Гайдук В.А. 23.05.05 2016 (1235002), страница 11
Текст из файла (страница 11)
где Са – стоимость амортизационных отчислений; Стек – стоимость обслуживания оборудования.
Амортизационные отчисления на оборудования подстанции, тыс. руб., определяется по формуле:
(7.7)
где Соб – стоимость оборудования, тыс. руб.; а0 – норма амортизационных отчислений, %, а0 = 5,6 %.
Подставляя найденное значение стоимости оборудования в формулу (7.7), получим:
тыс. руб.
Стоимость обслуживания оборудования составляет 1 % от стоимости оборудования.
Таким образом, подставляя полученные значения в формулу (7.6), получим:
тыс. руб.
7.3 Определение экономического эффекта от модернизации участка Волочаевка – Хабаровск – 2
Экономический эффект включает дополнительные доходы, полученные от увеличения веса поезда за счет модернизации устройств системы тягового электроснабжения, находится по формуле [28]:
(7.8)
где
– количество поездов за сутки в грузовом движении;
– увеличение веса поезда после модернизации участка; Lуч – длина модернизируемого участка, (L=135 км);
– доходная ставка дороги,
;
– коэффициент, учитывающий отношение масс поезда нетто к массе поезда брутто, по данным ДВЖД
.
Усиление системы тягового электроснабжения позволяет увеличить среднюю массу грузового поезда на 3300 тонн.
Дополнительные доходы от увеличения объема перевозок при модернизации участка Волочаевка – Хабаровск - 2:
Дополнительные доходы всей инфраструктуры в целом при пропуске тяжеловесных поездов:
тыс. руб.
Дополнительные доходы, приходящиеся на долю хозяйства электроснабжения, определяем на основе его значимости в расходах дороги (7 -10%), составляет:
тыс. руб.
7.4 Расчет срока окупаемости модернизации
Экономическое обоснование предусматривает расчёт срока окупаемости работ по модернизации участка, которые осуществляются в течение года одноэтапным вложением средств. Срок окупаемости определяется по формуле:
, (7.9)
где
- единовременные капитальные вложения в модернизацию участка;
– экономический эффект от модернизации участка;
- текущие расходы на содержание и обслуживание.
Таким образом, срок окупаемости модернизации участка Волочаевка – Хабаровск – 2 составит:
года.
Следовательно, модернизация эффективна [28].
8 ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА РАБОТНИКОВ ОТКРЫТОГО РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА И ЗАЩИТА ОТ НЕГО
8.1 Анализ вредных факторов, сопутствующих производственному процессу при работе в ОРУ
Железнодорожный транспорт является отраслью, связанной с повышенной опасностью, где в процессе труда работники оказываются под воздействием многих вредных и опасных факторов. Согласно терминологии, приведенной в [30], вредный фактор рабочей среды — это фактор среды и трудового процесса, воздействие которого на работника может вызывать профессиональное заболевание или другое нарушение состояния здоровья, повреждение здоровья потомства. При работе по эксплуатации электроустановок открытого распределительного устройства на работников могут оказывать влияние следующие факторы производственной среды:
-
повышенное значение напряжения электрической цепи;
-
повышенный уровень шума на рабочем месте;
-
недостаточная освещенность рабочей зоны;
-
повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
-
повышенная или пониженная температура, относительная влажность воздуха рабочей зоны.
При аварийных ситуациях на тяговых подстанциях на работников могут воздействовать опасные факторы пожара или взрыва.
На территории ОРУ находится большое количество источников электромагнитного поля (ЭМП). К ним относятся коммутационные аппараты (выключатели, разъединители), трансформаторы, устройства защиты и автоматики. Обслуживающий персонал подстанции, работающий в непосредственной близости с данными электроустановками, находящимися под напряжением, оказывается под негативным влиянием электромагнитного излучения (ЭМИ).
В ходе данной дипломной работы предлагается усиление системы тягового электроснабжения участка Икура – Кругликово за счет установки дополнительного тягового трансформатора на подстанции Хабаровск–2. Следствием данной меры усиления будет являться повышенное воздействие электромагнитного поля на работников тяговой подстанции.
Перейдем к рассмотрению электромагнитного излучения и его влияния на организм человека.
8.2 Электромагнитное излучение. Влияние электромагнитных полей на организм человека
К ЭМП промышленной частоты относятся линии электропередач (ЛЭП) напряжением до 1150 кВ, открытые распределительные устройства, включающие коммутационные аппараты, устройства защиты и автоматики, измерительные приборы. Они являются источниками электрических и магнитных полей промышленной частоты (50 Гц) [30].
Согласно [31], единицами ЭМП являются: частота f (Гц), напряженность электрического поля Е (В/м), напряженность fH (А/м), плотность потока энергии J (Вт/м2). В ЭМП существуют три зоны, которые различаются по расстоянию от источника ЭМП.
-
Зона индукции имеет радиус, равный
, (8.1)
где
– длина волны электромагнитного излучения.
В этой зоне электромагнитная волна не сформирована и поэтому на человека действует независимо друг от друга напряженность электрического и магнитного полей.
-
Зона интерференции (промежуточная) имеет радиус, определяемый по формуле
, (8.2)
В этой зоне одновременно воздействуют на человека напряженность электрического, магнитного поля, а также плотность потока энергии.
-
Дальняя зона характеризуется тем, что это зона сформировавшейся электромагнитной волны. В этой зоне на человека воздействуют только энергетическая составляющая ЭМП – плотность потока энергии. Если ЭМП имеет сверхвысокие частоты (СВЧ), то практически он создает вокруг себя зону энергетического воздействия – дальнюю зону, имеющую радиус:
, (8.3)
Знание длин волн ЭМП, формируемых источником, дает возможность выбора приборов контроля ЭМИ. Для низкочастотных источников ЭМП необходимо использовать приборы, измеряющие электрическую и магнитную составляющие ЭМП, для СВЧ-диапазона – приборы, позволяющие измерить плотность потока энергии ЭМП [31].
Степень воздействия электромагнитных полей на организм человека от длительности воздействия, напряженности и интенсивности поля, частоты колебаний, режима генерации (непрерывное, импульсное). Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Чем короче длина волны, тем большей энергией она обладает. Высокочастотные излучения могут ионизировать атомы или молекулы в клетках – и таким образом нарушать идущие в них процессы. А электромагнитные колебания длинноволнового спектра способны нагревать органику, приводить молекулы во внутреннее тепловое движение. Чем меньше тело, тем лучше оно воспринимает коротковолновое излучение, чем больше – длинноволновое [31].
Длительное действие таких полей приводит к расстройствам, которые субъективно выражаются жалобами на головную боль в височной и затылочной области, вялость, расстройство сна, снижение памяти, повышенную раздражительность, апатию, боли в области сердца. Для хронического воздействия ЭМП промышленной частоты характерны нарушения ритма и замедление частоты сердечных сокращений. У работающих с ЭМП промышленной частоты могут наблюдаться функциональные нарушения в ЦНС и сердечно-сосудистой системе, в составе крови. [30].
По своим биофизическим свойствам ткани организма неоднородны, поэтому может возникнуть неравномерный нагрев на границе раздела с высоким и низким содержанием воды, что определяет высокий и низкий коэффициент поглощения энергии. Это может привести к образованию стоячих волн и локальному перегреву ткани, особенно с плохой терморегуляцией (хрусталик, желчный пузырь, кишечник, семенники) [31].
Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводящее к возникновению катаракты, а умеренных – к изменению сетчатки глаза.
Чтобы обезопасить работающий персонал ОРУ необходимо ограничить действие ЭМП.
Рассмотрим защитные мероприятия, ограничивающие негативное воздействие ЭМП на организм человека.
8.3 Защитные мероприятия, снижающие влияние электромагнитного поля на организм человека
Мероприятия по защите обслуживающего персонал от действия электромагнитного поля:
-
организационные мероприятия;
-
инженерно-технические;
-
лечебно-профилактические.
К организационным мероприятиям относят:
-
защита временем;
-
защита расстоянием.
К инженерно-техническим мероприятиям относится:
-
применение экранов;
-
заземление.
К организационным мероприятиям по защите от действия ЭМП относятся: выбор режимов работы излучающего оборудования, обеспечивающего уровень излучения, не превышающий предельно допустимый, ограничение места и времени нахождения в зоне действия ЭМП (защита расстоянием и временем), обозначение и ограждение зон с повышенным уровнем ЭМП.
Нормирование ЭМП промышленной частоты осуществляют по предельно допустимым уровням напряженности электрического и магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребывания в нем и регламентируются [32] и [33].
Нормы времени пребывания человека без средств защиты в электрическом поле электроустановок промышленной частоты приведены в таблице 8.1 [33].
Таблица 8.1 – Нормы времени пребывания человека в электрическом поле
| Напряженность электрического поля, кВ/м | Время пребывания, мин |
| До 5 | Не ограничивается |
| Свыше 5 до 10 | Не более 180 |
Окончание таблицы 8.1
| 10 до 15 | 90 |
| 15 до 20 | 10 |
| 20 до 25 | 5 |
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 8.2 [32].
Таблица 8.2 – 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 |
Биологически активными являются электрическое и магнитное поля, напряженность которых превышает допустимое значение. Допустимая напряженность 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 8.1, 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.
Допустимое время пребывания в электромагнитном поле может быть реализовано одноразово или дробно в течение рабочего дня. Приведенное время не должно превышать 8 ч. При напряженностях в интервале больше 5 до 20 кВ/м включительно допустимое время пребывания в ЭП Т (час) рассчитывается по формуле:
, (8.4)
где Е - напряженность ЭП в контролируемой зоне, кВ/м; Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности, ч.
Как известно, при напряженности
10 – 15 кВ/м
происходят физиологические изменения в организме человека [31]. Произведем расчет допустимого времени пребывания обслуживающего персонала тяговой подстанции в зоне действия ЭМП при напряженностях, равных 10 кВ/м и 15 кВ/м:















