Сливка А.В. (1209024), страница 11
Текст из файла (страница 11)
При выполнении работ по эксплуатации электроустановок, поддержанию их состояния в соответствии с требованиями нормативных документов, на работников дистанции электроснабжения воздействуют опасные и вредные производственные факторы:
-
движущийся подвижной состав и транспортные средства;
-
движущиеся машины, механизмы, элементы подъемно-транспортного и другого оборудования;
-
повышенное значение напряжения электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;
-
повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
-
повышенный уровень шума на рабочем месте;
-
повышенный уровень вибрации на рабочем месте;
-
недостаточная освещенность рабочей зоны;
-
повышенная или пониженная температура, влажность и подвижность воздуха рабочей зоны;
-
нервно-психические перегрузки при выполнении работ на железнодорожных путях.
При работе обслуживающего персонала в непосредственной близости с электроустановками, находящимися под напряжением, одним из ведущих опасных факторов является электромагнитное поле.
6.1 Влияние электромагнитных полей на организм человека
Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, режима его генерации (импульсное, непрерывное), длительности воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Чем короче длина волны, тем большей энергией она обладает. Высокочастотные излучения могут ионизировать атомы или молекулы в соматических клетках – и таким образом нарушать идущие в них процессы. А электромагнитные колебания длинноволнового спектра хоть и не выбивают электроны из внешних оболочек атомов и молекул, но способны нагревать органику, приводить молекулы в тепловое движение. Причем тепло это внутреннее – находящиеся на коже чувствительные датчики его не регистрируют. Чем меньше тело, тем лучше оно воспринимает коротковолновое излучение, чем больше – тем лучше воспринимает длинноволновое. Наиболее чувствительными к действию электромагнитных полей являются центральная нервная и нейроэндокринная система [24].
Действие электромагнитного излучения на организм человека в основном определяется поглощенной в нем энергией. Известно, что излучение, попадающее на тело человека, частично отражается и частично поглощается в нем. Поглощенная часть энергии электромагнитного поля превращается в, тепловую энергию. Эта часть излучения проходит через кожу и распространяется в организме человека в зависимости от электрических свойств тканей и частоты колебаний электромагнитного поля.
Существенные различия электрических свойств кожи, подкожного жирового слоя, мышечной и других тканей обусловливают сложную картину распределения энергии излучения в организме человека. Точный расчет распределения тепловой энергии, выделяемой в организме человека при облучении, практически невозможен. Тем не менее, можно сделать следующий вывод: волны миллиметрового диапазона поглощаются поверхностными слоями кожи, сантиметрового – кожей и подкожной клетчаткой, дециметрового – внутренними органами.
Кроме теплового действия электромагнитные излучения вызывают поляризацию молекул тканей тела человека, перемещение ионов, резонанс макромолекул и биологических структур, нервные реакции и другие эффекты [17].
6.2 Защитные мероприятия, снижающие влияние электромагнитного поля на организм человека
Мероприятия по защите обслуживающего персонал от биологического действия электромагнитного поля:
-
организационные мероприятия;
-
инженерно-технические;
-
лечебно-профилактические.
К организационным мероприятиям относят:
-
защита временем;
-
защита расстоянием.
К инженерно-техническим мероприятиям относиться:
-
применение экранов;
-
заземление.
Гигиенические нормы времени пребывания человека без средств защиты в электрическом поле электроустановок промышленной частоты приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Нормы времени пребывания человека в электрическом поле
| Напряженность электрического поля, кВ/м | Время пребывания, мин |
| До 5 | Не ограничивается |
| от 5 до 10 | Не более 180 |
| от 10 до 15 | 90 |
| от 15 до 20 | 10 |
| от 20 до 25 | 5 |
Биологически активными являются электрическое и магнитное поля, напряженность которых превышает допустимое значение. Допустимая напряженность неискаженного электрического поля составляет 5 кВ/м, поэтому согласно нормам пребывание персонала без средств защиты в электрическом поле напряженностью до 5 кВ/м включительно может быть сколь угодно длительным. При большей напряженности вплоть до 25 кВ/м включительно продолжительность пребывания в поле ограничивается. Если требуется большая продолжительность пребывания в поле, чем указано в таблице 6.1, или если напряженность поля на рабочем месте превышает 25 кВ/м, работы должны производиться с применением средств защиты от воздействия поля – экранируемых костюмов или экранирующих устройств.
Пространство, в котором напряженность электрического поля превышает 5 кВ/м, называется зоной влияния электрического поля или просто зоной влияния.
Допустимая напряженность (Н) или индукция (В) магнитного поля для условий общего (на все тело) и локального (на конечности) воздействия в зависимости от продолжительности пребывания в магнитном поле определяется в соответствии с таблицей 6.2.
Таблица 6.2 – Допустимые уровни магнитного поля
| Время пребывания (час) | Допустимые уровни магнитного поля Н(А/м)/В(мкТл) при воздействии | |
| общем | локальном | |
| менее 1 | 1600/2000 | 6400/800 |
| 2 | 800/1000 | 3200/4000 |
| 4 | 400/500 | 1600/2000 |
| 8 | 80/100 | 800/1000 |
При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью магнитного поля общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.
Допустимое время пребывания в магнитном поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. При изменении режима труда и отдыха (сменная работа) предельно допустимый уровень магнитного поля не должен превышать установленный для 8-часового рабочего дня.
6.3 Расчёт напряжённости электромагнитного поля ВЛ СЦБ на человека
Для расчета и оценки ЭМВ СЦБ 10 кВ воспользуемся методикой оценки электрического влияния, изложенной в [16]. Согласно [16] потенциал электрического поля, создаваемого трехфазной линией с конкретным расположением фазовых проводов, в произвольной точке М с координатами х, y, определяется выражением (6.1), В:
(6.1)
где Д - межфазовое расстояние, м; Н – высота подвески проводов, м;
– фазовое напряжение линии ,кВ;
- потенциальные коэффициенты определяемые по формулам:
(6.2)
где r - радиус провода, м;
(6.3)
Так как высота подвеса проводов принимается одинаковой, то
Если продифференцировать φМ по x, то получим выражение для горизонтальной составляющей напряженности электрического поля, то есть
, аналогично вертикальная составляющая напряженности выходит при дифференцировании
по y.
На обслуживающий персонал, находящийся перпендикулярно проводам, действует вертикальная составляющая Еy , (ток, протекающий через человека, создается этой составляющей), поэтому необходимо найти только Еy .
После нахождения производной по переменной y, получилось выражение 6.4, кВ:
(6.4)
Исходные данные для расчёта напряженности электрического поля, создаваемого ВЛ СЦБ выполненной проводом АС-35 сведены в таблицу 6.3.
Таблица 6.3 – Исходные данные к расчёту напряженности электрического
поля создаваемого ВЛ СЦБ
| Напряжение U, кВ | Сечение провода S, мм2 | Число проводов в фазе, n | Расстояние между фазами Do, м | Высота подвеса провода Н, м |
| 10 | 35 | 3 | 0,75 | 6 |
Найдем потенциальные коэффициенты по формулам 6.2 и 6.4:
После подстановки найденных значений в формулу (6.4), получим выражение:
(6.5)
Задавая значения x, определяем по формуле, соответствующие им значения модуля Еy, кВ/м, результаты сводим -в таблицу 6.4:
Таблица 6.4 – Результаты расчета электрической составляющей электромагнитного поля ВЛ СЦБ
| y, м | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Ey при Н=6 м | 0,68 | 0,8 | 1,02 | 1,54 | 3,55 | 4,60 | 4,74 | 1,39 | 0,73 | 0,48 |
По данным таблицы 6.4 строим график зависимости Ey от y при Н=6м (рисунок 6.1).
Рисунок 6.1 – Зависимость напряжённости электрического поля под проводами ВЛ СЦБ
Допустимое значение напряженности электрического поля, при котором человек может работать длительное время, составляет 5 кВ/м. При напряженности Е > 10–15 кВ/м происходят физиологические изменения в организме человека, связанные с воздействием на нервную и сердечно-сосудистую системы, мышечную ткань и другие органы. При этом меняется кровяное давление, пульс, может появиться аритмия сердца, повышенная нервная возбудимость.
Как видно из таблицы 6.4, напряженность электрического поля, создаваемого ВЛ СЦБ выполненной проводом марки АС - 35, превышает допустимые значения только вблизи самого провода (на расстоянии 50 см и ближе).
На расстоянии 1,8 м от земли (высота человека в полный рост), напряженность электрического поля не превышает допустимых значений, а следовательно, наличие санитарно-гигиенической зоны не требуется.
7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ВНЕДРЕНИЮ ТРАНФСОРМАТОРОВ ОЛ-10 НА УЧАСТКЕ ХАБАРОВСК II – ДОРМИДОНТОВКА.
В данном разделе проводится технико-экономическое обоснование мероприятий, по повышению надёжности устройств электроснабжения СЦБ участка Хабаровск II – Дормидонтовка путём внедрения трансформаторов ОЛ -10 вместо имеющихся ОМ-10, на протяжении всей линии участка.
Капитальные вложения на внедрение трансформаторов ОЛ-10 определяются на основе действующих рыночных цен по “прайс-листам” продавца[18]. Согласно полученным данным из ОАО “Свердловский завод трансформаторов тока”, стоимость ОЛ-10 составляет 33700 тыс. рублей.
Основным критерием экономической оценки эффективности внедрения трансформаторов ОЛ-10 является срок окупаемости, который рассчитывают по формуле, год:















