Електропостачання підприємства з виготовлення експериментально-торговельного обладнання

ФЕДОРУК, Богдан Володимирович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10095

Full metadata record

DC Field	Value	Language
dc.contributor.advisor	Кисельов, Владлен Борисович	-
dc.contributor.author	ФЕДОРУК, Богдан Володимирович	-
dc.date.accessioned	2026-10-22T14:59:21Z	-
dc.date.available	2026-10-22T14:59:21Z	-
dc.date.issued	2026-06	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/10095	-
dc.description.abstract	В даній випускній кваліфікаційній роботі бакалавра детально розглянуті питання проектування електропостачання підприємства з виготовлення експериментально-торговельного обладнання. Було проведено: розрахунок електричних навантажень, вибір схеми живлення підприємства та розрахунок живлячої мережі, вибір трансформаторів і засобів компенсації реактивної потужності, вибір схеми внутрішньозаводського електропостачання, розрахунок струмів к.з., вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП та високовольтної апаратури, перевірки кабельних ліній, розрахунок системи електропостачання цеху. В індивідуальному завданні розглянуті питання впровадження енергозберігаючих технологій в процес виготовлення деталей. В економічному розділі пояснювальної записки розглянуто питання вибору напруги живильної мережі. В розділі з охорони праці проведена модернізація системи пожежної сигналізації у відділу.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.subject	енергозберігаючі технології	uk_UA
dc.subject	вибір напруги живильної мережі	uk_UA
dc.title	Електропостачання підприємства з виготовлення експериментально-торговельного обладнання	uk_UA
dc.type	Bachelor Thesis	uk_UA
Appears in Collections:	141 Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка (Електротехнічні системи електроспоживання)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
Федорук.pdf Restricted Access		4.21 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show simple item record

Extracted text

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(назва факультету)
Кафедра електротехнічних систем
(повна назва кафедри)

«До захисту допущено»
Завідувач кафедри ЕТС
Валентин ТКАЧЕНКО
______________________
“_____” __________2026 р.

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до кваліфікаційної роботи

б а к а л а в р
(освітньо-кваліфікаційний рівень)

ЧДТУ А1 23333 94/03-03

на тему:
«Електропостачання підприємства з виготовлення
експериментально-торговельного обладнання»
(назва теми згідно з наказом)

Виконав: здобувач вищої освіти 4 курсу,
групи ЗЕСЕ – 22
Спеціальності:
141 «Електроенергетика, електротехніка та
електромеханіка»
(шифр і назва спеціальності)

ФЕДОРУК Богдан Володимирович
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти)

Керівник _____________ Владлен КИСЕЛЬОВ
(Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
Рецензент ____________ _____________________
(Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)

Засвідчую, що у цій кваліфікаційній роботі немає запозичень з праць інших авторів
без відповідних посилань
Здобувач вищої освіти ______________
(підпис)

Черкаси 2026 року
Черкаський державний технологічний університет

Факультет електронних технологій, автотранспорту та машинобудування
(повна назва)
Кафедра електротехнічних систем
(повна назва)
Спеціальність: 141 «Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка»

ЗАТВЕРДЖУЮ
Завідувач кафедри ЕТС
Валентин ТКАЧЕНКО
______________________
“_____” __________2026 р.

З А В Д А Н Н Я
НА КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ

ФЕДОРУКА Богдана Володимировича
(прізвище, ім’я, по батькові здобувача вищої освіти)
1. Тема кваліфікаційної роботи
«Електропостачання підприємства з виготовлення експериментально-
торговельного обладнання»

Керівник кваліфікаційної роботи КИСЕЛЬОВ Владлен Борисович, к.т.н., доцент
(прізвище, ім’я, по батькові, науковий ступінь, вчене звання)

Затверджені наказом Черкаського державного технологічного університету від
« 13 » квітня 2026 року № 94/03-03

2. Строк подання кваліфікаційної роботи здобувачем вищої освіти ____________________

3. Вихідні дані до кваліфікаційної роботи: 1. Тип системи електропостачання –
централізована; 2. Клас напруги ГПП – 110/10 кВ; 3. Встановлена потужність підприємства –
916,4 кВт; 4. Потужність КЗ на шинах енергосистеми – 1600 МВА; 5. Розміри цеху –
84х42х10 м; 6. Кількість електроприймачів цеху – 69 шт; 7. Встановлена потужність силових
електроприймачів цеху – 757,8 кВт; 8. Індивідуальне завдання – впровадження
енергозберігаючих технологій в процес виготовлення деталей; 9. Техніко-економічні
розрахунки – Вибір напруги живильної мережі; 10. Охорона праці – Модернізація системи
пожежної сигналізації у відділу.

4. Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що їх належить
розробити)
1 Умови проектування
2 Розрахунок електричних навантажень
3 Вибір і обґрунтування схеми живлення підприємства. Розрахунок живлячої мережі
4 Вибір трансформаторів і засобів компенсації реактивної потужності
5 Вибір схеми внутрішньозаводського електропостачання напругою 10 кВ
6 Розрахунок струмів короткого замикання в мережах вище 1000 В
7 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП. Вибір високовольтної апаратури.
Перевірка кабельних ліній
8 Розрахунок системи електропостачання цеху
9 Індивідуальне завдання – впровадження енергозберігаючих технологій в процес
виготовлення деталей
10 Техніко-економічні розрахунки – Вибір напруги живильної мережі
11 Охорона праці.

5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень,
плакатів)
1 Генеральний план підприємства
2 Однолінійна схема ГПП 110/10 кВ
3 План ГПП 110/10 кВ
4 Однолінійна схема електропостачання цеху
5 План живлячих та розподільчих мереж цеху
6 Однолінійна схема КТП
7 Вид та план КТП 10/0,4 кВ
6. Консультанти розділів кваліфікаційної роботи
Прізвище, ініціали та посада Підпис, дата
Розділ
консультанта завдання видав завдання прийняв
Охорона праці ст. викл. Олексій КОЖЕМ´ЯКІН

7. Дата видачі завдання до кваліфікаційної роботи 15 квітня 2026 року

КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
Строк виконання
№ Назва етапів виконання кваліфікаційної роботи
етапів кваліфікаційної Примітка
з/п
роботи
1 Умови проектування 15.04.26 – 16.04.26
2 Розрахунок електричних навантажень 17.04.26 – 25.04.28
Вибір і обґрунтування схеми живлення
3 26.04.26 – 29.05.26
підприємства. Розрахунок живлячої мережі
Вибір трансформаторів і засобів компенсації
4 30.04.26 – 01.05.26
реактивної потужності
Вибір схеми внутрішньозаводського
5 02.05.26 – 03.05.26
електропостачання напругою 10 (6) кВ
Розрахунок струмів короткого замикання в
6 04.05.26 –06.05.26
мережах вище 1000 В
Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП.
7 Вибір високовольтної апаратури. Перевірка 07.05.26 – 09.05.26
кабельних ліній.
8 Розрахунок системи електропостачання цеху 10.05.26 – 18.05.26
9 Індивідуальне завдання 19.05.26 – 21.05.26
Техніко-економічні розрахунки елементів СЕП
10 22.05.26– 23.05.26
промислового підприємства
11 Охорона праці 24.05.26– 26.05.26
12 Виконання креслень графічної частини роботи 26.05.26 – 31.05.26
Підготовка доповіді та супровідних документів, 01.06.26 – 04.06.26
13
збір необхідних підписів

Здобувач вищої освіти-дипломник ________________ Богдан ФЕДОРУК
(підпис) (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)
Керівник кваліфікаційної роботи ________________ Владлен КИСЕЛЬОВ.
(підпис) (Власне ім’я ПРІЗВИЩЕ)

ЗМІСТ

1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ……………………………………… 6
1.1 Характеристика об’єкта проектування……………………. 6
1.2 Характеристика споживачів електричної енергії механічного

цеху …………………………………..….…. 6
1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх

електропостачання ……………………………………..…... 6
1.4 Характеристика джерела живлення……………………….. 7
2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ…………… 8
2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових

електроприймачів………….……………………………….. 8
2.2 Визначення розрахункових електричних навантажень від

освітлювальних систем…………………………………….. 10
2.3 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ

цехової підстанції……………………………….................. 13
2.6 Картограма та положення центру електричних
навантажень цеху та підприємства. Вибір місця
розташування трансформаторних підстанцій……………. 15
2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і
цеху…………………………………………………... 15
2.6.2 Картограма електричних навантажень
підприємства…………………………………..…….. 20
2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП
20
(КТП)………..
ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЖИВЛЕННЯ
3
ПІДПРИЄМСТВА. РОЗРАХУНОК ЖИВЛЯЧОЇ МЕРЕЖІ……. 22
3.1 Вибір і обґрунтування схеми живлення

підприємства……………………………………….............. 22
3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі……………………. 24
3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП ………… 25

ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ
Змн. Арк. № докум Підпись Дата
.
Розроб. Федорук Б.В. Літ. Арк. Аркушів
Перевір. Кисельов В.Б. Електропостачання підприємства 3 73
з виготовлення експериментально-
Н. Контр. Ключка К.М. торговельного обладнання ФЕТАМ, гр. ЗЕСЕ-22
Затверд. Ткаченко В.Ф.

4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ…………………………………... 27
4.1 Вибір трансформаторів ГПП …………………………… 27
4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з
врахуванням компенсації реактивної потужності…….. 27
4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві…. 29
5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ……………...…. 31
5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції
внутрішньозаводської мережі………………………...…. 31
5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж……………… 31
6 6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В……………………………………... 33
6.1 Вихідні дані для розрахунків…………………………… 33
7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ
ГПП. ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ ПЕРЕВІРКА
КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ…………………………………………..….. 34
7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП……. 34
7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН……………..….. 34
7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН………… 35
7.4 Вибір трансформаторів струму………………………… 35
7.5 Вибір трансформаторів напруги……………………….. 36
8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ
ЦЕХУ……………………………………………………………… 37
8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання
цеху………………………………………………………. 37
8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних
систем…………………………………………………….. 37
8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам
нагріву…………………………………………………… 39
8.3.1 Вибір низьковольтних комплектних установок
НКУ……………………………………………….. 40
8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до
1000 В……………………………………………………... 41
8.5 Захист цехових електричних мереж……………………. 42
8.5.1 Вибір апаратів захисту………………………….. 42
8.5.2 Перевірка мережі на захищеність………………. 43
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
4
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.6 Вибір типу, конструкції та компоновки
трансформаторної підстанції…………………………… 43
9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ – впровадження
енергозберігаючих технологій в процес виготовлення деталей 44
10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА………………………….. 57
11 ОХОРОНА ПРАЦІ……………………………………………….. 63
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ……………………………….. 72

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

1 УМОВИ ПРОЕКТУВАННЯ

1.1 Характеристика об’єкта проектування

Структура підприємства приведена на генплану (лист №1).

1.2 Характеристика споживачів електричної енергії механічного
цеху

Відомості про електричні навантаження цеху приведены у табл. 1.1
Таблиця 1.1 – Електричне навантаження цеху

1.3 Характеристика цехів об’єкту, особливості їх
електропостачання

План цеху та розташування обладнання представлено на рис. 1.1.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
6
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

1.4 Характеристика джерела живлення

Характеристики джерел живлення приведено у відповідних розділах
роботи.

Рисунок 1.1 – План цеху та розташування обладнання

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
7
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

2 РОЗРАХУНОК ЕЛЕКТРИЧНИХ НАВАНТАЖЕНЬ

2.1 Розрахунок цехових навантажень від силових
електроприймачів

Розрахунок цехових навантажень проводимо за наступними
формулами [6,7]:
Ppоз = 3 Uном  Ipоз cos . (2.1)

n
Рном =рном , (2.2)
1
n n
Qном =qном =рном  tg, (2.3)
1 1

Рроз = Кp Кв Рном , (2.4)

2
 n 
P
 ном 
n =  1 
е .
n
n  р2
ном
1

2pном
nе = . (2.5)
pном max

n
кв і рном і
К 1
в = . (2.6)
n
рном і
1

п
Кв, і Рном і
К = 1
в, цеху . (2.7)
п
Рном і
1

п
Рроз цеху = Кр  Кв, цеху Рном = Кр Кв, i Рном і . (2.8)
1
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Qроз цеху =Кр Кв,і Рном,і  tgі . (2.9)
і

Таблиця 2.1 – Значення коефіцієнта розрахункового навантаження Кр

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 2.2 – Значення коефіцієнта розрахункового навантаження Кр
для різних Кв

2 2
Sроз цеху = (Рроз цеху ) + (Qроз цеху ) . (2.10)

Результати розрахунків заносимо у відповідні графи таблиці 2.3

2.2 Визначення розрахункових електричних навантажень від
освітлювальних систем

Потужність освітлювальних установок. визначається
співвідношенням [8, 9]:

Pmax оc =S, (2.14)

Активна та реактивна потужності освітлювальних установок

Pmax оc = 26,5 3528 = 93492 Вт,

Рроз, ос, цеху =93482 0,9 = 84136 ,

Qроз, ос, цеху = Рроз, ос, цеху  tgφ ,

де tg0 – відповідно cos0 для кожного типу ламп

Qроз, ос = 84,2 0,2 = 17,1 квар.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

2.3 Розрахунок електричних навантажень на шинах 0,4 кВ
цехової підстанції

Сумарні потужності визначаються за виразами [8, 9]:

Р0,4 цеху = Рроз, цеху + Рроз, ос, цеху +Рроз у

Р0,4 цеху = 675,8+84+ 28,7 = 790 кВт ,

Q0,4 цеху = Qроз, цеху + Qроз, ос, цеху +Qроз у ,

Q0,4 цеху = 342,9+16,8+ 45,2 = 404,9 квар .

Одночасно розраховуємо приблизне навантаження на шинах цехової
підстанції за виразом [6,7]

2 2
S ТП = (Р0,4 цеху ) + (Q0,4 цеху ) , (2.16)

2 2
SТП = (790) + (404,9) =890 кВ А .
Таблиця 2.5

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

2.6 Картограма та положення центру електричних навантажень
цеху та підприємства. Вибір місця розташування трансформаторних
підстанцій

2.6.1 Центр електричних навантажень підприємства і цеху
Центр електричних навантажень (ЦЕН) [7, 8]:

n
 Р0,4 цеху  xi
Х i = 1
ЦЕН підпр = , (2.18)
n
 Р0,4 цеху
i = 1

n
 Р0,4 цеху  yi
Y i = 1
ЦЕН підпр = . (2.19)
n
 Р0,4 цеху
i = 1

Визначаємо координати ЦЕН по формулам (2.18 – 2.19):

1240580
Х ,
ЦЕН підпр = = 204,7 м
6059,7

1185406,5
YЦЕН підпр = = 195,6 м .
6059,7
Таблиця 2.6

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Центр електричних навантажень цеху.
– для активної потужності [6,7]:

п
Рроз  х
i i
Х i=1
ЦЕН цеху(Р) = , (2.20)
п
Рроз i
i=1

п
Рроз  у
i i
У i=1
ЦЕН цеху(Р) = ; (2.21)
п
Рроз i
i=1

– для реактивної потужності [6,7]:

п
Qроз  х
i i
Х i=1
ЦЕН цеху(Q) = ,
п
Qроз i
i=1

п
Qроз  у
i i
У = i=1
ЦЕН цеху(Q) ,
п
Qроз i
i=1

Розрахунки ЦЕН виконуємо за допомогою електронних таблиць
Excel табл. 2.7.
Координати ЦЕН отримаємо також в міліметрах після того, як у
таблицю 2.7 буде внесено останній споживач.

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 2.7 – Розрахунок центру електричних навантажень цеху
Р , , Y ,
і хі Р  х y , Р  y Х , ЦЕН
Найменування і і i і і ЦЕН
кВт мм мм
мм мм

Вентилятор витяжний 3,7 5 18,5 46 170,2
Вентилятор витяжний 3,7 5 18,5 36 133,2
Вентилятор витяжний 3,7 4 14,8 42 155,4
Вентилятор витяжний 3,7 10 37 14 51,8
Вентилятор витяжний 3,7 15 55,5 14 51,8
Вентилятор витяжний 3,7 40 148 14 51,8
Вентилятор витяжний 3,7 178 658,6 7 25,9
Вентилятор витяжний 3,7 185 684,5 7 25,9
Вентилятор витяжний 3,7 230 851 46 170,2
Вентилятор витяжний 3,7 230 851 56 207,2
Вентилятор припливний 11,2 4 44,8 5 56
Вентилятор припливний 11,2 10 112 5 56
Вентилятор припливний 11,2 16 179,2 5 56
Прес двоударний 36 85 3060 106 3816
Прес двоударний 36 116 4176 106 3816
Прес двоударний 36 145 5220 106 3816
Поперечно-стругальний
15 85 1275 93 1395
верстат
Поперечно-стругальний
15 116 1740 93 1395
верстат
Поперечно-стругальний
15 145 2175 93 1395
верстат
Зубофрезерний верстат 12,4 85 1054 80 992
Зубофрезерний верстат 12,4 116 1438,4 80 992
Зубофрезерний верстат 12,4 145 1798 80 992
Настільно-свердлильний
12,3 85 1045,5 67 824,1
верстат
Настільно-свердлильний
12,3 116 1426,8 67 824,1
верстат
Настільно-свердлильний
12,3 145 1783,5 67 824,1
верстат
Токарно-револьверний
12,3 85 1045,5 57 701,1
верстат
Токарно-револьверний
12,3 116 1426,8 57 701,1
верстат
Токарно-револьверний
верстат 12,3 145 1783,5 57 701,1
Полірувальний верстат 7,5 81 607,5 44 330
Полірувальний верстат 7,5 81 607,5 44 330
Полірувальний верстат 7,5 81 607,5 44 330
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Полірувальний верстат 7,5 90 675 44 330
Полірувальний верстат 7,5 90 675 44 330
Полірувальний верстат 7,5 90 675 44 330
Полірувальний верстат 7,5 103 772,5 38 285
Полірувальний верстат 7,5 103 772,5 38 285
Полірувальний верстат 7,5 103 772,5 38 285
Полірувальний верстат 7,5 120 900 38 285
Полірувальний верстат 7,5 120 900 38 285
Полірувальний верстат 7,5 120 900 38 285
Полірувальний верстат 7,5 141 1057,5 14 105
Полірувальний верстат 7,5 141 1057,5 14 105
Полірувальний верстат 7,5 141 1057,5 14 105
Полірувальний верстат 7,5 150 1125 14 105
Полірувальний верстат 7,5 150 1125 14 105
Полірувальний верстат 7,5 150 1125 14 105
Конвеєр 4,8 85 408 32 153,6
Конвеєр 4,8 116 556,8 32 153,6
Конвеєр 4,8 145 696 32 153,6
Термопласт-автомат
баку 17,3 173 2992,9 108 1868,4
Термопласт-автомат
баку 17,3 193 3338,9 108 1868,4
Термопласт-автомат
баку 17,3 204 3529,2 108 1868,4
Термо-формовочний прес
13,3 173 2300,9 92 1223,6
Термо-формовочний прес
13,3 193 2566,9 92 1223,6
Термо-формовочний прес
13,3 204 2713,2 92 1223,6
Термо-формовочний прес
манжети 8,2 173 1418,6 68 557,6
Термо-формовочний прес
манжети 8,2 193 1582,6 68 557,6
Прес
32 27 864 35 1120
Тельфер 5,6 65 364 65 364
Разом 916,4 83829,7 63819,6 86,3 76,6

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

2.6.2 Картограма електричних навантажень підприємства
Параметри картограми електричних навантажень визначаються як [7,
6]:
Pроз і =  r
2 m ,

радіус:
Ppоз 0,4 цеху i
ri = . (2.24)
π m
Таблиця 2.8

2.6.3 Вибір місця розташування ГПП, ТП (КТП)
Координати розташування ГПП вказано на графічній частині роботи.

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

3 ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ СХЕМИ ЖИВЛЕННЯ
ПІДПРИЄМСТВА. РОЗРАХУНОК ЖИВЛЯЧОЇ МЕРЕЖІ

3.1 Вибір і обґрунтування схеми живлення підприємства

Електричні схеми типових розподільчих установок наведена на
рисунках 3.1 - 3.3 [5, 6, 7]:

Рисунок 3.1 – Схема РУ ВН схема РУВН
“місток з вимикачами в колах ліній”

Рисунок 3.2 – Схема РУВН “місток з вимикачами в колах
трансформаторів і ремонтною перемичкою з боку трансформаторів”
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 3.3 – Схема РУ НН 6 (10) кВ:
а) – з однією секціонованою системою шин;
б) – з двома секціонованованими система шин

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

3.2 Розрахунок перерізу живлячої мережі

Потужність SВН ГПП визначається за формулою (2.17) , у якої
враховано втрати потужності у силових трансформаторах ГПП6

2 2
 N   N 
SВН ГПП =Ко  P0,4 цеху і + PT  +
 Q0,4 цеху і + QT  , (3.1)
 
 i   i 

де PT іQT – втрати відповідно активної і реактивної потужності.
Розрахунковий струм однієї живлячої лінії (А) визначається згідно
виразу [6, 8]
SВН ГПП
ІрозПЛ= Кзав.Л , (3.2)
3  Uном

де Кзав.Л – коефіцієнт завантаження лінії.
Активна і реактивна складова втрат в трансформаторі визначаються
за виразом [6, 8]
PT = 0,02 SНН ГПП ,

QT = 0,1SНН ГПП ,

де SНН ГПП – приблизна повна потужність об’єкта, кВА, що визначена
нами за формулою (2.17).
Таким чином
ΔРТ = 0,02 6384,1=128 кВт ;

QT = 0,16384,1 638 квар .

Загальне навантаження об’єкта згідно (3.1) становить

2 2
SВН ГПП = 0,9 (6059,6 +128) + (3687,6+ 638) = 0,9 7549,6 = 6795 кВ А
Переріз лінії живлення (мм2) визначається виразом [1, 8]

17,8
Fек = =12,7 мм2.
1,4

Вибраний переріз лінії живлення перевіряємо на:
– на допустимий струм в нормальному режимі роботи (к – коефіцієнт,
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

що враховує фактичну розрахункову температуру середовища к =1);

17,8 А  1260 А ;

– на допустимий струм в післяаварійному режимі (режим відключення
однієї з ліній живлення)
де кдоп – допустиме короткочасне перевантаження, кдоп =1,25;

2 17,8 = 35,6 А  0,9 1,25 260 = 292,5 А .

Обираємо для повітряної лінії провід АС-70 [1, 8].

3.3 Визначення втрат напруги від системи до ГПП

Схеми заміщення (рисунок 3.4) 7:

Рисунок 3.4 – Схема заміщення фази ділянки мережі
Векторна діаграма напруги і струму

Рисунок 3.5 – Векторна діаграма напруги і струму фази ділянки
електричної мережі
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Проектна потужність підприємства:

Pi = 4915,9 кВт; Qі = 3490,1 квар.

Тоді для ділянки мережі:

R =R0 L , R = 0,34 40=13,6 Ом,

X =X0 L , X = 0,318 40=12,72 Ом.
Втрата напруга розраховується за співвідношенням (3.6)

U =110,56 103
ф −110,0 103 = 0,56 103 В.

Відносні втрати напруги від системи до ГПП підприємства при
проектної потужності Pі = 4915,9 кВт; Qі = 3490,1 квар складає

Uф
U(%) = %.
Uном

0,56 103
U(%) = 100 = 0,49% .
110 103

Отже, параметри ПЛ здатні без втрат напруги передавати
розрахункову потужність на підприємство.

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

4 ВИБІР ТРАНСФОРМАТОРІВ І ЗАСОБІВ КОМПЕНСАЦІЇ
РЕАКТИВНОЇ ПОТУЖНОСТІ

4.1 Вибір трансформаторів ГПП

Номінальна потужність кожного з двох трансформаторів ГПП
попередньо оцінюється згідно виразу (4.1):

Отже

6795
SТ пр = = 4854 кВ А .
2 0,7

Попередньо вибираємо трансформатор ТМН–6300/110 із
номінальними параметрами:
Sном Т=6,3 МВ А , Uном В=115 кВ, Uном Н=11кВ, UКЗ=10,5%,
ΔРХХ= 10 кВт, ΔРКЗ= 44 кВт .

4.2 Вибір числа та потужності цехових трансформаторів з
врахуванням компенсації реактивної потужності

Кількість трансформаторів цехової ТП визначається, в головним
чином, вимогами надійності живлення електроприймачів [3, 6, 8].
Обираємо попередньо потужність трансформатору нашої цехової
ТП, користуючись співвідношенням [8]

S
S ТП 885
приб T = = = 632 кВ∙А.
2 0,7 1,4

Таким чином, номінальна потужність обраного трансформатору
складає
Sном T =630 кВ∙А.

Економічна кількість трансформаторів Nе знаходиться за виразом[
8]
Nе = Nmin +m ,

де m – додаткова кількість трансформаторів, яка визначається згідно [3, 6]
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

у функції Nmin і N .
Nе = 2 + 0 = 2 ,

За рахунок N та m з`являється некомпенсована потужність
Qmax T , яка передаватиметься через трансформатори в мережу 0,4 кВ,
визначається вона за формулою [8]

2
Qmax T = (N к 2
е заван.ф Sном T ) − Рmax .

S
де к – фактичний коефіцієнт завантаження, к = ТП
заван.ф заван.ф .
Ne Sном T
885
кзаван.ф = = 0,667 .
2 630

У такому разі

2 2
Qmax.T = (2  0,667  630) - (788,5) =354 .

Сумарна потужність батарей статичних низьковольтних
конденсаторів QHK1 складе:

QHK1 =Qmax −Qmax T ,
0,4

де Qmax – сумарна реактивна потужність напругою 0,4 кВ за найбільш
0,4
завантажену зміну, квар.

QHK1 =354,9 -354 1 .

Додаткова потужність статичних конденсаторів QHK2 з врахуванням
оптимального зниження втрат потужності визначається за формулою [8, 7]

QHK2 =Qmax −Q −  N S ,
0,4 HK1 е ном Т

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

QHK2 =354,9−1−0,18 2 630=127,1квар.

Якщо в розрахунках отримаємо, що QНК2  0 , тоді додатково
встановлювати конденсаторні батареї не потрібно.
Сумарна розрахункова потужність:

QHK =1+127,8 =128,8 квар .
сум
Вибираємо дві комплектні КУ УК3 – 0,415 – 60 потужністю 60 квар і
напругою живлення 0,415 кВ [14].

4.3 Компенсації реактивної потужності на підприємстві

З енергосистемою узгоджено Qек= 1590квар.

Qвк = Qвк = кнс  Qм + ΔQт - Qек - Qнк.ф =
.
= 0,9 3687,6 + 638 −1590 −1505 = 863,6 квар

Згідно отриманого значення приймаємо до встановлення
високовольтні конденсаторні установки з потужністю, що дорівнює
розрахунковому значенню, поділеному на кількість секцій підстанції, а
саме: д

Встановлюємо дві конденсаторні установки УКЛ(П)56–10,5–300 УЗ
[14].

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

5 ВИБІР СХЕМИ ВНУТРІШНЬОЗАВОДСЬКОГО
ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ НАПРУГОЮ 10 кВ

5.1 Вибір і обґрунтування схеми і конструкції
внутрішньозаводської мережі

Обираємо радіальну схему, приклад якої наведено на рисунку 5.1 [6, 4].

Рисунок 5.1 – Одноступенева радіальна схема розподілення
електроенергії

5.2 Розрахунок перерізу розподільчих мереж

Втрати потужності в трансформаторі [6, 4]

Рmax10= Рроз 0,4+ РТ= Рроз 0,4+ 0,02  Sном Т ; (5.1)

Qmax10= Qроз 0,4+ QТ = Qроз 0,4+ 0,1Sном Т , (5.2)

Потужність лінії [9]

2 2
S Л = (Рmax 10 і ) + (Qi max 10 і ) ,

Розраховані дані заносимо у таблицю 5.1.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 5.1 – Розрахунок електричних навантажень на стороні 10 кВ ТП

Розрахунковий струм у кабельної лінії на кожної ділянки (ГПП–ТП) в
нормальному режимі визначається як [9]

SЛ
Iроз, Л = і .
і 3 Uном

Результати розрахунків – у табл. 5.2.

Таблиця 5.2 – Вибір перерізу кабельних ліній напругою 10 кВ

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

6 РОЗРАХУНОК СТРУМІВ КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ
В МЕРЕЖАХ ВИЩЕ 1000 В

6.1 Вихідні дані для розрахунків

Для схеми (рисунок 6.1) складаємо схему заміщення

Рисунок 6.1 – Розрахункова схема розрахунку КЗ

Схему складаємо однолінійною (рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 – Схема заміщення для розрахунку струмів КЗ
Розрахунки проводимо за допомогою Microsoft Excel і результати
заносимо у таблицю 6.1.
Таблиця 6.1 – Струми короткого замикання в СЕП

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

7 ВИБІР ТИПУ ТРАНСФОРМАТОРНОЇ ПІДСТАНЦІЇ ДЛЯ ГПП.
ВИБІР ВИСОКОВОЛЬТНОЇ АПАРАТУРИ.
ПЕРЕВІРКА КАБЕЛЬНИХ ЛІНІЙ

7.1 Вибір типу трансформаторної підстанції для ГПП

Тип трансформаторної підстанції ГПП представлено у графічній
частині роботи.

7.2 Вибір високовольтних апаратів РУВН

Характеристики та параметри для вибору високовольтних апаратів
РУВН зведені у відповідні таблиці 7.1 – 7.6

Таблиця 7.1 – Вибір вимикача

Таблиця 7.2 – Вибір роз’єднувача

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

7.3 Вибір апаратів розподільчої установки РУНН

Таблиця 7.3 – Вибір ввідного вимикача 10 кВ

Таблиця 7.4 – Вибір секційного вимикача 10 кВ

7.4 Вибір трансформаторів струму

Таблиця 7.5 – Вибір трансформаторів струму напругою 10 кВ ТШЛП–10К

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

7.5 Вибір трансформаторів напруги

Таблиця 7.6 – Розрахунок навантаження трансформатора напруги

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8 РОЗРАХУНОК СИСТЕМИ ЕЛЕКТРОПОСТАЧАННЯ ЦЕХУ

8.1 Вибір схеми і конструкції системи електропостачання цеху

Схема цехової електричної мережі приведена на графічній частині
диплому.

Рисунок 8.1 – Радіальна схема цехової електричної мережі

8.2 Розрахунок внутрішньоцехових освітлювальних систем

Загальні відомості
Проектування освітлювальних установок складається з світлотехнічної
та електричної частин [15].
В світлотехнічної частині нами вирішуються наступні завдання:
обираються типи джерел світла і світильників, намічають найбільш доцільні
висоти встановлення світильників та їх розміщення, визначають якісні
характеристики освітлювальних установок.
Розрахунок освітленості
Проектування освітлювальних установок складається з світлотехнічної
та електричної частин [15].В світлотехнічної частині нами вирішуються
наступні завдання: обираються типи джерел світла і світильників
Розрахунок освітлення цеху проводимо методом світлового потоку [7]
(методом коефіцієнту використання).
Розраховуємо освітлення цеху, розміри якого АВН = 84 4210 .

к3 Е S  z
Ф = min , (8.1)
N  

Lв =е h.

Розраховуємо кількість світильників в ряду і кількість рядів, приклад
розміщення світильників приведений на рисунку 8.2.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 8.2 –– Розміщення світильників цеху

Перевірка освітленості в найбільш характерній точці проводиться
точковим методом по кривим просторових ізолюкс прийнятого світильника
згідно виразу
n
Фсв  ei
Е = i=1 ,
1000 к3
Намітимо розміщення в світильників цеху, в першу чергу висоту
підвісу h .

h = H - hр - hс = 10 - 0,8 - 1,2 = 8 м .

Для прийнятого світильника, що має глибоку криву сили світла (буква
Г в позначенні світильника), знаходимо значення λ – λ=1.
Відстань між світильниками

La = λ h = 18 = 8 м .

При La = 8 м в ряду можна розмістити 10 світильників, тоді

2  l = 82 −8 9 =10 м,

250 1,5 3528 1,15
Фсв = = 41683 лм.
50 0,73

Обираємо лампу ДРЛ 700 з потужністю 700 Вт, що має світловий потік
Fном = 41000 лм [15].
Визначимо відхилення обраного значення світлового потоку від
розрахованого:
Fр - Fном
Δ(%) = 100 %
Fр

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

41683− 41000
Δ(%) = 100 % = 1,6 %
41683

Обрана лампа за світловим потоком відрізняється від розрахункового
на 1,6 % , що допустимо.

8.3 Розрахунок цехової електричної мережі по умовам нагріву

Обираємо переріз провідників, результати заносимо у таблицю 8.3 і 8.4.
Таблиця 8.3 – Вибір перерізу живлячого кабелю

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Таблиця 8.4 – Вибір перерізу ввідних кабелів

8.3.1 Вибір низьковольтних комплектних установок НКУ

За результатами аналізу характеристик нами обрано пункти розподільчі
ПР11 (рисунок 8.8). Відповідні схеми приведено на графічній частині роботи
Конструкція пункту розподільного ПР11 передбачає вхід і вихід
живильних ліній, що відходять як зверху так і знизу [8, 14].

Рисунок 8.8 – Пункт розподільчий ПР11

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.4 Розрахунок струмів короткого замикання в мережі до 1000 В

Розрахункова схема КЗ представлена на рис. 8.9.

Рисунок 8.9 – Розрахункова схема КЗ цехової мережі

Схема заміщення для складеної розрахункової схеми приведена на
рисунку 8.10.

Рисунок 8.10 – Схема заміщення прямої послідовності для розрахунку КЗ
в цехової мережі

Розрахуємо послідовно необхідні параметри струмів короткого
замикання та занесимо їх у табл. 8.5.
Таблиця 8.5 – Струми короткого замикання у розрахованих точках

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.5 Захист цехових електричних мереж

Захист електричних мереж напругою до 1 кВ здійснюється згідно глави
3.1 ПУЕ [1].

8.5.1 Вибір апаратів захисту
При вибору автоматичних вимикачів дотримуємося вимог згідно глави
3.1 ПУЕ [1].За каталогом обираємо наступні вимикачі (табл. 8.6).
Таблиця 8.6 – Вибір автоматичних вимикачів

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

8.5.2 Перевірка мережі на захищеність
Обрані лінії перевіряються на захищеність згідно умови [1,8]:

8.6 Вибір типу, конструкції та компоновки трансформаторної
підстанції

Конструкція та компоновки трансформаторної підстанції приведені на
графічній частині роботи. На рис. 8.11 представлено загальний вигляд ШВ
КТП.

Рисунок 8.11 – Загальний вид шафи вводу

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

9 ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ –
впровадження енергозберігаючих технологій
в процес виготовлення деталей

Номенклатура обладнання, що виготовляється підприємством, є
досить різноманітною. Водночас спільною характеристикою для більшості
машин виступає наявність процесів тертя, які проявляються у різних
масштабах залежно від конструктивних особливостей та умов експлуатації.

9.1 Антифрикційні покриття – основні поняття

Антифрикційні сплави належать до групи матеріалів із низьким
коефіцієнтом тертя, що вирізняються високою зносостійкістю, достатнім
рівнем міцності, доброю здатністю до припрацювання, корозійною стійкістю
та відсутністю схоплювання з контактуючими поверхнями. До цієї категорії
відносять литі матеріали, зокрема бабіти, бронзи, латуні, спеціальні
антифрикційні чавуни та сталі (мідяна й графітизована сталь), а також окремі
алюмінієві сплави.
За структурними особливостями антифрикційні сплави поділяють на
дві основні групи: – матеріали з м’якою основою, у якій рівномірно
розташовані тверді інтерметалідні включення (приклади: олов’янистий бабіт,
алюмінієва та олов’яниста бронза); – матеріали з міцною основою твердого
розчину, що містять м’які металеві компоненти (наприклад, свинцевисті
бронзи та алюмінієві сплави з домішками олова, свинцю чи кадмію), які
виконують функцію твердого мастила під час експлуатації.
Застосування антифрикційних сплавів охоплює виготовлення деталей,
що працюють у режимі інтенсивного стирання: підшипників і втулок різних
механізмів, поршневих кілець, черв’ячних коліс тощо. Сплави, призначені
для виготовлення вкладишів підшипників ковзання, отримали назву
підшипникових. Найчастіше для цього використовують бронзи, чавуни та
бабіти.
Експлуатаційні умови висувають до підшипникових матеріалів низку
вимог: вони повинні витримувати значний питомий тиск, а коефіцієнт тертя
зі сталевою поверхнею має залишатися мінімальним, щоб запобігти
інтенсивному зносу валу.
Наукові та конструкторські дослідження у сфері синтезу й
застосування фторопластів як антифрикційних матеріалів активно ведуться з
середини 1950-х років. Особливу увагу приділяють фторполімерним
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

покриттям, серед яких ключове місце займає політетрафторетилен (ПТФЕ),
відомий під торговою назвою «тефлон». Традиційні напрями використання
тефлонових антифрикційних покриттів охоплюють промислові об’єкти:
пресформи, робочі поверхні деталей тертя, шнеки та фільєри.
Антифрикційні покриття також застосовують для запобігання
налипанню полімерних розплавів на робочі поверхні термоножів, термоплит,
штампів, литних форм, шнеків і головок екструдерів, а також на нагрівальні
елементи пакувальних машин у целюлозно-паперовій промисловості.
Застосування антифрикційних покриттів набуло особливої
популярності у виробництві та ремонті різноманітних елементів обладнання.
Зокрема, такі покриття широко використовуються на трубчастих
електронагрівачах (ТЕНах), включно зі стрічковими модифікаціями, на валах
копіювальної техніки, підошвах прасок, нагрівальних прес-формах,
адаптерах для зварювання полімерних труб та інших пластмасових виробів.
Вони також ефективні для формування склопластикових і вуглепластикових
конструкцій методом контактного пресування.
Основні характеристики антифрикційних покриттів визначають їхню
універсальність: – надзвичайно високі протиналипаючі властивості щодо
більшості органічних та неорганічних середовищ (клеї, фарби тощо); –
широкий діапазон робочих температур від –250 °С до +260 °С; – мінімальна
товщина шару не менше 25 мкм; – стійкість до агресивних хімічних
середовищ; – підвищена зносостійкість та екологічна безпечність.
Відомою особливістю тефлону є його здатність не взаємодіяти з
іншими матеріалами, що ускладнює забезпечення міцної адгезії покриття до
поверхні виробу. Саме тому розроблені спеціальні технологічні методики та
контрольні прилади, які дозволяють оцінювати рівномірність товщини шару,
міцність зчеплення з основою, суцільність та антиадгезійні властивості.
Останнім часом значна кількість підприємств спеціалізується на
нанесенні та відновленні тефлонових покриттів, використовуючи власні
технологічні рішення. Фторопластові захисні покриття вирізняються
комплексом корисних властивостей: бар’єрними, електроізоляційними,
антиадгезійними та антифрикційними. Вони демонструють стійкість до
кислот, лугів, окислювачів, органічних розчинників, морської води та навіть
до радіаційного впливу, залишаючись працездатними в інтервалі температур
від –260 °С до +260 °С.
Серед сучасних технологій особливе місце займає електростатичне
напилення порошкових фторопластових покриттів. Використовуються марки
порошків Ф-2М, Ф-30ПС, Ф-32ЛОН, 40ДП (ВЕ), 4МБП, Ф-50ПН, які
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

формують рівномірні шари товщиною 0,3–1,5 мм без пор і міхурів,
забезпечуючи стабільну адгезію до різних металів, зокрема міді та її сплавів.
Сфери застосування порошкових покриттів: – Ф–30ПС, Ф-2М —
захист металевих каруселей і фільтрів від корозії у надзвичайно агресивних
середовищах, зокрема у виробництві електронних плат; – Ф–2М — хімічний
захист сталевих валів при плющенні літієвої фольги, а також запобігання
біокорозії у харчовій промисловості; – Ф–30ПС — антистатичні покриття для
електроніки, що знижують ризик електричних пробоїв у вибухо- та
пожежонебезпечних виробництвах; – Ф–4МБП — захист ємностей і насосів,
ущільнення муфт у нафтопроводах, підвищення ефективності шнекових
компресорів високого тиску; – Ф–4МБП, Ф–30П — захист медичних
інструментів від корозії, надання їм біологічної інертності та
електроізоляційних властивостей, а також використання у друкарському
виробництві для запобігання налипанню фарби.
Серед новітніх технологічних рішень варто виділити методику
нанесення фторопластових покриттів на діелектричні основи, зокрема
поліімідні плівки. Одношарове напилення дозволяє сформувати покриття
товщиною близько 80 мкм, при цьому адгезія до полііміду вдвічі перевищує
показники традиційних суспензійних методів. Такі матеріали знаходять
застосування у виробництві високостійких стрічкових проводів та
термоплівок для копіювальної техніки.
Окремий напрям становлять фторопластові лаки, серед яких розроблені
марки ЛФ–32Л, ЛФ–42Л та фторопласто-епоксидні склади ЛФЕ–32ЛНХ,
ЛФЕ–32ЛНГ, ЛФЕ–42ЛХ, ЛФЕ–42ЛГ. Вони формуються стандартними
методами лакофарбної технології як при кімнатній температурі, так і при
нагріванні до 250 °С. Покриття на їх основі відзначаються високими
антикорозійними властивостями, не набухають у воді та зберігають стійкість
у середовищах із високою концентрацією кислот і лугів (азотна, соляна,
сірчана, фосфорна кислоти, розчин їдкого натра), а також витримують дію
агресивних газів і парів.
Сфери застосування лакових покриттів: – Хімічне виробництво:
захист газоходів, вентиляторів, витяжних шаф, зондів; – Електроніка та
оптика: використання у високоточних приладах; – Харчова промисловість:
підвищення довговічності обладнання; – Ущільнювальні елементи:
застосування на гумових манжетах, прокладках і діафрагмах для
забезпечення герметичності та збільшення ресурсу роботи апаратури.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Ще одним напрямом є суспензійні покриття, які наносяться методами
лакофарбної технології. Вони виконують функції антиадгезійних (Ф-4Д, Ф-
4МД) та антикорозійних (Ф-2МЕ, Ф-2МСД, Ф-3МСЬК, Ф-4МД) шарів.
Сфери застосування суспензійних покриттів: – Антиадгезійні
покриття: для посуду, хлібопекарських форм, вафельниць, тостерів, шнеків,
фільєр, а також для захисту ТЕНів від накипу та підвищення електробезпеки;
– Поліграфія та електроніка: запобігання налипанню полімерних розплавів на
зварювальних ножах, підошвах прасок, термоплівках ксероксів, литних
формах; – Фторлакотканини: виготовлення друкарських плат для
високочастотних діапазонів, електроізоляція проводів, транспортерні
стрічки; – Антифрикційні композиції: склади ФБФ–74Д та ВАФ–31 для
роботи в умовах сухого тертя; – Харчове виробництво: використання на
валах для плющення тіста та у прес-формах для вторинної переробки
поліуретану.
Футерувальні захисні покриття на основі фторопластів застосовуються
для підвищення довговічності та хімічної стійкості обладнання. Для їх
виготовлення використовують широкий спектр матеріалів: плівки Ф–4МБ,
Ф–32Л, Ф–3М, листи та плівки Ф–2М, труби й плівки Ф–4Д, а також
фторлакотканини. Футерування може виконуватися у вигляді зварних
вкладишів, що вставляються в ємність, або шляхом наклеювання окремих
елементів із подальшим зварюванням, утворюючи єдину конструкцію з
металевою поверхнею.
Перспективним напрямом є технологія термодублювання труб і плівок
Ф–4Д склотканиною, яка замінює традиційну хімічну активацію. Такий
метод забезпечує надзвичайно високу адгезію між фторопластом і тканиною,
що перевищує когезійну міцність матеріалів. Подібні труби й плівки з
дублюючим шаром використовуються для виготовлення біпластмасової
апаратури, футерування газоходів на ТЕЦ та в хімічних виробництвах.
Окремо заслуговує уваги метод футерування зовнішніх поверхонь
труб, валів та інших циліндричних виробів шляхом намотування готових
плівок із подальшим термоформуванням. Це дозволяє за одну операцію
отримати рівномірне покриття товщиною до 1 мм, без пор і міхурів, що у
ряді випадків є більш продуктивним, ніж порошкове напилення.
Асортимент фторопластових плівок є надзвичайно широким: вільні та
дубльовані плівки, армовані матеріали, фольговані та забарвлені варіанти,
наповнені композиції та п’єзоплівки. Їхня ширина сягає 90–500 мм, а
товщина варіюється від 0,010 до 0,500 мм. Плівки можуть піддаватися
зварюванню при нагріванні, термоформуванню, вакуумному формуванню,
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

металізації, а після спеціальної обробки — приклеюватися до металу, дерева
чи пластика.
Властивості плівок визначаються полімером-основою: – ПВДФ —
висока твердість і погодостійкість; – Ф–3М — низька дифузійна проникність;
– Ф–10 — стійкість до заломів; – Ф–40 — радіаційна стійкість; – Ф–4МБ, Ф–
50 — відмінні діелектричні та хімічні характеристики.
Багато марок плівок є прозорими, з коефіцієнтом світлопропускання у
видимому спектрі до 93–97 %. Їхня мала маса при великій площі поверхні
робить застосування ефективним у електроніці, електротехніці, атомній
промисловості, медицині, будівництві та харчовій індустрії. Перспективним
напрямом розвитку є виробництво п’єзополімерних плівок, здатних
утримувати електричний заряд і змінювати його щільність залежно від
механічної деформації. Найкращі п’єзовластивості демонструють орієнтовані
плівки на основі ПВДФ.
Порівняння плівок із фторополімерів та поліпропілену демонструє
суттєві переваги перших. Завдяки високій вогнестійкості, хімічній інертності,
а також відмінним електричним і механічним характеристикам у широкому
діапазоні температур, фторополімерні плівки знайшли застосування у
сферах, що потребують максимальної надійності, довготривалого ресурсу та
пожежної безпеки. Подібні вимоги особливо актуальні для авіаційної та
космічної галузей.
Приклади властивостей і застосування окремих марок: – Ф–40:
характеризується стійкістю до кислот, лугів та органічних розчинників,
вологостійкістю, радіаційною стабільністю та високими діелектричними
властивостями. Використовується для електроізоляційних прокладок,
проводів та покрівельних покриттів. – Ф–10: поєднує унікальну хімічну
стійкість із підвищеною еластичністю, є прозорою та добрим діелектриком.
Застосовується для виготовлення еластичних ємностей, мембран і захисних
чохлів. – Ф–50: вирізняється високими електроізоляційними властивостями
та стійкістю до агресивних середовищ при підвищених температурах.
Використовується для антикорозійного захисту, ізоляції проводів,
футерування ємностей та як розділовий антиадгезійний шар при вакуумному
формуванні.
Сфери застосування фторопластових плівок: – Авіаційна техніка:
Ф–10 для компенсаційних ємностей і паливних баків, Ф–50 для ізоляції
електропроводки; – Будівництво: Ф–40 для покрівельних покриттів,
сонячних колекторів, теплиць і басейнів; Ф–2М як облицювальний матеріал;
– Паливно-енергетичний комплекс: Ф–2М у вітро- та морських енергетичних
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

установках; Ф–40 металізована для дзеркал сонячних колекторів; –
Радіотехніка та електроніка: електретні та конденсаторні плівки, п’єзо- і
піроелементи, друкарські плати, високотемпературні датчики; – Машино- та
приладобудування: оболонки ущільнювачів, прокладки, мембранні
компенсатори; – Кабельна промисловість: стрічкові та обмотувальні дроти й
кабелі; – Хімічний захист: футерування газоходів і димових коробів, захист
від ультрафіолету та радіації; – Упаковка: контейнери для медикаментів,
крові, кісткового мозку, хімреактивів, харчових продуктів; – Харчова
промисловість: покриття валків і транспортерних стрічок у хлібопекарській
та кондитерській галузях.

9.2 Розробка автоматичного пристрою нанесення антифрикційного
покриття на деталі пресів

У технологічному обладнанні, призначеному для нанесення
антифрикційних тефлонових покриттів, для регулювання інерційного
навантаження широко застосовуються тиристорні регулятори потужності.
Принцип їхньої роботи полягає у подачі на навантаження певної кількості
напівперіодів мережевої напруги з подальшою паузою. Важливою перевагою
таких пристроїв є те, що комутація тиристорів відбувається у моменти
переходу напруги через нуль, що суттєво знижує рівень радіоперешкод. Крім
того, на відміну від фазових регуляторів, вони не містять аналогових
порогових елементів, що підвищує стабільність роботи та спрощує процес
налаштування.
Оскільки комутація здійснюється лише в моменти переходу напруги
через нуль, мінімальна порція енергії, яка надходить у навантаження,
відповідає енергії одного напівперіоду. Для зменшення кроку регулювання
потужності необхідно збільшувати довжину повторюваної послідовності
напівперіодів. Наприклад, щоб отримати крок регулювання у 10 %,
послідовність повинна містити 10 напівперіодів. При навантаженні на рівні
30 % тиристор відкритий протягом перших трьох напівперіодів, а наступні
сім залишаються закритими, після чого цикл повторюється.
У такій схемі частота комутації для будь-якої потужності, меншої за
100 %, становить 1/10 від частоти проходження напівперіодів. Логічнішим
підходом є рівномірний розподіл відкритих напівперіодів у межах
послідовності. Це завдання вирішується за допомогою алгоритму
Брезенхема, який традиційно використовується у растровій графіці для
побудови похилих ліній. Реалізація алгоритму базується на цілочисельній
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

арифметиці, що значно спрощує програмування. У цьому випадку частота
комутації зростає утричі, що особливо помітно при малих кроках
регулювання потужності.
У випадку, коли крок регулювання становить лише 1 %, ефективність
роботи системи значно зростає. Так, при навантаженні на рівні 30 % виграш
у точності може досягати тридцятикратного значення. Водночас слід
враховувати, що за такого малого кроку основним джерелом похибки стає
нестабільність мережевої напруги. Для усунення цього фактору доцільно
застосовувати схему зворотного зв’язку: якщо навантаження не має
гальванічного зв’язку з мережею, можна вимірювати середнє значення
прикладеної напруги та підтримувати його постійним за допомогою
відповідного регулюючого контуру.
Функціональна структура автоматизованого пристрою для нанесення
антифрикційного покриття передбачає використання системи керування, яка
забезпечує стабільність процесу та точність дозування енергії. На рисунку 2.3
наведено функціональну блок-схему такого пристрою, де відображено
основні елементи: джерело живлення, тиристорний регулятор, блок
керування, датчики контролю параметрів та виконавчі механізми.

Рисунок 2.3 – Блок-схема автоматичного пристрою нанесення
антифрикційного покриття на деталі пресів

Для роботи в режимі автоматичного регулювання в системі
застосовуються два програмно реалізовані модулятори Брезенхема —
Бр.Мод.1 та Бр.Мод.2. На вхід першого модулятора подається код необхідної
потужності, який задається оператором за допомогою кнопок керування. На
його виході формується імпульсна послідовність, що після проходження
через фільтр нижніх частот (ФНЧ 1) надходить на один із входів
компаратора. Другий вхід компаратора отримує сигнал напруги з
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

навантаження, попередньо відфільтрований через ФНЧ 2. З виходу
компаратора формується однобітний сигнал помилки, який подається на
мікроконтролер та піддається цифровій фільтрації.
Оскільки цифровий фільтр (ЦФ) працює синхронно з модуляторами,
забезпечується ефективне придушення пульсацій на частоті повторення
імпульсних послідовностей та їхніх гармонік. З виходу ЦФ формується 8-
бітовий сигнал помилки, який надходить на інтегруючий регулятор (ІР). Для
підвищення точності регулятор функціонує у 16-розрядній сітці, де молодші
8 бітів вихідного коду подаються на вхід другого модулятора Бр.Мод.2. На
його виході формується імпульсна послідовність, що керує роботою
тиристорів.
Принципова електрична схема автоматизованого пристрою
нанесення антифрикційного покриття наведена у графічних матеріалах
відповідного розділу. У схемі використовується здвоєний компаратор DA1
типу LM393. Перша частина компаратора застосовується для синхронізації з
мережевою напругою, що забезпечує коректну роботу системи керування.
Через конструктивні особливості компаратора LM393 у схему
синхронізації довелося додати резистор R9, який разом із R3 та R10 утворює
дільник напруги. Це рішення дозволяє зменшити негативну складову сигналу
на входах компаратора. З виходу компаратора формується меандр мережевої
частоти, який подається на вхід мікроконтролера INT0. Друга половина
компаратора використовується у контурі зворотного зв’язку: однобітний
сигнал помилки надходить на вхід T1 мікроконтролера.
На входах компаратора встановлені фільтри нижніх частот (ФНЧ),
реалізовані елементами R12, C1 та R13, C2. Сигнал із виходу модулятора
(вивід T0 мікроконтролера) подається на вхід ФНЧ через дільник R7, R8.
Дільник необхідний, оскільки компаратор не може працювати з напругою,
близькою до рівня живлення. Після дільника амплітуда імпульсів становить
близько 3,5 В, а її стабільність визначається стабільністю опорної напруги +5
В.
Напруга з навантаження також подається на інший ФНЧ через дільник
R5, R6, який підібрано так, щоб при номінальній напрузі мережі та
потужності навантаження 100 % вихідна напруга ФНЧ дорівнювала 3,5 В.
Сигнал із виходу мікроконтролера INT1 через транзисторний ключ керує
тиристорами. Оптотиристори VD3 і VD4 разом із діодною збіркою VD2
утворюють керований випрямляч, що живить навантаження.
Для економії портів мікроконтролера кнопки керування підключені
нестандартним способом. У циклі роботи регулятора є проміжок, коли
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

індикатори вимкнені, і саме в цей час здійснюється сканування кнопок через
лінії даних індикаторів. Таким чином, три кнопки використовують лише одну
додаткову лінію — P3.7. Третя кнопка призначена для активації режиму
AUTO. Після ввімкнення пристрій працює у ручному режимі. Для переходу в
автоматичний режим необхідно одночасно натиснути кнопки «AUTO» та
«UP», після чого загоряється світлодіод «AUTO». У цьому режимі система
автоматично підтримує задану потужність.
Якщо утримувати кнопку «AUTO», на індикаторах відображається
поточний стан пристрою (у відсотках вихідної потужності), що коригується
відповідно до коливань мережевої напруги. Якщо напруга падає настільки,
що підтримувати потужність неможливо, світлодіод «AUTO» починає
блимати. Вимкнення автоматичного режиму здійснюється одночасним
натисканням кнопок «AUTO» та «DOWN».
При струмі навантаження понад 2 А оптотиристори необхідно
встановлювати на тепловідвід. Оскільки їхні основи з’єднані з анодами, у
даній схемі вони можуть монтуватися на спільному радіаторі, який
підключений до загального проводу пристрою. Як діодну збірку VD2
рекомендовано використовувати діоди Шоткі (наприклад, КД299В або їх
аналоги). У крайньому випадку допускається застосування звичайних діодів,
здатних витримувати необхідний струм навантаження. Добрі результати
показали моделі КД2997, КД2999 та КД213.
Компаратор LM393 випускається ВО «Інтеграл» під маркуванням
IL393. За потреби можна застосувати й два окремі компаратори, наприклад
LM311 (вітчизняний аналог — КР554СА3). У схемі замість транзистора
КП505А допускається використання біполярних транзисторів КТ815 або
КТ817, при цьому необхідно додати резистор номіналом 1 кОм послідовно в
колекторний ланцюг VT2.
До інших елементів вимоги залишаються аналогічними тим, що були
наведені для регулятора у попередньому описі. Процес налаштування
регулятора передбачає підключення навантаження та подачу номінальної
мережевої напруги (наприклад, за допомогою лабораторного
автотрансформатора — Латра). Спочатку встановлюється максимальна
потужність (100 %). Підстроювальним резистором R6 необхідно досягти
мінімальної різниці потенціалів на входах 5 і 6 компаратора DA1.2,
наближеної до нуля.
Далі потужність зменшують до 90 % і активують режим AUTO.
Підстроюванням R6 добиваються збігу (з точністю ±1 одиниця) між заданим
рівнем потужності та показаннями індикаторів у режимі контролю стану
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

регулятора (при натиснутій кнопці «AUTO»). Такий підхід забезпечує
точність роботи системи та стабільність підтримання вихідної потужності
навіть за умов коливань мережевої напруги.

9.3 Розрахунок параметрів компаратору автоматичного пристрою
нанесення антифрикційного покриття деталей

Загалом процес розрахунку схеми зводиться до вибору відповідного
типу компаратора та визначення параметрів ключових резистивних
елементів. У даному випадку використовується компаратор КР554СА3, який
характеризується напругою зсуву Uзм=5 мВ та вхідним струмом Iвх=25 мкА.
Після цього виконується розрахунок номіналів резисторів R3, R7, R8, R9,
R10, R12 та R13, що забезпечують коректне функціонування схеми.
Розрахунок базується на двох основних умовах:
1. Мінімальний вплив вхідних струмів компаратора на роботу
схеми, що гарантує стабільність сигналів та зменшення похибок.
2. Мінімальний вплив напруги зсуву на формування вихідного
сигналу, що визначає точність регулювання та надійність роботи пристрою.
Перша умова вимагає рівності еквівалентних опорів, що
підключаються до інвертуючого і неінвертуючого входів компаратора:

(R13+R7)(R7+R8)
R13 = ;
R13+R7+R8

(R3+R10)  (R10+R9)
R7 = .
R13+R10+R9
Друга умова обмежує величину еквівалентних опорів, що
підключаються до входів компаратора:

U
R13 = R7 зм ,
Iвх

де Uзм = 5 мВ – напруга зсуву вибраного компаратора;
Iвх = 0,25 мкА – вхідний струм вибраного компаратора.
Але остання умова приводить до необхідності включення додаткових
резисторів R13 і R7 на відповідні входи компараторів DA1.1 і DA1.2.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Визначимо точніше цю умову. Вважатимемо, що зниження
еквівалентного опору по відношенню до значення Uзм / Iвх на порядок, є
достатнім. Тоді така умова матиме вигляд:

U
R13 = R7  0,1 зм ;
Iвх

0,005
R13 = R7  0,1 = 2 кОм .
0,25 10−6

При цьому слід мати на увазі, що вплив Uзм на точність не
виключений. Зведений до мінімуму вплив вхідних струмів Iвх досягається
виконанням останніх двох умов.
При виборі типу компаратора врахуємо два положення:
– можливість формування вихідного цифрового сигналу, відповідного
стандартному рівню КМОП серії логічних елементів;
– чисельне значення напруги зсуву Uзм, приведене в довідкових даних.
Перевіряв умову ІД  20  Івх = 20 0,25 = 5 мкА (де ІД = 8 мкА – струм
дільника) робимо висновок, що вхідним струмом компаратора можна
нехтувати із-за малої величини, та користуючись лише струмом дільника IД
розрахуємо опір резисторів дільника:

0,9 UД min
R8 = ,
IД min

1,1UД min
R7 = - R8 ,
IД min

U
R12 = оп - (R7+R8) ,
IД min

0,9 UД mах
R9 = ,
IД mах

1,1UД mах
R10 = −R9 ,
IД mах

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

U
R3 = оп - (R9+R10) ,
IД mах

де UДmin = 3,8 В, UДmax = 9,3 В – параметри граничних значень вхідних
значень напруги;
ІДmin = 1,3 мА, ІДmax = 1,05 В – параметри граничних значень вхідних
значень струму із датчиків;
Uоп = 12 В – значення опорної напруги.

0,9 3,8
R8 = = 2630 Ом ,
1,3 10−3

1,13,8
R7 = - 2630 = 585 Ом,
1,3 10−3

12
R12 = - (2630+585) = 6015 Ом,
1,3 10−3

0,9 9,3
R9 = = 7971Ом,
1,05 10−3

1,19,3
R10 = − 7971=1770 Ом,
1,05 10−3

12
R3 = - (7971+1770) = 1688 Ом,
1,05 10−3

На завершальному етапі розрахунку відповідно до вимог ДСТУ
здійснюється вибір номіналів резисторів R3, R10, R13, R7, R8 та R9. При
цьому дійсні значення мають бути не більшими за розрахункові. В результаті
отримано такі номінали:
• R8 = 5,6 кОм;
• R7 = 560 Ом;
• R13 = 2,4 кОм;
• R3, R10 = 1,6 кОм;
• R9 = 7,5 кОм.
Таким чином, вибір номіналів забезпечує відповідність стандартам та
гарантує стабільність роботи схеми, мінімізуючи вплив вхідних струмів
компаратора та напруги зсуву на точність формування вихідного сигналу.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Якщо напруга Uзм велика, то необхідно застосувати додаткову схему
балансування, що підключається до додаткових виводів NC компаратора
відповідно до рекомендації, що приводиться в літературі [24]. Напругу Uзм
вважатимемо великою, якщо:

Uзм 100 %5 %,
UД min

де Uзм = 5 мВ – напруга зсуву вибраного компаратора;
UДmin = 3,8 В, UДmax = 9,3 В – додаткові параметри граничних
значень вхідних сигналів.
0,05
100 %1,3 %.
3,8

Таким чином, використання компаратора КР554СА3 повністю
відповідає встановленим умовам щодо мінімізації впливу його параметрів на
роботу схеми. Зокрема, вхідний струм Iвх=0,25 мкА практично не впливає на
точність формування сигналів, а напруга зсуву Uзм=5 мВ забезпечує
стабільність вихідного сигналу. Розбіжність значень за напругою не
перевищує 1,3 %, що гарантує високу точність роботи компаратора та
надійність функціонування всієї системи автоматичного регулювання.
Висновки
Впровадження автоматизованого пристрою для нанесення
антифрикційних тефлонових покриттів у технологічний процес виготовлення
деталей обладнання є доцільним та ефективним енергозберігаючим заходом.
Такий підхід дозволяє:
• Скоротити час нанесення покриття, що безпосередньо зменшує
тривалість виробничого циклу;
• Підвищити точність і стабільність процесу завдяки використанню
сучасних схем керування;
• Знизити енергоспоживання за рахунок оптимізації режимів
роботи;
• Підвищити якість готових виробів завдяки рівномірності
нанесення покриття та зменшенню похибок.
Таким чином, інтеграція автоматичного пристрою у виробничий
процес не лише сприяє економії енергоресурсів, але й забезпечує підвищення
продуктивності та конкурентоспроможності підприємства.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

10 ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЕЛЕМЕНТІВ СЕП
ПРОМИСЛОВОГО ПІДПРИЄМСТВА

У даній роботі розглядаються техніко-економічні аспекти вибору
напруги живильної мережі для промислового підприємства. Аналізуються
можливості живлення від районних підстанцій різних рівнів напруги,
порівнюються варіанти з точки зору втрат електроенергії, капітальних
вкладень та експлуатаційних витрат. Особлива увага приділяється сучасним
методикам визначення оптимальної напруги, що застосовуються у світовій
практиці, а також їх адаптації до умов українських підприємств
Тема: «Вибір напруги живильної мережі».
Вихідні дані. Підприємство з розрахунковим навантаженням Sроз = 9 МВА
і cos = 0,9 може отримувати електроенергію від двох районних підстанцій.
Перша підстанція функціонує на рівні напруги 110 кВ і розташована на
певній відстані, друга – забезпечує живлення напругою 35 кВ. Схематичні
варіанти підключення наведені на рисунку 10.1.
Річний час використання максимального навантаження
T = 4500год/рік. Вартість електроенергії в межах 110 і 35 кВ становить
max
кВт
с = 0,75252грн/(кВтгод), к = 0,05 .
о е
квар
Розв’язок.
Приблизну оцінку величини напруги живильної мережі промислового
підприємства можна визначити за допомогою аналітичних виразів, які
використовують у деяких країнах світу.
Так, в американській практиці для визначення напруги живильної
мережі U (кВ) використовують формулу Стілла

U = 4,34  L +16 P,

де Р – активна потужність, що передається лінією, тис. кВт;
L – віддаленість підприємства від джерела живлення, км.
За російськими довідниками формула Стілла подана у вигляді

U =16  4 P L.

За довідниками шведських інженерів використовують вираз

L
U =17  .
16 + P

У Німеччині використовують вираз

U =3 S+ 0,5 L,
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

де S – повна потужність, що передається лінією, тис. кВА.
Вибір оптимальної номінальної напруги системи електропостачання
часто здійснюється за методом економічних інтервалів. У цьому підході
замість аналізу струму розглядають передану потужність при різних рівнях
напруги. Проведений розрахунок показує, що для максимально допустимих
перерізів проводів середні значення активної потужності становлять:
• для повітряних ліній напругою 35 кВ – приблизно 10,5–13 МВт;
• для ліній напругою 110 кВ – у межах 61–75 МВт;
• для систем із напругою 220 кВ – близько 230–270 МВт.
Таким чином, підвищення рівня напруги дозволяє передавати значно
більші обсяги потужності без перевищення допустимих навантажень на
провідники, що робить вибір високої напруги економічно та технічно
доцільним.
Потужність трансформатора для живлення підприємства

9
Smp = = 6,43 .
1,4

Приймаємо два трансформатори потужністю 6,3 МВА.
Переріз кожної лінії вибирають за допустимими струмом навантаження
за виразом
S 3
роз 10
I = ,
2  3 Uном

9 103
I110 = = 23,64 А;
2  3 110

9 103
I35 = = 74,32 А.
2  3 35

За економічними показниками приймаємо повітряні лінії для напруги
110 кВ – АС–120, для 35 кВ – АС–50.

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

а) б)

Рисунок 10.1 – Принципові розрахункові схеми живлення підприємства:
а) – напругою 110 кВ; б) – напругою 35 кВ

Питома вартість повітряної лінії становить:
110 кВ – одноланцюгова, К грн/км;
л110 =170358
35 кВ – дволанцюгова, К =167355грн/км.
л35
Вартість трансформаторів:
ТМН–6300/110 – Ктр110 =1271297 грн;
ТМН–6300/35 – Ктр35 = 915332грн.
Вартість високовольтних вимикачів на:
110 кВ Квв110 =1081516 грн;
35 кВ Квв 35 =146969грн.
Вартість високовольтних роз’єднувачів на:
110 кВ Квр110 = 27429грн;
35 кВ Квр35 =12000грн.

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Загальні капітальні витрати за варіантами становлять:

К = Кл + 2 Квв +8 Квр + 2 Ктр ;

К110 = 2 25 170358+ 2 1081516+8 27429+ 2 1271294=13442952 грн;

К35 = 40 167355+ 2 146969+8 12000+ 2 915332 =8914802 грн.

Річний час максимальних втрат

2
 4500 
 = 0,124+  8760 = 2886 год/рік.
 10000 

Коефіцієнт завантаження трансформаторів

9
кз = = 0,71.
2 6,3

Річна втрата активної енергії в трансформаторах ТМН–6300/110 при
P =10 кВт, Р = 48кВт,
xx кз Uкз =10,5%, І =1% становить
хх

 1 
W
тр110 = 2  10+ 0,05 6300  8760+
 100 
 10,5 
+2 0,712  48+ 0,05 6300  2886 = 466289 кВтгод/рік.
 100 

Трансформатор ТМН–6300/35: Pxx = 7,6 кВт, Р = 46,5 кВт,
кз
U = 7,5 %,
кз Іхх = 0,8 %.

 0,8 
W
тр35 = 2  7,6+ 0,05 6300  8760+
 100 
 7,5 
+2 0,712  46,5+ 0,05 6300  2886 = 381342 кВтгод/рік.
 100 

Втрата активної енергії в повітряних лініях становить

25000
W = 2 3 23,642  2886 10−3
ПЛ110 = 61466 кВт∙год,
32 120

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

2 40000
WПЛ 35 = 2 3 74,32  2886 10−3 = 2391107 кВт∙год.
32 50

Річна вартість втрат електричної енергії

Вен110 = 0,75252  (61466 + 466289) = 397146 грн/рік;

Вен35 = 0,75252  (2391107 + 381342) = 2086323 грн/рік.

Вартість корисно відпущеної електричної енергії

Вw = 0,75252 90 103 0,85  4500 = 27429354 грн/рік.

Експлуатаційні витрати становлять

В = 0,012 8517900+0,024 4925052 = 220416 грн/рік;
ек110

Век35 = 0,012 6694200+ 0,024 2220602=133624 грн/рік.

Амортизаційні витрати дорівнюють

Вам110 = 0,02 8517900+0,044 4925052 =387060 грн/рік;

Вам35 = 0,02 6694200+ 0,044 2220602= 231590 грн/рік.

Плата за кредит

Вкр110 = 0,113442952 =1344295 грн/рік;

Вкр35 = 0,18914802 = 891480 грн/рік.

Грошові витрати за варіантами дорівнюють

Вгр = Вкр + Век + Вен ,

Вгр110 =1344295+ 220416 + 397146 =1961857 грн/рік;

Вгр35 = 891480 +133624+ 2086323= 3111427 грн/рік.

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Прибуток від передачі електроенергії становить

П = Вw − Вгр ,

П грн/рік;
110 = 27429354−1961857 = 25467497

П35 = 27429354−3111427 = 24317927 грн/рік.

Приведені витрати становлять

Впр = Вкр + Вам + Век + Вен ,

Впр110 =1344295+ 387060 + 220416 + 397146 = 2348917 грн/рік;

Впр35 = 891480 + 231590 +133624 + 2086323 = 3340017 грн/рік.

Висновок. Аналіз техніко-економічних показників свідчить, що
застосування живлення підприємства від мережі з напругою 110 кВ є
найбільш раціональним варіантом. Такий вибір забезпечує не лише
зменшення річних приведених витрат, але й формує вищий рівень
економічної ефективності за рахунок зниження втрат електроенергії та
оптимального завантаження трансформаторів. У порівнянні з варіантом на 35
кВ, система на 110 кВ демонструє більший річний прибуток, що підтверджує
її перевагу з точки зору довгострокової експлуатації та фінансової
стабільності підприємства.
Додатково слід зазначити, що вибір високої напруги відповідає сучасним
тенденціям розвитку промислових енергетичних систем, де пріоритетом є
підвищення надійності та зменшення питомих витрат на передачу
потужності. Це створює умови для подальшого розширення виробництва без
необхідності суттєвої реконструкції мережі.

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

11 ОХОРОНА ПРАЦІ

11.1 Аналіз небезпек та шкідливостей, що виникають в приміщенні
електротехнічного відділу

В даній роботі проводиться розробка системи електропостачання
підприємства, проектування якої проводиться інженером в приміщенні
електротехнічного відділу з використанням сучасної комп’ютерної техніки.
Робочі місця трьох працівників відділу знаходяться в окремому
кабінеті. Проаналізуємо фактори, що впливають на здоров'я і працездатність
робітників під час виконання роботи.
Площа кабінету дорівнює 20.8 м2 (5.24 м), найбільша чисельність
працюючих - 3 особи. Звідси площа, що припадає на одного робітника,
дорівнює 6.95 м2, що відповідає ДБН В.2.2.28-2010. Висота стелі дорівнює
3.3 м, що більше мінімальної норми в 3,2 м. Виходячи з цих даних, об’єм
приміщення складає 68.6 м3. Звідси об'єм, що припадає на одну людину,
складає 22.87 м3. Нормативне значення цього об’єму складає 20 м3. З цих
даних очевидно, що дане приміщення задовольняє вимогам ДБН В.2.2.28-
2010 та НПАОП 0.00-7.15-18.
Шум є одним з важливих факторів виробничого середовища, що може
мати негативний вплив на працівника. Шум може тимчасово активізувати
або постійно пригнічувати психічні процеси в організмі людини. Шум не
лише погіршує самопочуття людини і знижує продуктивність праці, але
нерідко призводить до професійних захворювань. Відповідно ДСН 3.3.6.037-
99 «Державні санітарні норми виробничого шуму, ультразвуку та
інфразвуку» для даного виду трудової діяльності та приміщення нормативне
значення рівня шуму становить 50 дБА. Зафіксований рівень шуму в
приміщенні відділу становить 40-42 дБА, що не перевищує нормативного
значення.
Природне освітлення в приміщенні відділу здійснюється через вікна
(бічне освітлення). Нормування природного освітлення проводиться за
допомогою коефіцієнта природної освітленості (КПО), вираженого в
процентах. Показники, що характеризують зорову роботу в приміщенні
відділу, мають такі значення:
- об'єкти розрізнення класифікуються за ІІІ розрядом зорової праці;
- контраст об'єкта спостереження з фоном є середнім;
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

- робоча поверхня є світлою, отже, коефіцієнт відбиття робочої
поверхні дорівнює 50%.
Виходячи з даних показників, коефіцієнт природного освітлення в
приміщенні відділу, повинен складати 1,2% при бічному освітленні.
Нормативний рівень штучного освітлення робочої поверхні, повинен
складати 400 лк.
У приміщенні відділу величина штучного освітлення робочої поверхні
становить 420 лк, що задовольняє вимогам ДБН В.2.5-28-2018 «Природне та
штучне освітлення». В якості джерел світла при штучному освітленні
використовуються люмінесцентні лампи Т5, встановлені в світильники ЛПО
02. Рівень природного освітлення на робочих місцях працівників відділу
становить 30-32%, що також відповідає нормативним вимогам.
Мікроклімат приміщення значно впливає на робітника. Відхилення
окремих параметрів мікроклімату від рекомендованих значень знижують
працездатність, погіршують самопочуття робітника і можуть призвести до
фахових захворювань.
У теплий період року (температура зовнішнього повітря плюс 10 С і
вище) фактичні параметри мікроклімату наступні:
- температура повітря – 22-28С;
- відносна вологість – 40-50 %;
- швидкість руху повітря - 0,2-0,3 м/с.
У холодний період року (температура зовнішнього повітря плюс 10 С і
нижче) фактичні параметри мікроклімату наступні:
- температура повітря – 21-22 С;
- відносна вологість – 45-50 %;
- швидкість повітрообміну - до 0,2 м/с.
Вищевказані параметри відповідають вимогам ДСН 3.3.6.042-99.
Приміщення відділу оснащене системами опалення і вентиляції, що
забезпечують постійне і рівномірне нагрівання, циркуляцію, а також
очищення повітря від пилу і шкідливих речовин згідно з ДБН В.2.5.67-2013.
Згідно санітарних норм на кожного робітника повинно бути подано
свіжого повітря не менше 30 м3/год, якщо обсяг приміщення не менше 20 м3.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Проаналізуємо параметри робочого місця працівника відділу. Ширина
столу 1,2 м, усі предмети, що знаходяться на ньому розташовані на відстані
не більш 80 см від працівника, отже вони знаходяться в зоні повної
доступності. Висота столу 74 см; висота стільця 45-55 см. З огляду на ріст
працюючого, який складає 160-170 см можна сказати, що положення, яке він
займає при роботі з ПК відповідає інструкціям і рекомендаціям по роботі з
персональним комп'ютером. Окрім положення монітора ПК, оскільки світло,
що падає з вікна, знаходиться в полі зору працюючого і засліплює його,
ускладнюючи процес сприйняття інформації з монітору.
Відповідно НПАОП 0.00-7.15-18 та ДНАОП 0.00-1.21-98 приміщення
відділу, відноситься до приміщень без підвищеної небезпеки ураження
електричним струмом, згідно аналізу ознак, що впливають на ймовірність
ураження людини електричним струмом:
- підлога є дерев'яною (паркет), отже така, що не проводять
електричний струм;
- відносна вологість повітря не перевищує 60 %, отже, приміщення є
сухим;
- температура повітря не перевищує + 30 С, отже, не є підвищеною;
- можливості одночасного доторку людини до корпусів технологічного
устаткування, що мають з'єднання із землею, й інших заземлених
частин, з однієї сторони, і до металевих корпусів електроустаткування, або
струмоведучих частин, з іншої сторони, не існує (при гарній ізоляції
проводів, тому що напруга не перевищує 1000 В);
- хімічно активні речовини відсутні.
Обладнання, яке було встановлене у відділу живиться від мережі
напругою 230 В і споживає потужність менше ніж 2500 Вт. В приміщенні
передбачена магістраль захисного заземлення, відповідно ДБН В.2.5.27-2006.
Відповідно до ДСТУ Б В.1.1-36:2016 дане приміщення відноситься до
приміщень категорії В пожежної небезпеки (тверді горючі речовини і
матеріали в холодному стані), оскільки є наявність горючих речей та
матеріалів: дерев'яні стіл і стілець, віконна рама; приміщення сухе, відносна
вологість не перевищує 60 %.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Дане приміщення містить тверді і волокнисті горючі речовини, які не
виділяють пил або волокна. Отже, це приміщення може бути віднесене до
класу П-ІІа згідно ДНАОП 0.00-1.32-01.
Стосовно можливості утворення вибухонебезпечних сумішей або
горючих пилів чи волокон із переходом їх у зважений стан, дане приміщення
може бути класифіковано як вибухобезпечне, оскільки умови для утворення
таких вибухонебезпечних продуктів відсутні.
На випадок пожежі крім головного виходу існує запасний евакуаційний
вихід, що виходить на сходову клітку. Ширина шляху евакуації становить не
менше 1 м, а дверей евакуаційного виходу – не менше 0,8 м при висоті
проходу не менше 2 м. Над дверима написано слово «Вихід». Евакуаційні
шляхи утримуються вільними та не захаращеними, відповідно ДБН В.1.1.7-
2016.
Для протипожежного захисту приміщення застосовується пожежна
автоматика. В приміщенні відділу встановлені теплові автоматичні
сповіщувачі ИП-105. Для ліквідації невеликих осередків пожежі в установі
передбачені первинні засоби пожежогасіння, встановлений протипожежний
щит, який розміщений в легкодоступному місці. В якості засобів
пожежогасіння передбачені: один повітряно-пінний та один вуглекислотний
вогнегасники, на щитах - ящик з піском, азбестове полотно, лом, сокира. В
приміщенні де проводиться робота з ПК передбачений один вуглекислотний
вогнегасник ВВК-5.
Отже, серед недоліків даного приміщення можна відмітити
недостатність загального штучного освітлення, тобто потрібно провести
модернізацію системи загально штучного освітлення та системи пожежної
сигналізації, замінюючи теплові сповіщувачі ИП-105 на димові, для більш
швидкого та надійного сповіщання про початок загоряння.
Система пожежної сигналізації в даному приміщенні технічно і
морально застаріла і не відповідає сучасним вимогам щодо протипожежного
захисту робочих приміщень. Тому ця система потребує модернізації.

11.2 Модернізація системи пожежної сигналізації у відділу

Пожежі спричиняють великі матеріальні збитки та, в деяких випадках,
супроводжуються загибеллю людей. Тому захист від пожеж є важливим
обов’язком кожного члена суспільства і проводиться в загальнодержавному
масштабі.
Метою протипожежного захисту є знаходження найбільш ефективних,
економічно доцільних і технічно обґрунтованих способів і засобів
попередження пожеж та їх ліквідації з мінімальними втратами при найбільш
раціональному використанні сил та технічних засобів гасіння.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Пожежна безпека – це стан об’єкта, при якому виключається
можливість пожежі, а в випадку її виникнення використовуються необхідні
міри по усуненню негативної дії небезпечних факторів пожежі на людей,
споруди та матеріальні цінності.
Пожежна безпека повинна бути забезпечена заходами пожежної
профілактики і активного пожежного захисту. Пожежна профілактика
містить комплекс засобів, направлених на попередження пожежі або
зменшення її наслідків. Активний пожежний захист – заходи, що
забезпечують успішну боротьбу з пожежами чи вибухонебезпечною
ситуацією.
Системи сигналізації повинні відповідати наступним технічним
вимогам: повинні мати мінімальну інерційність спрацювання, забезпечувати
задану достовірність інформації, відсутність помилкового включення; бути
надійними в роботі при всіх умовах експлуатації, забезпечувати автономне
ввімкнення сигналу тривоги.
Призначення системи пожежної сигналізації визначає її загальну
структуру, а точніше наявність трьох складових системи, які виконують різні
функції:
− виявлення пожежі здійснюється автоматичними пожежними
оповісниками з різними принципами виявлення і різними методами обробки
і обміну інформацією;
− обробка інформації, що поступає з оповісника, і видача результатів
оператору виконуються центральною станцією та пультом управління;
− виконання дій для оповіщення персоналу і пожежної частини для
усунення пожежі виконується центральною станцією, а також швидке та
точне реагування підрозділів пожежної частини і локальних постів пожежної
охорони.
Пропонується використати наступні елементи пожежної сигналізації:
1) Сповіщувач пожежний димовий ДИП-46 (ИП 212-46).
Сповіщувач ДИП-46 (Рис.11.1) призначений для виявлення загорання,
яке супроводжується виникненням диму в замкнутих приміщеннях різних
будівель і споруд, формування електричного сигналу про пожежу що
виникла і передачі його на приймально-контролюючі пристрої. Сигналізація
здійснюється зменшенням внутрішнього опору оповісника ДИП-46 (ИП 212-
46) і ввімкненням оптичного індикатора реагування.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 11.1 - Сповіщувач пожежний димовий ДИП-46 (ИП 212-46)

Сповіщувач ДИП-46 (ИП 212-46) відноситься до виробів з періодичним
обслуговуванням.
Основні параметри сповіщувача:
− діапазон робочих температур від –30 до +50 0С.
− можливість використання для підвісних стель в комплекті з
монтажним кільцем. Сучасний дизайн.
− чуттєвість сповіщувача відповідає задимленості навколишнього
середовища, що ослаблює світловий потік. В межах не менше 0,05 і не
більше 0,2 дБ/м.
− живлення здійснюється постійною напругою від 9 до 27 В.
− струм що використовується 150 мкА.
− середній строк служби оповісника не менше 10 років.
2) Прилад приймально-контрольний охоронно-пожежний «Дунай-8L»
Прилад приймально-контрольний охоронно-пожежний (ППКОП)
«Дунай-8L»призначений для прийому сповіщень по шлейфах сигналізації від
сповіщувачів (охоронних та пожежних), перетворення сигналів, видачі
сповіщень для безпосереднього сприйняття людиною і (або) подальшої
передачі сповіщень на пульт централізованого спостереження (ПЦС) «Дунай-
ПРО» або «Дунай-XXI» на «Драйвер КОП і Р1000» в режимі протоколу
«Дунай-128».
ППКОП забезпечує автономне або централізоване застосування.
Автономне застосування використовується для охорони локальних
об'єктів без передачі сповіщень про тривогу на пульт централізованого
спостереження.
Централізоване застосування забезпечує роботу ППКОП в складі
систем тривожної сигналізації з використанням GPRS-каналу зв'язку для
передачі сповіщень на ПЦС про тривогу. Доступні команди з ПЦС для
ППКОП: «Опитування», «Перевірка зв'язку», «Приписати», «Відписати».
Після команди «Відписати» прилад не надсилає на ПЦС ніяких повідомлень,
до моменту наступної «приписки».
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

ППКОП «Дунай-8L» може приймати повідомлення від автоматичних і
ручних пожежних сповіщувачів по двохпровідній сполучній лінії.
Всі органи управління і індикації розміщені на передній панелі.
Взяття/зняття груп шлейфів під охорону може здійснюватися за
допомогою:
- вбудованої клавіатури на дверцятах ППКОП;
- виносної клавіатури «Дунай-КА» (або аналогічної, виконавчим
елементом якої є контакти реле), до двох клавіатур;
- контактних електронних ключів iButton DS1990A (Dallas Touch
Memory), безконтактних радіочастотних ідентифікаторів (карт, брелоків)
формату EM-Marin (125kHz), введення цифрового коду з клавіатури при
підключенні до ППКОП пристрою управління охоронного взяття-зняття
«Дунай-TRL».

Рисунок 11.2 - Прилад приймально-контрольний охоронно-пожежний
«Дунай-8L»

Таблиця 11.1- Технічні характеристики ППКОП «Дунай -8L»
Кількість шлейфів 8
Реакція на розрив шлейфа:
- Формується оповіщення при порушенні шлейфа тривалістю, не
350
менше, мсек
- Відсутній при порушенні шлейфа тривалістю, не більше, мсек 100
Кількість програмуємих груп шлейфів 8
Кількість користувачів (ключів доступу) для доступу до
24
управління взяттям / зняттям груп (розмір Pin-коду – 4 цифри)
Параметри шлейфу:
- Опір дротів шлейфу (без опору виносного резистора), не більше,
330
Ом
- Опір витоку між дротами і кожним дротом і землею, не менше:
- Для охоронного шлейфу, кОм 20
- Для пожежного шлейфу, кОм 50
Опір виносного резистора, Ом 2.7
Постійний струм в шлейфі з урахуванням опору витоку, мА 1 - 8
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Кількість вихідних реле, шт 2
Час технічної готовності, не більше, сек 30

Рисунок 11.3 – Зовнішній вигляд системного модуля ППКОП «Дунай-8L»

1–Імпульсне джерело живлення RS-25-15; 2–Тримач резервної SIM-карти; 3–
Держатель основної SIM-карти; 4– Внутрішній зумер; 5–Роз'єм для
підключення модуля клавіатури і світлодіодів; 6–Роз'єм для підключення
модуля «Дунай-МП-1»; 7–Мінусовій провід акумуляторної батареї (АКБ)
(чорний); 8–Плюсовий провід АКБ (червоний); 9,10–Реле; 11–USB роз'єм для
конфігурування ППКОП; 12–Антена; 13–Індикатор поточної активної SIM-
карти (Вимкнений – активна карта SIM1; Ввімкнено – активна карта
SIM2); 14–Індикатор «Net» для відображення стану модему SIM800F; 15–
Кнопка пуску ППКОП при відсутності мережевої напруги і живленні від
АКБ; 16–Клема +15В джерела живлення; 17–Клема -15В джерела живлення;
18–Клема заземлення ППКОП; 19-220В - N (AC); 20-220В - L (AC).

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

Рисунок 11.4 – Зовнішній вигляд панелі індикації ППКОП «Дунай-8L»
1 – Індикатор «Підтвердження взяття» відображає підтвердження від
ПЦС про взяття об'єкта під охорону (Індикатор червоного кольору);
2 – Індикатор використовується для відображення стану групи «Взято»
(Індикатор червоного кольору);
3 – Індикатор використовується для відображення стану групи «Знято»
(Індикатор зеленого кольору);
4 – Індикатор відображає наявність у «пам'яті» ППКОП тривог;
5 – Індикатор відображає режим роботи джерел живлення (Індикатор
зеленого кольору, якщо живлення ППКОП в нормі – включений. Якщо в
живленні ППКОП є несправності – блимає);
6 – Індикатор відображає несправності джерел живлення і/або
зарядного пристрою (Індикатор жовтого кольору. Ввімкнений при наявності
несправностей. Вимкнений при відсутності несправностей);
7 – Індикатор відображає наявність зв'язку з ПЦС (Індикатор жовтого
кольору. Якщо є зв'язок з ПЦС – блимає. Вимкнений, якщо немає зв'язку з
ПЦС);
8 – Індикатори стану шлейфів (Індикатори червоного кольору).

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. ПРАВИЛА УЛАШТУВАННЯ ЕЛЕКТРОУСТАНОВОК.
Міненерговугілля УКРАЇНИ. Видання офіційне. Київ 2017. 617 с. Режим
доступу до ресурсу: https://art-energetyka.com.ua.
2. ДСТУ EN 50160:2014 (ЕN 50160:2010, IDТ) Національний
стандарт України. Характеристики напруги електропостачання в
електричних мережах загальної призначеності.
3. ДСТУ-Н Б В.2.5-80:2015. Настанова з проектування систем
електропостачання промислових підприємств. Київ. Мінрегіон. 2016.
4. СОУ-Н ЕЕ 20.178:2008. Схеми принципові електричні
розподільчих установок напругою від 6 кВ до 750 кВ електричних
підстанцій. Настанова.
5. СОУ-Н ЕЕ 40.1-00100227-101:2014 Норми технологічного
проектування енергетичних систем і електричних мереж 35 кВ і вище.
6. Методичні рекомендації до підготовки випускної роботи
бакалавра для здобувачів освітнього ступеня бакалавр спеціальності 141
«Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка» усіх форм навчання
[Електронний ресурс] / [Упоряд. : Ситник О.О., Яценко І.В., Ключка К. М.,
Самойлик О.В.] ; М-во освіти і науки України, Черкас. держ. технол. ун-т. –
Черкаси : ЧДТУ, 2022. – 98 с. – Назва з титульного екрана.
7. «Системи електропостачання промислового підприємства
(елементи дипломного проєктування);: навч.посіб. / [Ситник О.О., Самойлик
О.В., Семко І.Б., Ткаченко В.Ф. ]. – Черкаси : ЧДТУ, 2023. – 180 с.
8. Шестеренко В.С. Системи електроспоживання та
електропостачання промислових підприємств. Підручник. – Вінниця: Нова
Книга, 2004. – 656 с.
9. Бурбело, М. Й. Системи електропостачання. Елементи теорії та
приклади розрахунків : навчальний посібник / М. Й. Бурбело, О. О. Бірюков,
Л. М. Мельничук – Вінниця : ВНТУ, 2011. – 204 с.
10. ДСТУ IEC 60909-0:2007 Струми короткого замикання у
трифазних системах змінного струму. Частина 0. Обчислення сили струму
(IEC 60909-0:2001, ITD).
11. Перехідні процеси в системах електропостачання: Підручник для
вузів. / Г.Г. Півняк, В.М. Винославський, А.Я. Рибалко, Л.І. Несен. –
Дніпропетровськ, 2002. – 597 с.
Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

12. Маліновський А.А., Хохулін Б.К. Основи електроенергетики та
електропостачання: підручник. Львів: В-во національного університету
«Львівська політехніка», 2009. 436 с.
13. Шкрабець Ф.П. Електропостачання: навч. посіб. М-во освіти і
науки України, Нац. Гірн. ун-т. Дніпропетровськ: НГУ, 2015. 540 с.
14. Електрообладнання енергетичних установок.[Електронний ресурс]:
навіч. Посібник/ М.І. Погожих, А.О. Пак, О.Г. Дьяков, М.А. Чеканов. –
Електрон. Дані. – ХДУХТ, 2019. Режим доступу:
https://elib.hduht.edu.ua/bitstream/123456789/4500/1/2019.1_%D0%BF%D0%BE
%D0%B7.85.pdf.
15. Посібник з дисципліни «Споживачі електричної енергії» частина
1 «Електричне освітлення». Черкаський державний технологічний
університет. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. Соловей О.І., Ситник О.О., Самойлик
О.В., Семко І.Б., Курбака Г.В., Борисова Н.І.

Арк.
ЧДТУ А1 23333 94/03-03 ПЗ 3
73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 1 Характеристика підприємства……………………………………….. 5
2 Основне електроустаткування ………………………………………. 6
2.1 Огляд і дефекація……………………………………………… 8

ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets