Розрахунок силової частини імпульсної системи керування тяговими двигунами вагонів метрополітену

до складу витрат входять всі види поточних і одноразових витрат;

при визначенні сукупних витрат на захід, що охоплює розробку, виробництво і використання нової техніки, не допускається повторне урахування витрат;

в розрахунках витрат необхідно враховувати їхню динаміку по всім рокам розрахункового періоду.

Витрати на реалізацію заходів НТП за розрахунковий період включають витрати при виробництві та використанні продукції

, (4.4)

де - витрати при виробництві нової техніки на основі заходу НТП за розрахунковий період;

- витрати при використанні нової техніки (без урахування витрат на придбання самої продукції) за розрахунковий період.

Витрати при виробництві та використанні нової техніки розраховуються однаково

(4.5)

де - витрати всіх ресурсів у рік t (включаючи витрати на отримання супутніх результатів);

ut- поточні витрати при виробництві (використанні) нової техніки у рік t без урахування амортизаційних відрахувань на реновацію;

kt- одноразові витрати при виробництві (використанні) нової техніки у рік t;

лt-залишкова вартість (ліквідаційне сальдо) основних фондів, вибуваючих у рік t.

До складу одноразових витрат на здійснення заходу НТП включають як капітальні вкладення, так і інші витрати одноразової дії, необхідні для створення і використання продукції по заходу НТП незалежно від джерел фінансування. До них відносяться витрати на:

науково-дослідні, експериментальні, конструкторські, технологічні і проектні роботи;

засвоєння виробництва і доопрацювання дослідних зразків продукції, виготовлення моделі і макетів знарядь праці;

придбання, доставку, монтаж, налагоджування і освоєння обладнання;

будівництво або реконструкцію будинків і споруд, виробничі площі та інші елементи основних фондів, зв'язані з здійсненням заходу.

Склад поточних витрат, що враховуються при визначенні економічного ефекту заходу НТП, визначається:

по експлуатаційній діяльності - номенклатурою витрат по основній діяльності залізниць;

по промисловим підприємствам - прийнятим порядком калькулювання собівартості.

При цьому до поточних витрат не включають амортизаційні відрахування на реновацію основних виробничих фондів.

4.3 Розрахунок показників використання

За базовий вагон метрополітену обрано вагон серії 81-717 який приводиться в рух 4-ма ТЕД типу ДК117 з послідовним збудженням. Склад формується з одних моторних вагонів які керуються за системою багатьох одиниць.

Розрахунок програми технічного обслуговування та ремонту вагонів метрополітену будемо виконувати для електродепо «Харківське», яке обслуговує лінію станція Сирець - Червоний хутір довжиною 23,86 км.

Програма технічного обслуговування та ремонту вагонів розраховується виходячи із загального пробігу на лінії обертання вагонів та встановлених норм пробігу між технічним обслуговуванням та ремонтами за формулами:

Пробіг поїзду за рік визначається за формулою:

(4.7)

де Sл - середньодобовий пробіг поїзду метрополітену, за даними депо Харківське складає 395,2 км;

Ме - експлуатаційний парк поїздів метрополітену, за даними депо Харківське складає 18 поїздів.

За формулою (4.7) визначаємо лінійний пробіг поїздів метрополітену:

365*395,2*18 = 2596464 поїздо-км

При визначенні економічної ефективності модернізації вагонів метрополітену знаходимо лише ту частину витрат, яка змінюється в порівняльних варіантах. В даному випадку при заміні контакторно-реостатної системи управління ТЕД на систему імпульсного управління витрати на ремонт зменшаться на 10% за рахунок застосування більш надійних в експлуатації

безконтактних приладів IGBT модулів.

Витрати на ремонт електропоїздів залежать від величини річного пробігу та удільних витрат на ремонт поїзду, які приходяться на 1 км пробігу, і визначаються за формулою:

 (4.8)

де - удільні витрати на ремонт поїзда на 1 км пробігу в коп., рівне 125 коп. (за даними депо Харківське) для базового варіанту та 110 коп. для нового варіанту.

грн.

грн.

Витрати електроенергії на тягу поїздів визначаються за формулою:

(4.10)

де - питомі витрати енергії, для нового і базового варіанту визначаються з залежності наведеної в пункті 4.1, ;

0,32 - вартість 1 кВт*г.

Питомі витрати енергії, для базового і нового варіанту при дільничній швидкості 42,6 км/г відповідно рисунка 4.1, дорівнюють для базового - 15, а для нового - 6.

грн.

грн.

Результати розрахунку експлуатаційних витрат заносимо в таблицю 4.1.

Таблиця 4.1 - Результати розрахунку експлуатаційних витрат

Витрати, тис. грн в рік	Електропоїзди
	Базовий	Новий
Витрати на ремонт Витрати на електроенергії	3245580 4415040	2856110 1766016
Всього	7660620	4621126

В даній таблиці були наведені розрахунки витрат на ремонт і електроенергію електропоїзда до і після модернізації.

4.4 Розрахунок капітальних витрат

В відповідності до того, що новий вагон метрополітену серії 81-717 створюється на базі старого, тому його ціна зміниться в результаті добавлення вартості нового обладнання. Величина, на яку підвищиться вартість, буде дорівнювати різниці вартостей встановленого та знімаємого обладнання та вартість монтажних та демонтажних робіт. Вартість встановленого обладнання на вагон метрополітену серії 81-717 приведена в таблиці 4.2, а вартість обладнання яке знімаємо в таблиці 4.3.

Вартість силового обладнання, яке встановлюємо на один вагон складає 249000 грн.

Таблиця 4.2 -Вартість силового обладнання, яке встановлюємо на електропотяг

Обладнання	Тип	Кількість	Ціна одиниці, в грн	Сума в грн
Керовані IGBT модулі	СМ1200НА	40	750	30000
Діоди	ВЛ2-2	40	100	4000
Дроселі		20	400	8000
Конденсатори		20	350	7000
Цифрова система управління	СУ-01	10	20000	200000
Всього	249000

Таблиця 4.3 - Вартість обладнання, яке знімаємо

Обладнання	Тип	Кількість	Вартість одиниці, грн	Сума, грн
Реостатний контролер Перемикач Контактори Індуктивний шунт Пускогальмівні резистори	ЄКГ-39 ПКГ-761Б ЛК-761 ИШ-15А КФ-47А	1 1 5 5 1	4000 4000 1000 3500 2500	4000 4000 5000 17500 2500
Всього				19200

Загальна вартість капітальних витрат на один вагон визначається за формулою:

К1 ел.п = Цобл + Змонт + Здемон - ЦСУ (4.11)

де Цобл - вартість обладнання, яке встановлюємо, грн;

Змонт - витрати на монтажні роботи, грн;

Здемон - витрати на демонтажні роботи, грн.

ЦСУ - вартість обладнання яке знімаємо (таблиця 4.3), грн.

Вартість монтажних і демонтажних робіт визначається за формулою:

Змонт(демон) = ЗПосн + ЗПдод + ОТЧ (4.12)

де ЗПосн - основні витрати, які визначаються як добуток вартості погодинної оплати праці слюсаря IV розряду на час монтажних та демонтажних робіт:

ЗПосн = Сч*tмонт(демон) (4.13)

ЗПосн = 5*120 = 600 грн.

де ЗПдод - додаткові витрати приймаємо 10% від основних;

ЗСВ - загальний соціальний внесок становить 18%.

ЗПдод = 600*0,1 = 60 грн

ЗСВ = 0,18(600 + 60) = 118,8 грн.

Змонт = 600 + 60 + 118,8 =778,8 грн.

Здемонт =600 + 60 + 118,8 = 778,8 грн.

За формулою (4.11) визначаємо загальну вартість капітальних витрат на один електропоїзд:

К1 ел.п = 249000 + 778,8 + 778,8 - 19200·0,6 = 239037,6 грн.

Загальна вартість капітальних витрат по всьому експлуатаційному парку складає:

Кпарк = К1 ел.п * Ме (4.14)

Кл = 239037,6 18=4302676,8 грн.

4.5 Розрахунок економічного ефекту

Економічний ефект, що характеризується стабільністю техніко-економічних показників (обсягу виробництва, показників якості, витрат і результатів) розраховують за формулою:

(4.15)

де - експлуатаційні витрати до модернізації;

- експлуатаційні витрати після модернізації;

- капітальні витрати.

При розрахунку економічного ефекту проводиться обов'язкове приведення різночасових витрат і результатів до єдиного для всіх варіантів реалізації заходу НТП моменту часу - розрахунковому року tр. Приведення різночасових витрат і результатів всіх років періоду реалізації до розрахункового року здійснюється шляхом множення їхньої величини за кожний рік на коефіцієнт приведення t, що визначається за формулою

, (4.16)

де Ен - норматив приведення різночасових витрат і результатів, Ен=0,15;

tp - розрахунковий рік;

t - рік, витрати і результати якого приводяться до розрахункового року.

Результати розрахунку економічного ефекту зводимо в таблицю 4.3.

Таблиця 4.3 - Результати розрахунку економічного ефекту за 6 років

Рік	Експлу- атаційні витрати, УЕ Базова	Експлу-атаційні витрати, УЕ Нова	Капіта- льні вкла-дення, УК	УЕ Базова - УЕ Нова	Еконо-мічний ефект	Коефіцієнт приведення результатів і витрат до розрахунко- вого року	Економічний ефект з урахуванням приведення	Економічний ефект наростаючим підсумком
2013	7660620	4621126	4302676,8	3039494	-1263182,8	1	-1263182,8	-1263183
2014	7660620	4621126	0	3039494	3039494	0,9091	2763203,995	1500020
2015	7660620	4621126	0	3039494	3039494	0,8264	2511837,841	4011857
2016	7660620	4621126	0	3039494	3039494	0,7513	2283571,842	6298428
2017	7660620	4621126	0	3039494	3039494	0,683	2075974,402	8374402
2018	7660620	4621126	0	3039494	3039494	0,6209	1887221,824	10261623
Всього							29183143

Таким чином економічний ефект від модернізації поїзду метрополітену системою імпульсного управління тяговими двигунами за 6 років експлуатації наростаючим підсумком склав 29183143 грн.

Період повернення капітальних вкладень складає 1 рік.

5. Охорона праці

Охорона праці - це система правових, соціально-економічних, організаційно-технічних, санітарно-гігієнічних та лікувально-профілактичних заходів та засобів спрямованих на забезпечення життя, здоров'я та трудодіяльності людини в процесі трудової діяльності.

У Конституції України від 28.06.96 р. (ст.43) визначено, що кожен громадянин має право на працю, що включає можливість заробляти собі на життя роботою, що він вільно вибирає і на яку він вільно погоджується; кожний має право на належні і безпечні умови праці; використання праці жінок і неповнолітніх на шкідливих для їхнього здоров'я роботах забороняється.

У відповідності зі ст. 4 Закону України «Про охорону праці» від 18.12.02р. [13] державна політика в області охорони праці базується на наступних принципах:

- пріоритету життя і здоров'я працівників, повної відповідальності роботодавця за створення належних, безпечних і здорових умов праці;

- підвищення рівня промислової безпеки шляхом забезпечення суцільного технічного контролю за станом виробництв, технологій та продукції, а також сприяння підприємствам у створенні безпечних та нешкідливих умов праці;

- комплексного розв'язання завдань охорони праці на основі загальнодержавної, галузевих, регіональних програм з цього питання та з урахуванням інших напрямів економічної і соціальної політики, досягнень в галузі науки і техніки та охорони довкілля;

- соціального захисту працівників, повного відшкодування шкоди особам, які потерпіли від нещасних випадків на виробництві та професійних захворювань;

- встановлення єдиних вимог з охорони праці для всіх підприємств та суб'єктів підприємницької діяльності незалежно від форм власності та видів діяльності;

- адаптації трудових процесів до можливостей працівника з урахуванням його здоров'я та психологічного стану;

- використання економічних методів управління охороною праці, участі держави у фінансуванні заходів щодо з охорони праці, залучення добровільних внесків та інших надходжень на ці цілі, отримання яких не суперечить законодавству;

- інформування населення, проведення навчання, професійної підготовки і підвищення кваліфікації працівників з питань охорони праці;

- забезпечення координації діяльності органів державної влади, установ, організацій, об'єднань громадян, що розв'язують проблеми охорони здоров'я, гігієни та безпеки праці, а також співробітництва і проведення консультацій між роботодавцями та працівниками (їх представниками), між усіма соціальними групами під час прийняття рішень з охорони праці на місцевому та державному рівнях;

- використання світового досвіду організації роботи щодо поліпшення умов і підвищення безпеки праці на основі міжнародного співробітництва.

Для обстеження стану праці на підприємстві необхідно керуватися специфікою його виробництва.

Задачею розділу є розробка заходів щодо усунення причин травматизму, профзахворювань на виробництві і створення здорових умов праці на основі вимог керівних документів.

5.1 Коротка характеристика проектуємого об'єкту

Вагони метрополітену серії 81 - 717 і 81 - 714 приводяться в рух 4 - ма тяговими двигунами типу ДК117А послідовного збудження. Потяг формується з одних моторних вагонів, керованих за системою багатьох одиниць за допомогою 72 дротів управління.

Вагони виготовляються в двох виконаннях: модель 81 - 717 головний з кабіною управління і модель 81 - 714 проміжний з постом управління від переносного пульта для маневрових робіт. Вагони обладнані пристроями резервного управління, АРС і можуть доповняться системою автоведення.

Технічні дані електропоїзда:

Конструкційна швидкість………………………………………..90 км/год

Прискорення завантаженого поїзда основної складеності і нормальної населенності в пусковий період на прямому горизонтальному шляху до виходу на автоматичну характеристику повного поля …………1,2 м/с2

Середнє уповільнення вагону на горизонтальній ділянці шляху при середньому навантаженні 9 т з швидкості 80 км/година до повної зупинки потягу (м/с2)……………………………………………………1,0-1,2 м/с2

Потужність 4 тягових двигунів (сумарна 4 х 110 кВт)……………………..….440 кВт

Годинний струм двигуна……………………………330 А

Номінальна напруга на колекторі…………………………375 В

Все основне електричне і пневматичне устаткування розміщене під кузовом вагона: головний трансформатор, выпрямляюча установка, що згладжуючий реактор, камера з пуско-гальмівною апаратурою, тягові двигуни; для охолодження випрямної установки, реактора і масла трансформатора передбачен вентиляційний агрегат, що складається з камери фільтрів, вентилятора і фазоразщеплювача, використовуваного в якості привода вентилятора.

5.2 Небезпечні і шкідливі виробничі фактори

Відповідно до держстандарту 12.0.002--80 «ССБТ. Терміни і визначення» до небезпечного відносять виробничі фактори, вплив яких на працюючого у визначених умовах приведе до травми або іншому раптовому погіршенню здоров'я. Шкідливими вважають виробничі, фактори, вплив яких на працюючого у визначених умовах, приведе до захворювання або зниження працездатності. Системи стандартів безпеки, праці класифікує, небезпечні і шкідливі виробничі фактори по природі їхньої дії на наступні групи: фізичні, хімічні, біологічні і психофізичні. Кожна з цих груп у свою чергу підрозділяється на підгрупи.

Так перша група містить наступні фізично небезпечні і шкідливі виробничі фактори: машини, що рухаються, і механізми; рухливі частини виробничого устаткування; вироби, що пересуваються, заготівлі, матеріали; конструкції, що руйнуються; гірські породи, що обрушуються; підвищена запиленість і загазованість повітря робочої зони; підвищена або знижена температура поверхонь устаткування, материалрв, повітря робочої зони, підвищений рівень шуму і вібрації на робочому місці; підвищений рівень инфразвуковых коливанні й ультразвуку; підвищений або знижений барометричний тиск у робочій зоні і його різка зміна; підвищена або знижена вологість, рухливість і іонізація повітря; підвищений рівень іонізуючих випромінювань у робочій зоні; підвищене значення напруги в електричному ланцюзі, замикання якого може відбутися через тіло людини; підвищений рівень статичної електрики, електромагнітних випромінювань; підвищена напруженість електромагнітних і магнітних полів; відсутність або недолік природного світла; недостатня освітленість робочої зони; підвищена яскравість світла; знижена контрастність;

пряма і відбита блесткість; підвищена пульсація світлового потоку; підвищений рівень ультрафіолетової радіації; підвищений рівень інфрачервоної радіації; гострі крайки, заусінеці і шорсткість на поверхнях заготівель, інструментів і устаткування; розташування робочого місця на значній висоті щодо поверхні землі (упала); невагомість.

Група хімічних небезпечних і шкідливих виробничих факторів підрозділяється на дві підгрупи, що поєднують фактори по характері впливу на організм людини, - токсичні, - дратівні, сенсибілізирующі, канцерогенні, мутагенні, що впливають на репродуктивну функцію, і по шляху проникнення в організм людини - через органи подиху, шлунково-кишковий тракт, шкірні покриви і слизуваті оболонки.

Біологічні небезпечні і шкідливі виробничі фактори включають біологічні об'єкти: патогенні мікроорганізми (бактерії, віруси, риккетсиіі, спірохети, гриби, найпростіші) і продукти їхньої життєдіяльності.

Психофізіологічні небезпечні і шкідливі виробничі фактори по характері дії підрозділяються на фізичні і нервово-психічні перевантаження. Фізичні перевантаження можуть бути статичні і динамічні. Нервово-психічні перевантаження: розумова перенапруга, перенапруга аналізаторів, монотонність праці й емоційні перевантаження.

Той самий небезпечний і шкідливий виробничий фактор по природі своєї дії може одночасно відноситися до різних груп. Тут розглянуті лише найбільш характерні для залізничного транспорту небезпечні і шкідливі виробничі фактори.

5.3 Аналіз потенційних небезпек на електропоїзді

До небезпечних і шкідливих виробничих факторів, які діють на локомотивну бригаду відносяться: небезпечний рівень напруг і струму в електричних колах, рухомій частині обладнання, підвищений рівень шуму і вібрації на робочих місцях, підвищена температура і рухомість повітря робочої зони, недостатня освітленість і контрастність на панелі керування, нервово - психічні перевантаження, гіподинамія (нерухомість) та інші.

При обслуговувані метропоїзда машиніст може опинитись під дією такого небезпечного виробничого фактору, як електричний струм. Дія електричного струму завжди небезпечна для людини, а на сучасному локомотиві, який представляє собою суцільну електротехнічну установку, ця небезпека зростає. По перше. машиністу змушений працювати з електрообладнанням і машинами в обмежених габаритах рухомого складу. По друге. використання для електровозів ходових рейок в якості електричної тягової мережі призводить до того, що обслуговуючий персонал знаходиться в постійному контакті з одним полюсом (фазою) тягової мережі. В зв'язку з цим засобам захисту обслуговуючого персоналу на локомотивах приділяють особливу увагу.

5.4 Заходи по створенню безпечних умов праці

Заходи по створенню безпечних умов праці можна розділити на технічні і організаційні.

Організаційні заходи включають в себе: утримання пристроїв в справному стані підбір обслуговуючого персоналу необхідної кваліфікації, навчання та періодичний інструктаж його; розробка правил і інструкцій по електробезпеці і систематичний контроль за дотриманням цих правил.

До технічних відносяться: пристрої електроприладів, які забезпечують безпеку користування ними; захист від небезпеки переходу напруги на не струмоведучі частини електроприладів (захисне заземлення, занульовування, відключення); захист від небезпеки переходу напруги із мережі високої напруги в мережі низької напруги.

У відповідності з ГОСТ 12.2.056-81 “ ССБТ. Електровози і тепловози колії 1520 мм. Вимоги безпеки” все силове електрообладнання локомотива, крім обертових машин і з'єднувальних кабелів силового кола, розташовують в апаратній камері, шафі, а також на даху електровоза.

Апаратні камери, шафи, ящики, панелі пульта керування і легкоз'ємні огородження електричних машин із напругою вище 42 В змінного струму вище 110 В постійного струму.

В цілях запобігання можливого доторкання або небезпечного приближення до струмоведучих частин в залежності від рівня напруги встановлені слідуючи мінімальні відстані від цих частин до сітчаних огорож (таблиця 5.1).

Таблиця 5.1 - Мінімальна відстань в залежності від напруги

Номінальна напруга на струмоведучих частинах, кВ	0,5	3	6	25
Мінімальна відстань, мм	100	165	190	300

При відкриванні дверей апаратних камер електровозів за допомогою блокувальних пристроїв забезпечується заземлення високовольтного кола струмоприймача від силового вводу. Враховуючі випадки враження електричним струмом машиністів в місцях установки приладів обліку електричної енергії, ці прибори встановлюють у місцях, які виключають доступ до струмоведучих частин при наявності напруги на струмоприймачі. При встановлені їх безпосередньо у сітчастих огорож встановлюють суцільні укриття струмоведучих частин, які виключають можливість доступу до них із боку проходу в машинному відділенні. Металічні кожухи електрообладнання, розташованого поза апаратних камер, шаф, які мають блокування, а також всі огорожі, конструкції для прикріплення струмоведучих частин і іншого обладнання, яке може у випадку несправності виявитись під напругою вище 42 В змінного струму і вище 110 В постійного струму, заземляють на корпус поїзда. Провідники для заземлення каркасів кожухів обладнання з'єднують з ними за допомогою зварювання або різьбових з'єднань. Різьбові з'єднання для заземлення запобігають від само відкручування установкою пружних шайб контргайок.

Для забезпечення електробезпеки передбачено відповідне кольорове оформлення і встановлення щитків із знаками безпеки: всі засувні ящики покрашені в жовтий колір, на них нанесені знаки-символи високої напруги у вигляді трикутника і стрілки блискавки. На всіх засувних щитках із текстом - “Не відкривай при подачі високої напруги” -, на даху люка виходу на дах - табличка - “Не підніматись на дах без заземлення контактного проводу” -, на кришці ящика акумуляторної батареї - щиток, який забороняє працю із відкритим вогнем. На кришках колекторних люків тягових двигунів нанесені попереджувальні знаки у відповідності з ГОСТ 12.4.-026-76 „ССБТ. Цвета сигнальные и знаки безопасности”.

Для захисту машиністів від враження електричним струмом існують слідуючи засоби індивідуального захисту: пара діелектричних рукавичок, діелектричний килимок розмірами не менше 0,5х0,6 м, не менше однієї відключаючої ізолюючої штанги. Вказані діелектричні засоби захисту досліджують при прийомі в експлуатацію, а також в терміни і по нормам.

На захисних засобах, які пройшли дослідження крім інструменту з ізольованими ручками, ставлять штамп із вказаними напругами і дати до якої можна використовувати цей засіб.

В конструкції кабіни машиніста повинні бути передбачені міри, які забезпечують захист машиніста від шуму та вібрації, наприклад звукоізоляція, звукопоглинання, віброізоляція, вібродемпфірування. Двері, вікна, місця вводу в кабіну трубопроводів, кабелів, рухомих частин повинні бути ретельно ущільнені з метою зменшення можливості проникнення зовнішнього шуму та забезпечення допустимого рівня шуму в кабіні машиніста. В системі опалення та вентиляції кабіни машиніста при необхідності повинні бути передбачені засоби зниження шуму.

Кабіна машиніста повинна бути обладнана пристроями для опалення та вентиляції. Пристрої повинні мати ручне або автоматичне регулювання температури повітря в кабіні машиніста. На вимогу замовника кабіну машиніста обладнують пристроєм кондиціонування повітря. Допускається суміщення пристрою кондиціонування повітря з опалювальною системою кабіни машиніста. Кабіна машиніста повинна мати теплоізоляцію з коефіцієнтом теплопередачі через огородження і в середньому по кабіні не більше 2,33 Вт/(м2*К) (2,00 ккал/год.*м2*0С). Гранично допустимі концентрації (ГДК) шкідливих речовин в повітрі кабіни машиніста з закритими вікнами та дверима під час руху повинні відповідати вимогам ГОСТ 12.1.005-88 „ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.”. Відкриті частини опалювальних приладів, які мають температуру вище 55 0С, повинні мати огородження. Значення параметрів мікроклімату в кабіні машиніста в залежності від температури навколишнього повітря, повинні при закритих вікнах та дверях відповідати приведеним в таблиці 5.2.

Таблиця 5.2 - Значення параметрів мікроклімату в кабіні машиніста в залежності від температури навколишнього повітря

Температура навколишнього повітря, 0С	Температура повітря в кабіні, 0С	Відносна вологість, %	Швидкість руху повітря, м/с
Нижче +10 0С	(22±2) 0С	-	до 0,2 включно
Для кліматичних районів І2, І І1-І І10 по ГОСТ 16350-80: від +10 до +33 0С вище +33 0С	(24±2) 0С на 5-6 0С нижче температури навколишнього повітря	30-70	до 0,4 включно

Для освітлення шкал та стрічки швидкостеміра, графіка руху, столика (при його наявності) на робочому місці повинні бути встановлені світильники місцевого освітлення, які забезпечують освітлення у вказаних місцях 10-15 лк з його плавним регулюванням до 1 лк. Пристрої місцевого освітлення (підсвітка) контрольно-вимірювальних приладів на пульті управління повинен забезпечувати можливість плавного регулювання яскравості шкал з білим полем від 0,5 до 5 кд/м2, при шкалах з чорним полем вказану яскравість повинна мати біла оцифровка шкали. Відношення найбільшого і найменшого значення яскравості шкал приладів на пульті управління (коефіцієнт нерівномірності) не повинно перевищувати 3:1. Відношення найбільшого значення освітлення до найменшого в межах робочої зони пульта управління, за винятком шкали приладів, не повинно перевищувати 5:1.

При відомих значеннях коефіцієнтів відбиття шкал приладів допускається визначати коефіцієнт нерівномірності по співвідношенню освітленості з врахуванням коефіцієнта відбиття. Світильники в кабіні машиніста повинні розташовуватись так, щоб прямий та відбитий від дзеркальних поверхонь світловий потік ламп не попадав в очі машиніста та при управлінні локомотивом в положенні стоячи та сидячі. ГОСТ 12.1.030 - 81 „ССБГ Електробезпека. Захистне заземлення. Занулення.”

5.5 Правила пожежної безпеки

Пожежі заподіюють значний матеріальний збиток, у ряді випадків викликають важкі травми. Заходу щодо пожежної профілактики є складовою частиною заходів щодо охорони праці, тому що їхня мета - попередження нещасних випадків з людьми.

Згідно ОНТП 24-86, електромеханічний цех та дільниця з випробувань тягових двигунів відносяться до категорії - В.

Згідно з ДБН В.1.1-7-2002 будинок електромеханічного цеху має ступінь вогнетривкості - ІІ.

Заходи щодо пожежної профілактики зводяться до:

- підтримці в справному стані електро- і газопроводів, систем вентиляції й опалення;

- своєчасному збиранню самозаймистих матеріалів.

Пожежна безпека об'єкта забезпечується системами запобігання пожежі і протипожежного захисту, а також організаційно-технічними заходами.

Системи пожежної безпеки характеризуються рівнем забезпечення пожежної безпеки людей і матеріальних цінностей, а також економічними критеріями ефективності цих систем для матеріальних цінностей, з урахуванням усіх стадій життєвого циклу об'єктів і виконання вимог забезпечення пожежної безпеки людей і матеріальних цінностей одночасно.

Причин виникнення загоряння багато. Насамперед - короткі замикання в електропроводці, особливо в могутніх ланцюгах, що супроводжуються виділенням великої кількості теплоти, розбризкуванням металу. Джерелом загоряння може бути також поганий електричний контакт у місцях з'єднання провідників.

Визначену небезпеку являють собою промаслений спецодяг і дрантя, складені в купи. В електроустановках використовуються пальні ізоляційні матеріали, що при короткому чи замиканні перевантаженнях можуть запалитися.

Для запобігання утворення пального середовища необхідно замінити в технологічному процесі пальні речовини і матеріали негорючими, застосовувати робочу й аварійну вентиляцію.

Для запобігання загорянь необхідно стежити за технічним станом машин, електричних апаратів, установок і іншого устаткування, що може з'явитися джерелом запалювання, регламентувати максимально припустиму температуру нагрівання поверхонь устаткування і матеріалів, ліквідувати умови самозаймання.

Для гасіння загорянь і пожеж у початковій стадії застосовуються пінні й вуглецеві вогнегасники. Місця розміщення пожежної техніки позначаються знаками за ГОСТ 12.4.026-76. Підходи до вогнегасників повинні бути зручні і вільні. Пожежну техніку фарбують у червоний колір.

Для гасіння пожеж застосовують воду і піну. Найбільш надійним способом водопостачання для нестатків пожежогасіння є водопровід з безперебійною подачею води для виробничих потреб. Застосовуються також спеціальні протипожежні водопроводи, водойми і ємності.

Для швидкого повідомлення служби пожежної охорони про виникнення пожежі встановлюється електрична пожежна сигналізація.

Робітники та службовці навчаються правилам пожежної безпеки і правилам поведінки при пожежі. Застосовується наочна агітація. У зручних місцях установлюються плани евакуації у випадку пожежі.

У випадку, якщо загоряння відбудеться під час відсутності обслуговуючого персоналу, повинна спрацювати система пожежогасіння, розрахунок якої приведений нижче.

5.6 Розрахунок захисного заземлювача

Модернізацію вагонів метрополітену передбачається проводити при поточному ремонті в цехах по ремонту вагонів. За правилами техніки безпеки при проведенні робіт на вагонах метрополітена необхідно застосовувати захисні заземлювачі.

Захисним заземлювачем називають навмисне електричне з'єднання з землею чи еквівалентних металевих неструмоведучих частин, що можуть виявитися під напругою. Воно призначене для усунення небезпеки ураження електричним струмом у випадках дотику людини до корпуса і інших неструмоведучих частин електроустановок, які опинилися під напругою.

Потрібно розрахувати заземляючий контур цехового обладнання.

Вихідні данні: напруга в мережі - 380 В, система з ізольованою нейтраллю трансформатора.

В відповідності з ГОСТ 12.1.030 - 81 „ССБГ Електробезпека. Захистне заземлення. Занулення”опір системи заземлення rз 10 Ом.

Приймаємо в якості заземлювачів труби стальні довжиною l = 2 м, діаметром d = 4 см, розташування по контуру на відстані друг від друга а = 90 см. Грунт - чернозем, кліматична зона - ІІІ.

Опір розтікання струма від одиночного заземлювача (труби):

, (5.1)

де - удільний опір грунта, Ом м;

t = h +l - глибина закладення труби, м.

t = 0,9 + 2 = 1,9 м.

Значення остальних, які входять в формулу величин, вказані вище. Підставляючи ці данні в формулу (.1), отримаємо:

Необхідна кількість труб-заземлювачів визначаються з виразу (5.2)

де с - коефіцієент сезонності;

ет - коефіцієнт екранування (використання) труби;

rз - опір заземлення за нормою, Ом.

Підставляючи величини в формулу (2) отримаємо:

Довжина з'єднувальної полоси:

ln = 1,05 a n, (5.3)

де а - відстань між трубами, м.

ln = 1,05 4 18 = 75,6 м.

Опір розтікання струма від полоси визначається за формулою:

(5.4)

де в = 35 мм - ширина полоси.

З урахуванням коефіцієнта сезонності [20]:

Rn = Kc Rn (5.5)

Rn = 2 6,35 = 12,7 Ом.

Опір системи заземлення, яка складається з труб та об'єднуючої полоси визначається за формулою:

(5.6)

де е.п - коефіцієнт екранування (використання) полоси.

Підставляючи значення знаходимо:

Отриманий опір контура заземлення не перевищує 10 Ом, тобто розрахунок виконан вірно.

За результатами розрахунків отримане значення опору заземлювача 6,12 Ом задовольняє вимогам охорони праці і його можна застосовувати при модернізації вагону метрополітену.

Висновок

У даному дипломному проекті виконана модернізація тягового електроприводу електропоїзда метрополитену серії 81-717 і 81-714 системою імпульсного управління тяговими двигунами.

Основна властивість імпульсного управління вагонів метрополітену - можливість плавного регулювання напруги тягових двигунів, дозволяє отримати будь-яку кількість тягових і гальмівних характеристик будь-якого вигляду. Робота електропоїзда по цих характеристиках обмежується гранично допустимими режимами, більшість яких аналогічно граничним режимам при контакторно-реостатному управлінні.

Застосування сучасних напівпровідникових приладів (IGBT модулів) в системі управління тяговими двигунами дасть можливість скоротити витрати на електроспоживання.

В дипломному проекті розглянуто розміщення обладнання в вагонах метрополітену серії 81-117. Був проведений аналіз і розроблена блок схеми модернізованого тягового приводу, розроблена блок-схеми системи керування імпульсним перетворювачем.

В дипломному проекті була розрахована система керування імпульсним перетворювачем, яка включає в себе такі елементи, як: обмежувач напруги, задаючий генератор, компаратор, формувач імпульсів. Зроблено вибір та обґрунтування силової схеми вагону метрополітену.

В економічному розділі визначили економічний ефект від модернізації вагонів метрополітену серії 81-717 системою імпульсного управління тяговими двигунами.

В розділі з охорони праці зроблено аналіз потенційних небезпек на об'єкті засоби техніки безпеки локомотивних бригад при роботі на електропоїзді, а також засоби по створенню безпечних умов праці. Приведено розрахунок захисного заземлювача.

Список використаних джерел

1. Руководство по эксплуатации вагонов метрополитена моделей 81-714.5 и 81-717.5 / Акционерное общество «Метровагонмаш».- М.: Транспорт, 1995. - 447 с.

2. Исаков Ю.А и др. Основы промышленной электротехники. - «Техника», 1976 - с.544

3. Чебовский О.Г. и др. Силовые полупроводниковые приборы. Справочник-М: Енергоатомиздат. 1987. - с.623

4. Кучинский Г.С.и др. Электрические конденсаторы и конденсаторные установки. Справочник- М: Энергоатомиздат, 1987 - с.654

5. Исаков Ю.А., Платонов А.П. Тиристорные преобразователи повышенной частоты- Киев, «Техника». 1976 - с.132

6. Глазенко Т.А., Гончаренко Р.Б. Полупроводниковые преобразователи частоты в электроприводах -Л: « Энергия», 1969 - с.184

7. В.С.Гутников “Применение операционных усилителей в измерительной технике” Ленинград “Энергия” 1975 г.

8. “Основы промышленной электроники” под ред. Г.Герасимова Москва “Высшая школа” 1986 г.

9. “Импульсные устройства” Ю.Н.Ерофеев Москва 1989 г.

10. “Справочник по импульсной технике” под ред. Яковлева, Москва 1972 г.

11. Ротанов Н.Я. Преобразовательные полупроводниковые устройства ЭПС. М.: Транспорт, 1982. - 478 с.

12. Методические рекомендации по определению экономической эффективности мероприятий научно-технического прогресса на железнодорожном транспорте. М.: Транспорт, 1991. - 239 с.

13. Сибаров Ю.Г. Охрана труда на железнодорожном транспорте. М.: 1981. - 421 с.

Размещено на Allbest.ru