23.05.05 (1235025), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Рассмотрим систему ЭУП разработанную совместно РГУПС, Северо-Кавказкой железной дорогой и ЦЭ МПС в 1975 году. Позднее доработана ВНИИЖТ, МИИТ и организацией Трансэлектропроект. Опыт эксплуатации показал состоятельность данной разработки, ее достоинства для действующий системы тяги очевидны [5].
К преимуществам данной системы относятся:
- экономия электроэнергии на нужды тягового электроподвижного состава. При использовании на Северо-Кавказкой железной дороге в 1988 году система с ЭУП обеспечила экономию более 25000 кВт·ч в годна километр путей четного и нечетного направлений.
- повышение уровня электробезопасности за счет уменьшения потенциала рельса (приблизительно в 2 раза).
- снижения влияния на смежные строения индукционного влияния (приблизительно в 2 раза).
- за счет стабилизации уровня напряжения в КС, в том числе при высоких значениях токов снижение сопротивления КС (приблизительно в 2 раза), следовательно, стала возможно увеличивать расстояние между ТП при последующем строительстве.
За счет электромагнитной связи между УП,ЭП и контактной подвеской чьи наводимые токи противоположны по вектору, способствуют уменьшению полного сопротивления в КС за счет уменьшения результирующей напряженности электромагнитного поля. Также данная технология уменьшает потери напряжения и уровень электромагнитного влияния на смежные линии. Это в свою очередь позволяет применять подвеску меньшего сечения с последующим сокращением расхода медного эквивалента проводов. Также уменьшаются потенциалы и токи, протекающие в рельсах, что влечет благоприятную тенденцию роста условий электробезопасности и повышение устойчивости работы устройств автоблокировки. [12].
К недостаткам же стоит отнести более сложное обслуживание за счет усложнения конструкции КС, что влечет увеличение числа аварийных режимов, таких как обрыв ЭП и УП. При таких режимах сопротивление сети резко возрастает, что повлечет серьезные проблемы для работы устройств автоматики и телемеханики[9].
Конструкция системы с ЭУП позволяет работать с напряжением тяговой сети в 25 кВ и выглядит следующим образом (рисунок15.4). здесь совместно с КП на опорах КС с полевой стороны подвешиваются УП и ЭП (обратный) совместно с проводами системы ДПР.
Рисунок 4.2 – Расположение проводов системы с ЭУП
Применяют два типа установки заземления данной системы. В первом случае ЭП заземлен на на нулевые точки дроссель трансформаторов (ДТ) на взаимном удалении в 4 км, при том что токи в данных изолируемых спусках протекает в момент прохода состава по участку.
Второй случай рассматривает заземление экранирующего провода на индивидуальные заземлители. Положительный эффект данного метода заключается в том, что ЭП не связан с рельсом и его можно использовать как групповой спуск.
Таблица 4.4 – отчет программы «КОРТЭС» расчета по графику движения
| Время расчета, мин: начало | 0 | продолжительность 1440; шаг 1,0 |
| Температура воздуха, °C | 40 | |
| Использованы графики движения | путей 1-го, 2-го | |
| Расход энергии: активная, кВт·ч реактивная, квар·ч |
84559 66955 |
потери в тяговой сети19215 кВч ( 2,4% ) |
| Ограничив. коэффициент нагрузки | 0,65 | (1,5 10 мин) ЭЧЭ Уссурийск |
| температура трансформатора, °C | 67 | (95°Смасл.) ЭЧЭ Уссурийск |
| Напряжения, кВ: минимальное среднее 3-мин |
21,79 22,94 |
1-й путь поезд 7 на 9201,42 км 2-й путь поезд 10 на 9198,95 |
| Ограничивающая температура, °C: в контактной сети в отсасывающей линии |
40 56 |
Уровень напряжения на пантографе соответствует заявленному в [1]. Анализируя расчет с применением ЭУП на участке Уссурийск - Надеждинскаяделаем вывод:
- потери в КС упали до уровня 2,4% (19215 кВт ч), без ЭУП 2,7% (20653 кВч);
- минимальный уровень напряжения составил 22,94 кВ, без ЭУП 21,97;
- температура проводов КС равна 40 °C, в в отсасывающей линии 56 °C, без ЭУП 44 °C и 54 °C соответственно.
Для уверенности в расчетах смоделируем для случая КС с ЭУП суточную пропускную способность в подпрограмме «Расчеты рабочих режимов и пропускной способности системы»(KA_PN).
Таблица 4.5 – отчет программы «КОРТЭС» основных характеристик пропускной способности участка Уссурийск - Надежденская
| Вид расчета А (по пропускной способности) | Допустимые интнрвалы в период интенсивной работы | |
| Схема питания | Резерв отключен | ПС, ППС включенны |
| Параллельный график: | 1-й путь, неч., 80 п. 2-й путь, чет., 80п. | Qнб=4000 т; Qср=8000 т Qнб=12000 т; Qср=8000 т |
| Категория поездов: | Грузовые | |
| Продолжительность «окна» | 120 мин | |
| Интервал, мин: | Заданный 14 | По расчету 18 |
В результате расчетов делаем вывод, что при поэтапном применении системы с ЭУП задача повышения грузооборота выполняется. Далее при применении, но при применении лишь данного метода не обеспечит запас мощности на будущий рост грузооборота по данному участку, значит данный метод стоит комбинировать с другими во избежание прекращения прироста перевозочных мощностей данного участка.
5 МЕРОПРИЯТИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК
5.1 Анализ вредных и опасных факторов, влияющих на персонал в пределах тяговой подстанции
В соответствии с ФЗ [11]тяговая подстанция является объектом, который должен удовлетворять требованиям безопасности и экологии. При эксплуатации ТП на работников воздействуют опасные и вредные факторы. Вредным производственным фактором является фактор, воздействие которого на человека ведет к появлению и развитию заболеваний и снижению работоспособности. Опасными факторами являются такие, которые, воздействуя на человека, могут привести к тяжелым травмам или смертельному исходу. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на следующие группы:
- физические;
- химические;
- биологические.
К вредным физическим факторам, действующим на работников ТП, относятся шум, электромагнитные поля, недостаточное и некачественное освещение, несоответствие нормам показателей микроклимата в помещении, вредные пары аккумуляторной батареи, трансформаторное масло и т.д.
К опасным факторам, действующим на работников ТП, относятся действие на организм человека электрического тока, работа на высоте, работа вблизи электроподвижного состава, работа с грузоподъемными механизмами и аппаратами, приводы которых имеют мощные пружины.
Анализ опасности поражения электрическим током сводится к определению значений тока, протекающего через тело человека в различных условиях [12].
Опасность поражения зависит от ряда факторов:
1. Напряжение сети.
2. Путь тока в теле человека.
3. Схемы самой сети.
4. Режима работы ее нейтрали.
5. Степени изоляции токоведущих частей от земли.
6. Емкости токоведущих частей относительно земли.
Электрический ток, проходящий через тело человека, оказывает термическое, электролитическое и биологическое воздействие. Нормирование осуществляется по [12], защита обеспечивается выполнением ряда организационных и технических мероприятий. Эти мероприятия обеспечивают электробезопасность персонала при обслуживании электроустановок, предотвращает ошибочные действия персонала при эксплуатации электрооборудования. Работники ТП подвергаются ежегодной проверке знаний ПТЭ и ПТБ, с ними проводятся занятия по тех.учебе и противоаварийные тренировки.
Электрическое поле частотой 50 Гц и напряженностью до 5 кВ/м не оказывает на организм человека вредного воздействия, поэтому время пребывания персонала в нем не нормируется. При напряженности более 5 кВ/м время пребывания регламентируется ПОТЭЭ от 04.08.14. В электрическом поле постоянного тока напряженностью менее 20 кВ/м время пребывания не ограничено при применении средств защиты. При напряжении выше 25 кВ/м максимальное время в электроустановках не должно превышать 3 часа. Защиту обеспечивают рациональной организацией труда и применением защитных экранов.
Создание нормального микроклимата на рабочем месте обуславливает производительность и качество выполняемой работы. Микроклимат внутри помещения нормируется. Температура окружающего воздуха может колебаться от + 18° до + 23° при относительной его влажности 65%, скорость движения воздуха не более 0,3 м/сек. Для нормализации микроклимата на ТП устанавливается общеобменная и местная вентиляция, а также электрическое отопление для поддержания температурного режима.
Основным источником шума на ТП являются вентиляционные установки помещения, преобразовательных агрегатов и аккумуляторной батареи. Характеристикой постоянного шума на рабочих местах является уровень звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами: 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Защита от шума в помещениях осуществляется применением специальных звукопоглощающих материалов, рациональным размещением рабочих мест и мест отдыха [13].
Химическое воздействие на организм человека оказывают вредные вещества, выделяющиеся при нагреве изоляционных и лакокрасочных материалов.
Содержание этих веществ в воздухе без превышения ПДК обуславливается работой электроустановок в нормальном режиме. В процессе эксплуатации аккумуляторной батареи в воздух рабочей зоны выделяются вредные вещества (водород, пары серной кислоты, прочие примеси). Водород выделяется как в чистом виде, так и в виде ядовитых соединений. Его опасность заключается в снижении концентрации кислорода и воздухе. Допустимые концентрации:
- водорода в помещении – 5
;
- углерода оксид 20
;
- пары серной кислоты (H2SO4) - 1
.
К психологическим факторам относятся нервно-психические нагрузки, связанные с важностью принимаемых решений, факторы, связанные с неправильной организацией труда. Для снижения их воздействия необходимо проводить обучение персонала, правильно организовывать труд и рабочее место, наличие регламентированных перерывов в работе и комнат отдыха.
Биологические факторы представляют собой микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибки), появляющиеся из-за нарушения правил личной гигиены, санитарного состояния помещения, неисправности сантехнических коммуникаций.
Влияние физических, особенно электромагнитных, полей на биосферу разнообразно и многогранно. В результате антропогенной деятельности увеличивается общий электромагнитный фон окружающей природной среды не только в количественном, но и в качественном отношении.
Рассматривая данные о вредном и опасном влиянии производственных факторов сделаем вывод о наихудших последствиях для персонала, которые они смогут повлечь. Примем ЭМП ведущим из них.
5.2 Защита от электромагнитных полей
В соответствии с санитарными нормами [13]. Электромагнитное поле, как особая форма существования материи, характеризуется целым рядом параметров - частотой, напряженностью электрического и магнитного полей, фазой, поляризацией, видом модуляции, структурой и т. д. Биологическая активность всех перечисленных параметров доказана еще в 1960-х годах, такими учеными как, Дубров А.П., Копанев и другие. Каждый из них рассматривал влияние на различные органы и степень вреда, приносимый им.Уровень воздействия учтен в предельно допустимых уровнях.
Длина электромагнитных волн от 107 км до 10-11 см. Принято нормировать электромагнитные поля отдельно для производственного персонала и населения, т.е. людей профессионально связанных и несвязанных с производством и работой в электромагнитных полях. Учитывая, что облучение населения может производиться круглосуточно, а производственный персонал попадает в поле действия электромагнитных полей только на производстве. В связи с этим предельно допустимые уровни для производственного персонала в 2...3 раза выше, чем для населения.
Предельно допустимые уровни электромагнитных полей на производстве не должны превышать на рабочих местах производственного персонала [14,15]. Обобщенные санитарно-гигиенические нормативы воздействия электромагнитных полей приведены в таблице9.1.
Для условий воздействия импульсных магнитных полей 50 предельно допустимые уровни амплитудного значения напряженности поля (Н_ПДУ) дифференцированы в зависимости от общей продолжительности воздействия за рабочую смену (Т) и характеристики импульсных режимов генерации:














