Диплом распечатать Бородулин К.В. (Продление срока эксплуатации тяговых трансформаторов при реализации тяжеловесного движения на участке Бикин - Губеров), страница 10

5.4 Выбор приемлемого варианта

Сведем исходные данные для расчета годовых затрат в одну таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Исходные данные

Определим по формуле (5.1) текущие расходы, связанные с эксплуатацией тяговых трансформаторов.

_{Сведем полученные результаты в таблицу 5.2.}

_{Таблица 5.2 - Расчет текущих расходов использования тяговых трансформаторов на рассматриваемой подстанции}

Сведем данные о капитальных вложениях и текущих расходах по обоим случаям в таблицу 5.3 и проанализируем полученные результаты.

Таблица 5.3 – Капитальные вложения и текущие расходы по двум вариантам

Расходы на электрическую энергию и во втором случае выше, чем в первом, в связи с тем, что трансформаторы проработали определенный срок службы.

Расходы на обслуживание одинаковы, так как действующие трансформаторы не отработали свой полный срок эксплуатации.

Расходы на амортизационные отчисления больше в первом случае, т.к. во втором случае трансформаторы проработали определенный срок службы.

Капитальные вложения и текущие расходы суммарно по первому случаю выше, чем по второму, это значит, что предлагаемая методика по подключению трансформаторов по новым схемам экономически эффективна.

6 ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТЬ ПРИ ОСУЩЕСТВЛЕНИИ РАБОТ НА КОНТАКТНОЙ СЕТИ

Электромагнитные поля - это особая форма существования материи, определяющаяся совокупностью магнитных и электрических свойств. Основными параметрами, характеризующими электромагнитное поле, являются: длина волны, частота, скорость распространения. Электромагнитные поля охватывают нас всюду. Источники электромагнитных полей делятся на антропогенные и природные.

К антропогенным источникам электромагнитных полей относят источники низкочастотных электромагнитных полей (от 0 до 3 кГц) и источники высокочастотных полей (от 3 кГц до 300 ГГц).

Природные источники электромагнитных полей делят на две группы. Первая - поле Земли, постоянное электрическое и постоянное магнитное поле. Вторая группа - радиоволны, генерируемые космическими источниками (Солнце, звезды и т.д.), атмосферные процессы - разряды молний и т.д. Естественное электрическое поле Земли создается избыточным отрицательным зарядом на поверхности; его напряженность обычно от 100 до 500 В/м. Грозовые облака могут увеличивать напряженность поля до десятков, а то и сотен кВ/м. Вторая группа природных электромагнитных полей определяется широким диапазоном частот.

6.1 Методы защиты от электромагнитных полей

Защита человека от негативного биологического действия электромагнитных полей создается по следующим основным направлениям: организационные мероприятия; инженерно-технические мероприятия; лечебно-профилактические мероприятия (СанПиН 2.2.4.1191-03 Электромагнитные поля в производственных условиях.).

К организационным мероприятиям по защите от действия ЭМП относятся: выбор режимов работы излучающего оборудования; разработка нормативных актов, регламентирующих допустимый уровень излучения; лимитирование места и времени нахождения в зоне действия ЭМП (защита расстоянием и временем); обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМП.

Инженерно-технические защитные мероприятия строятся на применении явления экранирования электромагнитных полей непосредственно в местах нахождения человека. От электрического поля промышленной частоты, производимыми системами передачи электроэнергии, реализуется путем ввода санитарно-защитных зон для линий электропередачи и уменьшением напряженности поля в жилых зданиях и в местах допустимого длительного присутствия людей посредством применения защитных экранов. Защита от магнитного поля промышленной частоты практически возможна лишь на стадии разработки изделия или выполнения проекта объекта.

Напряженность электрического поля промышленной частоты (50 Гц) для персонала в течение всей смены не должна превосходить следующих значений:

- при присутствии человека в электрическом поле не больше 5 мин в течение суток 20-25 кВ/м.

- при присутствии человека в электрическом поле не больше 10 мин в течение одних суток 15-30 кВ/м;

- при присутствии человека в электрическом поле не больше 90 мин в течение одних суток 10-15 кВ/м;

- при присутствии человека в электрическом поле не больше 180 мин в течение одних суток 5-10 кВ/м;

- при присутствии человека в электрическом поле без ограничения времени - до 5 кВ/м;

Остальное время суток человек обязан находиться в местах, где напряженность электрического поля не превышает 5 кВ/м [23]. Нормы возможных напряженностей электромагнитных полей при осуществлении работ персоналом на частотах выше 50 Гц установлены в. Если облучение людей превышает указанные предельно допустимые уровни, то нужно использовать защитные средства.

Защита человека от опасного воздействия электромагнитного облучения реализуется рядом способов, основными из которых являются: снижение излучения непосредственно от самого источника, экранирование источника излучения, экранирование рабочего места, поглощение электромагнитной энергии, использование индивидуальных средств защиты, организационные меры защиты. Для осуществления этих способов используются: экраны, поглотительные материалы, аттенюаторы, индивидуальные средства.

6.2 Определение напряженности электрического поля контактной сети переменного тока на участке Бикин – Губерово

Выполним расчет величины напряженности электрического поля на двухпутном участке Бикин – Губерово при разной высоте от головки рельса и сравним полученные результаты с предельно - допустимым значением.

При работе на контактной сети на человека значительное влияние оказывает электрическое поле, в связи с высоким напряжением в проводах контактной сети и небольшой ширины сближения человека с контактной сетью. Количественно воздействие оценивается напряженностью электрического поля, которая сравнивается с предельно-допустимым значением и формируется безопасная зона для работы персонала [23].

Вычисление напряженности электрического поля выполняется для двух точек, одна из которых находится на уровне головы человека, стоящего на земле, рост человека составляет 1,8 м, другая - находится на уровне головы человека, работающего под напряжением с изолированной вышки на высоте 6,25 м от земли. Расчетные точки передвигаются поперек осей двух путей в пределах x=0÷8м от оси первого пути. Схема для вычисления напряженности электрического поля контактной сети двухпутного участка представлена на рисунке 6.1.

Рисунок 6.1 – Схема для расчета напряженности электрического поля

Исходные данные для выполнения расчета сведены в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 – Исходные данные для выполнения расчета напряженности электрического поля

Заменим цепную подвеску одним эквивалентным проводом в соответствии с формулой, м

(6.1)

где - количество проводов ; - радиус одного провода; - радиус окружности, по которой располагаются провода расщепленной фазы.

Радиус окружности находим по формуле, м.

(6.2)

где - среднее расстояние между контактным проводом и несущим тросом, м.

Произведем расчет по формулам (6.1) и (6.2)

м,

м.

При расстоянии м высота подвеса эквивалентного провода будет равна, м

, (6.3)

где - габарит контактного провода на перегоне, м.

м.

Для определения Е_у составим систему уравнений Максвелла, принимая во внимание, что в точке М нет заряда

, (6.4)

где - потенциальные коэффициенты; , - заряды проводов на единицу длины.

Так как высота подвеса эквивалентных проводов обоих путей одинакова: ; . Кроме того, . Следовательно первые два уравнения системы (6.4) предстанут в виде:

, (6.5)

Решение этой системы дает:

, (6.6)

Подставим значения и в третье уравнение системы, получим кВ/м

, (6.7)

Выразим коэффициенты и через координаты точки , с учетом рисунка 6.1, кВ/м

, (6.8)

Подставив систему формул (6.8) в (6.7), получим, кВ/м

, (6.9)

Вертикальная составляющая напряженности электрического поля будет равна, кВ/м