.А и др. Основы промышленной электротехники. - «Техника» , 1976 – с.544

3. Чебовский О.Г. и др. Силовые полупроводниковые приборы. Справочник-М: Енергоатомиздат. 1987. – с.623

4. Кучинский Г.С.и др. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки. Справочник- М: Энергоатомиздат, 1987 – с.654

5. Исаков Ю.А., Платонов А.П. Тиристорные преобразователи повышенной частоты- Киев , «Техника» . 1976 – с.132

6. Глазенко Т.А., Гончаренко Р.Б. Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах –Л: « Энергия», 1969 – с.184

7. В.С.Гутников “Применение операционных усилителей в измерительной технике” Ленинград “Энергия” 1975 г.

8. “Основы промышленной электроники” под ред. Г.Герасимова Москва “Высшая школа” 1986 г.

9. “Импульсные устройства” Ю.Н.Ерофеев Москва 1989 г.

10. “Справочник по импульсной технике” под ред. Яковлева, Москва 1972 г.

11. Ротанов Н.Я. Преобразовательные полупроводниковые устройства ЭПС. М.: Транспорт, 1982. – 478 с.

12. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1991. – 239 с.

13. Сибаров Ю.Г. Охрана труда на железнодорожном транспорте. М.: 1981. – 421 с.