Этого можно добиться только прокладкой специального провода достаточной проводимости- нулевого провода, к которому присоединяются корпуса электрооборудования.
В помещении, где производится монтаж сети, питание электроустановок осуществляется от подстанции с трансформатором P=600 кВт, удаленной от рабочего места на 300 м.
Питание к распределительному щитку проводится алюминиевым проводом сечением 25 мм, а роль нулевого провода выполняет стальная полоса сечением 50 мм.
При использовании зануления должны быть выполнены следующие условия: Iкз => k*Iном
где - коэффициент кратности номинального тока Iном (А) плавкой вставки предохранителя k=3.
Номинальный ток Iном в помещении 40 А.
Значение Iкз зависит от фазного напряжения сети и сопротивления цепи, в том числе от полного сопротивления трансформатора Zт, фазного проводника Zф, внешнего индуктивного сопротивления петли “фаза-ноль” Xп, активного сопротивления заземлений нейтрали обмоток трансформатора Rо и повторного заземления нулевого защитного проводника Rп.
Так как Rо и Rп велики, по сравнению с другими сопротивлениями, то ими можно пренебречь.
Тогда выражение для Iкз будет:
где Zп=Zф+Zнз+Xп – комплексное, полное сопротивление петли “фаза-ноль”
Удельное сопротивление фазного провода:
p=0. 028(Ом*мм2)/м Sсеч=25 мм2
отсюда сопротивление фазного провода:
Rф=(p*L)/S=0. 028*300/25=0. 336 Ом
Удельное сопротивление нулевого провода:
p=0. 058(Ом*мм2)/м Sсеч=50 мм2
отсюда сопротивление нулевого провода:
Rнз=(p*L)/S=0. 058*300/50=0. 348 Ом
Значения Xф и Xнз малы и ими можно пренебречь
где k=0, 3894
dср- расстояние между проводниками
dф- геометрический диаметр
Сопротивление электрической дуги берем равной:
rд=0. 02 Ом Xд=0
В соответствии с мощностью трансформатора
rт=0. 0044 Ом Xт=0, 0127
Полное сопротивление петли “фаза-ноль”:
Zп==0, 716 Ом
При использовании зануления по требованиям ПУЭ:
Rнз/Rф=0, 348/0, 336
При попадании фазы на зануленный корпус электроустановки должно произойти автоматическое отключение.
Iкз=>k*Iном 301, 6 А =>3*40=120 А
Вывод: Защита обеспечена.
Глава 5. Технико-экономическое обоснование.
Целью настоящего дипломного Проекта является проектирование локально-вычислительной сети с использованием технологии Fast Ethernet. Оценка экономической эффективности разрабатываемого проекта производится путем выбора коммутации в локально-вычислительной сети.
В связи с этим в этой главе рассмотрим два варианта решения поставленной задачи с экономической точки зрения. В результате сделаем вывод о наиболее экономически выгодном способе коммутации.
В нашем случае есть два варианта коммутации в сети:
Использование коммутаторов Fast Ethernet Nortel Networks BayStack 350. Использование коммутаторов Fast Ethernet 3Com
SuperStack 3300XM.
5. 1 Метод анализа иерархий
МАИ является систематической процедурой для иерархического представления элементов, определяющих суть любой проблемы.
Метод состоит в декомпозиции проблемы на все более простые составляющие части и дальнейшей обработке последовательности суждений лица, принимающего решение, по парным сравнениям. В результате может быть выражена относительная степень (интенсивность) взаимодействия элементов в иерархии. Эти суждения затем выражаются численно.
МАИ включает процедуры синтеза множественных суждений, получения приоритетности критериев и нахождения альтернативных решений. Полученные таким образом значения являются оценками в шкале отношений и соответствуют так называемым жестким оценкам. Решение проблемы есть процесс поэтапного установления приоритетов.
Решение задачи с помощью МАИ делится на несколько этапов:
Определение проблемы;
Построение иерархии (цель – критерии - альтернативы);
Построение множества матриц по парных сравнений. По парные сравнения проводятся в терминах доминирования одного элемента над другим;
Определение компонент нормализованного собственного вектора, или векторов приоритетов, которые характеризуют локальные приоритеты анализируемых элементов;
Определение согласованности суждений: индекса согласованности, отношения согласованности;
Определение глобальных приоритетов сравниваемых альтернатив; Анализ полученных результатов.
Выбор будет осуществляться по следующим критериям:
Стоимость;
Пропускная способность;
Управляемость;
Надежность;
Простота обслуживания;
Производительность.
Декомпозиция задачи в иерархию представлена на рис. 5. 1. 1.
Выбор коммутаторов Fast Ethernet
Рис. 5. 1. 1. Декомпозиция задачи в иерархию.
Далее необходимо установить приоритеты критериев и оценить каждую из альтернатив по критериям, выявив самую важную из них.
Составим матрицу для сравнения относительной важности критериев на втором уровне по отношению к общей цели на первом уровне.
Матрицы должны быть построены для парных сравнений каждой альтернативы альтернативы на третьем уровне по отношению к критериям второго уровня. В данном случае потребуется шесть таких матриц: одна для второго уровня иерархии и шесть– для третьего уровня.
Матрицы представлены в табл. 5. 1. 1 и табл. 5. 1. 2.
Таблица 5. 1. 1.
Матрица сравнений относительной важности критериев
Общие требования
Стоим-ть
Пропуск-я спос-ть
Управляемость
Надежность
Простота обслуживания
Производ-ть
Стоимость
Пропуск-я спос-ть
Управляемость
Надежность
Простота обслуживания
Производ-ть
Таблица 5. 1. 2.
Матрица парных сравнений для уровня 3
Стои
мость
Nortel
3Com
Управляемость
Nortel
3Com
Простота обс-я
Nortel
3Com
Nortel
Nortel
Nortel
3Com
3Com
3Com
Пропуск-я спос-ть
Nortel
3Com
Надеж
Ность
Nortel
3Com
Производ-ть
Nortel
3Com
Nortel
Nortel
Nortel
3Com
3Com
3Com
Для проведения субъективных парных сравнений мы воспользовались шкалой относительной важности.
В каждую клетку матрицы ставится та или иная оценка (от 1 до 9) относительной важности. Сравнивается относительная важность левых элементов матрицы с элементами наверху. Поэтому если элемент слева важнее, чем элемент наверху, то в клетку заносится положительное целое число; в противном случае– обратное число (дробь). Относительная важность любого элемента, сравниваемого с самим собой, равна 1. Оценки приведены в таблице 5. 1. 3.
Таблица 5. 1. 3.
Сравнение критериев по отношению к общей цели
Общие требования
Стоим-ть
Пропуск-я спос-ть
Управляе
мость
Надеж-ть
Простота обслуж-ия
Производ-ть
Стоимость
1
1/3
1
3
3
1/9
Пропуск-я
спос-ть
3
1
1/2
1/5
1/2
1/7
Управляе
мость
1
2
1
2
5
2
Надежность
1/3
5
1/2
1
3
Ѕ
Простота обслуживания
1/3
2
1/5
1/3
1
1/5
Производ-ть
9
7
1/2
2
5
1
Теперь перейдем к парным сравнениям элементов на нижнем уровне. Данные представлены в таблице 5. 1. 4.
Таблица 5. 1. 4.
Матрица парных сравнений для уровня 3
Стои
мость
Nortel
3Com
Управляемость
Nortel
3Com
Простота обс-я
Nortel
3Com
Nortel
1
1/2
Nortel
1
2
Nortel
1
2
3Com
2
1
3Com
1/2
1
3Com
1/2
1
Пропуск-я спос-ть
Nortel
3Com
Надеж
Ность
Nortel
3Com
Производ-ть
Nortel
3Com
Nortel
1
5
Nortel
1
3
Nortel
1
9
3Com
1/5
1
3Com
1/3
1
3Com
1/9
1
Из группы матриц парных сравнений мы формируем набор локальных приоритетов, которые выражают относительное влияние множества элементов на элемент примыкающего сверху уровня.
Находим относительную силу, величину, ценность, желательность или вероятность каждого отдельного объекта через“решение”матриц, каждая из которых обладает обратно симметричными свойствами. Для этого нужно вычислить множество собственных векторов для каждой матрицы, а затем нормализовать результат к единице, получая тем самым вектор приоритетов.
Расчет векторов производится следующим образом. Если представить нашу матрицу в виде (см. табл. 5. 1. 5. ), где А1, А2 …... Аn– множество из n – элементов и W1, W2 …... Wn –соответственно их веса, или интенсивности, то компонента собственного вектора первой строки равна:
последней:
После того как компоненты собственного вектора получены для всех строк n, нормализуем результат для получения оценки вектора приоритетов путем деления каждого числа на сумму всех чисел. Рассчитанные значения представлены в таблице. Затем определяем
индекс согласованности (ИС). ИС дает информацию о степени нарушения численной и порядковой согласованности, и может быть вычислен следующим образом:
Суммируется каждый столбец суждений, затем сумма первого столбца умножается на величину первой компоненты нормализованного вектора приоритетов, сумма второго столбца– на вторую компоненту и т. д.
Полученные числа суммируются. Таким образом получаем величину, обозначаемую l. Определяем индекс согласованности из соотношения
ИС=(l - n)/(n - 1), где n – число сравниваемых элементов.
Определяется отношение согласованности (ОС) путем деления на число, соответствующее случайной согласованности матрицы того же порядка (для матрицы 6-го порядка случайная согласованность равна 1, 24). Величина ОС должна быть порядка 10% или менее, чтобы быть приемлемой. В нашем случае отношение согласованности много меньше 10% и не выходит за рамки допустимых. Это означает, что матрица согласована, и суждений пересматривать не стоит. Результаты расчетов приведены в таблице 5. 1. 6.
Таблица 5. 1. 5.
Множество собственных векторов для каждой матрицы.
А1
А2
……….
An
A1
W1/W1
W1/W2
……….
W1/Wn
A2
W2/W1
W2/W2
……….
W2/Wn
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
Аn
Wn/W1
Wn/W2
……….
Wn/Wn
Таблица 5. 1. 6.
Индекс согласованности.
Общие требования
Стоимость
Пропускная спос-ть
Управляемость
Надежность
Простота обслуживания
Производит-ть
Вектор приоритетов
Стоимость
1
1/3
1
3
3
1/9
0. 12
Пропускная спос-ть
3
1
1/2
1/5
1/2
1/7
0. 08
Управляемость
1
2
1
2
5
2
0. 35
Надежность
1/3
5
1/2
1
3
1/2
0. 15
Простота обслуживания
1/3
2
1/5
1/3
1
1/5
0. 07
Производит-ть
9
7
1/2
2
5
1
0. 41
lmax=6, 68 ИС=0, 136 ОС=0, 11
Таблица 5. 1. 7.
Индекс согласованности для парных сравнений.
Стоимость
Nortel
3Com
Вектор приоритетов
Управляемость
Nortel
3Com
Вектор
приоритетов
Простота обс-я
Nortel
3Com
Вектор
приоритетов
Nortel
1
1/2
0. 33
Nortel
1
2
0. 67
Nortel
1
2
0. 67
3Com
2
1
0. 67
3Com
1/2
1
0. 33
3Com
1/2
1
0. 33
lmax=2, 0 ИС = 0
lmax=2, 0 ИС = 0
lmax=2, 0 ИС = 0
Пропускная спос-ть
Nortel
3Com
Надеж
Ность
Nortel
3Com
Производит-ность
Nortel
3Com
Nortel
1
5
0. 84
Nortel
1
3
0. 75
Nortel
1
9
0. 9
3Com
1/5
1
0. 16
3Com
1/3
1
0. 25
3Com
1/9
1
0. 1
lmax=2, 0 ИС = 0
lmax=2, 0 ИС = 0
lmax=2, 0 ИС = 0
Следующим этапом является применение принципа синтеза. Для выявления составных, или глобальных, приоритетов домов в матрице локальные приоритеты располагаются по отношению к каждому критерию, каждый столбец векторов умножается на приоритет соответствующего критерия и результат складывается вдоль каждой строки. Глобальные приоритеты представлены в таблице 5. 1. 8.
Таблица 5. 1. 8.
Глобальные приоритеты.
1
(0, 12)
2
(0, 08)
3
(0, 35)
4
(0, 15)
5
(0, 07)
6
(0, 41)
Глобальный приоритет
Nortel
0. 33
0. 84
0. 67
0. 75
0. 67
0. 9
0. 8
3Com
0. 67
0. 16
0. 33
0. 25
0. 33
0. 1
0. 2
Используя МАИ, мы увидели, что применение коммутаторов Fast Ethernet Nortel Networks BayStack 350 гораздо выгоднее, чем использование коммутаторов 3Com SuperStack 3300XM (по максимальному глобальному приоритету).
Для этого варианта произведем расчет основных экономических показателей: капитальных затрат;
эксплуатационных расходов.
5. 2 Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов.
5. 2. 1 Определение капитальных затрат.
Составим смету на приобретение оборудования и произведем расчет капитальных затрат на это оборудование. Смета на приобретение оборудования приведена в таблице 5. 2. 1.
Таблица 5. 2. 1.
Смета на приобретение оборудования.
Наименование
Оборудования
Количество,
шт
Стоимость,
руб.
Общая стоимость
руб.
Коммутатор
Fast Ethernet Nortel Networks BayStack 350
5
89850
449250
Концентратор Ethernet
NetGear EN 108
10
2400
24000
Сетевая карта Cnet Pro 200
20
840
16800
Разъем RJ-45
1000
3
3000
Кабель UTP Category 5 неэкранированный
3x305 м
1500
4500
Общая стоимость оборудования 497550
Капитальные затраты включают в себя следующие составляющие: стоимость оборудования;
стоимость монтажа (10% от стоимости оборудования );
транспортные и заготовительно-складские расходы (5% от стоимости оборудования); затраты на тару и упаковку (0. 5% от стоимости оборудования).
Стоимость монтажа:
Kм=497550*0, 1 Kм=49755 руб.
Транспортные и заготовительно-складские расходы:
Kт=497550*0, 05 Kт=24877 руб.
Затраты на тару и упаковку:
Kу=497550*0, 005 Kу=2487 руб.
K=Kлвс+Kм+Kт+Kу K=574670 руб.
Таким образом, капитальные затраты на построение ЛВС составят 574670, 25 рублей.
5. 2. 2 Расчет эксплуатационных расходов.
Определим величину годовых эксплуатационных расходов (Э).
Эксплуатационные расходы складываются из следующих статей:
затраты на оплату труда (З)
отчисления на социальные нужды (Ос. н. )
амортизация основных фондов (А);
материальные затраты (М);
затраты на электроэнергию (Ээл)
прочие производственные и административно - хозяйственные расходы (Эпр);
Сумма затрат на оплату труда определяются по формуле:
где - величина оклада работника i-ой категории;
- число работников i-ой категории;
- число месяцев в году;
1, 2 – коэффициент, учитывающий премии.
В таблице 5. 2. 2. представлены должностные оклады, согласно штатному расписанию компании:
Таблица 5. 2. 2.
Должностные оклады
Должность
Численность персонала
Оклад (рубли)
Инженер технической эксплуатации
1
3000
Техник оператор
2
2500
Таким образом, затраты на оплату труда составят:
З=(3000+2*2500)*12*1, 2 З=115200 руб.
Отчисления на социальные нужды составляют:
Ос. н. =0, 356*З Ос. н. =41011 руб. Расчет амортизационных отчислений производится по формуле:
А=497550*25/100=123402 руб.
Материальные затраты составляют 0, 5% от стоимости оборудования: М=497550*0, 005=2487 руб.
Затраты на электроэнергию составляют 1% от общих эксплуатационных расходов Ээл=3269 руб.
Прочие расходы включают в себя:
а) обязательное страховое имущество на предприятии- 0, 08% от стоимости оборудования:
Эстр=497550*0, 0008 Эстр=398 руб.
б) расходы на ремонт оборудования в размере 2% от стоимости оборудования: Эрем=497550*0, 02 Эрем=9951 руб.
с) прочие административно-хозяйственные расходы в размере 20% от расходов по труду:
О=(З+Ос. н. )*0, 2 О=31240 руб. Эпр=Эстр+Эрем+О
Эпр=41589 руб.
Общие эксплуатационные расходы за вычетом затрат на электроэнергию составят: Э1=З+Ос. н. +А+М+Эпр Э1=323691 руб.
Общие эксплуатационные расходы составят:
Э=Э1+Ээл Э1=0, 99*Э Э=Э1/0, 99
Э=326960 руб.
Полученные данные сведем в таблицу 5. 2. 3.
Таблица 5. 2. 3.
Технико-экономические показатели.
Наименование показателя
Единица измерения
Стоимостная оценка
1. Капитальные затраты
рубль
574670
2. Годовые эксплуатационные расходы, в т. ч. :
а) Затраты на оплату труда (З);
б) Отчисления на социальные нужды (Ос. н. );
в) Амортизация основных
фондов (А);
г) Материальные
затраты (М);
д) Затраты на
электроэнергию (Ээл);
е) прочие
расходы (Эпр).
рубль
рубль
рубль
рубль
рубль
рубль
рубль
326960
115200
41011
123402
2487
3269
41589
Выводы:
На основе проведенного расчета с помощью метода анализа иерархий (МАИ) сделан вывод о том, что коммутаторы Fast Ethernet Nortel Networks BayStack 350 выгоднее применять в проектируемой локально-вычислительной сети, нежели коммутаторы Fast Ethernet 3Com SuperStack Switch 3300 (по значению глобальных приоритетов).
В результате проведенных расчетов по лучшему варианту были получены значения капитальных затрат (K=574670 руб. ) и эксплуатационных расходов (Э=326960 руб. ).
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
