Определение системы заземления

Определение напряжения на корпусе электроустановки относительно земли в момент замыкания фазы. Расчет заземляющего устройства. Анализ воздухообмена по избыткам тепла и вредным выделениям газа и пыли. Схема для расчёта защиты от электромагнитного поля.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 05.09.2012
Размер файла 187,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЗАДАЧА №1

В данной задаче необходимо начертить схему трехфазной четырех проводной питающей сети системы ТN с подключенной электроустановкой (выбрать вариант типа системы заземления TN-C или TN-C-S).

Требуется:

1. Согласно выбранному варианту питающей сети определить напряжение на корпусе электроустановки относительно земли в момент замыкания фазы на корпус:

а) без повторного заземления нулевого защитного проводника;

б) с повторным заземлением нулевого защитного проводника (PEN в системе TN-C или PE в системе TN-C-S).

2. Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли

он условию для перегорания плавкой вставки предохранителя:

Iкз 3Iн ,

где Iн - ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн = 20, 30,50, 100 А).

3. Определить напряжение на корпусе электроустановки относительно земли при замыкании фазы на корпус и неисправности нулевого рабочего PEN проводника (до и после места обрыва).

4. Определить ток, проходящий через тело человека по п.3:

а) без повторного заземления нулевого защитного проводника;

б) с повторным заземлением нулевого защитного проводника (PEN в системе TN-C или PE в системе TN-C-S).

.5. Определить напряжение прикосновения на корпусе электроустановки при замыкании одной из фаз на землю и без применения повторного заземления нулевого защитного проводника (начертить схему).

6. Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей, так, чтобы Rз не превышало 4 Ом.

7. Сформулировать выводы.

Исходные данные для решения задачи №1 приведены в таблицах 1.1 и 1.2.

напряжение заземление электромагнитный поле

Rп, Ом

10

Zп, Ом

4,5

Zн, Ом

2,8

Rзм, Ом

100

L, м

3,0

D, м

0,05

t, м

2,5

з

0,79

Uф = 220 В.

Вид грунта

Супесок

, Ом*м

300

1. Выбираем систему питающей сети, TN-C-S. Принципиальная схема, которой должна содержать электроустановку, плавкие предохранители, зануление, повторное заземление нулевого защитного проводника.

1: определяем напряжение на корпусе электроустановки относительно земли в момент замыкания фазы на корпус:

а) Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления нулевого защитного проводника РЕ

Uз = Iкз*Zн, В

Uз =

б) Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого защитного проводника РЕ где Rо = 4 Ом

В

В

2: Величина Iкз тока короткого замыкания определяется по формуле:

А

IКЗ=А ток короткого замыкания

Проверим условие на быстрое перегорание плавкой вставки Iкз3Iн.

где Iн - ток плавкой вставки = 20, 30,50, 100 А

Не удовлетворяет условию для перегорания плавкой вставки так как ток короткого замыкания меньше.

3: При обрыве нулевого рабочего проводника PEN и замыкания фазы на корпус за местом обрыва напряжения корпусов относительно земли без повторного заземления нулевого защитного проводника РЕ для:

а) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику за местом обрыва U1 = Uф ;

б) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику перед местом обрыва U2 = 0;

с повторным заземлением нулевого защитного проводника РЕ для:

в) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику за местом обрыва

В

г) корпусов, подключенных к нулевому рабочему проводнику перед местом обрыва

В

4: Ток через тело человека в указанных случаях будет определяться следующим образом:

а) А; б) I2 = 0;

в) А; г). А,

где Rh - сопротивление тела человека (принимают Rh = 1000 Ом):

а) А б) I2 = 0;

в) г).

5:

Для этого случая напряжение прикосновения равно:

В

где R0 - сопротивление заземления нейтрали трансформатора;

Rзм - сопротивление в месте замыкания на землю фазного проводника

6: Сопротивление одиночного трубчатого заземлителя, забитого в землю на глубину 2.5м определяется по формуле:

, Ом,

где - удельное сопротивление грунта, 300Ом*м;

l - длина трубы, 3м;

d - диаметр трубы, 0.05м

t - расстояние от поверхности земли до середины трубы, 2.5м.

Необходимое число заземлителей при коэффициенте экранирования 0,79

где Rз = 4 Ом - требуемое сопротивление заземляющего устройства.

В выводах по результатам расчетов следует оценить

- эффективность применения защитного зануления напряжение падает до 137В

- повторного заземление нулевого защитного проводника снижает до 98В и подстраховывает пред идущее заземление

- опасность электропоражения в электроустановке .

Таблица 1 - Допустимые значения напряжений прикосновения и токов при нормальном (неаварийном) режиме электроустановки,

Род тока

U, В

I, мА

не более

Переменный, 50 Гц

2,0

0,3

Переменный, 400 Гц

3,0

0,4

Постоянный

8,0

1,0

Примечания:

1 Напряжения прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействий не более 10 мин в сутки и установлены, исходя из реакции ощущения.

2 Напряжения прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25°С) и влажности (относительная влажность более 75%), должны быть уменьшены в три раза.

Таблица 2 - Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных электроустановок напряжением до 1000 В с глухозаземленной или изолированной нейтралью и выше 1000 В с изолированной нейтралью

Род тока

Нормируемая величина

Предельно допустимые значения, не более, при продолжительности воздействия тока t, с

0,01-0,08

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

Св.1,0

Переменный 50 Гц

U, B

550

340

160

135

120

105

95

85

75

70

60

20

I, мА

650

400

190

160

140

125

105

90

75

65

50

6

Переменный 400 Гц

U, B

650

500

500

330

250

200

170

140

130

110

100

36

I, мА

8

Постоянный

U, B

650

500

400

350

300

250

240

230

220

210

200

40

I, мА

15

Выпрямленный двухполупериодный

Uампл, B

650

500

400

300

270

230

220

210

200

190

180

-

Iампл, мА

Выпрямленный однополупериодный

Uампл, B

650

500

400

300

250

200

190

180

170

160

150

-

Iампл, мА

Примечание - Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов, протекающих через тело человека при продолжительности воздействия более 1 с, приведенные в табл.2, соответствуют отпускающим (переменным) и неболевым (постоянным) токам.

Наибольшие допустимые времена защитного автоматического отключения для системы TN

Номинальное фазное напряжение Uф, В

Время отключения, с

127

220

380

более 380

0,8

0,4

0,2

0,1

ЗАДАЧА 2

Определить кратность воздухообмена по избыткам тепла (тепловыделениям) и вредных выделений газа и пыли.

Исходные данные для решения задачи №2 приведены в таблицах:

V, м3

450

Qп, кДж/ч

3*104

Qотд, кДж/ч

6*103

Т, К

7

СО

5,0

Пыли Pb*10 -3

5

Нетоксичные пыли П

-

Для решения задачи можно использовать следующую методику.

Подлежащие удалению теплоизбытки определяются по формуле:

Qизб = Qп - Qотд, кДж/ч,

Qизб = 3*104 кДж/ч - 6*103 кДж/ч 24* кДж/ч,

где Qп - количество тепла, поступающего в воздух помещения от производственных и осветительных установок, в результате тепловыделений людей, солнечной радиации и др., кДж/ч;

Qотд - теплоотдача в окружающую среду через стены здания, кДж/ч.

Количество воздуха, которое необходимо удалить за 1ч из производственного помещения при наличии теплоизбытка, определяется по формуле:

м3/ч,

теплоизбыток

где с - теплоемкость воздуха, с = 1 кДж/кг*К;

T - разность температур удаляемого и приточного воздуха, 0К;

Гпр - плотность приточного воздуха, Гпр = 1,29 кг/м3

При наличии в воздухе помещения вредных газов и пыли, количество воздуха, которое необходимо подавать в помещение для уменьшения концентраций вредных выделений до допустимых норм, рассчитывается по формуле:

м3

м3/ч - при выделении СО (Самое высокое показание)

м3/ч - при выделении Pb

где W - количество поступающих вредных выделений, г/ч;

Cд - предельно допустимая концентрация вредных выделений в воздухе помещения, г/м3, причем:

- для СО - Cд = 2*10-2 г/м3;

- для пыли Pb - Cд = 1*10-5 г/м3;

Сп - концентрация вредных примесей в воздухе, поступающих в производственное помещение, г/м3 Сп = 0

Теперь самое высокое показание вводим в эту формулу:

к = Lmax/V, 1/ч

к = м3/ч /450 м3 ? ч

кратность воздухообмена в помещении = 1/2ч

Вывод: в моём примере самое токсичное выделение в помещении это СО

ЗАДАЧА № 3

В СВЧ передатчике имеется выходной контур, содержащий катушку с переменной индуктивностью. Радиус катушки равен r, число витков - W, сила тока в катушке и его частота равны I и f соответственно. В течение рабочего дня суммарное время регулировок с помощью ручки управления не превышает Т часов.

Определить минимальную толщину экрана и длину трубки, при помощи которой выводят ручку управления из экранирующей камеры (диаметр ручки управления - D), обеспечивающих на рабочем месте допустимую для оперативного персонала плотность потока СВЧ энергии облучения. При этом R - расстояние от катушки до рабочего места.

Схема для расчёта защиты от электромагнитного поля приведена на рисунке, требуемые данные в таблицах.

рисунок

W

15

I, A

300

f, Гц

4*108

Т, ч

2

D, м

2*10-2

R, м

2

r, м

10-1

200

а, Гн/м

2,5*10-4

, 1/Ом*м

1*10-7

7

Материал экрана: сталь - = 200; медь - = 1; материал стержня: гетинакс - = 7;

текстолит - = 8; эбонит - =3.0; стеклотекстолит - =7.5.

Решение задачи:

Напряженность магнитной составляющей поля катушки Н на расстоянии R от нее (без экрана) рассчитывается по формуле:

где m - коэффициент, определяемый соотношением R/r (при R/r10 значение m=1)==20

Определяем, удовлетворяет ли значение R условиям:

И R

2м=0,12 И 2м=0,013

где - длина волны, м, = 3*108/f, м =м

условия выполняются, то имеет место волновая зона, оценку эффективности поля, в которой производят по плотности энергии (ППЭ) излучения

, Вт/м2

Вт/м2

Допустимая величина ППЭ определяется по формуле:

доп = N/T,

доп = 2 Вт*ч/м2/2ч=1Вт/м2,

где N = 2 Вт*ч/м2.

Требуемое ослабление электромагнитного поля L можно определить по формуле:

L = / доп

L = Вт/м2 / 1Вт/м298,88Гн

Зная характеристики металла, можно рассчитать толщину экрана , обеспечивающая заданное ослабление электромагнитного поля L.

=

==12,98

где - угловая частота, = 2f, 1/с; 2Гц=2512* с

а - абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м;

- электрическая проницаемость., 1/Ом*м

а = 0, где 0 = 4*10-7 Гн/м - магнитная постоянная, относительна магнитная проницаемость среды.

а =4*10-7 Гн/м200 Гн/м Гн/м

Ручки управления выводят через стенки экранирующей камеры при помощи трубок, впаянных в стенки и представляющих собой волноводные (при диэлектрическом стержне) или коаксиальные (при металлическом стержне) линии.

На рисунке показан вывод ручки управления, насажанной на диэлектрический стержень 1, который находится внутри металлической трубки 2. Такая конструкция может рассматриваться как волноводная линия.

Ослабление энергии в трубке - волноводе на 1 м длины определяем по формуле:

б, дБ/м

б=565,37 дБ/м

где D =2*10-2 диаметр, м;

- относительная диэлектрическая постоянная стержня текстолит - = 8

Определяем длину трубки по формуле:

, м.

L=

Вывод:

длина трубки L=17,35м

толщина экрана =12,98

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Вычисление заземляющих устройств в отсутствии или при обрыве нулевого провода при соприкосновении человека с токоведущими частями. Расчет кратности воздухообмена по избыткам тепла, выделений газа и пыли. Устройства защиты от электромагнитных излучений.

    методичка [345,6 K], добавлен 14.07.2015

  • Назначение воздухообмена в производственных помещениях для очистки воздуха от вредных веществ (газов, пыли), излишних водяных паров и тепла. Определение потребного воздухообмена для очистки воздуха с помощью механической общеобменной вентиляции.

    методичка [57,6 K], добавлен 06.09.2012

  • Сущность защитного заземления, его применение для защиты человека от опасности поражения электрическим током. Устройство и выполнение заземления, нормирование его параметров, расчет и определение числа заземлителей и длины соединительной полосы.

    практическая работа [821,2 K], добавлен 18.04.2010

  • Методы расчета одиночного вертикального заземлителя. Способы определения напряжения прикосновения при разных значениях тока. Особенности его прохождения через тело человека. Расчет защитного заземления. Характеристика контурного заземляющего устройства.

    контрольная работа [119,8 K], добавлен 15.10.2010

  • Условия труда человека и описаниен системы "человек – машина – среда". Повторное заземление нулевого защитного проводника, уменьшающее опасность поражения людей током. Расчет заземляющего устройства исходя из его максимально допустимого сопротивления.

    контрольная работа [167,3 K], добавлен 23.08.2010

  • Технические характеристики электрооборудования объекта проектирования. Выбор и обоснование заземляющего устройства. Общий технологический процесс ремонта, наладки, монтажа и обслуживания ЗУ. Составление карты технологического процесса. Расчет системы ЗУ.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 22.07.2015

  • Проведение расчета избыточного количества тепла, поступающего в производственное помещение и механическую вентиляцию от электрических печей и ванн, осветительных установок. Определение необходимого воздухообмена и производительности вентилятора.

    контрольная работа [139,1 K], добавлен 15.10.2010

  • Физико-химические свойства табачной пыли. Требования к воздушной среде табачных фабрик. Определение количества вредных выделений. Организация воздухообмена в производственных помещениях табачных фабрик. Мероприятия по уменьшению вредных выделений.

    курсовая работа [665,6 K], добавлен 21.12.2008

  • Физические причины существования электромагнитного поля. Исследование воздействия ЭМП сотового телефона на развитие цыпленка от стадии эмбриона до стадии вылупления. Характерные отклонения при влиянии электромагнитного поля на нервную, иммунную системы.

    презентация [2,0 M], добавлен 15.11.2015

  • Теоретическое обоснование проведения защитных заземлений и занулений. Необходимость проведения защитного заземления и зануления. Расчет защитного заземления подстанций, зануления двигателя. Устройства, применяемые в данных процессах, их применение.

    курсовая работа [451,7 K], добавлен 28.03.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.