11. Аварійне відключення встаткування

Захисне (аварійне) відключення – це швидкодіючий захист, що забезпечує автоматичне відключення устаткування (електроустановки) при виникненні небезпеки поразки струмом. Небезпека поразки може виникнути:

• при замиканні фази на корпус електроустаткування,

• при зниженні опору ізоляції фаз щодо землі нижче певної границі внаслідок ушкодження ізоляції,

• замиканні фаз на землю, з появою в мережі більше високої напруги, внаслідок замикання трансформатора між обмотками вищої й нижчої напруг,

• при випадковому дотику людини до струмоведучих частин, які перебувають під напругою.

У цих випадках відбувається зміна електричних параметрів електроустановки й мережі. Зміна цих параметрів до певної границі, при якій виникає небезпека поразки людини електричним струмом, може стати сигналом, що викликає спрацьовування пристрою захисного відключення, тобто автоматичне вимикання ушкодженої установки. Основними частинами пристрою захисного відключення є прилад захисного вимикання та автоматичний вимикач.

Прилад захисного відключення – сукупність окремих елементів, що реагують на зміну будь–якого параметра електричної мережі і дають сигнал на відключення автоматичного вимикача. До цих елементів ставиться датчик. Це пристрій, що сприймає зміни електричних параметрів і перетворюючи їх у відповідний сигнал. В якості датчика використовують реле відповідного типу.

Автоматичний вимикач використовується для включення і відключення ланцюга під навантаженням і при короткому замиканні.

До пристроїв захисного відключення пред'являються наступні вимоги:

1. висока чутливість (здатність реагувати на малі зміни вхідної величини сигналу);

2. малий час відключення (не більше 0,2 сек.);

3. селективность роботи (здатність відключати напругуа тільки від ушкодженого устаткування);

4. самоконтроль (здатність відключати устаткування при несправності пристрою захисного відключення);

5. надійність.

Захисне автоматичне відключення рекомендується застосовувати в якості основного або допоміжного захисного засобу якщо безпека не може бути забезпечена шляхом пристрою заземлення або з економічних міркуваннях.

Захисне відключення використовується в електроустановках напругою до 1000 В в наступних випадках:

• у пересувних електроустановках з ізольованої нейтраллю, коли пристрій заземлення важко;

• у стаціонарних установках при використанні електрифікованого інструмента;

• в умовах підвищеної небезпеки поразки електричним струмом і вибухонебезпечності.

Широко використовується пристрій захисного відключання у побутових електроустановках.

12. Герметичність нерухливих частин апаратів і трубопроводів.

Найбільш раціональними способами герметизації систем, у яких застосовують нероз’ємні з’єднання, є доцільне зменшення загального числа з’єднань, використання литих, кутих, суцільнозтягнених апаратів і трубопроводів. Там, де цього зробити не можна, герметизація з’єднань досягається:

• зварюванням, рідше пайкою,

• розвальцьовуванням,

• карбуванням,

• застосуванням спеціальних цементов і гортанням.

Для герметизації роз’ємних з’єднань можна застосовувати беспрокладних ущільнень або ущільнення із прокладками.

Принцип дії роз’ємного беспрокладочного ущільнення заснований на пружній деформації, що виникає на стикуемих поверхнях. Такі з’єднання із пришліфованими й невеликими по площі поверхнями широко використовують, наприклад, в ущільнених сідел запірних арматур. В апаратах і трубопроводах високого тиску до 30 Мпа застосовують лінзові чечевицеподібні ущільнення з добре відшліфованими поверхнями, що прилягають до кульової або конічної поверхонь торців відрізків труби, що з’єднуються. Під дією осьових сил у місці торкання двох поверхонь виникає пасок деформації матеріалу, яким і створює необхідне ущільнення.

Принцип дії роз’ємного з’єднання, що ущільнюється прокладкою, заснований на пластичній деформації матеріалу прокладки. Ступінь герметизації залежить від ступеня стиску прокладки. Розрахунок такого ущільнення полягає у визначенні сили, яку потрібно прикласти, щоб зім’яти матеріал прокладки, заповнити нею всі нерівності дотичних поверхонь, створити протидію тиску, що прагне відірвати детали, які з'єднуюся, одну від іншої.

Вирішальне значення для створення герметичності має правильний вибір матеріалу прокладки. Існує значна номенклатура прокладочних матеріалів. Прокладки можуть бути металевими (мідь, свинець, алюміній, сталь), неметалевими (картон, фібра, гума, шкіра, азбест, пластмаси, у тому числі фторопласти) і армованими (неметалічні з металевим каркасом усередині).

Прокладочний матеріал повинен бути дешевим і доступним, тому що в процесі експлуатації доводиться вчасно міняти прокладки, і їхня відсутність може викликати загазованість робочого місця.

Матеріал прокладки повинен бути досить еластичним, щоб деформуватися під дією можливо малих зусиль і в той же час досить міцним, щоб не роздавлюватися при затягуванні й не вижиматися із простору між ущільнюючими поверхностями. Варто враховувати, що пружність матеріалу прокладки забезпечує збереження герметичності з’єднання при невеликих порушеннях співосності або паралельності поверхонь, що ущільнюються, і компенсує зміни в затягуванні від коливань температури та дії релаксації матеріалів болтів і шпильок.

Матеріал прокладки повинен зберігати свої фізичні властивості при робочій температурі.

Із роз’ємнних з’єднань універсальними й найпоширенішими є фланцеві. Це – потенційні джерела загазованості повітряного середовища, тому необхідне по можливості обмеження їхнього числа та обов’язковий нагляд за їхньою справністю. Для фланцевих з’єднань апаратів і трубопроводів, що працюють із тиском до 2,5 МПа, звичайно застосовують фланці із плоскими поверхнями або з ризками та канавками для запобігання видавлювання прокладок.

При високому тиску, а також для отрутних і пожежонебезпечних продуктів, використовують фланці з кільцевими канавками та відповідними їм кільцевими виступами на парних фланцях у різних іноді складних варіантах виконання.

Для деталей, що роз'єднуються рідко, застосовують нарізні сполучення. Щоб збільшити їхню герметичність використовують підмотування промасленими кільця, різні змащення, мастики. Нарізні сполучення роблять на трубопроводах малого тиску: для води, пари, нетоксичних і невибухонебезпечних продуктів, рідше для газу.

Для створення необхідного ущільнення між циліндричною частиною корпуса апарата високого тиску й кришкою застосовують спеціальні затвори. Їх конструювання ускладнюється зі збільшенням тиску в апарату, оскільки сила тиску на кришку апарата зростає пропорційно квадрату діаметра. Тому намагаються конструювати апарати з мінімально можливим діаметром, а для збереження необхідного внутрішнього обсягу збільшують висоту апарата. Найпоширеніше відношення діаметра апарата до його висоти коливається в межах 1/10 – 1/15. Для затворів високого тиску застосовують тільки металеві прокладки.

Іноді використовують внутрішній тиск апарата, для кращого ущільнення прокладок застосовуючи так звані затвори, що самоущільнюються.