Программируемый автоматический регулятор наружного освещения

6. Программируемый автоматический регулятор наружного освещения

Как говорилось раньше, предприятия железнодорожного транспорта являются крупнейшими потребителями электроэнергии. Поэтому вопрос экономии электричества стоит перед ними особо остро. В связи с развитием научно-технического прогресса перед предприятием стоит задача уменьшить эксплутационные расходы за счет внедрения изобретений и рационализаторских предложений в производство. Предприятие «Минскжелдортранс» также не остается в стороне от научно-технического прогресса. На предприятии ежегодно внедряются новые технические усовершенствования, экономящие большие количества материальных ресурсов. Например в 1999 году на предприятии было внедрено 6 рационализаторских предложений и 4 технических новшества общий экономический эффект от которых составил соответственно 180 и 130 млн. рублей. В данном разделе будет рассмотрено рационализаторское предложение под названием «Программируемое автоматическое регулирование наружного освещения ».

Наружное освещение объектов грузового двора включалось с наступлением темноты и отключалось с наступлением светлого времени суток (приложение 1 схема действующего регулятора), т.е. с помощью фотореле ФР-1 и магнитного пускателя ПМА-6102. Электрическая схема была удобна, когда на грузовом дворе была работа в ночные смены.

В связи с сокращением работ и переходом на односменную работу возникла необходимость изменения схемы освещения. Предлагается к внедрению новая электрическая схема (приложение 1 схема регулятора после внесения изменений) с дополнительными электрическими аппаратами – программируемым реле времени 2РВМ и пускателем ПМА-411.

Работа предлагаемой схемы основывается на заданной программе реле 2РВМ. Схема работает следующим образом: цепь замыкается, когда срабатывает фотореле, т.е. с наступление темноты, но светильники автоматически выключаются по заданной программе через реле времени. Таким образом появится возможность выключать выборочно светильники в зависимости от производственной необходимости и продолжительности светового дня. К примеру, в зимнее время светильники включаются в 18.00 и отключаются по окончанию работы в 20.00, остается только один дежурный светильник на территории грузового двора. С изменением продолжительности светового дня будет меняться и программа реле времени. В летнее время будет включатся только один дежурный светильник по заданной программе.

Расчет экономии по использованию совершенствования под названием «Программируемое автоматическое регулирование наружного освещения ».

Расчет экономии производится в соответствии с формулой

Э=З₁-З₂ ,

Где З₁ – затраты до внедрения;

З₂ – затраты на внедрение и после внедрения.

Данная формула использована на основании методических указаний по определению экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений на железнодорожном транспорте.

Исходные данные:

Стоимость 1кВт/часа электроэнергии: средняя за 12 месяце 1999 года по Минскому узлу-6000 руб.

Суммарная мощность наружного освещения-37 кВт;

Продолжительность ночного освещения:

до внедрения: 5 месяцев по 12 часов, 4 месяца по 8 часов, 3 месяца по 6 часов;

после внедрения: 12 месяцев дежурное освещение, мощностью 5кВт;

5 месяцев по 2 часа общее освещение, мощностью 37 кВт.

Использованное электрооборудование и материалы:

Стоимость реле времени 2РВМ-20150000 руб.

Стоимость пускателя ПМА-411-12000000 руб.

Провод ПВ-2,5 –100м стоимостью 65000 руб. за 1 м.

Рабочее время, затраченное на изменение электросхемы:

2 слесаря-электрика 6 разряда по 16 часов, средняя часовая зарплата 42230 руб.

Расчет экономии:

Затраты до внедрения-З₁

Общая продолжительность освещения:

5 месяцев или 152 дня по 12 часов – 1824 часа

4 месяца или 122 дня по 8 часов – 976 часов

3 месяца или 91 день по 6 часов – 546 часов

Всего за год

3346 часов

Общая потребляемая мощность:

37 кВт * 3346 = 123802 кВт

Стоимость электроэнергии, потребляемой для освещения грузового двора в течении года составит:

З₁ = 6000 руб. * 123802=742812000 руб.

Затраты на внедрение и после внедрения – З₂

Общая продолжительность освещения за год: дежурное освещение, мощностью 5 кВт в течении года, продолжительностью 3346 часов: 5 кВт * 3346 = 16730 кВт;

общее освещение в течении в течении 152 дней по 2 часа мощностью 37 кВт: 37кВт * 152 * 2 = 11248 кВт.

Стоимость электроэнергии, потребляемой для освещения грузового двора в течении года после внедрения реле времени:

16730кВт + 11248кВт = 27978кВт;

27978 кВт * 6000 руб. = 167868000 руб.

Заработная плата слесарей-электриков 6 разряда за изменение электросхемы: 1542230 руб.* 16 * 2 =1351360 ~ 1350000 руб.

Общие затраты на внедрение:

З₂ =20150000 руб. + 12000000 руб. +(65000руб/м *100м) + 1350000 руб. = 400000000 руб.

Экономический эффект равен:

742812000 – 400000000 = 342812000 руб.

7. Охрана труда и экологическая безопасность: обеспечение безопасности работ на железнодорожном транспорте

7.1 Опасные и вредные условия труда на железнодорожном транспорте

Труд человека протекает в определенных условиях. Под условиями понимается совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда. Опасными называют факторы, воздействие на работающих в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровью. Вредными являются производственные факторы, воздействие которых на работника приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

К физически опасным и вредным факторам относятся: движущиеся машины и механизмы; подвижные части производственного оборудования; разрушающиеся конструкции; повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; повышенная или пониженная температура рабочей зоны; повышенные уровни шума, вибрации; повышенная или пониженная влажность, подвижность ионизация воздуха; повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенные уровни статического электричества; электромагнитные излучения; отсутствие или недостаток естественного света. Существуют также химические, биологические, психофизиологические опасные и вредные факторы.

Железнодорожный транспорт входит в число отраслей народного хозяйства, в которых особо остро ощущается специфичность труда и его опасность. Рабочие места и рабочие зоны расположены в непосредственной близости от движущегося подвижного состава. Условия усложняются и тем, что железнодорожники работают круглосуточно, в любое время года и любую погоду.

На электрофицированых участках железных дорог большая группа работников связана с обслуживанием электроустановок. Непосредственная опасность поражения электрическим током при обслуживании и ремонте контактной сети угрожает работникам в случае нарушения ими правил техники безопасности. Повышенная опасность электротравм существует при обслуживании электроподвижного состава и тепловозов. Опасные ситуации возникают при устранении отказов электрооборудования в пути следования.

В таблице 7.1 установлены расстояния, при уменьшении которых работы считаются опасными, т. к выполняются вблизи токоведущих частей без снятия напряжения.

Таблица 7.1. Допустимые расстояния до токопроводящих поверхностей

При эксплуатации и ремонте электрического оборудования и сетей человек может оказаться в сфере действия электрического поля или в непосредственном соприкосновении с находящимися под напряжением предметами.

Рисунок 7.1. Токи, протекающие через тело человека при прикосновении к однофазной сети в двух точках.

Степень поражения при прикосновении к токоведущим частям электрической сети зависит от схемы прикосновения человека, напряжения сети, режима нейтрали сети, качества изоляции токоведущих частей от земли и других факторов. Наибольшую опасность представляют двухфазовое прикосновение.(Рисунок 7.2)

Токи, проходящие через тело человека, рассчитываются по формулам:

Iч = Uраб/Rч,

где Rч-сопротивление человека, Uраб-рабочее напряжение (Рис7.1) и

Iч = Ö3*Uф/Rч,

где Uф - фазовое напряжение. (Рис7.2)

Наибольшее число травм связано с однофазным прикосновением человека к токоведущим частям. На протекающий через тело человека ток, в этом случае, оказывает влияние режим нейтрали источника тока (изолированная или глухозаземленная),сопротивление изоляции и емкость фаз, относительно земли.

Ток, в этом случае, равен

Iч = 3Uф / (Rч + r_u),

где r_u сопротивление изоляции фаз относительно земли, Ом.( Рис 7.3)

Рисунок 7.4. Токи, протекающие через тело человека при прикосновении к трехфазной сети в одной точке в случае с заземленной нейтралью.

Степень поражения электрическим током зависит от изоляции фаз относительно земли. Прикосновение будет не опасным, если фазы хорошо изолированы. Сеть с заземленной нейтралью характеризуется тем, что нейтральная точка соединена с землей через сопротивление. (Рис 7.4). Прикосновение в этом случае будет опасным, т. к Сопротивление Rо пренебрежительно мало, и ток проходящий через тело человека будет зависеть только от напряжения в сети и сопротивления человека.

Защитой от напряжений появившихся на нетоковедущих частях электроустановок в результате нарушения изоляции служат защитные заземление, зануление (схема изображена на рисунке 7.5) и защитное отключение.

Следующими вредными и опасными факторами, влияющими на жизнедеятельность человека, являются шум и вибрация.

Шумом называют всякие неблагоприятные действующие на человека звуки, мешающие восприятию и полезных звуков и оказывающих вредное или раздражающее влияние на организм. Характеристикой шума является звуковая мощность Р, которая зависит от общего количества звуковой энергии, излучаемой источником шума в окружающее пространство в единицу времени.

Интенсивный шум неблагоприятно действует на организм человека. Наиболее неблагоприятным для органов слуха являются шум в диапазоне частот 1000 – 4000 Гц. В таблице 7.2 приведены предельно-допустимые нормы шума в некоторых помещениях и средствах транспорта.

Таблица 7.2. Предельно-допустимые нормы шума.

Для защиты от шума применяют звукоизоляцию, средства звукопоглощения, средства индивидуальной защиты от шума.

Вибрация – это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести какого-либо тела от положения равновесия, обусловленное неуравновешенными силовыми воздействиями. Различают локальную (местную) и общую вибрацию. Общая вибрация подразделяется на транспортную, транспортно-технологическую и технологическую. Общая вибрация оказывает неблагоприятное воздействие на центральную и сердечно-сосудистую систему.

Снижение вредных вибраций является важнейшим направлением улучшения условий труда, сохранения здоровья работающих. Вибробезопасные условия труда обеспечиваются: внедрением вибробезепасных машин, применением средств виброзащиты (виброопоры, амортизаторы, фундаменты).