Тема 3.7 Техническая эксплуатация электроустановок испытательных станций и лабораторий

Основные требования, предъявляемые к эксплуатации электроустановок испытательных станций и лабораторий. Основныетребования, предъявляемые к блокировке ограждения испытательного поля. Требования, предъявляемые к обслуживающему персоналу испытательных станций и лабораторий.

Методические рекомендации

Испытательные электроустановки должны удовлетворять требованиям ПУЭ. Обслуживание испытательных установок возлагается на специально подготовленныйэлктротехническийперсонал и производится на основании настоящих Правил, МПОТЭ и инструкцийпо охране труда.

Испытательные поля, предназначенные для испытаний с применением проточной воды,должны быть обеспечены водостоками.

При испытаниях маслонаполненного оборудования должны быть устроены маслоотводыи приняты меры против растекания масла.

На испытательной станции и в лаборатории должен быть полный комплект схем испытательных стендов. Все элементы должны иметь четкую маркировку в соответствии со схемами и чертежами.

Все изменения в схемах постоянных электрических соединений испытательной станциии лаборатории могут производиться только с разрешения лица, ответственного за электроустановку,и должны отражаться на чертежах и схемах.

Испытательные поля должны быть ограждены постоянными или временными ограждениями, исключающими возможность случайного прикосновения к голым или изолированным токоведущим частям.

Контрольные вопросы

1. Перечислите требования, предъявляемые к эксплуатации электроустановок испытательных станций и лабораторий.

2. Сформулируйте, что обязан проверить перед началам испытаний ответственный руководитель.

3. Раскройте, как производятся работы на испытательной станции, в лаборатории и переносных испытательных установках.

Литература: [1], стр 124-127

Задания для домашней контрольной работы

Заданием для домашней контрольной работы является теоретический вопрос и практическое задание по учебной дисциплине «Техническая эксплуатация электроустановок потребителей».

Перечень теоретических вопросов к домашней контрольной работе

1Перечислите и опишите основные документы, которыми должен быть снабжен производственный участок.

2Перечислите и охарактеризуйте, какие объекты подлежат допуску в эксплуатацию и какими документами сопровождается допуск ЭУП.

3Опишите систему управления электрохозяйством и поясните основные составляющие системы управления электрохозяйством.

4Охарактеризуйте, каким образом происходит обеспечение безопасности эксплуатации ЭУП.

5Перечислите и охарактеризуйте общие требования, предъявляемые к эксплуатации силовых генераторов и реакторов.

6Перечислите и опишите общие требования, предъявляемые к эксплуатации РУ и подстанций.

7Перечислите и охарактеризуйте общие требования, предъявляемые к эксплуатации воздушных линий электропередач.

8Перечислите и опишите общие требования, предъявляемые к эксплуатации устройств РЗ и автоматики.

9Перечислите и опишите общие требования, предъявляемые к эксплуатации заземляющих устройств.

10Перечислите и охарактеризуйте общие требования, предъявляемые к эксплуатации устройств молниезащиты.

11Перечислите и опишите общие требования, предъявляемые к эксплуатации конденсаторных установок.

12Перечислите и охарактеризуйте общие требования, предъявляемые к эксплуатации средств контроля, измерения и учета.

13Перечислите и опишите общие требования, предъявляемые к эксплуатации сетей освещения.

14Перечислите и охарактеризуйте общие требования, предъявляемые к эксплуатации электросварочных установок.

15Перечислите и охарактеризуйте общие требования, предъявляемые к эксплуатации электротермических установок.

16Перечислите и опишите общие требования, предъявляемые к эксплуатации электроустановок во взрывоопасных зонах.

17Перечислите и охарактеризуйте формы организации эксплуатации.

18Перечислите структурные элементы и опишите структуру эксплуатационной службы.

19Перечислите и охарактеризуйте работы по приемке смены.

20Перечислите права и обязанности оперативного персонала.

21Перечислите и опишите оперативные состояния оборудования.

22Охарактеризуйте порядок производства переключений на подстанции.

23Охарактеризуйте порядок действий персонала при выполнении оперативных переключений.

24Опишите устройство аккумуляторной батареи.

25Перечислите и опишите правила техники безопасности и охраны труда при обслуживании аккумуляторных батарей.

26Перечислите и опишите работы по приемке кабельных линий в эксплуатацию.

27Перечислите и опишите работы по надзору и организацией охраны кабельных линий.

28Перечислите и опишите работы по осмотру кабельных линий, укажите сроки их проведения.

29Опишите и охарактеризуйте, как производятся работы на испытательной

станции, в лаборатории и переносных испытательных установках.

30Охарактеризуйте основные требования, предъявляемые к эксплуатации бытовых электроустановок жилых домов.

31Перечислите и охарактеризуйте основные требования, предъявляемые к эксплуатации бытовых электроустановок жилых домов.

32Охарактеризуйте, кто производит ремонт переносных и передвижных электроприемников.

33Перечислите и опишите, основные задачи электротехнического персонала и определите область его ответственности.

34 Охарактеризуйте требования, которые предъявляются ответственному за электрохозяйство.

35 Опишите, кто несет ответственность за несчастные случаи на производстве.

36Перечислите и охарактеризуйте задачи и ответственность электротехнического персонала.

37Перечислите и охарактеризуйте квалификационные характеристики и поясните, каким образом должно происходить обучение персонала.

38 Перечислите и охарактеризуйте, какие документы хранятся на рабочем месте лица ответственного за электрохозяйство.

39 Охарактеризуйте правила приемки в эксплуатацию электроустановок.

40 Перечислите и охарактеризуйте основные составляющие системы управления электрохозяйством.

41 Опишите каким образом происходит ремонт электрооборудования и аппаратов.

42 Поясните основные требования к пуску генераторов и синхронных компенсаторов.

43 Охарактеризуйте при каких условиях допускается параллельная работа силовых трансформаторов.

44 Опишите как производится осмотр РУ без отключения электрооборудования.

45 Опишите, что проверяют при осмотре воздушных линий.

46 Охарактеризуйте каким образом происходят земляные раскопки КЛ.

47 Охарактеризуйте, что содержит заведенный паспорт на каждое находящиеся в эксплуатации заземляющее устройство.

48 Охарактеризуйте требования к устройству молниезащиты.

49 Охарактеризуйте, кто несет ответственность за чистоты и сохранность внешних элементов средств измерений и учета электрической энергии.

50 Перечислите и охарактеризуйте кто несет ответственность за эксплуатацию сварочного электрооборудования.

Практическое задание домашней контрольной работы

Определить параметры молниезащиты для зон, в масштабе изобразить зоны А и Б. Определить размеры защищаемого объекта в каждой зоне молниезащиты. Определить возможнуюпоражаемсть защищаемого объекта в зонах.

Вариант	Тип м/з	Зона	hх, м	B, м	h1, м	h2, м	L,м	а,м	tср, ч/год
	1С	А				-	-	-
	2С	Б
	2С	А						-
	1Т	Б		-		-		-
	2Т	А		-
	2Т	Б		-
	1С	Б				-	-	-
	2С	А						-
	2С	А						-
	1Т	А		-		-		-
	2Т	Б		-
	2Т	Б		-
	1С	А				-	-	-
	2С	Б						-
	2С	Б						-
	1Т	А		-		-		-
	2Т	Б		-
	2Т	А		-
	1С	Б				-	-	-
	2С	А						-
	2С	Б						-
	1Т	Б		-		-		-
	2Т	А		-
	2Т	А		-
	1С	А				-	-	-
	2С	Б						-
	2С	Б						-
	1Т	А		-		-		-
	2Т	Б				-	-	-
	2Т	А		-
	1С	Б				-	-	-
	2С	А
	2С	Б						-
	1Т	А		-		-		-
	2Т	Б		-
	2Т	А		-
	1С	А				-	-	-
	2С	Б						-
	2С	Б						-
	1Т	Б		-		-		-
	2Т	А		-
	2Т	А		-
	1С	Б				-	-	-
	2С	А						-
	2С	А						-
	1Т	Б		-		-		-
	2Т	А		-
	2Т	Б		-
	1С	А				-	-	-
	2С	Б						-

Примечание.

L – расстояние между двумя стержневыми молниеотводами (для типа м/з 2С) или расстояние между опорами троссового молниеотвода (для типа м/з Т);

а – длина пролета между опорами троса (для м/з типа 2Т);

h_1, h₂ – высота опор (для м/з типа Т);

1С – одиночная стержневая м/з;

2С – двойная стержневая м/з;

1Т – одиночная тросовая м/з;

2Т – двойная тросовая м/з.

4 Методические рекомендации к выполнению домашней контрольной работы

Каждый учащийся выполняет вариант контрольной работы в зависимости от последних двух цифр присвоенного ему шифра в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1 – Варианты заданий для домашней контрольной работы.

Последние цифры шифра	Номер теоре тического вопроса	Номер расчетного задания	Последние цифры шифра	Номер теоре тического вопроса	Номер расчетного задания	Последние цифры шифра	Номер теоре тического вопроса	Номер расчетного задания

Объем рукописного текста контрольной работы должен быть не более 7-12 листов ученической тетради. При выполнении контрольной работы следует пользоваться рекомендуемой литературой, ссылки на которую приведены в разделе 2 данных методических указаний. Дословное переписывание текста книг, сборников справочников и другой литературы не допускается.

Тетрадь с выполненной в ней контрольной работой должна иметь пронумерованные страницы, выписанные вопросы задания и ответы на них, необходимые рисунки, таблицы, чертежи, схемы, список литературы, а в конце работы - подпись и дату.

Критерии оценки выполнения домашней контрольной работы: работа зачтена, если вопросы раскрыты в полном объеме, с использованием рекомендуемой литературы, оформлена в соответствии с требованиями; зачтена с доработкой - при незначительных ошибках в ответах на вопросы и в оформлении; работа не зачтена, если на вопрос дан неверный ответ (ответ отсутствует), выполнен не свой вариант домашней контрольной работы, работа оформлена неаккуратно без соблюдений требований.

5 Методические рекомендации по выполнению домашней контрольной работы

Молниезащи́та— это комплекс технических решений и специальных приспособлений для обеспечения безопасности здания, а также имущества и людей, находящихся в нём.

Внешняямолниезащита представляет собой систему, обеспечивающую перехват молнии и отвод её в землю, тем самым, защищая здание (сооружение) от повреждения и пожара. В момент прямого удара молнии в строительный объект правильно спроектированное и сооруженное молниезащитное устройство должно принять на себя ток молнии и отвести его по токоотводам всистему заземления, где энергия разряда должна безопасно рассеяться. Прохождение тока молнии должно произойти без ущерба для защищаемого объекта и быть безопасным для людей, находящихся как внутри, так и снаружи этого объекта.

Рассчитать молниезащиту— значит определить тип защиты, ее зону и параметры. Методика расчета молниезащиты представлена в таблице 2.

По типу молниезащита (м/з) может быть следующей:

— одностержневой;

— двухстержневой одинаковой или разной высоты;

— многократной стержневой;

— одиночной тросовой;

— многократной тросовой.

По степени надежности защиты различают два типа зон:

А — степень надежности защиты ≥ 99,5 %;

Б — степень надежности защиты 95... 99,5 %.

Параметрами молниезащиты являются:

h — полная высота стержневого молниеотвода, м;

ho — высота вершины конуса стержневого молниеотвода, м;

h_x — высота защищаемого сооружения, м;

h_m — высота стержневого молниеприемника, м;

h_a — активная высота молниеотвода, м;

r₀, r_х — радиусы защиты на уровне земли и на высоте защищаемого сооружения, м;

h_c — высота средней части двойного стрежневого молниеотвода, м;

2r_с, 2r_х — ширина средней части зоны двойного стержневого молниеотвода на уровне земли и на высоте защищаемого объекта, м;

а — угол защиты (между вертикалью и образующей), град;

L — расстояние между двумя стержневыми молниеотводами, м; а — длина пролета между опорами троса, м;

h_оп — высота опоры троса, м;

r_х + r'_х — ширина зоны тросового молниеотвода на уровне защищаемого сооружения, м;

а + 2r_сх — длина зоны двойного тросового молниеотвода на уровне защищаемого соору­жения, м;

а + 2r_с — длина зоны двойного тросового молниеотвода на уровне земли, м.

Ожидаемое количество поражений (N) молнией в год производится по формулам:

— для сосредоточенных зданий и сооружений (дымовые трубы, вышки, башни)

N = 9πh²_xn·10^-6, (1)

где h_x— наибольшая высота здания или сооружения, м;

п — среднегодовое число ударов молнии в 1 км² земной поверхности в месте нахождения здания или сооружения (т. е. удельная плотность ударов молнии в землю), 1/(км²-год), определяется по таблице 1;

— для зданий и сооружений прямоугольной формы

N = [(В + 6h_x )(А+6h_x)- 7,7h²_x ]п∙10⁶ (2)

гдеА и В — длина и ширина здания или сооружения, м.

Примечание. Если здание и сооружение имеют сложную конфигурацию, тоА иВ — это стороны прямоугольника, в который вписывается на плане защищаемый объект.

Таблица 1 –Зависимость среднегодового числа ударов молнии в 1 км²от среднегодовой продолжительности гроз (составлена по картам метеосводок за 10 лет)

tср, ч/год	10…20	21...40	41...60	61…80	81...100	101 и более
n,1/(км2· год)				5,5		8,5

Таблица 2 – Основные расчетные формулы молниеотводов при h<150м

Зона А	Зона Б
Одиночные стержневые молниеотводы
h0 =0,85 h r0 = (1,1 — 2-10-3 h)h rx=(1,1-2·10-3h)(h-1,2hx)	h0=0,92h r0=1,5 h h=1,5(h-1,1hx)
Двойные стержневые молниеотводы одинаковой высоты
При L ≤ h hc= h0 rcx= rx rc= r0
При h<L ≤ 2h hc = h0 - (0,17 + 3·10-4h)(L - h) rc=r0 rcx=r0(hc-hx)   При2h < L ≤ 4h hc = h0 - (0,17 + 3·10-4 h)(L - h) rc=r0 [1- (L-h)] rcx=rc(hc-hx)   При L>4h Молниеотводы рассматривать как одиночные	При h<L ≤ 6h hc=h0-0,14(L-h) rc=r0 rcx=r0(hc-hx)   При L>6h Молниеотводы рассматривать как одиночные
Двойные стержневые молниеотводы разной высоты
Габаритные размеры торцевых областей зон защиты ho1,ho2, ro1, ro2, rx1, rx2 определяются как для одиночных стержневых молниеотводов. Габаритные размеры внутренней области зоны защиты определяются по формуламrc =0,5(ro1+ro2); hc= 0,5(hс1 +hс2); rх = (hc - hx) . Значения hc1и hc2 определяются как для двойных стержневых молниеотводов одинаковой высоты

Продолжение таблицы 2

Зона А	Зона Б
Многократные стержневые молниеотводы
Зона защиты строится посредством попарно взятых соседних стержневых молниеотводов. Основным условием защищенности одного или нескольких объектов высотой с надежностью зон А или Б является rсх>0
Одиночные тросовые молниеотводы
h0 =0,85h r0 =(1,35-25·10-4 h) rx = (1,35- 25·10-4h)(h-1,2hx)	h0=0,92h r0 = 1,7h rx=l,7(h-1,1 hx)
Двойные тросовые молниеотводы одинаковый высоты
При L<h hc= h0 rcx= rx rc = r0
При h<L ≤ 2h hc=h0-(0,14 + 5·0-4h)(L-h) rc=r0 rcx =r0(hc-hx)	Приh<L ≤ 6h hc=h0- 0,12(L-h) rc=r0 rcx =r0(hc-hx)
Двойные тросовые молниеотводы разной высоты
Значения ho1,ho2, ro1, ro2, rx1, rx2определяются по формулам одиночных торосовых молние­отводов. Для определения размеров rси hcиспользуются формулы rc= 0,5(r01+r02); hc =(hс1+hc2). Значения hc1, hc2 , r'x1, r'x2,rсхвычисляются по выше приведенным формулам двойноготросового молниеотвода

Примечание.Для одиночного тросового мол­ниеотвода h— это высота троса в середине пролета. С учетом провеса троса сечением 35...50 мм² при известной высоте опор (h_on) и длине пролета (а) высота троса (в метрах) оп­ределяется по формулам

h= h_on- 2 — при а≤120 м;

h= h_on- 3 — при 120 <а≤150 м.

Пример расчета

Дано:

h = 50 м

h_x = 20м

В = 20 м

п=61/(км²·г.)

Тип молниезащиты — однострежневая

Требуется:

• определить параметры зон молниезащиты и изобразить их;

• определить габаритные размеры защищаемого объекта;

• определить возможную поражаемость объекта.

Решение:

По формулам (таблица 2) для одиночного стержневого молниеотвода определяются параметры молниезащиты (м/з) для зон.

В масштабе изображаются зоны А и Б (рисунок 1).

Зона А:

h₀ = 0,85h = 0,85 · 50 = 42,5 м;

r₀ = (1,1 -2 · 10^-3h) h=(1,1 - 2 · 10^-3 · 50) · 50 = 50 м;

r_х = (1,1-2·10^-3h) (h - 1,2 h_x) = (1,1-2·10^-3 · 50) · (50- 1,2 ·50) = 26 м;

h_M = h - ho = 50 - 42,5 = 7,5 м;

h_a = h - h_x = 50 - 20 = 30 m;

α^(A) = arctg = arctg = 49.6°.

ЗонаБ:

h_o= 0,92 h= 0,92 • 50 = 46 м.

r_o= (1,5 h) = 1,5 -50 = 75 м;

r_x= 1,5 (h - 1,1 h_x) = 1,5 • (50- 1,1 -20) =42 м;

h_M= h- ho= 50 - 46 = 4 м;

h_a = h - h_x = 50 - 20 = 30 м;

α^(Б) = arctg = arctg = 58°.

Определяются габаритные размеры защищаемого объекта в каждой зоне молниезащиты. Для этого на расстоянии от средней линии параллельно проводится линия до пересе­чения с окружностью r_х (рис. 1.)[4].

Зона А:

φ^{( А)} = arcsin = arcsin = 22,6°;

cosφ^(A) =cos22,6° = 0,92;

A(A) = = 2.26 • 0,92 = 48 м;

AxВxH = 48 x 20 x 20 м.

ЗонаБ:

φ^(Б) = arcsin = arcsin = 13,8°;

соsφ^(Б) =cosl3,8° = 0,97;

А^(Б) =2r_x^(B)cosф^(Б) =2·42-0,97 = 81,6 м. Принимается А = 81 м.

АхВхН= 81 х 20 x20 м.

Определяется возможная поражаемость защищаемого объекта в зонах при отсутствии молниезащиты.

N_A=[(B+6h_x)(A^(A)+6h_x)- 7,7h²_x]n·10^-6=

=[(20 + 6 • 20) (48 + 6 • 20) - 7,7• 20²] • 6 • 10^-6 =

= 12,3 • 10^-2 поражений.

N_B = [(В + 6h_x )(A^(Б) + 6h_x ) - 7,7h_x² ]n • 10^-6 =

= [(20 + 6·20)(81 + 6·20)-7,7·20²]·6-10^-6 =15·10^-2 поражений.

В зоне молниезащиты Б количество поражений в год больше.

Ответ: Параметры зон молниезащиты указаны на рис. 1

Для зоны А: А х В х Н= 48 х 20 х 20 м; N_A= 12,3 • 10^-2 поражений.

Для зоны Б: А х В х Н= 81 х 20 х 20 м; N_Б = 12,3 • 10^-2 поражений.

Рисунок 1 – Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода, h=50м

Вопросы к обязательной контрольной работе

1. Перечислите основные задачи электротехнического персонала и определите область его ответственности.

2. Перечислите квалификационные характеристики и поясните, каким образом должно происходить обучение персонала.

3. Перечислите основные документы, которыми должен быть снабжен производственный участок.

4. Перечислите, какие объекты подлежат допуску в эксплуатацию и какими документами сопровождается допуск ЭУП.

5. Опишите систему управления электрохозяйством и поясните основные составляющие системы управления электрохозяйством

6. Опишите, каким образом происходит обеспечение безопасности эксплуатации ЭУП.

7. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации силовых генераторов и реакторов.

8. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации РУ и подстанций.

9. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации воздушных линий электропередач.

10. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации устройств РЗ и автоматики.

11. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации заземляющих устройств.

12. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации устройств молниезащиты.

13. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации конденсаторных установок.

14. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации средств контроля, измерения и учета.

15. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации сетей освещения.

16. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации электросварочных установок.

17. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации электротермических установок.

18. Перечислите общие требования, предъявляемые к эксплуатации электроустановок во взрывоопасных зонах.

Литература:

1.Сибикин, Ю. Д. Эксплуатация электроустановок / Ю. Д. Сибикин. - М. : Высшая школа «Академия», 2001 г. – 416 с.

2.Сибикин, Ю. Д. Справочник по эксплуатации электроустановок промышленных предприятий / Ю. Д. Сибикин, М. Ю. Сибикин. – М. : Высшая щкола «Академия», 2001 г. – 126 с.

3. Куценко, Г. Электробезопасность / Г. Куценко – Мн.: ДизайнПРО, 2005. – 136 с.

4. Шеховцов, В. Расчет и проектирование схем электроснабжения / В. Шеховцов – М.: Форум-Инфра-М, 2007. – 216 с.

5. Правила пользования электрической и тепловой энергией и другие нормативные документы, Мн. – Ксения, 2009

6. Лохницкий, И. Основы энергосбережения / И. Лохницкий. – Мн.: РИПО, 2004. – 164 с.

Перечень ТНПА

ТКП 339-2011 (02230) Новые правила устройства электроустановок (ПУЭ)

ТКП 181-2009 (02230) Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей

ТКП 45-4.04-2009 (02250) Системы электрооборудования жилых и общественных зданий. Правила проектирования

ТКП 427-2012 (02230) Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок