6.7 План производства

Цифровая коммутационная система 5ESS будет устанавливаться в здании предприятия связи ЭЦТ «Алматытелеком» ЦТ «Солтустiк» В помещении, где находится действующая АТСК-38, существует свободная площадь, которая может быть занята новой АТСЭ. Достоинством является уже готовая проводка кабеля и электропитания к оборудованию. Помещение удовлетворяет требованиям организации производственного процесса, но требует ремонта, связанного с отделочными работами по обустройству помещения и рабочих мест.

Производственный процесс экологически чистый, никаких вредных выбросов в ни атмосферу, ни в виде промышленных стоков не производится.

6.8 Менеджмент

Всесторонний анализ структуры отрасли в увязке с темпами развития и степенью автоматизации производства позволяет прогнозировать изменения профессионального состава работников связи.

Внедрение достижений научно-технического прогресса (НТП), сопровождающего улучшения качества и надежности работы средств связи, невозможно без планомерной подготовки и повышения квалификации работников связи основных категорий.

В отрасли действует строгая система подготовки кадров, включающая подготовку:

кадров в станционных учебных заведениях с отрывом от производства (высшие и специальные учебные заведения);

инженерно - технических работников без отрыва от производства (заочное обучение).

6.9 Потребности в финансировании

Для осуществления замены АТСК-38 на АТСЭ-78 с уплотнением абонентских линий необходимы следующие расходы:

1. Затраты на проектирование;

2. Затраты на обустройство помещения;

3. Затраты на приобретение оборудования;

4. Затраты на монтаж и наладку оборудования;

5. Затраты, связанные с обучением обслуживающего персонала;

6. Затраты на приобретение измерительного и ремонтного оборудования;

7. Прочие расходы и затраты.

В настоящее время возникла целая сеть коммерческих, кооперативных, отраслевых банков. Среди коммерческих банков преобладают инновационные банки, финансирующие затраты по внедрению в производство передовых научно-технических достижений.

Размеры процентных ставок по кредитам, предоставляемым коммерческими банками, ставятся в зависимости от конкретных сроков возраста ссуд и от целей, на которые данные кредитные ресурсы используются.

Кредит (10% объёма капитальных вложений) предоставляется предприятиям на затраты капитального характера по ускорению НТП.

6.10 Финансовый план

6.10.1 Экономическое обоснование применения систем РСМ на городских телефонных сетях

Оборудование цифрового абонентского уплотнения РСМ появилось на казахстанском рынке, сравнительно недавно, в 1998 году. В настоящее время на сети ГЦТ «Алматытелеком» смонтировано и задействовано более 10000 портов. Тенденция к применению данного оборудования, для расширения емкости телефонной сети, в настоящий момент растет.

Линии, на которой планируется установка.

С другой стороны, как показывает практика, в различных странах мира прокладка кабеля осуществляется из расчета 5-10 летнего прироста количества абонентов ГТС. Поэтому капиталовложения должны производиться сразу. Применение же систем РСМ, благодаря возможности поэтапного ввода их в эксплуатацию согласно плану развития телефонной сети, позволяет перераспределить капитальные затраты на длительный период, обеспечив тем самым более гибкое их использование для нужд связи [12].

Произведем сравнительный анализ стоимости телефонизации 200 абонентов по существующей телефонной канализации:

А) при прокладке физических пар.

В) при использовании оборудования РСМ. В основном, популярность систем РСМ вызвана тем, что срок установки телефонного номера абоненту может быть рекордно коротким. При наличии на АТС смонтированного оборудования РСМ, а также при наличии самих систем РСМ с необходимым количеством каналов, установка может занять максимум два дня. Величина данного срока установки телефона через оборудование РСМ вызвана тем, что перед установкой необходимо произвести измерения параметров абонентской

Сметая стоимость строительства линейных сооружений на 200 абонентов, составляет 2655,772 тыс. тенге. Сметная стоимость оборудования РСМ на 200 абонентских номеров составляет 2378,642 тыс. тенге.

Определим среднюю стоимость одной абонентской линии, - С_1АЛ и стоимость одного канала РСМ, - С_1РСМ :

тыс. тенге (6.1)

тыс. тенге (6.2)

Определим экономическую эффективность внедрения на сети оборудования РСМ.

Для этого произведем расчет стоимости прокладки кабеля для 2000 абонентов, и стоимость подключения той же абонентской группы через оборудование РСМ.

Из нашего расчета видно, что развив 2000 абонентов через оборудование РСМ мы сможем уменьшить расходы на статью капитальных затрат.

6.10.2 Расчет капитальных затрат

Оборудование коммутационной системы 5ESS закупается на 10 000 номеров.

Расчет капитальных вложений включает в себя расчет стоимости станционных сооружений, оборудования РСМ, линейных сооружений, монтажные работы и транспортные услуги. Общая формула для расчета имеет такой вид:

, (6.3)

где - капитальные затраты на станционное оборудование, млн. т.;

К_РСМ - капитальные затраты на оборудование РСМ;

- капитальные затраты на абонентскую линию, млн. т.;

- капитальные затраты на монтаж станции, млн. т.;

- капитальные затраты на доставку оборудования, млн. т.

Затраты на закупку оборудования определяются из стоимости одного абонентского номера:

К_ОБ=1NNN_СТ, (6.4)

где 1NN - стоимость одного абонентского номера;

1NN =29900 тенге (200$);

- емкость проектируемой станции,=10000номеров.

К_ОБ=2990010000 = 299000 тыс. тенге

Затраты на абонентские линии определим исходя из капитальных удельных затрат на одну абоненентскую линию, зависящие от расчетной емкости:

, (6.5)

где К_ААб - капитальные затраты на 1 аналоговую абонентскую линию, =13278 тенге;.

- добавленные абонентские линии.

При замене АТСК-38 абонентская ёмкость АТС увеличилась на 4000 номеров, и разблокировали 1069 номеров. Для 3069 номеров необходимо проложить новые линии.

К_Ааб=13,2783069=40750,182 тыс. тенге

2000 абонентов будут развиты через оборудование РСМ.

К_РСМ=11,893*2000=23786 тыс. тенге

Затраты на монтаж станции составляют 5% от капитальных затрат на станционное оборудование:

К_М=0,05 К_ОБ (6.6)

К_М=0,05299000=14950 тыс.тенге

Доставку оборудования составляет 2% от капитальных затрат на станционное оборудование:

, (6.7)

К_ТР=0,02299000=5980 тыс.тенге

Общие капитальные вложения составят:

К_ВЛ=299000+40750,182+23786+14950+5980=384466,182 тыс. тенге

6.10.3 Расчет эксплуатационных расходов

Эксплуатационные расходы на содержание оборудования телефонной станции, составят:

, (6.8)

где - расходы на оплату производственной электроэнергии;

-расходы на материалы, запасные части и текущий ремонт;

- амортизационные отчисления;

- заработная плата;

-отчисления в фонд социального страхования и в пенсионный фонд;

- банковский кредит.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по следующей формуле:

(6.9)

где I - потребляемый ток в ЧНН на 1000 номеров, I=30А;

V- станционное напряжение питания, V= 48В;

n - число тысячных групп, n=10;

- КПД выпрямительной установки, =0,65;

Кк- коэффициент концентрации, Кк=0,11;

365 - число дней в году;

24 - 1 сутки=24часа.

Расходы на материалы и запасные части определяются по установленным денежным затратам и составляет 0,5% от капитальных затрат:

(6.10)

Амартизационные отчисления определяются на основе капитальных затрат и норм амортизационных отчислений для АТС,

(6.11)

А=0,08384466,182=30757,295 тыс.тенге .

Фонд оплаты труда определяется как сумма оплаты труда всех работников в год:

(6.12)

где a i.ст - месячная заработная плата одного работника определенной квалификации;

ш _i.ст-станционный персонал, который определяется по «Типовым штатам станционного персонала»;

12- коэффициент, определяющий затраты на оплату труда за год.

Штат станционного персонала приведен в таблице 6.1 .Там же указаны данные по числу и среднему окладу работников всех специальностей необходимых для обслуживания АТС.

Таблица 6.1 Заработная плата штата 5ESS

Должность	Численность персонала, человек	Заработная плата, тыс.тенге
Ст. инженер	1	27,725
Программист	1	23,700
Инженер	4	24,900
Техническая уборщица	1	8,832
Всего	7	159,857

З =12 • 159,857 = 1918,284 тыс.тенге.

Отчисления в фонд социального страхования (ФСС) и отчисления в пенсионный фонд берутся в размере 21% от фонда оплаты труда.

(6.13)

О_С = 1918,284 • 0,21 =402,84 тыс.тенге.

Сделаем расчет банковского кредита. Он составляет 10% от ОПФ.

К_%=384466,1820,1=3846,618 тыс. тенге.

Эксплуатационные расходы на АТСЭ-78 системы 5ESS:

Э = 9262,322+1922,331+30757,295+1918,284+402,84+3846,618 = = 17659,94 тыс. тенге

6.10.4 Расчет собственных доходов

Сумма собственных доходов определяется следующим образом:

Д_С=Д_Т+Д_М/Г+Д_ДВО+Д_У , (6.14)

где - тарифный доход;

- доходы от междугородних переговоров;

- доходы от дополнительных видов обслуживания.

Д_У - доходы, полученые в результате установки новых 4000 абонентских номеров;

Тарифные доходы АТС определяются на основании абонентской платы и числа номеров в каждой абонентской группе.

(6.15)

где ti - абонентская плата за один номер i-категории;

Ni - число номеров в каждой абонентской группе.

На проектируемой телефонной станции предусмотрены следующие категории абонентов:

- народнохозяйственный сектор , Nн/х=566 номеров;

- квартирный сектор, Nкв=9224 номера;

- таксофонов Nт=10.

- ISDN - абонентов 200(н/х сектор)

Абонентская плата за один номер:

- для хозрасчетных предприятий 1140 тенге;

- для бюджетных 750 тенге;

- для населения: самостоятельный телефон 370 тенге;

- для ISDN абонентов 1 430 (10$);

- доход с продажи смарт-карт-7200 тенге.

тыс.тенге

Доходная средняя такса от одного абонента за междугородние переговоры составляет 348 тенге в месяц.

Дм/г =10000 • 348 •12 = 41760 тыс. тенге.

Доход от предоставления населению дополнительных видов обслуживания составляет 1% от тарифных доходов.

Д_дво = 53149,44 • 0,01= 531,49 тыс. тенге.

Доходы от ДВО можно увеличить за счет ISDN абонентов.

Цифровые абоненты могут пользоваться интернетом, электронной почтой и т.д.

Тариф за пользование электронной почтой составляет 1794 тенге в месяц (12$).

Тарифы за пользование интернетом:

абонентская плата -17940 тенге в месяц (120$);

почасовая оплата 62 тенге за час (в среднем в месяц 50часов).

Установка одного абонентского номера для населения составит 12000 тенге, для организаций - 51600 тенге, установка через оборудование РСМ составляет 15000 тенге, разблокировка спаренных номеров стоит 1000 тенге. В нашем дипломном проекте установим 50 номеров народно-хозяйственного сектора, 1950 номеров квартирных абонентов по физическим парам, 2000 квартирных абонентов через оборудование РСМ.

Д_У=5051,6+195012+200015+10691=57019 тыс.тенге

Собственные доходы АТСЭ равны:

Д_С=53149,44+41760+531,49+52720,8+57019=205180,73 тыс. тенге

6.10.5 Расчет срока окупаемости.

Для расчета срока окупаемости необходимо знать величину абсолютной экономической эффективности капитальных вложений, которая определяется по формуле [11 ]:

, (6.16)

где

П - прибыль.

Прибыль определяется по формуле:

, тыс. тенге (6.17)

П = 205180,73-17659,94=187520,79 тыс. тенге

Срок окупаемости величина обратная абсолютной экономической эффективности, характеризуется временем (в годах), в течение которого вложенные К_в окупятся за счет прибыли.

, лет (6.18)

года

По проектному расчету станция окупится за 2 года.

Экономические показатели бизнес-плана по проекту замены АТСК-38 на цифровую систему 5ESS сведены в таблицу 6.2

Таблица 6.2 Бизнес-эффект от внедрения цифровой системы 5ESS-2000

ПОКАЗАТЕЛИ	ЦИФРОВЫЕ ЗНАЧЕНИЯ
Капитальные затраты, тыс. тенге	384466,182
Эксплуатационные расходы, тыс. тенге.	17659,94
Численность, человек	7
Доходы, тыс. тенге	205180,73
Прибыль, тенге	187520,79
Абсолютная экономическая эффективность, %	49
Срок окупаемости, лет	2

7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

7.1 Анализ условий труда

В процессе дипломного проектирования производится расчет технико-экономических обоснований замены оборудования координатной системы на цифровое оборудование. Задачей проекта является модернизация телекоммуникационной сети. Помещение, в котором планируется установить оборудование цифровой станции, занимает площадь 13х50 высотой 4,5 метров. В настоящее время 2/3 части этой площади занимает оборудование АТСК-38. На свободной территории будет произведена реконструкция помещения для размещения цифровой станции. Планируется создать изолированное помещение площадью 13х8,2 метров, высотой 4,5 метров.

План помещения АТСЭ-78 представлен на рисунке , где:

Автозал 5ESS;

Комната операторов;

Кросс;

Комната отдыха:

Окно;

Дверь;

Измерительный стол;

Рабочий стол.

Согласно требованиям технических условий ТУ658РК0001 7615-05-99 для станции 5ESS необходимо поддерживать следующие климатические параметры:

температура - средняя 25⁰С;

относительная влажность - долговременно 75%.

Работы проводятся в помещениях с избытком явного тепла, т.е. необходимо произвести расчет приточной вентиляции в автозале. Устройство вентиляции в производственных и вспомогательных помещениях предприятий является обязательным.

Особых требований к освещению в автозале не предъявляется, так как работы обслуживающего персонала имеют временный характер.

Для поддержания требуемых параметров микроклимата в помещении операторов достаточно естественной вентиляции и существующей системы центрального отопления. Оптимальные нормы параметров микроклимата должны соответствовать нормам ГОСТ 12.005.88 ССБТ «Воздух рабочей зоны, общие санитарно - гигиенические требования», указанным в таблице.

Таблица 7.1 Оптимальные нормы параметров микроклимата.

Категория работ	Энергозатраты организма, кк/ч	Характеристика работы	Период года	Температура, 0С	Скорость движения воздуха
1а 1б	Менее 138 138-172	Производятся сидя, не требует физического напряжения Сидя, стоя,тре- бует некоторого физического напряжения	Холодный	22-24	0,1
			Теплый	23-25	0,1

Оптимальная относительная влажность колеблется в пределах 40-60%.

Освещенность должна быть минимум 300лк.

Помещение станции имеет большое количество преград для естественного светового потока (стативы, климотехника) и не всегда возможно расположить рабочее место оператора вблизи оконных проемов, поэтому на станции применяется только искусственное освещение.

При работе с периферийным оборудованием существует опасность поражения электрическим током, так как оно использует внутренние источники питания от сети общего пользования, напряжение в котором опасно для жизни персонала в случае повреждения вторичных электрических сетей и попадания потенциала на корпус устройств или прикосновения к токоведущим частям устройств. Поэтому для предупреждения поражения током обслуживающего персонала станции при работе с ЭВМ, необходимо предусмотреть средства защиты в первичных и вторичных системах электроснабжения ЭВМ.

Исходя из вышесказанного делаем вывод, что нам необходимо рассчитать следующие параметры:

- приточную вентиляцию в автозале;

в комнате операторов, где постоянно находиться обслуживающий персонал необходимо рассчитать освещение;

- схему защитного отключения ЭВМ.

7.2 Разработка приточной вентиляции автозала

Расчет воздухообмена в помещениях автозалов, линейно-аппаратных залов, генераторных и др., где выделяется значительный избыток явного тепла, производится таким образом, чтобы определить количество воздуха, необходимое для удаления избытка тепла Q_изб. Для этого используется формула:

L_b =Q_изб/C_b (t_ух- t_вх) _b, (7.1)

где C _b=0,24 ккал/кг С - теплоемкость воздуха;

t_ух - температура уходящего воздуха;

t_вх - температура поступающего воздуха, (t_ух-t_вх)=4,4С;

_b=1,206 кг/м³ - удельная масса приточного воздуха.

Избыточное тепло можно найти из выражения:

Q_изб=Q_об+Q_л+Q_р-Q_от, (7.2)

где Q_об - тепло, выделяемое оборудованием, кКал/ч.;

Q_л - тепло, выделяемое людьми, кКал/ч.;

Q_р - тепло, вносимое солнечной радиацией, кКал/ч.;

Q_от - теплоотдача в окружающую среду, кКал/ч.

Для автозала значением Q_л можно пренебречь (Q_л=0), а значения Q_р и Q_от примерно равны, и в результате избыток тепла образуется только за счет тепла, выделяемого оборудованием:

Q_изб=Q_об, (7.3)

Значение Q_об можно определить из соотношения:

Q_об=860P_об, (7.4)

где 860 - тепловой эквивалент 1 кВт/ч;

P_об - потребляемая мощность (для 5ESS - 20,16 кВт);

- коэффициент перехода тепла в помещение - 95%.

Определим значение Q_об:

Q_об=0,86201600,95=16470,72 кКал/ч.

Зная Q_об можно найти количество воздуха, которое необходимо вывести за один час из производственного помещения:

L _b =16470,72/(0,244,41,206)=12933,061 м³/ч.

Кратностью воздухообмена n называется отношение количества воздуха, поступающего в помещение за один час к объему помещения V_п (в автозале 5ESS - 147,6м³). Исходя из этого, найдем кратность воздухообмена:

n=12933,061/147,6 = 87,9.

Таким образом, в помещении автозала 5ESS-2000 для удаления избыточного тепла, выделяемого оборудованием, должен поддерживаться воздухообмен с кратностью 87,9.

Для обеспечения соответствующих метеорологических условий в автозале, установим в подсобном помещении центральную установку кондиционирования воздуха от Голландской фирмы GRENCO.

Установка кондиционирования воздуха будет поддерживать температуру воздуха в помещении на уровне примерно 25С.

Центральная установка кондиционирования воздуха включает в себя следующие основные компоненты:

блок воздухообработки, подающий охлажденный воздух по воздуховодам в автозал к оборудованию;

кондиционерные блоки;

система всасывающего и обратного воздуховодов (обеспеченная необходимыми воздухораспределительными решетками), обеспечивающая циркуляцию воздуха в помещении;

центральный распределительный щит, регулирующий полностью всю установку кондиционирования воздуха.

Мощность

Номинальная холодопроизводительность основана на:

температуре окружающей среды кондиционера 35С;

насыщенной температуре всасывания 4,4С;

эквивалентной длине трубопровода хладагента 8 м;

разнице уровня 0 м.

Спецификация

Блок воздухообработки:

Марка Stork-Air SDK 44

объём воздуха (м³/ч) 15 000

общая холодопроизводительность (кВт) 51

поступающий воздух (С/ %RH) 26/50

выходящий воздух (С/ %RH) 18,2/78

мощность вентилятора (кВт) 4

мощность кондиционера (кВт) 3,2

скорость вентилятора (rpm) 675

скорость мотора (rpm) 1500

витки охлаждающего змеевика 2

хладагент R22

выпускная камера охлаждения 3х28 мм диаметр

впускная камера охлаждения 3х5/8Ѕ диаметр

энергообеспечение 3х380В / 50Гц

общие размеры (мм) 3500х1400х1520

примерная общая масса (кг) 850

Воздухораспределительные решетки:

вытяжная воздухораспределительная решетка AD110/AT007 500x300 - 12;

заборная воздухораспределительная решетка AF780/ AT007 600x300 - 9;

воздухораспределительная решетка свежего воздуха IT680 250x250 - 1.

Кондиционерные блоки

Кондиционерный блок - 2шт.

марка Daikin

тип ERC10 CAW 1

холодопроизводительность, (кВт) 24,8

температура испарения, (С) +4

температура окружающей среды, (С) +35

энергообеспечение 3х380В +N/50Гц

общие размеры, (мм) 1395х1175х605

общая масса ,(кг) 250

Регуляторы:

дифференциальный выключатель давления воздуха Р33АВ - 9200 - 1;

выключатель давления воздуха PS4A - 1;

термостат рециркулирующего воздуха A36 AGA - 9103 - 1.

Электрическая система:

электрический распределительный щит - 1;

энергообеспечение 3х380В, 50Гц.

7.3 Расчет освещённости рабочего места оператора

На стадии проектирования основной задачей светотехнических расчетов является определение требуемой площади световых проемов при естественном освещении; потребляемой мощности электрической осветительной установки - при искусственном.

Исходные данные:

-Помещение имеет размеры:

Длина А-5м.;

Ширина В-4,1м.;

Высота Н-4,5м..

Помещение с побелённым потолком, светлыми стенами, с не завешанными окнами.

- Высота рабочего места над уровнем пола h_раб=0,8м.

- Коэффициенты отражения от стены Р_ст=50%, потолка Р_пот=70% и пола Р_пол=30% помещения.

Работа с компьютером является работой средней точности. Поскольку наименьший размер объекта различия 0,5-1мм. По таблице [ ] находим нормируемую освещенность для общего искусственного освещения 300 лк. Освещение здесь общее - это такое, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно. Коэффициент запаса равен 1,5. Расчёт светового потока лампы будем производить методом коэффициента использования. Требуемый световой поток лампы каждого светильника определяется по формуле:

( лм) (7.5)

где Е - наименьшая нормируемая освещенность, лк ;

К_s- коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников ;

S - освещаемая площадь помещения, м²;

z - коэффициент неравномерности освещения, z=0.9;

N - число светильников;

- коэффициент использования светового потока, т.е. отношение потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп; находится в зависимости от величины индекса помещения i и коэффициента отражения потолков и стен.

Минимальная норма освещенности при общем искусственном освещении для этого класса помещений E=300 лк.

Индекс помещения i определяется по формуле:

, (7.6.)

где A - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

h - высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м.

Так как высота помещения превышает 3.5 м, когда рекомендуется применять потолочное крепление светильников, то используем свес на 1м.

h = H - h_св - h_р ,(м), (7.7.)

где h_р - высота рабочей поверхности над полом

h_р = 0.8 (м), тогда h = 4.5 - 1 - 0.8 = 2.7 (м),

i = (5 4) / 2.7 (5 +4) = 0,84.

По этому индексу помещения i = 0,84 и коэффициенту отражения потолка _пот = 70%, стен _сл = 50%, пола _пол = 30% коэффициент использования светового потока для люминисцентных ламп принимаем = 60%.

Требуемое количество ламп в помещении определим по формуле:

N = S / L² , (шт), (7.8.)

где S - площадь помещения;

L - расстояние между светильниками.

L = z h, (м) (7.9)

где z = 0.9 - коэффициент неравномерности;

h - высота подвеса.

L = 0.9 2.7 = 2,43 (м),

N = 20,5 / 2,43 = 8 (ламп).

Подставляя полученные в результате вычислений значения в формулу (4.1.), определяем световой поток каждого светильника.

Ф = (300 1.5 20,5 0,9) /( 8 0,43) = 2414 (лм).

Получив последнее значение для величины светового потока каждого светильника и определив количество светильников, выбираем тип ламп. На основе полученных данных целесообразно использовать люминесцентные лампы ЛДЦ мощностью 80 Вт с номинальным световым потоком 2720 лм. Размещаем по одной лампе в каждом светильнике, а светильники располагаем с учетом, что длина лампы 1514 мм.

Всего для создания нормируемой освещенности 300 лк необходимо 8 ламп ЛДЦ мощностью 80 Вт.

План размещения светильников

400 см

657мм

1000мм 700 900мм

657мм 500см

Рис.7.2 Где: 1. светильники; 2. окна; 3. двери.

7.4 Выбор схемы защитного отключения для ЭВМ

Рассмотрим одну из мер обеспечения электробезопасности применительно к работе на ЭВМ - защитное отключение.

Для этого необходимо сначала охарактеризовать ЭВМ по степени опасности поражения электрическим током. ЭВМ пространственно разделена на 3 блока: монитор, клавиатура и собственно ЭВМ.

Клавиатура компьютера не имеет напряжений, превышающих значение 12 В, поэтому работа с ней не требует обеспечения безопасности.

Остановимся на блоке ЭВМ. Он имеет металлический корпус, что может являться причиной возникновения опасности поражения. Напряжения, используемые в ЭВМ, не превышают 42 В, они имеют значения 12 В и 5 В. Но в первичной цепи питания компьютера - от сети общего пользования до первичной обмотки трансформатора напряжение составляет 220 В. Это напряжение при попадании на корпус способно стать причиной поражения электрическим током.

Для исключения этой возможности можно осуществить заземление корпуса, зануление, или защитное отключение. Недостаток использования только заземления - есть вероятность того, что его сопротивление будет достаточно большим, чтобы напряжение на корпусе стало выше допустимого; использование защитного зануления исключено, поскольку при включении в сеть общего пользования с однофазным напряжением легко перепутать положение сетевого разъема, то есть 0 и фазу, всвязи с чем корпус компьютера окажется под напряжением, что неприемлемо. Защитное отключение в любом случае при появлении напряжения на корпусе осуществит отключение компьютера.

Монитор имеет нетоковедущий корпус из пластмассы, кроме этого, защитный фильтр, установленный непосредственно на экране ЭВМ и заземленный, что практически полностью исключает возможность поражения электрическим током при работе с компьютером, хотя электронно-лучевая трубка имеет опасные для жизни потенциалы, поэтому использование защитного отключения также целесообразно.

Предьявляемые к защитному отключению для ЭВМ требования следующие:

1. чувствительность, достаточная для срабатывания реле при появлении напряжений выше 42 В на корпусе; характеризуется соответствием возникающих при этом в реле токов и напряжений рабочим параметрам данного реле;

2. время срабатывания, t0.2 с; соответствует времени срабатывания реле + время включения контактов (tср+tв0.02с), временем реакции на включение (например, перегорание предохранителя) можно пренебречь;

3. селективонсть - применительно к ЭВМ она не имеет смысла, поскольку блоки настолько взаимосвязаны, что отключение любого из них равносильно отключению всей ЭВМ;

4. надежность, обеспечивается соответствием всех величин цепи оптимальным и качеством ее элементов;

5. самоконтроль исправности; необходим для систем с повышенной опасностью, где это целесообразно.

Требования, предъявляемые к чувствительности, определяются допустимой силой тока, проходящего через человека, время срабатывания - максимально возможной силой тока при непосредственном контакте с токоведущими частями. В качестве основного преимущества использования данного средства защиты приводится универсальность применяемых сетей, высокая надежность и низкая материалоемкость.

При расчете защитного отключения для защиты человека при прикосновении к корпусу ЭВМ, необходимо принять во внимание максимально допустимое время отключение напряжения t_откл=0.2 с, о котором говорилось ранее и которое обусловлено максимально допустимым током через человека.

Далее необходимо произвести выбор схемы защитного отключения, согласно особенностям его применения в ЭВМ. Этими особенностями являются:

-однофазное напряжение питания U_вх=220 В;

-необходимость перемещения элементов компьютера при проведении некоторых работ, что затрудняет использование заземления (в современных сетях электропитания заземление обязательно имеет возможность соединения с заземлением прибора посредством третьего контакта на сетевой розетке однофазного напряжения и на штепсельном разъеме прибора, то есть можно считать, что заземление обязательно присутствует и его использование не создает дополнительных трудностей);

-способное появиться на корпусе напряжение, опасное для жизни обслуживающего персонала - есть напряжение сети 220 В.

Таким образом, схема защитного отключения должна иметь следующие характеристики:

-быть максимально простой, что увеличивает ее надежность;

-необходимо использовать разность потенциалов между землей и корпусом;

-поскольку реле способны коммутировать напряжения и токи с любыми характеристиками, но для работы используют в основной своей массе постоянные величины напряжений, необходимо применение выпрямителя;

-срабатывание защиты должно происходить моментально при возникновении опасных напряжений на корпусе.

Принципиальная схема защитного отключения, удовлетворяющего этим условиям, показана на рис.6.3. Применение резистора R1 необходимо для согласования реле по току. Далее приведен расчет всех необходимых величин и выбор удовлетворяющих условиям элементов.

Известно: ток, проходящий через предохранитель П1 не должен превышать 1А при условии нормального режима работы ЭВМ. Таким образом, предохранитель должен быть рассчитан на перегорание при больших значениях тока. Расчет начнем с выбора реле. Для коммутации сетевого напряжения при данном значении тока можно использовать слаботочное реле, например реле РЭС-6 - завальцованое в алюминиевый корпус, одно-стабильное (имеющее одно стабильное положение контактов в нерабочем положении, с одним или двумя замыкающими, размыкающими или переключающими контактами, питаемое постоянным током, предназначено для коммутации постоянного и переменного тока частотой 50-1000Гц. Исходя из выбранной схемы выберем его модификацию РФ0.452.110, имеющую два замыкающих контакта. Его технические характеристики следующие:

-сопротивление обмотки 2500 Ом

-ток срабатывания не более 15 мА

-рабочий ток обмотки 19-21 мА

-время нахождения обмотки под током до 7 мин

-напряжение на разомкнутых контактах до 250 В

-допустимый ток через контакты до 2 А

Теперь необходимо выбрать тип диодов для выпрямителя. Ими могут быть диоды Д226Г, способные выдерживать данное обратное напряжение и ток.

Реле не требует тщательной фильтрации выпрямленного тока для его сглаживания, поэтому достаточно применения в качестве фильтра одного конденсатора емкостью порядка нескольких микрофарад, что позволит подавить гармоники первого порядка, имеющие наибольшую амплитуду. Пусть это будет бумажный конденсатор, поскольку бумажные конденсаторы имеют большой диапазон рабочих напряжений (200-4000В) и значений (470пФ-10мкФ). Выберем значение емкости 4мкФ.

Найдем напряжение на выходе выпрямителя; его можно найти по формуле для двухполупериодного выпрямителя:

 (7.10)

где U_2m-максимальное значение сетевого напряжения, которое из действующего можно получить по формуле:

(7.11)

В разложении Фурье (4.2.1) можно пренебречь всеми слагаемыми, кроме первого, поскольку в данном расчете не требуется учета переменных составляющих, тогда можно определить выходное напряжение выпрямителя:

Теперь необходимо рассчитать сопротивление резистора R1, приняв во внимание, что ток через него равен току через реле К1 и должен равняться 20мА.

(Oм).

Мощность резистора равна:

P_R1=R1 i²=75000.02²=3 (Вт)

Резистор такой мощности может быть выбран из серии ВС-3-7.55% мощностью 3 Вт и сопротивлением 7.5 кОм. Таким образом, произведен выбор всех элементов схемы; их электрические параметры не имеют запаса по величине, но этого и не требуется, потому что защитное отключение имеет импульсный режим работы, для которого предельные величины имеют более высокий уровень.

Размещено на Allbest.ru