Электроснабжение птичника

 

9. ПРОВЕРКА ПУСКОЗАЩИТНОИ  АППАРАТУРЫ

 

9.1 Проверка проводов на  согласование с пускозащитной  аппаратурой

Сечение провода должно быть выбрано таким образом, чтобы отношение тока установки защитной аппаратуры к длительно допустимому току провода не превышало следующих значений для автоматических выключателей

/ТР/ /Ддоп£1.5

/ЭМР/ /Ддоп£4.5

где /тр - номинальный ток теплового расцепителя, А,

/эмр - номинальный ток электромагнитного расцепления, А;

/Ддоп - длительно допустимый  ток выбранного провода, А.

Проверим сечение провода АПВ 4×50 на согласование с длительно допустимым током для питания электрокалорифера СФОЦ 60/0,5:

/ТР/ /Ддоп= 125/120=1.04

1.04£1.5

Условие выполняется.

Проверка остальных проводов и кабелей, используемых для питания электроприемников и кабелей силовых щитов осуществляется аналогично и сводится в таблицу 9.1.

 

Таблица 9.1

Проверка проводов на согласование с пускозащитной аппаратурой.

№ группы	Наименование электроприемника	Iуст. А	Iд доп,	Iуст/Iд доп	Выполнение условия
			ЩС 1
1,2	ВО-56	6,3	19	0,33	выполняется
3	ЦИ-70	20	19	1,05	выполняетсяI
4	ЦФОЦ - 60	125	120	1,04	выполняется
			ЩС2
1-7	КБР-2	6,3	19	0,3	выполняется
			ЩСЗ
1	БСК - 10	6,3	19	0,3	выполняется
2	ТУУ - 2А	6,3	19	0,3	выполняется
3	ТСН	10	19	0,53	выполняется
			ЩВ
1	ЩС 1	100	85	1,18	выполняется
2	ЩС2	20	19	1,05	выполняется
3	ЩСЗ	12,5	19	0,66	выполняется
4	ЩО	25	23	1,09	выполняется
			ЩО
1	Освещение	25	25	1	выполняется
2	Освещение	6,3	19	0,33	выполняется
3	Освещение	6,3	19	0,33	выполняется
4	Освещение	6,3	19	0,33	выполняется

 

9.2 Расчет тока короткого  замыкания

Расчет тока однофазного короткого замыкания производится для наиболее удаленного электроприемника, которым является электроприемник № 29 группы 3 ЩС 3

Расстояние от источника электроэнергии (ТП) до электроприемника:

I=118 м (ТП-ЩВ); Провод АПВ 4X35;

I=11 м (ЩВ-ЩС 3); Провод АПВ 4X2,5;

I=100 м (ЩС 3-ТСН); Провод АПВ 4X2,5;

Для удобства расчета составляем схему замещения:

ТП ZL1 ЩВ ZL2 ЩСЗ ZL3 М

Рис. 9.1 Схема замещения.

Ток однофазного короткого замыкания определяется по формуле:

      (9.1)

Uф - фазное напряжение сети, В;

ZТР - сопротивление трансформатора тока однофазного короткого

замыкания, Ом;

ZЛ - сопротивление питающей сети, Ом.

Сопротивление питающей сети определяется определение по формуле:

ZЛ= ZЛ1 + ZЛ2+ ZЛЗ+ ZКА, (9.2)

где ZЛ1, ZЛ2 и ZЛ3 - сопротивление участков сети, Ом;

Zкa -суммарное сопротивление коммуникационных аппаратов, Ом.

Находим сопротивление участков сети по формуле:

 Zл=Z0×I, (9.3)

где Z0 - сопротивление петли «фаза-нуль», Ом;

Находим расчетные значения:

ZЛ1 = 0,9×118=106,2 Ом;

ZЛ2=13,2×11=145,2Ом;

ZЛЗ= 13,2×100=1320 Ом;

ZЛ=106,2×10-3+145,2×10-3+1320×10-3+0,5 =1,62 Ом

Рассчитываем ток однофазного короткого замыкания:

|кз=220 = 94,83 А

 

10. РАЗРАБОТКА  АВТОМАТИЗАЦИИ ПОМЕТОУБОРОЧНОГО ТРАНСПОРТЕРА

 

Для получения максимального количества высококачественного продукта (яйца и мяса птицы) необходимо поддерживать в птичнике внешние оптимальные условия полноценного содержания. Важнейшие из них - температура, относительная влажность и газовый состав воздуха.

В современном птичнике, где содержится несколько десятков тысяч кур, происходит непрерывное изменение температуры, влажности и газового состава воздуха, поэтому оборудование птичника должно обеспечивать контроль за этими изменениями. В противном случае условия внешней среды делаются неприемлемыми для родительского стада кур, что отражается на яйценоскости.

Наиболее сильное влияние на самочувствие птицы, и как следствие, на яйценоскость имеет газовый состав воздуха.

Большую часть загрязнений воздуха обеспечивает скапливающийся под клеточными батареями помет.

Для предотвращения больших накоплений помета в помещении для птицы на птицефермах используют пометоуборочные транспортеры разных типов.

В проектируемом птичнике используется транспортер скребковый ТСН-160А-03.

Помет из-под каждого яруса клеточных батарей удаляется скреперными механизмами на транспортер ТСН-160А-03, который транспортирует помет за пределы птичника и погружает в транспортные средства.

Главным недостатком предложенного транспортера является неэффективность работы при скоплении большого количества помета. В этом случае двигатель работает с пробуксовкой, в результате чего увеличивается трение в точке соприкосновения вала двигателя транспортера с тросом, к которому крепятся скребки. Это приводит к быстрому износу металлического троса транспортера и его дальнейшему обрыву.

Чтобы исключить это явление, устройства управления транспортерами должны иметь узлы аварийной остановки. Такие узлы должны отключат пометоуборочный транспортер и выдавать сигнал тревоги в случае длительной остановки троса.

10.1 Разработка схемы

Система автоматического управления состоит из инфракрасного излучателя - светодиода ИК, фотодиода Ф, между которыми размещен шкив Ш транспортера.

В шкиве по окружности сверлятся шесть отверстий. Располагается шкив таким образом, что свет от светодиода, проходя через отверстия, засвечивает фотодиод. В засвеченном состоянии сопротивление фотодиода уменьшается. До тех пор, пока шкив не перестанет двигаться, освещенность фотодиода будет колебаться, соответственно, сопротивление фотодиода также будет колебаться.

Сигнал фотодиода усиливается усилителем, детектируется детектором Д, который будет удерживать ключ К во включенном состоянии.

При остановке шкива сопротивление фотодиода станет стабильным, т.е. либо низким, если фотодиод останется засвеченным, либо высоким, выходной сигнал усилителя У станет постоянным во времени, детектор Д отключит ключ К, который, в свою очередь, отключит пускатель МП. Магнитный пускатель МП в этом случае остановит привод транспортера, загорится индикатор аварийной остановки.

Принципиальная схема узла управления показана на листе 5. Он состоит из формирователя импульсов на элементе DD1.1 микросхемы DD1, детектора на диодах VD1, \/D2, инвертора на элементе DD1.2, устройства блокировки на элементах DD1.3, R4, С3, R5 и усилителя постоянного тока на транзисторе VT2.

Работает узел следующим образом. При включении транспортера на выводе 9 элемента DD1.3 появляется логический 0, запрещающий открывание транзистора VT2 в течении 1...2 с. Этого времени достаточно для того, чтобы начал вращаться привод транспортера. При его вращении на входах 1,2 элемента DD1.1 появляются импульсы напряжения с амплитудой, близкой к напряжению питания. Такая большая амплитуда достигается благодаря высокому входному сопротивлению КМОП микросхемы (входной ток не более 1 мкА) и позволяет обойтись без традиционного усилителя. Далее импульс напряжения детектируются диодами VD1, \/D 2. Проектируемое напряжение поступает на конденсатор С2 и заряжает его. В результате на входах 5, 6 элемента DD1.2 появляется сигнал логический 1, который инвертируется и в виде сигнала логического 0 поступает на вход 8 элемента DD1.3. Этот сигнал запрещает открывание транзистора VT2. Ток через обмотку реле К1 не проходит, его контакты остаются замкнутыми, напряжение питания поступает на магнитный пускатель и он работает в нормальном режиме

При остановке шкива транспортера напряжение на входах 1, 2 элемента DD1.1 отсутствует и заряженный ранее конденсатор С2 начинает разряжаться. В итоге на выводе 11 элемента DD1.4 появляется сигнал логический 1, который открывает транзистор VT2. Ток этого транзистора протекает через обмотку реле К1, которое срабатывает. Его контакты К1.1 размыкаются, и катушка магнитного пускателя отключается. Последний и отключает транспортер от сети.

В отличие от ранее разработанных аналогичных устройств в узел управления описываемого устройства аварийной остановки введен резистор R3, позволяющий более точно выставить время его срабатывания. Дело в том, что при остановке шкива фотоприемник (VТ1) может находиться в засвеченном состоянии. Причем в первом случае конденсатор С1 будет разряжаться через вход элемента DD1.2 микросхемы DD1, а во втором - через эмиттерный переход выходного транзистора элемента DD1.1 этой же микросхемы. В результате разница во времени срабатывания узла аварийной остановки в этих случаях достигает двух секунд. При включении резистора R3 конденсатор С1 всегда будет разряжаться только через этот резистор вне зависимости от состояния фототранзистора, а значит и время срабатывания устройства будет неизменным.

 

10.2 Конструктивное исполнение

Конструктивно схема выполнена в виде металлического ящика, устанавливаемого на клеточной батарее, размерами 720*1000*500мм. На лицевой стенке шкафа расположены кнопки ручного управления SB1, SВ2, SВ3, переключатель режимов работы «Ручной-Автоматический». На задней стенке расположены магнитные пускатели, автоматы F1, F2, FЗ, реле времени R\/1, промежуточное реле К3, печатная плата узла аварийной остановки.

Детали узлов управления устройством смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита.

Фотоэлектронный датчик узла аварийной остановки состоит из светоизлучателя 2 и светоприемника 3 (рис. 10.3),функции которых выполняют соответственно светодиод НL1 и фототранзистор VT1. Оба они установлены в плоскости шкива 1 привода транспортера

 

10.3 Оценка надежности

Интенсивность отказов равна сумме значений интенсивностей отказов всех элементов, входящих в состав данного объекта. Перечень элементов, их количество и значение интенсивностей отказов сводится в таблицу 10.1

Таблица 10,1 Интенсивность отказов

поз, обоз	Наименование элемента	Кол-во шт	М*), 1СГб1/ч
Р1. .Р2	Автоматический включатель	3	0,7
| У01Л/02	Диод полупроводниковый	2	0,8
I 5В1. ,8ВЗ	Кнопка управления	3	1,6
| К1.К2	Магнитный пускатель	2	6,0
КЗ	Промежуточное реле	1	1,0
Р. VI	Реле времени	1	0,3
М	Электродвигатель	1	3,2
В1.В2	Датчик	3	30
---	Соединения зажимные	21	0,005

 

Определяем интенсивность отказов

l0 = (3×0,7 + 2×0,8 + 3×1,6 + 2×6,0 + 1×1,0 + 1×0,3 + 1×3,2 + 3×30 + 21× 0,005)×10-6 = 115,105×10-6 ч-1

Интенсивность отказов с учетом условий эксплуатации определяется по формуле:

lэ=а×l0(t),       (10.2)

где а - эксплуатационный коэффициент

Для производственных помещений а = 1.

lэ = 1×115,105×10-6= 115,105×10-6 ч-1

Вероятность безотказной работы в течении года определяется по формуле

P(t)= е - lэ(t)×t, (10.3)

 Где t - время работы  в год, ч.

P(t)= e-115,105×10-6×3024=0,81

Время наработки до отказа определяется по формуле

To=1/lэ(е),       (10.4)

To =1/115,105×10-6= 8.69x103 ч

К мероприятиям противопожарной безопасности относится удаление приточно-вытяжной вентиляцией избыточного количества пылевидных частиц, которые возникают при содержании родительского стада кур клеточных батареях, при раздаче корма, в особенности сухих комбикормов.

 

11. МЕРОПРИЯТИЯ  ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ

 

Учебное хозяйство «Кубань» расположено в г.Краснодаре. Климатические условия в городе умеренные. По климатическим картам, приведенным в ПУЭ, относится

к IV району по гололеду,

к V району по ветру,

Среднегодовое число грозовых часов 70 час/год

Удельное сопротивление грунта в районе проектируемого объекта 200 Ом×м.

Степень безопасности обслуживания электрооборудования зависит от характера окружающей среды. Повышенная температура и влажность в помещении способствует снижению срока службы электропроводок и электрооборудования, быстрому старению изоляции и сопротивления тела человека электрическому току. Классификация помещений проектируемого птичника по условиям окружающей среды и по опасности поражения электрическим током приведены в таблице 11.1

Таблица 11.1 Классификация помещений по условиям окружающей среды

№п/п	Наименование помещений	t°С	j%	Классификация
1	Помещение для птицы	16	70	Влажное
2	Операторская	20	60	Сухое
3	Венткамера	20	70	Влажное
4	Уборная	16	60	Нормальное
5	Коридор	16	60	Сухое
6	Тамбур	16	70	Влажное
7	Помещение для временного хранения яиц	20	70	Влажное
8	Камера газации и дезинфекции яиц	20	70	Влажное