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) UФ – фазова напруга, Uф = 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)/(Uф), (5.1)
I1 = 355/220 = 1,614 A.
2) Визначення пускового струму Iпуск ЕУ потужністю P1, Вт:
Iпуск = (Kn/Кт) ∙ I1, (5.2)
де Kn – коефіцієнт кратності пускового струму, Kn = 3;
Кт – коефіцієнт важкості пуску, залежить від часу пуску, Кт = 2,5.
Iпуск = 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, Iпуск = 2,46А ,запобіжник типу ВПШ 6-11, з IАЗном = 3,15 A.
Визначення струму короткого замикання фази на корпус ЕУ:
I = Uф /(Zтр/3+ Zпфн ), (5.3)
де Uф – фазна напруга;
Zтр – повний опір трансформатора, Ом;
Zпфн – повний опір петлі фаза-нуль, Ом.
Визначення повного опору трансформатора
Величина Znh залежить від потужності трансформатора, конструктивного виконання, напруги і схеми з'єднання його обмоток.
Потужність трансформатора визначається за умовою:
Nтр = 4 ∙ P2, (5.4)
Nтр = 4 ∙ 6 = 24 кВт.
За таблицею Nтр становить 25 кВ.
Значить Zтр = 2,4 Ом.
Визначення повного опору петлі фаза-нуль:
ZПФН = RФ + RНЗ (5.5)
Таким чином, формула (7.5) приймає вигляд:
I = Uф/((Rтр/3)+ Rф + Rнз) (5.6)
Визначення активного опору фазового провідника:
Rф = Rф1 + Rф2, Ом, (5.7)
де Rф1, Rф2 – опір фазового провідника на ділянках 1 та 2, відповідно, Ом.
Для провідників з кольорових металів:
Rф1,2 = 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, мм2.
Струм для ділянки 2:
I2 =P2 / Uф, (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.
Rф1 = 0,018 ∙ (36,7/1) = 0,661 Ом;
Rф2 = 0,018 ∙ (142/2,5) = 0,493 Ом;
Rф = 0,661+ 0,493 = 1,5 Ом.
Визначення опору нульового захисного провідника:
RНЗ = RНЗ1 + RНЗ2, Ом (5.10)
де RНЗ1 + RНЗ2 – 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 RНЗ = Rф.
Визначимо струм короткого замикання фази на корпус ЕУ:
IК =220/((2,4/3) + 0,661+ 0,493) = 112,59 А.
Перевірка виконання умов надійності та ефективності роботи занулення
Повинно виконуватися наступне співвідношення:
IК ≥ K ∙ IАЗном, (5.11)
де K – запас надійності для плавких запобіжників, K = 3.
Оскільки IАЗном = 3,15 А, IК = 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.
UП1 + UП2 ≤ 22 В;
UП1 = I1 • Rф1;
UП2 = I2 • Rф2.
Розрахуємо втрати напруги на ділянках 1 та 2:
UП1 = 1,6 ∙ 0,661 =1,06 В;
UП2 = 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:
Rф1 = 0,018 ∙ (27/1) = 0,486 Ом;
Rф2 = 0,018 ∙ (142/4) = 0,639 Ом;
Rф = 0,486+ 0,639 = 1,125 Ом.
Розрахуємо втрати напруги на ділянках 1 та 2:
UП1 = 2,046 ∙ 0,486 =0,98 В;
UП2 = 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.