БЖД. Тема создание оптимальной
 Скачать 4.58 Mb.
|
|
Защитное отключение электроустановки – это система обеспечения безопасности путем автоматического отключения электроустановки при возникновении аварийной ситуации (повреждений), вызывающей опасность поражения людей. Такими опасными отклонениями являются: снижение сопротивления изоляции, замыкание на землю и др. Защитными средствами от опасных отклонений величин скорости и перемещений механизмов служат тормозные устройства. Их классифицируют: по конструкции: ленточные, колодочные, дисковые, грузоупорные, центробежные; по назначению: спускные, стопорные, регуляторы скорости; по характеру действия: автоматические, управляемые, разомкнутые, замкнутые; по приводу: электрические, гидравлические, пневматические, механические. Рис. 106. Обратный клапан: 1 – пружина; 2 – крышка; 3 – корпус; 4 – золотник 108 В грузоподъемных машинах используются спускные тормоза для торможения и остановки груза. Стопорные тормоза обеспечивают удержание груза, машины в заданном положении, остановку оборудования. Регуляторы скорости позволяют поддерживать заданную скорость вращения валов машин, скорость перемещения груза. Автоматические тормоза срабатывают при отклонении величины скорости (вращения, спуска), величины натяжения каната. Торможение возникает под воздействием поднятого груза в грузоподъемных тормозах или при возрастании центробежной силы при увеличении оборотов двигателя. Падение усилия натяжения при обрыве грузонесущего каната приводит к срабатыванию ловителей, удерживающих кабину подъемника (рис. 108). Характеристикой тормозов является коэффициент запаса торможения, который определяется отношением момента, создаваемого тормозом, к статическому моменту на тормозном валу от наибольшего рабочего груза. Величина коэффициента запаса торможения принимается с учетом режима и ответственности работы, рода привода. Защита от загазованности производственных помещений токсичными и пожаро- взрывоопасными газами достигается с помощью устройств, которые при достижении опасной концентрации прекращают поступление на производственный участок опасного вещества. Для этой цели вблизи оборудования устанавливаются стационарные газоанализаторы. При оценке концентрации используются различные методы: фотоколориметрический, на основе цветных реакций; термокондуктометрический, с использованием принципа измерения теплопроводности газовой смеси; оптический, по изменению оптических свойств анализируемого производственного воздуха. В качестве контролируемого параметра, при котором срабатывает автоматическая защита, принимается концентрация взрывоопасных веществ в воздухе помещений. Автоматическая защитная система состоит из датчиков, логического устройства для оценки сигнала, усилителя сигналов, устройства сигнализации и исполнительного механизма для проведения необходимых переключений. В случае прекращения подачи электроэнергии и сжатого воздуха исполнительный механизм автоматической системы должен устанавливать регулирующие органы в положение, исключающее возникновение аварий. Защиту машин от перегрузок (поднимаемого груза, передаваемого усилия) обеспечивают разнообразные ограничители грузоподъемности, введенные в Рис. 108. Ловители кабины лифта при разрыве каната: 1 – клинья с рычагами; 2 – вспомогательные канаты; 3 – пружины, отжимающие клинья от направляющей 109 кинематическую цепь, слабое звено. Для ограничения грузоподъемности кранов и исключения их поломки и аварии используются ограничители грузоподъемности (рис. 109), отключающие подъемный механизм при превышении нормативного веса. Использование слабого звена, которое разрушается при превышении номинальной нагрузки, исключает поломку машины. В качестве слабого звена применяются срезные штифты и шпонки на валах, передающих крутящие моменты. При избыточных крутящих моментах штифты и шпонки срезаются, чем предотвращают разрушение машины. Восстановление кинематической цепи осуществляется заменой срезанного штифта (шпонки). Фрикционные муфты при превышении нормативной величины крутящегося момента обеспечивают проскальзывание дисков, чем исключается поломка машины. При нормализации крутящего момента кинематическая цепь автоматически восстанавливается. На рис. 130, 131 представлены слабое звено и фрикционная муфта. Защита от нарушения параметров теплового режима технологического процесса достигается с помощью тепловых реле (рис. 132). Тепловое реле отключает двигатель компрессора при превышении температуры сжатого воздуха, тем самым предотвращается взрыв в ресивере. Рис. 109. Ограничитель грузоподъемности: 1 – шток; 2 – ролики; 3 – выключатель; 4 – рычаг выключателя Рис. 110. Срезывающий предохранитель Рис. 111. Предохранительная фрикционная муфта 110 а) б) Рис. 112. Схемы тепловых реле: а) дилатометрическое реле: 1 – металлический корпус; 2 – кварцевый стержень; 3 – корпус; 4 – электрический контакт; б) термическое реле с «прыгающей» биметаллической шайбой: 1 – контакт; 2 – регулировочный винт; 3 – шайба Блокировочные защитные устройства Блокировочные защитные устройства предназначены для отключения (предупреждения включения) машины при нахождении человека в опасной зоне, а также для предотвращения попадания человека в опасную зону. Функции блокировочных устройств: отключение (предупреждение включения) машины в случае снятия ограждения опасной зоны; блокировка двери помещения, в котором опасно пребывание людей при работе оборудования (распределительные устройства электроустановок, радиоактивные источники); остановка оборудования при попадании человека в опасную зону; запрещение неправильного управления машиной, включения опасных режимов работы. Основное требование к защитной блокировке – это своевременное срабатывание блокировки. Время срабатывания блокировки (t c ) должно быть меньше времени, затрачиваемого рабочим на доступ в опасную зону t д = t в + t п , где t в – время, затраченное на вскрытие ограждения, t п – время на движение рабочего в опасную зону, т.е. t c < t д Блокировочные устройства по принципу работы подразделяются на механические, электрические, гидравлические, пневматические, радиационные и др. Механическая блокировка рычажного типа закрывает доступ в опасную зону или запрещает включение механизма, работа которого порождает опасность для человека (рис. 113). Например, снятие ограждения через систему рычагов тормозит (отключает) мотор станка. Электромеханические блокировки чаще используются в электроустановках. Пример электромеханической блокировки приведен на рис. 114. При открытии двери распредустройства происходит поворот рычага 1 и запор 2 освобождает палец 3, который под действием пружины перемещается и стопорит замок 4 вала 5, включающего рубильник 6. После закрытия двери запор 2 утапливает палец 3, замок 4 перемещается и поворотом вала 5 включается рубильник 6. Рис. 113. Пример механической 111 блокировки: 1 – ограждение; 2 – рычаг тормоза; 3 – запорная планка; 4 – направляющая; 5 – опасная зона Рис. 114. Схема электромеханической блокировки Электрическая блокировка используется в электроустановках (ЭУ) с напряжением свыше 500 В. В ограждение ЭУ встраивается концевой выключатель, контакты которого при вскрытии ограждения размыкают цепь управления ЭУ, и последняя обесточивается (рис. 115). Пневматические блокировки подачи газа в печь (рис. 116) предназначены для отключения подачи газа, если уменьшилась или прекратилась подача воздуха. При уменьшении подачи воздуха мембрана 3 опускается и клапан 2 перекрывает газ. В результате исключается образование взрывоопасной смеси. В фоторелейной блокировке используется специальная лампа и фотоэлемент, в котором при освещении возникает ток (рис. 117). Рис. 115. Схема электрической блокировки: 1 – корпус машины; 2 – ограждение; 3 – металлическая скоба; 4 – изоляционная колодка; 5 – контакты Рис. 116. Схема автоматической блокировки подачи отопительного газа в печь: 1 – блокирующее устройство; 2 – шток с тарелкой; 3 – мембрана; 4 – электромагнитный клапан; 5 – горелка Опасная зона 2 пресса просвечивается лучом 1, падающим от лампы на фотоэлемент 3, в цепь которого включено реле 7. При пересечении луча света рукой рабочего ток фотоэлемента прерывается, срабатывает реле 10, а реле 7 подключает катушку 9 к выпрямителю 8. Катушка перемещает стержень 11 под рычаг 6, включает муфту 5 тормоза и стопорит педаль 12. Пресс не может Рис. 117. Схема фоторелейной защиты на прессах 112 быть пущен в работу. Сигнализирующие устройства Сигнализирующие устройства служат для информирования персонала о появлении производственной опасности и о работе технологического оборудования. Классификация сигнализирующих устройств: по назначению – oпepaтивные, опознавательные, аварийные, предупредительные; по способу передачи информации – звуковые, визуальные, комбинированные, одоризационные (по запаху). В качестве звуковой сигнализации используют сирену, гудок, звонок. Сигнал должен различаться в условиях производственного шума. Рекомендуется звуковой сигнал с частотой до 2000 Гц. Для визуальной сигнализации используют источники света, световые табло, подсветку участков на мнемонических схемах, цветовую окраску. Оперативная сигнализация сообщает информацию о ходе технологического процесса. Обычно подача сигналов осуществляется автоматически от измерительных приборов, реле. В местах возможного скопления опасных газов устанавливают газоанализаторы, звуковые и световые сигнализирующие приборы. Вентиляционные установки в помещениях с выделением опасных газов оборудуются автоматической сигнализацией, оповещающей о снижении их производительности. Установки с водоохлаждением оснащаются сигнализацией, оповещающей о прекращении подачи воды. На пультах управления электрических печей устанавливают сигнальные лампы, указывающие на включение напряжения для нагрева элементов печи. Включение красных сигнальных ламп производится при подаче оборудованию рабочего напряжения. Оперативную сигнализацию используют для согласования действий работающих (крановщиков, стропальщиков и т.п.). Предупредительная сигнализация оповещает о появлении опасности с помощью световых и звуковых сигналов. К ней относится сигнализация, предупреждающая о подаче напряжения на оборудование, о прекращении работы вентиляции в пожаровзрывоопасных помещениях, о начале перемещения мостовых кранов. Предупредительная сигнализация предусматривается на производствах, где перед началом работы в опасной зоне могут находиться люди (автоматические линии сборочных цехов). К предупредительной сигнализации относятся предупредительные плакаты («Не включать! Работают люди»), указатели и надписи о допустимой нагрузке, располагаемые непосредственно в зоне обслуживания машин. 113 Опознавательная сигнализация служит для выделения опасных зон, узлов машин. Для этого используют сигнальные цвета и знаки безопасности в соответствии с ГОСТ 12.4.026-76*. Опознавательной сигнализацией является окраска в соответствующие цвета баллонов со сжатыми, сжиженными газами, трубопроводов, кнопок управления, окраска в красный цвет внутренней поверхности дверцы оборудования, которые при работе должны быть закрыты. Аварийная сигнализация предупреждает о возникновении аварийной ситуации и о необходимости выполнения противоаварийных мероприятий. Дистанционное управление. На производствах с тяжелыми условиями труда (работы с радиоактивными, взрывоопасными, токсичными веществами) для удаления персонала из опасной зоны используется дистанционное управление. Управление производственным процессом осуществляется с использованием телеметрии и телевидения, которые позволяют наблюдать труднодоступные зоны, зоны повышенной опасности, где недопустимо присутствие человека. Эффективность дистанционного управления определяется оптимальностью набора контролируемых параметров технологического процесса, полнотой и объективностью отражения состояния технологического процесса. Вместе с тем, объем информации не должен быть избыточным. 114 |