Электрификация свинарника – маточника в условиях СПК «Земледелец» Берёзовского района с разработкой схемы управления местным обогревом

Комплект электрообогреваемого пола – это электрическая кабельная  система отопления помещения  через пол. Это система может  быть использована как:

1. Основная система отопления в отдельно стоящих зданиях.
2. Дополнительная система отопления. Устанавливается совместно с отопительными приборами других типов и предназначена для достижения теплового комфорта.

Электрообогреваемый пол может  состоять из одной или нескольких нагревательных секций, термостата, монтажной ленты и защитной гофрированной трубки для датчика температуры. Нагревательная секция ЕСО состоит из нагревательного кабеля БНО, который с одной стороны оснащен соединительной муфтой и монтажным концом, а с другой – концевой муфтой без выводов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.2 Разработка  схемы автоматизации.

Большими преимуществами обладает содержание животных, особенно молодняка, на тёплом (обогреваемом) полу. При этом передача теплоты к телу животного осуществляется наиболее эффективным контактным (кондуктивным) способом, а также за счёт конвекции воздуха от нагретой поверхности. Обогреваемые полы применяют в свиноматочниках, помещениях помещениях для поросят – отъёмышей в птичниках при напольном содержании, телятниках.

В бетоне покрытие пола толщиной (10…20) ×10-² м закладывают нагревательный провод в виде зигзага с определённым шагом, определяемым расчётом. Над проводом размещают защитную металлическую сетку, служащую для предотвращения выхода потенциала на поверхность пола при повреждении изоляции провода. Сетку надёжно соединяют с нулевым проводом питающей сети. Под бетонным покрытием устраивают тепло- и гидроизоляцию для уменьшения утечки теплоты в грунте и обратного проникновения грунтовой влаги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Разработка принципиальной электрической схемы автоматического управления

 

Принципиальная электрическая  схема управления обогреваемым полом  представлена в графической части (лист 3).

Схема работает следующим  образом:

Включение ИК-ламп происходит по определённой программе, задаваемой реле времени КТ в соответствии с зоотехническими нормами, а управление работой пола осуществляется по его температуре при помощи терморегулятора SK. Электрообогревом можно управлять вручную, когда переключатель SA находится в положении Р. Комбинированный обогрев может осуществляться переносными установками ЭИС – 11 – И1 «Комби» (для поросят-сосунов), размещаемых в станках ( в комплект установки на 30 станко-мест входит 30 обогревательных устройств). Устройство состоит из ИК-облучателя ЭИС-0.25-И1 «Ирис» с керамическим излучателем мощностью 250 Вт, укрепляемого на керамической стойке, и расположенной на  на полу под облучателем электрообогреваемой панели мощностью 120 Вт. Автоматическое регулирование позволяет поддерживать температуру в диапазоне от 0 до 35° С. Подобное по принципу действия устройство ЭИС-0.37-И1 «Руно» предназначено для комбинированного обогрева ягнят.

Системы комбинированного обогрева позволяют повысить суточный прирост живой массы молодняка  при снижении расхода энергии на обогрев всего помещения на 30…40%.

Для защиты от поражения  электрическим током применяется  устройство защитного отключения УЗО. Расчет и выбор устройства приведен в разделе 3.3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3 Расчёт и выбор элементов схемы автоматического управления

 

Системы автоматического контроля, регулирования и управления технологическими процессами в сельском хозяйстве  должны строиться на базе серийно  выпускаемых приборов, аппаратов, средств  автоматизации и вычислительной техники.

Выбор элементов и средств управления производится после окончательной  доработки принципиальной электрической  схемы.

При выборе элементов учитывается  рабочее напряжение аппаратов, диапазон измеряемых величин, условия внешней  среды, а также количество контактов элемента.

Напряжение, на которое рассчитываются датчики принимается равным 220 В.

В качестве датчиков температуры пола применяются терморезисторы типа  ТСП-673 с пределами измерения от 0 до 50 °С с малой инерционностью (до 9 секунд), сопротивление термометра при 0 °С равно 100 Ом.

В качестве датчиков температуры воздуха  применяются датчики температуры  типа ТП/1-1ТП/1-12 с пределами регулирования -30…50 °С, степень защиты IP54.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Разработка мероприятий по охране труда

3.1 Общие положения

 

 

Условия эксплуатации электроустановок в сельском хозяйстве значительно  хуже, чем в промышленности. Это  связано с наличием повышенной влажности, пыли, агрессивных паров и газов, разрушающих электрическую изоляцию. Наряду с необходимостью обеспечить электробезопасность людей требуется принимать меры для обеспечения электробезопасности животных.

Условия сельскохозяйственного  труда находятся в прямой зависимости  от его особенностей:

  - сезонность основных  работ в земледелии;

- выполнение работ  на открытом воздухе;

- относительно частая  смена рабочих операций, выполняемых  одним и тем же рабочим;

- рассредоточенность  мест работы;

- наличие определенной  химической и биологической опасности  сельскохозяйственного производства.

Указанные особенности  должны учитываться при разработке мероприятий по охране труда, так  как они влияют на здоровье и работоспособность  человека.

В соответствии с ПТЭ  и ПТБ  для безопасного выполнения оперативных, ремонтных, испытательных  и пусконаладочных работ в электроустановках проводят следующие организационные мероприятия:

- оформляется письменно  задание на выполнение работ  (наряд-допуск);

- надзор во время  работы осуществляет наблюдающий  с целью предупреждения нарушения  требований техники безопасности;

-  устанавливается  время перерывов в работе, переводов  на другое место, окончание  работы.

Для безопасного выполнения работ со снятием напряжения должны быть

 

проведены следующие технические мероприятия:

- произведены необходимые  отключения и приняты меры, препятствующие случайной подаче напряжения к месту работы;

- вывешены на рукоятках  коммутационной аппаратуры запрещающие  плакаты;

- проверено отсутствие  напряжения с помощью указателя  напряжения;

- наложено переносное  заземление либо включены заземляющие ножи электроаппаратов;

- вывешены предупреждающие  и предписывающие плакаты.

  Пожарная безопасность

Пожарная безопасность – такое состояние производственного  объекта, при которой с заданной весьма большой степенью вероятности исключается возможность пожара или взрыва, а если он все-таки возникает, то предотвращается воздействие на людей опасных факторов пожара (открытый огонь, высокая температура воздуха или предметов) и обеспечивается защита материальных ценностей. Вероятность пожара допускается не выше 10^-6 на один пожароопасный узел объекта.

В пожароопасных зонах  любого класса кабели и провода должны иметь покров и оболочку из материалов, не распространяющих горение. Через  пожароопасные зоны любого класса запрещается  прокладывать транзитные электропроводки всех напряжений.

Нельзя допускать провисание проводов, перегрузки электропроводок и коротких замыканий, контактов скруткой, которые могут искрить или перегреваться, а также применение плавких вставок на неизвестный или завышенный ток по сравнению с расчетным.

Для предотвращения пожаров  из-за коротких замыканий необходимо соблюдать требования ПУЭ еще при монтаже. Проход через стены незащищенных электрических проводов выполняют в неразрезанных изоляционных полутвердых трубках.

Вводные щитки или  щиты с предохранителями и автоматами нужно располагать не далее, чем на расстоянии 3 м от места ввода в здание. В помещениях  вывешивают противопожарную инструкцию и устанавливают противопожарный инвентарь. В помещениях проходы и тамбуры, выходы ничем не должны загромождаться, запрещается курение и применения открытого огня.

Все средства пожаротушения  должны быть в исправном состоянии  и постоянной готовности к действию, все работники должны быть обучены обращению с ними. В качестве средств пожаротушения применяют песок и огнетушители. При возгорании проводки старший или дежурный операторы обязаны обесточить силовую и осветительную сеть (кроме дежурного освещения), принять меры к пожаротушению, сообщить в пожарную часть или администрацию. Тушить электрооборудование (предварительно обесточив) допускается только углекислотными огнетушителями, песком или другими токонепроводящими средствами. В случае явной опасности необходимо организовать эвакуацию людей[7].

Пожар может возникнуть также в  результате действия атмосферного электричества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Разработка мероприятий по электробезопасности

 

 

Для более надежной работы и сохранности оборудования в  целом, электробезопасности людей и животных применяются следующие мероприятия по обеспечению электробезопасности:

- перед установкой  комплекта электрообогреваемого  пола необходимо ознакомиться  с инструкцией;

- необходимо убедиться,  что выбранный комплект подходит  для помещения с учетом его площади;

- при укладке необходимо  соблюдать постоянный шаг в  пределах всей обогреваемой поверхности (допустимое отклонение шага от расчетного не более  ± 10 мм);

- не допускается сближение  уложенных витков кабеля на  расстояние менее 80 мм;

- перед включением  электрообогреваемого пола необходимо  произвести соответствующие испытания;

- включать систему  можно после полного затвердевания  стяжки (28 дней);

- запрещается укорачивать  секции нагревательного кабеля;

- запрещается менять  подводящие провода самостоятельно;

- запрещается самостоятельно  вносить какие-либо изменения в конструкцию термостата;

- запрещается включать  секции нагревательного кабеля  в электрическую сеть, напряжение  в которой не соответствует  рабочему;

- запрещается выполнять  работы по установке и ремонту  регулятора, не отключив напряжение;

- запрещается использовать нагревательные секции без стяжки;

- подключение и обслуживание  установки должен производить  квалифицированный электрик.

 

 

 

 

 

 

3.3 Расчёт и  выбор устройства защитного отключения

Согласно [5] если не известны токи утечки в линии,  то можно произвести упрощенный выбор  УЗО по условию: ток утечки в линии должен быть в три раза больше номинального тока УЗО.

          (33)

          (34)

Ток утечки линии состоит  из двух составляющих, которые рассчитываются следующим образом.

Ток утечки принимается  из расчёта 0,4 мА на 1 ампер нагрузки электроприемников.

Ток утечки сети принимается  из расчёта 10 мкА на 1 метр длины фазного  проводника питающего электроприёмники.

          (35)

По ПУЭ, комплексу ГОСТ 30331 и другими нормативными документами  РБ на розеточных группах требуется  установка УЗО.

мА

По каталогу выбираем: УЗО РУД-05У3 с номинальными данными: номинальный ток I_н=100мА, номинальное напряжение U_н=380В, время срабатывания T_ср=0,06 сек.

 Доильно-молочный блок относится  ко II категории молниезащиты. На данном объекте согласно типового проекта в качестве молниеприемника использованы сетки из стальной проволоки диаметром 6 мм с площадью  ячейки 150 . Сетка заземлена по углам. Соединение с искусственным заземлителем выполнено с помощью сварки.

 

 

4 Экономическая  часть

4.1 Определение  экономической эффективности внедрения автоматизации.

При определении экономической  эффективности применения схемы  автоматизации процесса сравниваем два варианта: один из которых электрифицирован, а другой автоматизирован.

Эффективность определяется при расчете следующих показателей для двух вариантов:

1. Затраты труда на единицу продукции , чел·час:

а) при электрификации процесса:

З_тц=З_тг/В_м  (36)

б) при автоматизации  процесса:

З_тц^{`</sup>=З<sub>тг</sub><sup>`}/В_м^{`    (37)}

где З_тц и З_тц^`- годовые затраты труда по объекту соответственно при электрификации и автоматизации;

В_м  и В_м^` - выход продукции при электрификации  и автоматизации.

В_м=N·q      (38)

где N – количество голов;

q – надой молока, л.

В_м=100·15=1500л

В_м^`=100·18=1800л

2. Годовые затраты труда определяются по формуле:

а) при электрификации процесса:

З_тг=Л_ср·Д·t     (39)

где Л_ср -  количество обслуживающих работников при электрификации процесса;