Файл: Диплом БЖД (Безопасность электрического кабеля).docx

4. Страховые взносы за 1 км кабеля

(4.2.4)

где – тариф страховых взносов (в 2013 году).

З_страх=315,34 руб

4. Суммарные затраты на производство З за 1 км кабеля

(4.2.5)

Таблица 4.2.4

Затраты на производство 1 км кабеля.

4. Затраты за полный рабочий день (партия 20км кабеля)

ПвП2г 1х50/16-1

руб.,

П2г 1х50/16-1

руб.

4.3 Вывод

Данные кабели идентичны по конструкции, кроме изоляционного материала, класса напряжения 1 кВ, отличие заключается в очень большой стоимости ПВДФ сегодня. Это связано с высокой стоимостью производства самого сырья. Достижение высокого кислородного индекса этого материала происходит за счет специальных химических модификаций.

Так как для изготовления жилы в качестве сырья используют медь и алюминий, был проведен расчет затрат на производство необходимой продукции. Можно сделать вывод, что производство кабельной конструкции с изоляции из ПВДФ значительно более затратное, чем с изоляцией из СПЭ. Менее затратным производство с ПВДФ все же является кабель с алюминиевой жилой, связано это с тем, что запасы алюминия в природе больше и потому оно дешевле меди. Также стоить отметить, что и по электрическим характеристикам алюминий уступает меди, что для производства токопроводящей жилы является основными параметрам. Алюминиевые жилы используются, когда приоритетными являются механические свойства изделия, а не электрические.

Эта конструкция все же предлагается на перспективу развития конструкции кабелей и дешевизны сырья со временем, так как на сегодняшний день такое производство не прибыльно, но принимая во внимание пожарную безопасность кабелей и помещений, где их монтируют, производство должно быть весьма необходимо.

5. Безопасность и экологичность проекта

Огнестойкость полимеров - способность противостоять действию огня. Характеризуя по огнестойкости, часто говорят об их горючести (возгораемости). Для оценки огнестойкости полимеров имеется несколько методов [21]. По одному из них (калориметрическому) определяют показатель возгораемости Q1/Q2, где Q1 - количество тепла (в кДж пли ккал), выделившееся при горении образца полимера, Q2 - количество тепла, затраченное на поджигание образца. В соответствии со значением этого показателя полимеры делят на негорючие, или огнестойкие (Q1/Q2<0,1), трудносгораемые (0,1-0,5) и горючие (>0,5). По другому методу огнестойкость характеризуют кислородными индексами воспламеняемости (минимальным содержанием кислорода в азотно-кислородной смеси, при котором полимер еще может загореться). [21]

Таблица 5.1

Кислородные индексы

При горении полимеров протекает ряд химических и физических процессов. Для удобства рассматривают три зоны:

• Газовый слой: в нем происходит главным образом термоокислительная деструкция продуктов разрушения поверхностного слоя полимера и наблюдается интенсивный массо- и теплообмен;

• Поверхностный слой полимера, подверженный действию пламени;

• Внутренние слои полимера, прилегающие к поверхностному слою; здесь протекает в основном термическая деструкция полимера. От природы продуктов, образующихся при пиролизе в третьей зоне, скорости диффузии их к поверхности зависит дальнейшее протекание процессов воспламенения и горения.

На основании результатов изучения процессов горения различных полимеров установлено:

• самогашение материала может происходить вследствие испарения с его поверхности большого количества негорючих частиц или образования на поверхности защитных и полимерных пленок, не поддерживающих горения;

• фосфор в составе полимера способствует увеличению доли эндотермических процессов ("охлаждению" материала) и образованию в ряде случаев прочного кокса (чем быстрее коксуется полимер, тем выше его огнестойкость);

• введение галогенов приводит к понижению температуры пламени в газовом слое у поверхности полимера и к ингибированию воспламенения;

• у близких по химическим признакам полимеров огнестойкость повышается с увеличением термостойкости;

• огнестойкость определяется химической структурой полимера, например, при введении ароматических звеньев, замене группировок Р - О - С на Р - С, при уменьшении длины алкильной цепи у атома фосфора, огнестойкость полимера возрастает; с повышением плотности упаковки макромолекул огнестойкость у близких по химической природе полимеров возрастает.

Коррозионная активность продуктов газовыделения приводит к разрушению электрооборудования в помещениях, и, таким образом, увеличивается ущерб от пожара. Количественно этот показатель характеризуется количеством выделения таких активных продуктов, как хлористый водород (HCl), бромистый водород (HBr), диоксид серы (SO₂) и т.п.

Токсичность продуктов газовыделения, как правило, является одной из причин несчастных случаев при пожарах. К токсичным продуктам прежде всего относят: цианистый водород (HCN), аммиак (NH₃), диоксид серы (SO₂), сероводород (H₂S), оксид углерода (СО) и некоторые другие соединения.

Огнестойкость кабеля характеризуется сохранением его работоспособности при воздействии открытого пламени в течение установленного времени (от 15 мин до 3 ч) [22].

Для определения целесообразности использования ПВДФ в качестве изоляции в кабельных изделиях со стороны экологической безопасности вместо СПЭ, проведу сравнительный анализ этих двух материалов, подвергнув их испытаниям на воспламеняемость по стандарту UL94 на предмет выделения вредных веществ в окружающую среду.

5.1 Термические характеристики пвдф

ПВДФ - галоген и поэтому обладает превосходными противопожарными свойствами без всяких замедляющих горение добавок. Во время горения ПВДФ возникает только небольшое количество дыма, что соответствует классу V-0 по UL94 (горение вертикального образца прекращается в пределах 10с; образование капель не допускается). Материал не поддерживает горение после удаления пламени.Разрушение материала начинается при 300°С. КИ составляет 44% (материалы, у которых кислородный индекс составляет менее 21%, считаются огнеопасными).

Температура плавления составляет 171—180 °С, температура стеклования аморфной фазы равна 33-38 °С. При температуре выше 340 °С (процесс горения) он разлагается с выделением фтористого водорода и образованием сопряженных двойных связей. Он обладает резким запахом, дымит на воздухе (вследствие образования с парами воды мелких капелек раствора) и сильно разъедает стенки дыхательных путей. Этот бесцветный газ при соединении с водой образует агрессивную кислоту, после пожара необходима немедленная очистка зон, восприимчивых к коррозии. Другими продуктами горения являются угарный и углекислый газы [23].

В качестве подходящих средств пожаротушения рекомендуются, порошковые огнетушители, т.к. вода может вызвать образование коррозийных кислот.

Таблица 5.1.1

Термические характеристики ПВДФ