Вдосконалення системи електропостачання аеродромних вогнів злітно-посадкової смуги в світлосигнальних системах аеродрому І-ІІІ категорій

де Р_{ПС кр} - імовірність заходу на посадку «критичного ПС»;

Q_АВ(t) - імовірність застати ССА в непрацездатному стані через відмову аеродромних вогнів на проміжку часу t;

Q_CАК(t) - імовірність відмови системи автоматичного контролю (САК) технічного стану АВ за час t;

К_{Г ССА}(t) - імовірність застати ССА у працездатному стані на момент встановлення візуального контакту екіпажу з АВ ССА на проміжку часу t;

Q_ССА(t_вп) - імовірність відмови ССА за час візуального пілотування t_вп;

Q_ПЕАВ(t) - імовірність застати ССА в непрацездатному стані через відмову підсистеми електропостачання аеродромних вогнів (ПЕАВ) на проміжку часу t;

К_СМУ - коефіцієнт, який враховує захід на посадку ПС у СМУ.

Вираз (4.2.1) має такий фізичний зміст: особлива ситуація, пов'язана з відмовою ССА, потенційно може виникнути у чотирьох несумісних випадках.

Випадок 1. Посадку здійснює не «критичний ПС», і ССА перебуває в непрацездатному стані через відмову аеродромних вогнів.

Даний випадок характеризується відмовою підсистеми аеродромних вогнів у будь-якій підсистемі ССА одночасно з відмовою САК технічного стану аеродромних вогнів, що приводить до ситуації, коли ССА перебуває у непрацездатному стані, але інформація про її відмову відсутня.

Екіпаж ПС, що заходить на посадку (або злітає) бачить спотворену світлосигнальну картину, тобто взаємодіє з фактично непрацездатною ССА.

Випадок 2. Світлосигнальна система аеродрому перебуває в працездатному стані до початку візуального контакту екіпажа ПС з аеродромними вогнями, але відмова ССА відбувається на проміжку часу візуального пілотування t_вп, тобто екіпаж ПС також взаємодіє з фактично непрацездатною ССА.

Випадок 3. Світлосигнальна система аеродрому перебуває в непрацездатному стані через відмову ПЕАВ.

Інформація про відмову є, та проводиться аварійне відновлення ССА, проте є «критичне ПС», що вимагає здійснення посадки.

Випадок 4. Посадку здійснює «критичне ПС», і ССА перебуває в непрацездатному стані через відмову аеродромних вогнів (САК стану аеродромних вогнів перебуває у будь-якому стані).

Усі ці випадки розглядаються за умови правильного функціонування ергатичного комплексу «екіпаж - ПС» та радіотехнічних засобів забезпечення польотів і зв'язку за час заходу на посадку.

Значення ймовірностей К_СМУ та Р_{ПС кр} розраховуються для кожного аеродрому індивідуально за статистичними даними спостережень за визначений проміжок часу, наприклад, від року до кількох років.

Якщо записати значення ймовірностей, що знаходяться в дужках, через показники надійності ССА, то отримаємо вираз (4.2.3) для кількісної оцінки впливу надійності ССА на рівень безпеки польотів ПС.

Вихідні дані

Перед проведенням кількісної оцінки впливу надійності ССА на рівень безпеки польотів ПС необхідно визначити основні показники надійності ССА згідно відповідної методики.

Вихідними даними для кількісної оцінки впливу надійності ССА на рівень безпеки польотів ПС є:

нестаціонарний коефіцієнт аварійного використання ССА за час t - К_{АВ ССА}(t);

нестаціонарний коефіцієнт вимушеного простою ССА за час t - К_{ВП ССА}(t);

нестаціонарний коефіцієнт готовності ССА за час t - К_{Г ССА}(t);

імовірність відмови ССА за час візуального пілотування t_ВП - Q_ССА(t_вп);

імовірність заходу на посадку критичного ПС - Р_ПСкр;

коефіцієнт використання світлосигнальної системи аеродрому - К_СМУ;

час використання ССА - t;

час етапу візуального пілотування - t_вп.

В результаті розрахунку визначається значення Q_ОС(t) - імовірність виникнення особливої ситуації з вини ССА на етапі візуального пілотування в СМУ, за час використання підсистеми ССА та будується графік Q_ОС(t).

Припущення та обмеження

При проведенням кількісної оцінки впливу надійності ССА на рівень безпеки польотів ПС у даній методиці прийняті такі припущення та обмеження.

1. Для визначення імовірність виникнення особливої ситуації з вини ССА на етапі візуального пілотування Q_ОС(t) попередньо визначаються показники надійності ССА за час t = 12 годин (час між двома технічними обслуговуваннями ССА) та за час t_ВП = 30 секунд (середній час етапу візуального пілотування).

2. На цей час більшість ССА, що перебувають у експлуатації, не мають САК технічного стану АВ, отже приймемо Q_САК(t) = 1.

3. Для сучасних ССА значення ймовірності Q_ССА(t_вп) наближається до нуля, а показника К_{Г ССА}(t) - до одиниці, отже значення добутку К_{Г ССА}(t)Q_ССА(t_вп) визначається тільки значенням Q_ССА(t_вп).

4. Для побудови графіку Q_ОС(t) значення t задається на проміжку (0;12) годин, а t_вп - на проміжку (0;30) секунд.

Алгоритм кількісної оцінки впливу надійності світлосигнальної системи аеродрому на рівень безпеки польотів повітряних судів

Визначення кількісного значення показника, який характеризує рівень безпеки польотів ПС.

1. Визначаються показники надійності ССА за час t=12 годин та t_вп = 30 секунд - К_{АВ ССА}(t), К_{ВП ССА}(t), Q_ССА(t_вп).

2. Визначається імовірності заходу на посадку критичного повітряного судна Р_ПСкр згідно статистики здійснення польотів у СМУ вдень та вночі, яка ведеться диспетчерською службою, за формулою

,(4.2.1)

де N_ПСкр - кількість посадок критичних ПС в аеропорті в за певний період;

N_ПС - загальна кількість посадок в аеропорті за певний період.

3. Визначається коефіцієнт використання ССА у складних метеорологічних умовах -К_СМУ.

За визначенням, К_СМУ залежить від ряду факторів, як-то:

інтенсивність польотів в зоні аеродрому (сумарна кількість посадок (зльотів) за певний період) - N_П ;

інтенсивність польотів у СМУ (кількість посадок (зльотів) у СМУ з використанням ССА за певний період) - N_{П СМУ}.

Значення К_СМУ визначається як

.(4.2.2)

4. Вплив надійності ССА на рівень безпеки польотів ПС оцінюється за допомогою показника імовірності виникнення особливої ситуації з вини ССА під час візуального пілотування в СМУ Q_ОС(t) (2). Перепишемо формулу (1) у більш зручному для практичного застосування вигляді:

. (4.2.3)

Визначення динаміки зміни показника, який характеризує рівень безпеки польотів повітряних суден у часі.

1. Визначити показники надійності ССА за час t=(0;12) годин та t_вп = (0;30) секунд - К_{АВ ССА}(t), К_{ВП ССА}(t), Q_ССА(t_вп).

2. Визначити коефіцієнти Р_ПСкр та К_СМУ за формулами (4.2.1), (4.2.2).

3. Визначити значення Q_ОС(t), як функції часу за формулою (4.2.3).

4. Побудувати графік Q_ОС(t).

Оцінка отриманих результатів.

Отримане значення виникнення особливої ситуації з вини ССА за 12 годин Q_ОС(t) порівнюється з нормованим.

(4.2.4)

Якщо нерівність (4.2.4) виконується, можна зробити висновок про те, що ССА забезпечує нормований рівень безпеки польотів ПС за 12 годин (значення Q_ОС(t) отримане на кінець 12 години).

Якщо нерівність (4.2.4) не виконується, необхідно простежити динаміку зміни Q_ОС(t) за 12 годин. За даними графіку можна визначити відрізок часу, на протязі якого ССА задовольняє нормованим вимогам щодо безпеки польотів, та частоту технічного обслуговування ССА.

За результатами кількісного аналізу впливу надійності ССА на безпеку польотів можна запропонувати певні заходи щодо керування надійністю ССА.

Визначення та оцінка впливу надійності ССА на рівень безпеки польотів для конкретного аеропорту в межах усіх стадій життєвого циклу ССА, що дозволяє забезпечувати нормований рівень безпеки польотів на етапі візуального пілотування в СМУ.

Наукове обґрунтування для кожного конкретного аеропорту доцільності комплектування ССА такими засобами забезпечення її надійності, як

елементи з невиправдано високими, з позицій вартості, значеннями показників безвідмовності;

спеціальні дорогі системи автоматичного контролю і діагностування технічного стану аеродромних вогнів.

Наприклад, чи є рація купувати високо надійні і, як наслідок, дорогі вогні і засоби автоматичного контролю їхнього стану для аеропорту, що знаходиться в кліматичній зоні переважаючих простих метеорологічних умов.

Розробка оптимальної стратегії технічного обслуговування і ремонту ССА для конкретного аеропорту з використанням в якості критеріїв оптимальності показника безпеки польотів і матеріальні витрати на технічну експлуатацію ССА.



Визначення показників надійності підсистеми ССА за час візуального пілотування tвп=30 сек., коефіцієнтів вимушеного простою та аварійного використання:

Вплив надійності ССА на рівень безпеки польотів ПС оцінюється за допомогою показника імовірності виникнення особливої ситуації з вини ССА під час візуального пілотування в СМУ QОС(t).



Рис. 4.4 Графік залежності ймовірності виникнення особливої ситуації на борту ПС через відмову ПССА від часу

Висновки

При заданих технічних параметрах окремих елементів ССА та при періодичності перевірок 12 годин, показники надійності задовольняють вимогам державних і міжнародних НТД, це означає, що ССА в цілому забезпечує необхідний рівень безпеки польотів на етапі візуального пілотування в СМУ в день і в ночі, про що свідчить графік зображений на рис. 4.4.

У випадку коли технічні параметри окремих елементів ССА будуть мати менші значення або ж збільшиться кількість посадок-злетів у СМУ, ССА при інтервалі між перевірками системи в 12 годин не зможе забезпечити необхідний рівень безпеки польотів на етапі візуального пілотування, тому для вирішення цієї проблеми, не змінюючи технічні параметри ССА, необхідно зменшити інтервал між перевірками системи до такого значення, при якому Q_OS(t) буде мати менше значення ніж Q_inc(t).

Розділ 5. Охорона праці

Охорона праці - це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, лікувально-профілактичних, санітарно-гігієнічних заходів та засобів направлених на збереження здоров'я та працездатності людини в процесі праці.

Небезпечний виробничий чинник - це чинник, котрий в певних умовах призводить до різкого та раптового погіршення здоров'я.

Шкідливий виробничий чинник - це чинник, котрий в певних умовах призводить до погіршення здоров'я або до захворювання.

Безпека праці - це відсутність на виробництві шкідливих і небезпечних виробничих чинників.

Всі правові питання з охорони праці в нашій країні вирішуються на основі Конституції України та Закону України «Про охорону праці», Кодексу законів про працю України, Закону України «Про загальнообов'язкове державне соціальне страхування від нещасного випадку на виробництві та професійного захворювання, які спричинили втрату працездатності» та прийнятих відповідно до них нормативно-правових актів.

Закон України «Про охорону праці» визначає основні положення щодо реалізації конституційного права працівників на охорону їх життя і здоров'я у процесі трудової діяльності, на належні, безпечні і здорові умови праці, регулює за участю відповідних органів державної влади відносини між роботодавцем і працівником з питань безпеки, гігієни праці та виробничого середовища і встановлює єдиний порядок організації охорони праці в Україні.

Державна політика в галузі охорони праці визначається відповідно до Конституції України Верховною Радою України і спрямована на створення належних, безпечних і здорових умов праці, запобігання нещасним випадкам та професійним захворюванням.

Студенти електротехнічних спеціальностей повинні добре знати основи електробезпеки, основні вимоги виробничої санітарії, вміти користуватися нормативною документацією з охорони праці.

Виконання правил і норм з охорони праці забезпечує необхідну електробезпека, пожежо-та вибухобезпечність електроустановок, комфортне середовище на робочих місцях операторів, провідних виробничий процес і працівників, які обслуговують виробничі установки.

Метою даного розділу є теоретична та практична підготовка інженера-електрика до самостійного вирішення питань охорони праці як при проектуванні, так і при спорудженні та експлуатації електроустановок в системах електропостачання промислових підприємств, міст і сільського господарства.

Аналіз шкідливих і небезпечних чинників на виробництві

Електроустановки являють собою сукупність машин, апаратів, ліній їх зв'язку та допоміжного обладнання (разом із спорудами та приміщеннями, в яких вони встановлені), призначених для виробництва, перетворення, трансформації, передачі і розподілу електроенергії.

Енергія, що приводить електроустановки в дію є електричний струм. Небезпечність електричного струму полягає в тому, що людина не спроможна без спеціальних пристроїв виявити електричний струм дистанційно. Електричний струм виявляється надто пізно - коли людина вже уражена.

Небезпечним чинником, який може впливати на працівника при роботі в електроустановках є ураження електричним струмом.

Аналіз смертельних нещасних випадків на виробництві показує, що на частку уражень електричним струмом припадає до 40%, а в енергетиці - до 60%. Велика частина смертельних уражень електричним струмом (до 80%) спостерігається в електроустановках напругою до 1000 В.

Проходячи через живі тканини, електричний струм чинить термічний, електролітичний і біологічний вплив. Це призводить до різних порушень в організмі, спричиняючи як місцеве ураження тканин і органів, так і загальне ураження організму.

Види уражень електричним струмом слід розділити на дві категорії уражень електричним струмом: електричний удар і місцеві електричні травми, які різко відрізняються один від одного.

Електричний опік - виникає при проходженні через тіло людини струму значної величини (більше 1 А)

Електрометалізація шкіри - проникнення під поверхню шкіри частинок металу в наслідок розбризкування або випаровування його під дією струму, наприклад при горінні дуги.

Електроофтальмія - ураження очей внаслідок впливу ультрафіолетового випромінювання електричної дуги.

Механічні ушкодження - забиті місця, переломи та ін., при падіннях з висоти в результаті різких мимовільних рухів або втрати свідомості, викликаних дією електричного струму.

Електричний удар - спостерігається при дії малих струмів - зазвичай до декількох сотень міліампер і при відповідних не великих значення напруги - як правило, до 1000 В.

Найбільш небезпечним для людини є змінний струм частотою 50 - 60 Гц. Людина може самостійно звільнитися від струму такої частоти величиною до 10 мА, а при постійному струмі - до 25 мА.

Електричний опір тіла людини складається з опору шкіри й опору внутрішніх тканин. Найбільший опір має верхній шар шкіри (менше міліметра). Опір тіла людини - величина нелінійна, зі збільшенням прикладається напруги від 10 до 140 В він різко зменшується - від 10 тис. Ом до 800 Ом. Відповідно небезпека ураження людини збільшується. Опір тіла зменшується зі збільшенням тривалості впливу на нього струму, площі і щільності контакту з струмоведучою частиною, а також при незадовільному фізичному і психологічному стані людини. Особливо значно знижує опір тіла людини наявність алкоголю. У розрахунках з електробезпеки за найменший опір тіла людини приймають величину, рівну 1000 Ом.

Шкідливим чинником, що може впливати на працівника під час роботи в електроустановках, є електромагнітне випромінювання.

Лінії електропередачі, електрообладнання, різні електроприлади - всі технічні системи, що генерують, передають і використовують електричну енергію, створюють у навколишньому середовищі електромагнітні поля (змінні електричні і нерозривно пов'язані з ними змінні магнітні поля).

Дії електромагнітних полів промислової частоти людина піддається у виробничій, міській та побутовій зонах. Санітарними нормами встановлені гранично допустимі рівні напруженості електричного поля всередині житлових будинків, на території житлової зони. Допустимі значення напруженості електричного поля регламентуються ГОСТ 12.1.002-84.

Електробезпека

Обслуговування діючих електроустановок, проведення оперативних перемикань, виконання ремонтних, монтажних, налагоджувальних робіт і наступних випробувань повинні бути електробезпечні.

Електробезпека - система організаційних і технічних заходів і засобів, що забезпечують захист людей від шкідливого і небезпечного впливу електричного струму, електричної дуги, електромагнітного поля і статичної електрики.

Обсяг і зміст організаційних і технічних заходів, а також необхідні технічні засоби визначають виходячи з експлуатаційної напруги електроустановки, навколишнього виробничого середовища і категорії робіт. За значенням напруги електроустановки та мережі поділяють на 2 групи: напругою до 1000 В і вище 1000 В. Така класифікація, по суті, визначає відмінність в комплексі заходів і засобів, що забезпечують безпеку обслуговуючого персоналу.

Вимоги, що пред'являються до електричного обладнання, багато в чому залежать від приміщення, в якому воно експлуатується. У відношенні небезпеки ураження людей електричним струмом розрізняють виробничі приміщення з підвищеною небезпекою, особливо небезпечні та без підвищеної небезпеки.

Приміщеннями з підвищеною небезпекою вважають такі приміщення, в яких відносна вологість довгий час перевищує 75% або є струмопровідна підлога, струмопровідний пил, чи температура повітря довгий час перевищує + 30 ° С, або встановлені великі заземлені металеві конструкції і можливий одночасний дотик людини до з'єднаних з землею металоконструкціям будівель, технологічним апаратам, механізмам і т.п., з одного боку, і до металевих корпусів електрообладнання, з іншого. До таких приміщень відносять ковальські, механічні, столярні цехи, неопалювані складські приміщення і ін. Напруга електроінструменту і переносних електричних світильників, що застосовуються в приміщеннях з підвищеною небезпекою, не повинна перевищувати 42 В.

Особливо небезпечними є приміщення, що мають підвищену вологість (за виробничих умов відносна вологість у них наближається до 100%) або хімічно активне середовище, постійно або протягом певного часу руйнівно діє на ізоляцію і струмоведучі частини, а також приміщення, в яких можливе одночасна дія двох чинників, що вказують на ознаки підвищеної небезпеки виробничих приміщень. До особливо небезпечних приміщень відносять просочувальні, гальванічні, газогенераторні відділення, душові, пральні та ін. У них дозволяється працювати з електроінструментом напруга не вище 42 В при обов'язковому застосуванні засобів індивідуального захисту (діелектричних рукавичок, килимків і т.п.). Переносні світильники застосовують напругою не вище 12 В.

У приміщеннях без підвищеної небезпеки відсутні перелічені чинники, характерні для перших двох категорій приміщень. Це конторські та побутові приміщення, опалювані склади і т.п.

Роботи в діючих електроустановках з мір безпеки розділяють на наступні 4 категорії: виконувані при повному знятті напруги; при частковому знятті напруги; без зняття напруги поблизу і на струмоведучих частинах, що знаходяться під напругою; без зняття напруги удалині від струмоведучих частин, що знаходяться під напругою.

Роботою при повному знятті напруги вважається робота, яка виконується в електроустановці (або її частини), у якій з усіх струмоведучих частин (у тому числі з лінійних і кабельних вводів) знята напруга і немає незамкненого входу в сусідню електроустановку, що знаходиться під напругою.

Робота з частковим зняттям напруги - це робота, виконувана у відкритій електроустановці або в електроустановці (її частини), розташованої в окремому приміщенні, при знятій напрузі тільки з тих приєднань або їх ділянок, на яких проводиться робота, або при повному знятті напруги, але не замкненому вході до сусідньої електроустановку, що знаходиться під напругою.

Роботою без зняття напруги поблизу і на струмоведучих частинах, що знаходяться під напругою, є робота, при виконанні якої необхідні технічні або організаційні заходи, що запобігають можливість наближення працюючих людей і використовуваного ними оснащення та інструменту до струмоведучих частин на відстань, менше встановленої правилами (наприклад, для працівників, обслуговуючих контактну мережу змінного струму напругою 27,5 кВ, ця відстань дорівнює 1 м.), а також робота на струмоведучих частинах, здійснювана за допомогою ізолюючих захисних засобів і пристосувань.

Роботою без зняття напруги, що виконується далеко від струмоведучих частин, що знаходяться під напругою, вважається робота, при якій виключено випадкове наближення працюючих людей і використовуваного ними оснащення та інструменту до струмоведучих частин на небезпечну відстань і не потрібні технічні або організаційні заходи для запобігання такого наближення.

Згідно з правилами техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів до обслуговування електроустановок допускаються працівники не молодше 18 років, що пройшли медичний огляд. Всі вони повинні добре знати устаткування, схеми та особливості обслуговуваних пристроїв і ліній, мати чітке уявлення про можливі небезпеки, знати і вміло застосовувати правила техніки безпеки, вміти надавати першу долікарську допомогу потерпілому, особливо проводити штучне дихання і непрямий масаж серця. Рівень необхідних знань визначається присвоєної кваліфікаційною групою по техніці безпеки. Чим вище кваліфікаційна група, тим більше вимог пред'являються до працівника, його теоретичної та практичної підготовки.

Організаційними заходами, що забезпечують безпеку роботи в електроустановках, є: оформлення роботи; допуск до роботи; нагляд під час роботи; оформлення перерви в роботі, переведення на інше робоче місце, закінчення роботи.

Засобами захисту називаються засоби, використання яких запобігає або зменшує вплив на працюючих небезпечних чи шкідливих виробничих чинників.

Електрозахисні засоби призначені для захисту людей від ураження електричним струмом, впливу електричної дуги та електромагнітного поля (рис. 5.1). До електрозахисних засобів належать:

* ізолюючі штанги (оперативні, для накладення заземлення, вимірювальні), ізолюючі кліщі, електровимірювальні покажчики напруги для фазування;

* ізолюючі пристрої та пристосування для ремонтних робіт під напругою понад 1000 В і слюсарно-монтажний інструмент з ізолюючими рукоятками для роботи в електроустановках напругою до 1000 В;

* діелектричні рукавички, боти, калоші, килимки, ізолювальні накладки і підставки;

* індивідуальні екрануючі комплекти;

* переносні заземлення;

* огороджувальні пристрої та діелектричні ковпаки;

* плакати і знаки безпеки.

Рис. 5.1. Захисні діелектричні засоби:

а - штанги; б - ізолюючі кліщі; в - кліщі для вимірювання струму; г - покажчик напруги понад 1000 В; д - покажчик напруги до 1000 В; е - рукавички; ж - боти; з - калоші; і - килимки; и - ізолююча підставка; л - монтерський інструмент з ізольованими рукоятками.

Ізолюючі штанги виконують з міцного і високоякісного діелектрика. Вони складаються з ізольованої частині, обмежувального кільця і ручки.

Ізолюючі кліщі складаються з двох частин, кожна з яких має ізольовану робочу губку, обмежувальне кільце і ручку-захват.

Кліщі для вимірювання струму представляють собою переносний трансформатор струму з роз'ємним сердечником, вторинною обмоткою і амперметром.

Покажчик напруги понад 1000 В - це ізолююча штанга з індикатором напруги (неонової лампою або світлодіодом). Для напруги до 500 В використовують покажчики (струмошукачі) типу ТИ-2, УНН-90 або МИН-1 з неоновим лампою як індикатор.

Гумові діелектричні рукавички, боти, калоші і килимки виготовляють з високоякісної технічної гуми.

Ізолююча підставка - дерев'яний настил розміром 0,5 х 0,5 м на опорних ізоляторах. Використовується для додаткової ізоляції при операціях з запобіжниками, роз'єднувачами і т. д.

Електрозахисні засоби поділяють на основні та додаткові.

Основні - це електрозахисні засобів, ізоляція яких тривалий час витримує робочу напругу електроустановок і які дозволяють доторкатися до струмоведучих частин, що знаходяться під напругою. Тому їх виготовляють з матеріалів із стійкою діелектричної характеристикою (пластмаса, бакеліт, фарфор, ебоніт, гетинакс тощо).

Додатковими називаються засоби для захисту від напруги дотику та напруги кроку, які самі не можуть при цій напрузі забезпечити захист від ураження струмом, а застосовуються разом з основними електрозахисними засобами.

Захисним заземленням називається навмисне електричне з'єднання з землею або її еквівалентом металевих не струмоведучих частин, які можуть опинитися під напругою.

Корпуси електричних машин, трансформаторів, світильників, апаратів і інші металеві не струмоведучі частини можуть опинитися під напругою при замиканні їх струмоведучих частин на корпус. Якщо корпус при цьому не має контакту із землею, дотик до нього також небезпечно, як і дотик до фази. Якщо ж корпус заземлений, він опиниться під напругою, рівною:

(5.1)

людина, що торкається цього корпусу потрапляє під напругу дотику

(5.2)

Вище викладені вирази показують, що чим менше і тим менший струм через людину, що стоїть на землі і що торкається корпусу обладнання, що знаходиться під напругою. Таким чином, безпека забезпечується шляхом заземлення корпусу заземлювачем, що мають малий опір заземлення і малий коефіцієнт напруги дотику .

Область застосування захисного заземлення. Захисне заземлення може бути ефективно тільки в тому випадку, якщо струм замикання на землю не збільшується зі зменшенням опору заземлення. Це можливо в мережах з ізольованою нейтраллю, де при глухому замиканні на землю або на заземлений корпус струм не залежить від провідності (або опору) заземлення, а також у мережах напругою вище 1000 В із заземленою нейтраллю. В останньому випадку замикання на землю є коротким замиканням, причому спрацьовує максимальна струмовий захист.

У мережі з заземленою нейтраллю напругою до 1000 В заземлення неефективно, тому що навіть при глухому замиканні на землю струм залежить від опору заземлення і зі зменшенням останнього струм зростає. Тому Захисне заземлення застосовується в мережах напругою до 1000 В з ізольованою нейтраллю і в мережах напругою вище 1000 В як з ізольованою, так і з заземленою нейтраллю.

Розрахунок заземлюючого пристрою з використанням природного заземлення

1. Визначаємо R_Д - допустиме (нормоване) значення опору розтіканню струму в заземлювальному пристрої, згідно з ПУЕ R_Д = 4 Ом.

2. Визначаємо R_{РОЗР.Ш.З.} - розрахунковий опір розтіканню електроструму в штучному заземленні. При відомому (виміряному) природному опорі розтіканню струму в природному заземлювачі R_П.З. = 14 Ом:

(Ом).(5.3)



3. Визначаємо с_табл. - наближене значення питомого опору грунту, рекомендоване для розрахунку: за табличними даними приймаємо с_табл = 150 Ом•м.

4. Визначаємо значення К_С.В. - коефіцієнта сезонності для вертикальних заземлювачів довжиною 1_В = 3 м за згаданою кліматичною зоною III при нормальній вологості, за табличними даними приймаємо К_С.В. = 1,3.

5. Визначаємо с_розр.в. розрахунковий питомий опір ґрунту длявертикальних заземлювачів:

с_розр.в. = с_табл. • К_С.В. = 150 • 1,3 = 195 (Ом•м).(5.4)

6. Визначаємо відстань t від поверхні землі до середини заземлювача:

(м).(5.5)

7. Визначаємо R_В - опір розтіканню струму в одному вертикальному заземлювачі:

(Ом). (5.6)

8. Визначаємо п_Т.В. - теоретичне число вертикальних заземлювачів без врахування з_В.В. - коефіцієнта використання, тобто з_{В.В .}= 1:

.(5.7)

9. Визначаємо з_В.В. - коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів при розташуванні заземлювачів в один ряд, числі заземлювачів з_Т.В. = 10 та при відношенні . За табличними даними приймаємо з_В.В. = 0,568.

10. Визначаємо з_Н.В. необхідну кількість вертикальних однакових заземлювачів (стержнів) з врахуванням з_В.В.:

.(5.8)

Приймаємо з_Н.В. рівним 18.

11. Визначаємо R_P03P.B - розрахунковий опір, розтіканню струму у вертикальних заземлювачах. При з_{Н.В .}= 18 без врахування опору горизонтального заземлювача (з'єднувальної стрічки):

(Ом).(5.9)

12. Визначаємо L_B - відстань між вертикальними заземлювачами за відношенням

, звідси L_B =1•l_B = 3 м

13. Визначаємо L_3.C. - довжину з'єднувальної стрічки - горизонтального заземлювача:

L_3.C.=1,05•L_B(n_H.B. - l) = l,05 • 3(18-1) = 53,35 (м).(5.10)

14. Визначаємо значення К_С.Г. - коефіцієнт сезонності для горизонтального заземлювача, що з'єднує вертикальні заземлювачі та природний заземлювач при довжині L_3.C. = 53,35 м, при нормальній вологості ґрунту для кліматичної зони III. За табличними значеннями приймаємо К_С.Г. = 2.

15. Визначаємо с_РОЗР.Г. - розрахунковий питомий опір ґрунту для горизонтального заземлювача:

с_РОЗР.Г.= с_ТАБЛ. •K_С.Г. = 150 • 2 = 300 (Ом • м).(5.11)

16. Визначаємо R_Г. опір розтіканню струму в горизонтальному заземлювачі (з'єднувальній стрічці):

(Ом).(5.12)

17. Визначаємо - коефіцієнт використання горизонтального заземлювача при розташуванні вертикальних заземлювачів згідно з вихідними даними (в один ряд) при відношенні і необхідній кількості заземлювачів п_Н.В.= 18. За табличними даними приймаємо з_В.Г. = 0,46.

18. Визначаємо опір розтіканню струму в горизонтальному заземлювачі

(Ом).(5.13)

(Ом).(5.14)

19. Визначаємо R_ЗАГ.Ш. - загальний опір розтіканню струму в штучному та природному заземлювачах:

(Ом).(5.15)

Висновок: отримане загальне розрахункове значення опору розтіканню струму в природному та штучному заземлювачах відповідає вимогам ПУЕ, оскільки воно менше за 4 Ом.

Забезпечення пожежної і вибухової безпеки

Пожежею називається неконтрольоване горіння поза межами спеціально вогнища, що спричиняє матеріальні збитки. Згідно ГОСТ 12.1.033-81 поняття пожежна безпека означає стан об'єкта, який з установленою вірогідністю виключає можливість виникнення та розвитку пожежі та впливу на людину небезпечних чинників спричинених пожежею, а також забезпечує захист матеріальних цінностей.

Пожежна безпека на виробництві забезпечується системою запобігання пожежі яка використовує організаційні заходи та технічні засоби, а також системою пожежного захисту.

Організаційними, заходами щодо забезпечення пожежної безпеки є навчання робітників і службовців правилам пожежної безпеки, розробка і реалізація норм і правил пожежної безпеки, інструкцій про порядок роботи з пожежонебезпечними речовинами та матеріалами, виготовлення і застосування засобів наочної агітації щодо забезпечення пожежної безпеки.

Важливим заходом щодо забезпечення пожежної безпеки є організація пожежної охорони об'єкта, що передбачає профілактичний і оперативне обслуговування об'єктів, що охороняються. Істотну роль відіграють пожежно-техніческне комісії та добровільні пожежні дружини, що організовуються з числа робітників і службовців підприємства.

Інструкція з охорони праці

Виконання робіт в діючих електроустановках дозволяється робітникам не молодше 18 років, і які пройшли:

1. Попередній медичний огляд і визнані придатними виконувати електромонтажні роботи в діючих електроустановках та на висоті;

2. Навчання в закладах освіти для виконання робіт з підвищеною небезпекою (у професійно-технічних училищах, навчально-курсових комбінатах, центрах підготовки і перепідготовки робітничих кадрів, в організаціях) за затвердженою програмою;

3. Навчання та перевірку знань з електробезпеки;

4. Спеціальне навчання і атестацію за правилами пожежної безпеки;

5. Вступний інструктаж у службі охорони праці;

6. Первинний інструктаж безпосередньо на робочому місці.

Вимоги безпеки до початку роботи

1. оглянути місце роботи і перевірити справність устаткування, блокувань і засобів сигналізації. При виявленні несправностей - діяти відповідно до інструкцій;

2. переконатися в тім , що захисне заземлення надійне;

3. інструменти, використовувані при технічному обслуговуванні, повинні мати маркування і зберігатися в спеціальній шафі.

Вимоги безпеки під час роботи

1. включення і вимикання устаткування виробляється тільки особою, що знає правила ТБ;

2. при проведенні профілактичних робіт необхідно переконатися, що джерело живлення відключено;

3. перевірити без подання напруги виконання електричних з'єднувань відповідно до електричної схеми за допомогою тестера або візуально;

4. забороняється використовувати саморобні запобіжники. Наявність останніх може привести до випадків загорання та ураження електричним струмом, випадку виникнення несправності в устаткуванні забороняється самостійно їх усувати;

5. перед виконанням робіт із монтажу і демонтажу устаткування, переконатися в тому, що живляча напруга відключена, і повісити на щит табличку «НЕ ВКЛЮЧАТИ!».

Вимоги безпеки після закінчення роботи

1. по закінченні роботи виключити апаратуру відповідно до інструкції з експлуатації пристроїв;

2. джерела електроенергії для живлення при ТО вимикати тільки з дозволу посадової особи, яка відповідає за ТО;

3. виключити високу напругу на щиті живлення;

4. після закінчення ТО докласти особі, яка відповідає за ТО даного об'єкту, про завершення робіт та оформити відповідну документацію.

Вимоги безпеки в аварійних ситуаціях

1. негайно припинити роботу;

2. залишити небезпечну зону і вжити заходів з попередження подальшого розвитку аварії (відключіть електроенергію, шляхом вимикання загального рубильника чи пакетного вимикача на електрощиті приміщення, а у випадку пожежі і приточно-витяжну вентиляцію);

3. при ураженні людини електрострумом необхідно ліквідувати контакт постраждалого зі струмоведучими частинами;

4. при нещасному випадку працівники повинні надати першу медичну допомогу; повідомити про те, що трапилося, свого керівника, чи керівника ділянки, на якій відбулася аварія.

Висновки

Охорона праці відіграє важливу роль у нашому житті. Дотримання вимог та рекомендацій нормативно-технічної документації з охорони праці зменшить імовірність настання нещасного випадку на виробництві, допоможе зменшити вплив шкідливих та небезпечних чинників на виробництві, підвищить ефективність роботи працівників.

Виконання правил і норм з охорони праці забезпечує необхідну електробезпека, пожежо-і вибухобезпечність електроустановок, комфортне середовище на робочих місцях операторів, провідних виробничий процес і працівників, які обслуговують виробничі установки.

Освоєння теоретичного матеріалу з охорони праці підготує інженера-електрика до самостійного вирішення питань охорони праці як при проектуванні, так і при спорудженні та експлуатації електроустановок в системах електропостачання промислових підприємств, міст і сільського господарства.

Розділ 6. Охорона навколишнього середовища

На всіх стадіях свого розвитку людина була тісно пов'язаний з навколишнім світом. Але з тих пір як з'явилося високо індустріальне суспільство, небезпечне втручання людини в природу різко посилилося, розширився обсяг цього втручання, вона стала різноманітніше і він загрожує стати глобальною небезпекою для людства. Гідросфера, атмосфера і літосфера Землі в даний час піддається наростаючому антропогенному впливу.

Найбільш масштабним і значним є хімічне забруднення середовища невластивими їй речовинами хімічної природи. Серед них - газоподібні і аерозольні забруднювачі промислово-побутового походження. Прогресує і накопичення вуглекислого газу в атмосфері. Подальше розвиток цього процесу буде підсилювати небажану тенденцію у бік підвищення середньорічної температури на планеті. Викликає тривогу в екологів і триваюче забруднення Світового океану нафтою і нафтопродуктами, досягло вже 1/5 його загальної поверхні. Нафтове забруднення таких розмірів може викликати істотні порушення газо-і водообміну між гідросферою і атмосферою. Не викликає сумнівів і значення хімічного забруднення ґрунту пестицидами і її підвищеною кислотністю, що веде до розпаду екосистеми. У цілому всі розглянуті фактори, яким можна приписати забруднюючий ефект, впливають на процеси, відбуваються в біосфері.

Охорона навколишнього природного середовища, раціональне використання природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки життєдіяльності людини - невід'ємна умова сталого економічного та соціального розвитку України.

З цією метою Україна здійснює на своїй території екологічну політику, спрямовану на збереження безпечного для існування живої і неживої природи навколишнього середовища, захисту життя і здоров'я населення від негативного впливу, зумовленого забрудненням навколишнього природного середовища, досягнення гармонійної взаємодії суспільства і природи, охорону, раціональне використання і відтворення природних ресурсів.

Метою даного розділу є теоретична та практична підготовка інженерів-електриків до самостійного вирішення питань охорони навколишнього середовища як при проектуванні, так і при спорудженні та експлуатації електроустановок в системах електропостачання промислових підприємств, міст і сільського господарства.

Аналіз нормативно технічних документів

Завданням законодавства про охорону навколишнього природного середовища є регулювання відносин у галузі охорони, використання і відтворення природних ресурсів, забезпечення екологічної безпеки, запобігання і ліквідації негативного впливу господарської та іншої діяльності на навколишнє природне середовище, збереження природних ресурсів, генетичного фонду живої природи, ландшафтів та інших природних комплексів, унікальних територій та природних об'єктів, пов'язаних з історико-культурною спадщиною.

Відносини у галузі охорони навколишнього природного середовища в Україні регулюються Законом України «Про охорону навколишнього природного середовища», а також розроблюваними відповідно до нього земельним, водним, лісовим законодавством, законодавством про надра, про охорону атмосферного повітря, про охорону і використання рослинного і тваринного світу та іншим спеціальним законодавством.

Основними принципами охорони навколишнього природного середовища є:

а) пріоритетність вимог екологічної безпеки, обов'язковість додержання екологічних стандартів, нормативів та лімітів використання природних ресурсів при здійсненні господарської, управлінської та іншої діяльності;

б) гарантування екологічно безпечного середовища для життя і здоров'я людей;

в) запобіжний характер заходів щодо охорони навколишнього природного середовища;

г) екологізація матеріального виробництва на основі комплексності рішень у питаннях охорони навколишнього природного середовища, використання та відтворення відновлюваних природних ресурсів, широкого впровадження новітніх технологій;

д) збереження просторової та видової різноманітності і цілісності природних об'єктів і комплексів;

е) науково обґрунтоване узгодження екологічних, економічних та соціальних інтересів суспільства на основі поєднання міждисциплінарних знань екологічних, соціальних, природничих і технічних наук та прогнозування стану навколишнього природного середовища;

є) обов'язковість екологічної експертизи;

ж) гласність і демократизм при прийнятті рішень, реалізація яких впливає на стан навколишнього природного середовища, формування у населення екологічного світогляду;

з) науково обґрунтоване нормування впливу господарської та іншої діяльності на навколишнє природне середовище;

и) безоплатність загального та платність спеціального використання природних ресурсів для господарської діяльності;

і) компенсація шкоди, заподіяної порушенням законодавства про охорону навколишнього природного середовища;

ї) вирішення питань охорони навколишнього природного середовища та використання природних ресурсів з урахуванням ступеня антропогенної зміненості територій, сукупної дії факторів, що негативно впливають на екологічну обстановку;

й) поєднання заходів стимулювання і відповідальності у справі охорони навколишнього природного середовища;

к) вирішення проблем охорони навколишнього природного середовища на основі широкого міждержавного співробітництва;

л) встановлення екологічного податку, збору за спеціальне використання води, збору за спеціальне використання лісових ресурсів, плати за користування надрами відповідно до Податкового кодексу України.

Ресурсозбереження. Утилізація. Еколого-економічній збиток

Ресурсозбереження припускає комплексний підхід, органічне сполучення технологічних, економічних і соціальних напрямків інтенсифікації використання ресурсів. Це складова загального поняття «екологізація виробництва».

Екологізація виробництва включає: стимулювання ресурсозбереження, пошук принципово нових джерел енергії, маловідхідне виробництво, переробку відходів, а також процес випуску І використання товарної продукції,

В літературі, поряд із поняттям «екологізація виробництва», часто зустрічається термін «екологізація технологій».

Екологізація технологій означає впровадження у виробництво і повсякденне життя людей таких виробничих процесів, які при максимальному одержанні високоякісного продукту можуть забезпечити збереження екологічної рівноваги в природному середовищі і це будуть сприяти її забрудненню.

За Н.Ф, Реймерсом «екологізація технологій (виробництва) - це система заходів, спрямованих на запобігання негативному впливу виробничих процесів на природне середовище, здійснюваних за рахунок маловідхідних технологій».

За І.І. Дедю «екологізація технологій» - розробка і впровадження у виробництво, комунальне господарство і побут людей таких технологій, які при максимальному одержанні високоякісної продукції забезпечували б збереження екологічної рівноваги в природі, кругообіг речовин і енергії, не допускаючи забруднення навколишнього середовища.

Екологізація включає: ощадливу витрату сировини, комплексне використання природних ресурсів, створення нових технологій, що забезпечують маловідхідне виробництво, замкнуті цикли водообігу, утилізацію відходів. Отже, основними моментами екологізації є:

* ресурсозбереження;

* маловідхідне виробництво;

* технології використання й утилізації відходів;

* нові джерела енергії і палива

Ресурсозбереження - система засобів, спрямованих па виробництво і реалізацію кінцевих продуктів із мінімальною витратою речовини й енергії на всіх стадіях технологічного процесу.

До складу виробничих ресурсів входять виробничі фонди (накопичені основні й оборотні кошти виробництва), науковий потенціал, трудові (у тому числі інтелектуальні) і природні ресурси, залучені в господарський обіг.

Загальною ознакою виробничих ресурсів є їхня потенційна можливість участі у виробництві, де вони трансформуються в продукцію (конкретні споживчі цінності), а також відносна їхня обмеженість при даному рівні і темпах економічного розвитку.

Взаємозв'язок виробленої продукції з чинниками виробництва виражається в показниках ефективності використання ресурсів - ресурсомісткості продукції або ресурсовіддачі.

Ресурсоміткість розраховується як співвідношення між спожитими ресурсами і виробленою продукцією в речовинній формі або у вигляді робіт і послуг.

Наприклад, водомісткість виробництва 1 кг сталі складає 30 кг, чавуна - 5 кг, целюлози - 0,5 т; бавовни - 10 т води.

При визначенні ресурсомісткості слід також враховувати: територіальну (земельну) ємкість, повітромісткість, енергоємність, трудомісткість, ступінь забруднення навколишнього середовища, розміри порушення екосистеми.

Ресурсовіддача характеризує вихід фізичного обсягу продукції на одиницю використовуваних для виробництва ресурсів (інтегральний ресурс) або їх окремих складових.

Ефективність використання природних ресурсів оцінюється інтенсивністю природокористування, що визначається збільшенням кількості кінцевої корисної продукції на одиницю залученого у виробництво конкретного або інтегрального ресурсу, чи питомими капіталовкладеннями на відтворення цих ресурсів.

Ресурсозбереження припускає зниження витрати усіх видів ресурсів на виробництво одиниці продукції. Його варто розглядати як умову, процес, результат і показник поліпшення використання засобів виробництва і трудових ресурсів на всіх етапах виробничо-господарської діяльності об'єднань і підприємств, а також економічного і соціального розвитку регіонів і народного господарства в цілому.

Як показник, ресурсозбереження являє собою зниження ресурсомісткості виробництва або збільшення виходу кінцевої продукції з необхідних для її випуску ресурсів.

Ресурсозбереження - багатоаспектна проблема, її вирішення означає збільшення випуску продукції при незмінній або меншій витраті матеріальних ресурсів, зниження її собівартості, зростання прибутку, більш повне використання виробничих потужностей і підвищення продуктивності праці, зменшення капіталовкладень у видобувні галузі, поліпшення екологічної ситуації.

Результатом ресурсозбереження є також вивільнення з народногосподарського обігу первинних матеріальних ресурсів внаслідок їхньої заміни побіжними продуктами або відходами виробництва. Ресурсозбереження сприяє не тільки підвищенню ефективності суспільного виробництва, але й запобігає забрудненню навколишнього середовища.

Залучення в повторний господарський обіг раніше виробленої готової продукції (металевий брухт устаткування, брухт пластмас, склобій, макулатура) називається реутилізацією.

Реутилізація - повторне використання - одержання нової продукції з раніше використаної шляхом відповідної її переробки з метою одержання продукту того ж або близького складу.

В даний час в Україні ресурсозбереження, у тому числі енергозбереження - одне з основних напрямків господарської політики. Наприклад, на одиницю національного доходу витрачається більше, ніж у США: нафти і газу в 2,3 рази; енергії - у 2 рази; сталі і бавовни - у 3 рази; цементу - у 2,6 рази.

В Україні вторинні ресурси використовуються в основному на цілі, що не потребують розробки додаткових технологій.

Ресурсозбереження може стати більш ефективним при безпосередній економії вихідної сировини в процесі її переробки. Так, на 1 т вихідного корисного продукту в харчовій промисловості витрачається в декілька разів більше сировини.

Вже зараз можливо (є відповідні технічні розробки й устаткування) повторно використовувати 60% відходів, що утворюються. У майбутньому промислове виробництво буде в основному базуватися на поновлюваних і вторинних матеріальних ресурсах, і тільки для розширеного відтворення буде потрібно залучення первинної сировини.

Повторне використання матеріальних ресурсів має виняткове значення з огляду збереження або подовження часу використання запасів найважливіших руд (ресурсів, що вичерпуються).

Вся використана сировина (близько 90%) надходить в навколишнє середовище у вигляді різноманітних відходів. Цікаво, що до видобутку ці речовини в природі знаходилися в найменш розчинній, отже, найменш токсичній формі. Наприклад, метали - у вигляді малорозчинних оксидів, фтор - у вигляді фторида кальцію або фосфатів.

При одержанні металів, фосфорних добрив і ряду інших продуктів утворюється велика кількість твердих, рідких і газоподібних відходів, у яких важкі метали і фтор знаходяться в активній формі, що негативно діє на все живе.

В останні 20 років в усьому світі промисловість і транспорт викинули в навколишнє середовище свинцю більше, ніж за весь попередній період. Взагалі в результаті антропогенного навантаження в біосферу надійшло близько 20 млн. т свинцю, 14 млн. т цинку, більше 2 млн. т міді.

Вторинні матеріальні ресурси - це відходи виробництва і споживання, що на даному етапі розвитку науки і техніки можуть бути використані в народному господарстві.

Вторинні матеріальні ресурси поділяються на використовувані і невикористовувані.

До невикористовуваних вторинних матеріальних ресурсів відносять відходи, що не знаходять застосування через відсутність капіталовкладень для їхньої переробки, відсутності споживача продукції або через не розробленість технології переробки.

Одним із резервів підвищення ефективності суспільного виробництва с використання побічних або побіжних продуктів, які (на відміну від відходів) можуть бути застосовані без доробки і переробки.

Утилізація відходів - від латинського utilis - корисний - означає залучення їх у нові технологічні процеси з метою одержання корисного продукту. Тобто використання відходів як вторинної сировини, палива, добрива, будівельних матеріалів або з іншою метою.

Варто розрізняти поняття «утилізація» відходів, «реутилізація» або «рециркуляція».

Рециркуляція відходів - це їхнє багаторазове використання після переробки (металевий брухт, макулатура, склобій, мастила і т.д.).

Іноді зустрічається термін «знешкодження відходів» технологічний процес або їхня сукупність, у результаті якого токсичні речовини (або група речовин) перетворюються в нетоксичні сполуки, що не розкладаються.

Еколого-економічний збиток - це фактичні та можливі збитки в їх кількісному та якісному вираженні, включаючи додаткові витрати на ліквідацію несприятливих насідків для життєдіяльності людей, тварин, рослин і інших живих організмів, викликаних порушенням нормативів якості навколишнього природного середовища у результаті негативних дій господарської й іншої діяльності, техногенних аварій та катастроф.

У наш час оцінка еколого-економічного збитку дуже актуальна, тому що зросла увага до проблем навколишнього середовища. Всі ми хочемо жити в екологічно чистій місцевості, дихати чистим повітрям, пити чисту воду. Оцінка еколого-економічного збитку може стати ефективним механізмом щодо нормалізації екологічної обстановки в регіоні.

Еколого-економічні збитки поділяється на такі складові:

- економічний (наприклад, втрати від недоотримання продукції);

- соціально-економічний (зростання захворюваності економічно активного населення);

- соціальний (зокрема, зниження тривалості життя);

- Екологічний (зникнення біологічних видів).

Розрахунок еколого-економічного збитку

На даний час на більшості аеродромів України проводиться реконструкція, замінюються системи електропостачання та інше. При заміні старої системи електропостачання виникають відходи - старий кабель, який для економії коштів на вивезення просто закопують неподалік на території аеродрому.