Охорона навколишнього середовища

Електробезпека

Персональна ЕОМ є однофазним споживачем електроенергії від трифазної чотирьох провідної мережі перемінного струму напругою 380/220В частотою 50 Гц з глухо заземленою нейтраллю.

ПУЭ передбачені такі заходи електробезпеки: експлуатаційні, конструктивні та схемно-конструктивні.

1 Експлуатаційні заходи. Необхідно дотримуватися правил безпеки при роботі з високою напругою і використовувати наступні запобіжні заходи: не підключати і не відключати з’єднання кабелів при увімкненні до мережі; технічне обслуговування та ремонтні роботи виконувати тільки при вимкненому живленні; встановлювати в приміщенні загальний вимикач для відключення електроустаткування.

2 Конструктивні заходи. ЕОМ відноситься до електроустановок напругою до 1000В закритого виконання, усі струмоведучі частини знаходяться в кожухах. Відповідно до ГОСТ 14255-69 вибираємо ступінь захисту оболонки від зіткнення персоналу зі струмоведучими частинами усередині захисного корпусу та від потрапляння води в корпус IP-44, де перша «4» – захист від твердих тіл, розміром більш 1,0мм, друга «4» – захист від бризгів води відповідно до ГОСТ 14254-96.

3 Схемно-конструктивною мірою безпеки застосовується занулення – навмисне з’єднання частин комп’ютера, що у випадку аварії можуть знаходитися під напругою, з нейтраллю ГОСТ 12.1.030-81*.

Занулення – це навмисне електричне з’єднання з нульовим захисним провідником металевих не струмоведучих частин електроустаткування, які можуть опинитися під напругою.

Занулення використовується в чотирипровідних трифазових мережах із заземленою нейтраллю напругою до 1000 В.

Вихідні дані для розрахунку відповідно до методичних вказівок [ ]

1) P₁ – потужність однофазового споживача електроенергії (ЕОМ), P₁ = 355 Вт;

2) P₂ – потужність усіх споживачів, які живляться від цього фазового провідника, P₂ = 6 кВт;

3) L₁ – довжина ділянки 1, L₁ = 36,7 м;

4) L₂ – довжина ділянки 2, L₂ = 68,5 м;

5) U_Ф – фазова напруга, U_ф = 220 В.

6) матеріал провідника Cu. На ділянці 1 провідник прокладений в металевій трубі, а на ділянці 2 пролягає у землі.

Вибір запобіжника

1) Визначення струму I₁, що живить електроустановку (ЕУ) потужністю P₁, Вт:

 

I₁ = (P₁)/(U_ф), (5.1)

I₁ = 355/220 = 1,614 A.

 

2) Визначення пускового струму I _пуск ЕУ потужністю P₁, Вт:

 

I _пуск = (K_n / К_т) ∙ I₁, (5.2)

 

де K_n – коефіцієнт кратності пускового струму, K_n = 3;

К_т – коефіцієнт важкості пуску, залежить від часу пуску, К_т = 2,5.

 

I _пуск = 3/2.5 ∙2,04 =2,46 A.

 

Вибір апарата захисту

Номінальний струм, при якому спрацьовує апарат захисту, повинен перевищувати Iпуск, інакше апарат захисту буде спрацьовувати при кожному вмиканні електроустановки.

Для ЕОМ можна обрати, враховуючи, що, I _пуск = 2,46А,запобіжник типу ВПШ 6-11, з I^АЗ_ном = 3,15 A.

Визначення струму короткого замикання фази на корпус ЕУ:

 

I = U_ф /(Z _тр/3+ Z _пфн), (5.3)

 

де U_ф – фазна напруга;

Z _тр – повний опір трансформатора, Ом;

Z _пфн – повний опір петлі фаза-нуль, Ом.

Визначення повного опору трансформатора

Величина Z_nh залежить від потужності трансформатора, конструктивного виконання, напруги і схеми з'єднання його обмоток.

Потужність трансформатора визначається за умовою:

 

N _тр = 4 ∙ P ₂, (5.4)

N _тр = 4 ∙ 6 = 24 кВт.

 

За таблицею N_тр становить 25 кВ.

Значить Z _тр = 2,4 Ом.

Визначення повного опору петлі фаза-нуль:

 

Z _ПФН = R _Ф + R _НЗ (5.5)

 

Таким чином, формула (7.5) приймає вигляд:

 

I = U _ф/((R _тр/3)+ R_ф + R _нз) (5.6)

 

Визначення активного опору фазового провідника:

 

R_ф = R_ф1 + R_ф2, Ом, (5.7)

 

де R_ф1, R_ф2 – опір фазового провідника на ділянках 1 та 2, відповідно, Ом.

Для провідників з кольорових металів:

 

R_ф1,2 = ρ ∙ (L₁,₂ / S _ф1,2) (5.8)

 

де ρ – питомий опір, (Ом ∙ мм²)/ м, який дорівнює для міді 0,018;

S _ф1,2 – перерізи фазового провідника для ділянок 1 та 2, відповідно, мм ².

Струм для ділянки 2:

 

I₂ =P₂ / U_ф, (5.9)

I₂ = 6000 / 220 = 27,27 A.

 

Вибираємо перерізи фазового провідника, враховуючи, що матеріал проводів мідь, для ділянки 1 – 1 мм², для ділянки 2 – 2,5 мм².

 

R_ф1 = 0,018 ∙ (36,7/1) = 0,661 Ом;

R_ф2 = 0,018 ∙ (142/2,5) = 0,493 Ом;

R_ф = 0,661+ 0,493 = 1,5 Ом.

 

Визначення опору нульового захисного провідника:

 

R _НЗ = R _НЗ1 + R _НЗ2, Ом (5.10)

 

де R _НЗ1 + R _НЗ2 – опір нульового захисного провідника на ділянках 1 та 2, відповідно, Ом.

Згідно НПАОП 0.00 – 1.28 – 10, площа перерізу нульового робочого та нульового захисного провідників в груповій трипровідниковій мережі повинна бути не менше площі фазового провідника, тобто:

Так як S _нз1 = S _ф1, S _нз2 = S _ф2, то R _НЗ = R_ф.

Визначимо струм короткого замикання фази на корпус ЕУ:

 

I _К =220/((2,4/3) + 0,661+ 0,493) = 112,59 А.

 

Перевірка виконання умов надійності та ефективності роботи занулення

Повинно виконуватися наступне співвідношення:

 

I _К ≥ K ∙ I^АЗ_ном, (5.11)

 

де K – запас надійності для плавких запобіжників, K = 3.

Оскільки I^АЗ_ном = 3,15 А, I _К = 112,59 А, то співвідношення (5.12) виконується.

 

112,59 А> 3•3,15 А;

 

Витрати напруги на ділянках 1 та 2 не повинні перебільшувати 22 В.

 

U _П1 + U _П2 ≤ 22 В;

U _П1 = I ₁ • R_ф1;

U _П2 = I ₂ • R_ф2.

 

Розрахуємо втрати напруги на ділянках 1 та 2:

 

U _П1 = 1,6 ∙ 0,661 =1,06 В;

U _П2 = 36,4 ∙ 0,493 = 17,9 В;

1,06+17,9<22В.
Оскільки рівняння не виконується, на другій ділянці треба взяти провідник з більшим перерізом, візьмемо наступний провідник з перерізом 4 мм². Та виконаємо перевірку:

R_ф1 = 0,018 ∙ (27/1) = 0,486 Ом;

R_ф2 = 0,018 ∙ (142/4) = 0,639 Ом;

R_ф = 0,486+ 0,639 = 1,125 Ом.
Розрахуємо втрати напруги на ділянках 1 та 2:

 

U _П1 = 2,046 ∙ 0,486 =0,98 В;

U _П2 = 27,2 ∙ 0,639 = 17,38 В;

0,98+17,38≤22В.

Таким чином, можна зробити висновок, що умови надійності та ефективності роботи занулення виконуються, якщо обрано запобіжник типу ВПШ 6-11 та перерізи фазового провідника з міді, для ділянки 1 1 мм², а для ділянки 2 - 4 мм².

Пожежна безпека

Згідно з вимогами ГОСТ 12.1.004-91* пожежна безпека забезпечується наступними заходами:

1) системою запобігання пожеж;

2) системою пожежного захисту;

3) організаційними заходами щодо пожежної безпеки;

Система запобігання пожеж передбачає запобігання утворення пального середовища та запобігання утворення в пальному середовищі джерел запалювання.

Для зменшення небезпеки утворення в пальному середовищі джерел запалювання передбачено:

1) використання електроустаткування, що відповідає класу пожежо небезпечної зони приміщення П-IIа: ступінь захисту електроапаратури не менш ІР-44, ступінь захисту світильників ІР-2х, згідно з ПУЭ;

2) будівлі, в яких встановлено обладнання інформаційних технологій чи будь-яке інше електронне обладнання, чутливе до атмосферних перешкод, потребує І або ІІ рівні блискавко захисту (незалежно від кількості грозових уражень об’єктів за рік) згідно ДСТУ БВ.2.5-38:2008;

3) забезпечення захисту від короткого замикання (контроль ізоляції, використання запобіжників);

4) вибір перетину провідників за допустимим нагрівом;

При виборі засобів гасіння пожежі для забезпечення безпеки людини від можливості враження електричним струмом у приміщенні передбачено використання вуглекислотних вогнегасників ВВК-5. вогнегасник знаходиться на видному та легкодоступному місці. При виникненні пожежі передбачена можливість повідомлення в пожежну охорону за телефоном. У якості оповісників використовуються термоелектричні датчики диференціальної дії. Відповідно до ДБН В.1.1-7-2002 ступінь вогнестійкості будинку ІІ, але згідно вимог НПАОП 0.00-1.28-10, ступінь вогнестійкості будівель з ЕОМ повинен бути не нижче ІІ.

Організаційними заходами протипожежної профілактики є вступний інструктаж при прийомі на роботу, навчання виробничого персоналу протипожежним правилам, видання необхідних інструкцій і плакатів, засобів наочної агітації, наявність плану евакуації.

Охорона навколишнього середовища

При такому рівні розвитку комп’ютерних систем та широке їх розповсюдження вимагає від враховувати їхній вплив на навколишнє середовище на всіх стадіях – при виготовленні, експлуатації та після закінчення терміну служби.

Міжнародні екологічні стандарти, що діють на сьогоднішній день в усьому світі, визначають набір обмежень до технологій виробництва та матеріалів, які можуть використовуватися в конструкціях пристроїв. Так, за стандартом ТСО-95, вони не повинні містити фреонів (турбота про озоновий шар), полівінілхлориді, бромідів (як засобів захисту від загоряння).

У стандарті ТСО-99 закладене обмеження за кадмієм у світлочутливому шарі екрана дисплея та ртуті в батарейках; э чіткі вказівки відносно пластмас, лаків та покриттів, що використовуються. Відмовитися від свинцю в ЕПТ поки неможливо. Поверхня кнопок не повинна містити хром, нікель та інші матеріали, які визивають алергічну реакцію. ГДК пилу дорівнює 0,15 мг/м³, рекомендовано 0,075 мг/м³; ГДК озону під час роботи лазерного принтеру − 0,02 мг/м³. Особливо жорсткі вимоги до повторно використовуваних матеріалів.

Апарати, тара і документація повинні допускати нетоксичну вторинну переробку після закінчення терміну експлуатації. В ЕПТ міститься багато біоактивних речовин, що треба ураховувати під час утилізації.

Міжнародні стандарти, починаючи з ТСО-92, включають вимоги зниженого енергоспоживання та обмеження припустимих рівнів потужності, що споживаються у неактивних режимах.

Приведені вище засоби та їх дотримання дозволять створити на робочому місті сприятливі умови праці.