Безопасность жизнедеятельности /
←предыдущая следующая→
1 2 3
9. ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
В процессе дипломного проектирования ведется опытно-конструкторская разработка устройства постановки помех. В рамках разработки проводится эксперимент. Задачей эксперимента является выяснение зависимости подавления полезного сигнала в приемном устройстве сигналом с изменяющейся частотой. Работы проводятся на лабораторном стенде радиотехнической лаборатории. При проведении эксперимента работа происходит при искусственном освещении, измерительная аппаратура использует высокое напряжение.
9.1 ВЛИЯНИЕ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА И ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ЭТИМ ФАКТОРАМ В РАДИОТЕХНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРИИ
Действие электрического тока на организм человека.
Степень воздействия электротока на организм человека зависит от его величины о протяженности воздействия. В случае если устройства питаются от напряжения 380/220 В или 220/127 В в электроустановках с заземленной нейтралью применяется защитное зануление.
Назначение зануления.
Зануление применяется в четырехпроводных сетях напряжением до 1 кВ с заземленной нейтралью. Зануление осуществляет защиту путем автоматического отключения поврежденного участка электроустановки от сети и снижение напряжения на корпусах зануленного электрооборудования до безопасного на время срабатывания защиты. Из всего выше сказанного делаем вывод, что основное назначение зануления - обеспечить срабатывание макси¬мальной токовой защиты при замыкании на корпус. Для этого ток короткого замы¬кания должен значительно превышать установку защиты или номинальный ток плавких вставок. Далее приведем принципиальную схему зануления на рис. 23:
Рис. 23. Схема зануления.
Ro - сопротивление заземления нейтрали
Rh - расчетное сопротивление человека;
1- магистраль зануления;
2- повторное заземление магистрали;
3- аппарат отключения;
4- электроустановка (паяльник);
5- трансформатор.
Сила тока зависит от величины приложенного напряжения и сопротивления участка тела. Сопротивление участка тела складывается из сопротивления тканей внутренних органов и сопротивления кожи. При расчете принимается R=1000 Ом. Воздействие тока различной величины приведено в таблице 9.1.
Таблица 9.1
Ток, мА Воздействие на человека
Переменный ток Постоянный ток
0,5 Отсутствует Отсутствует
0,6-1,5 Легкое дрожание пальцев Отсутствует
2-3 Сильное дрожание пальцев Отсутствует
5-10 Судороги в руках Нагрев
12-15 Трудно оторвать руки от проводов усиление нагрева
20-25 руки парализует немедленно усиление нагрева
50-80 Паралич дыхания затруднение дыхания
90-100 при t>3 сек – паралич сердца паралич дыхания
К электроустановкам переменного и постоянного тока при их эксплуатации предъявляют одинаковые требования по технике безопасности.
9.2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Расчет зануления
Спроектировать зануление электрооборудование с номинальным напряжением 220 В и номинальным током 10 А.
Для питания электрооборудования от цеховой силовой сборки используется провод марки АЛП, прокладываемый в стальной трубе. Выбираем сечение алюминиевого провода S=2.5 мм. Потребитель подключен к третьему участку питающей магистрали.
Первый участок магистрали выполнен четырехжильным кабелем марки АВРЕ с алюминиевыми жилами сечением (3*50+1*25) мм в полихлорвиниловой оболочке. Длина первого участка - 0,25 км. Участок защищен автоматом А 3110 с комбинированным расщепителем на ток Iном=100 А.
Второй участок проложен кабелем АВРЕ (3*25+1*10) мм длиной 0,075 км. Участок защищен автоматическим выключателем А 3134 на ток 80 А. Магистраль питается от трансформатора типа ТМ=1000 с первичным напряжением 6 кВ и вторичным 400/220 В.
Магистраль зануления на первых двух участках выполнена четвертой жилой питающего кабеля, на третьем участке - стальной трубой.
Рис. 24. Схема питания оборудования
TT - трансформатор
ТП - трансформаторная подстанция
РП - распределительный пункт
СП - силовой пункт.
Для защиты используется предохранитель ПР-2. Ток предохранителя:
(9.1)
где Кп - пусковой коэффициент = 0,5...4,0
Значение коэффициента К принимается в зависимости от типа электрических установок:
1. Если защита осуществляется автоматическими выключателями, имею¬щими только электромагнитные расцепители, т.е. срабатывающие без выдержки времени, то К выбирается в пределах 1,25*1,4
2. Если защита осуществляется плавкими предохранителями, время перего¬рания которых зависит от величины тока (уменьшается с ростом тока), то в целях ускорения отключения К принимают *3.
3. Если установка защищена автоматами выключения с обратно зависимой от тока характеристикой, подобной характеристике предохранителей, то так же К*3.
Выбираем стандартный предохранитель на 15 А.
Так как в схеме приведен участок магистрали больше 200 м, то необходимо повторное зануление. Значение сопротивления зануления не должно превышать 10 Ом.
Расчетная проверка зануления
Определим расчетное значение сопротивления трансформатора:
Рассчитаем активное сопротивление фазного провода для каждого из участков:
(9.2)
где l - длина провода
S - сечение провода
- удельное сопротивление материала (для алюминия =0,028 0м*мм2/км).
Рассчитаем активное сопротивление фазных проводов для трех участков:
Ом (9.3)
Ом (9.4)
Ом (9.5)
RФ1=0,14 0м; RФ2=0,084 0м; RФ3= 0,336 0м:
Полное активное сопротивление фазного провода: RФ* =О, 56 0м;
Рассчитаем активное сопротивление фазного провода с учетом температурной поправки, считая нагрев проводов на всех участках равным Т=55 С.
Ом, (9.6)
где
град - температурный коэффициент сопротивления алюминия.
Активное сопротивление нулевого защитного проводника:
Ом (9.7)
Ом (9.8)
Для трубы из стали: =1,8 Ом/км
Ом (9.9)
Таким образом, суммарное сопротивление магистрали зануления равно:
RM3 * =RM3 1+RМЗ 2+RM3 3=0,544 Oм (9.10)
Определяем внешние индуктивные сопротивления. Для фазового провода:
Х'Ф= Х'ФМ - ХФL ; (9.11)
Для магистрали зануления:
Х'М3= Х'М3 М - ХМ3 L ; (9.12)
где
Х'М3 и Х'ФМ- индуктивные сопротивления, обусловленные взаимоин¬дукцией фазового провода и магистрали зануления;
ХМ3 и ХФ1- внешние индуктивные сопротивления самоиндукции.
Индуктивные сопротивления, обусловленные взаимоиндукцией фазового провода и магистрали зануления определяются по формуле:
Х'ФМ = Х'М3 М =0145 lg(dФМ3) , (9.13)
где d - расстояние между фазным и ну¬левым проводом. (для 1 и 2 d=15 мм, для 3 d=9.5 мм)
Х’ФМ1=Х’М3М=0,145 lg15=0,17 Ом. (9.14)
Х’ФМ2=Х’М3М=0,145 lg15=0,17 Ом. (9.15)
Х’ФМ3=Х’М3М=0,145 lg9,5=0,142 Ом. (9.16)
Суммарное сопротивление на всех участках:
Х’ФМ =Х’М3М =3*0,145=0,482 Ом (9.17)
Внешние индуктивные сопротивления определяются по формуле:
XФL = X'L* L , где X'L- удельное сопротивление самоиндукции, Ом/м.
X'L1 =0,09*0,25=0,023 Oм
X'L2=0,068*0,075=0,005 Oм
X'L3 =0,03*0,03=0,0009 Oм
Суммарное внешнее индуктивное сопротивление фазового провода:
ХФL=0,029 Oм
XM3L1 =0,068*0,25=0,017 Oм
XM3L2 =0,03*0,075=0,0025 Oм
XM3L3=0,138*0,03=0,004 Oм.
Суммарное внешнее индуктивное сопротивление магистрали зануления:
XM3L=0,024 Oм
Суммарное внешнее индуктивное сопротивление:
ХФ'=0,435-0,0314=0,453 Ом
ХМ3'=0,435-0,0244=0,458 Ом
Определяем внутреннее индуктивное сопротивление:
ХФ"1-2= XM3"1-2=0,057*0,075=0,001 Ом
ХФ"3=0,0157*0,03=0,0005 Oм
Полное сопротивление фазного провода и магистрали зануления:
ZФ=0,78 Ом
ZM3=0,79 Oм
Ток однофазного КЗ определим по формуле:
IКЗ =220/(0,78+0,79)=132 А (9.18)
Сравним расчетные параметры с допустимыми: IКЗ=132>12 А
Кроме того, должно выполняться условие: ZM3 < 2 * ZФ
Условие выпол¬няется.
9.3 РАСЧЕТ МЕСТНОЙ ВЫТЯЖНОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
Вентиляция – организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения воздуха, загрязненного вредными газами, парами, пылью, а также улучшающий метеорологические условия в цехах. По способу подачи
←предыдущая следующая→
1 2 3
|
|