Контрольная работа по "Безопасности жизнедеятельности"

Задача №1

Исходные данные:

 Вид грунта — Песок влажный

ρ, Ом	Rn, Ом	Zn, Ом	ZH,Ом	Rзм,Ом	l, м	d, м	t, м	ηз, м	Uф, В
500	4	0,8	0,5	100	4,0	0,03	2,0	0,65	220

Задание:

Начертить схему трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью и подключенным оборудованием. Показать на схеме: пробой на корпус оборудования; защиту от этого пробоя с помощью зануления корпуса; повторное заземление нулевого провода; токовую защиту оборудования.

1. Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус:

а) при  занулении оборудования (подключении корпусов к нулевому проводу);

б) с  повторным заземлением нулевого провода.

2. Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя:

 

где  I_н. - ток плавкой вставки, проверить для I_н = 20, 30, 50, 100А.

3. Определить потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва)
4. Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании фазы на корпус:

а) без  повторного заземления нулевого провода;

б) с  повторным заземлением нулевого провода.

5. Определить напряжение прикосновения на корпусе зануленной установки при замыкании одной из фаз на землю (дать схему).
6. Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей так, чтобы R_з не превышало 4 Ом.
7. Сформулировать выводы.

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1- трансформатор; 2 — сеть; 3 — предохранитель (токовая  защита оборудования); 4 — обмотка  электродвигателя; 5 — корпус электродвигателя; 
6 — зануляший проводник; 7 — нулевой защитный проводник; 8 — сопротивление заземления нейтрали; R₀ – сопротивление заземляющего проводника нейтрали, R_из – сопротивление проводника повторного заземления нулевого провода.

При занулении корпус электрооборудования соединяется с нулевым проводом. Зануление превращает замыкание на корпус в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключается поврежденный участок сети. Зануление снижает потенциалы корпусов, появляющиеся в момент замыкания на корпус или землю.

При замыкании  фазы на зануленный корпус ток короткого замыкания протекает по петле фаза-нуль.

1. Определяем ток короткого замыкания:

 

где Z_n – сопротивление петли фаза-нуль, учитывающее величину сопротивления вторичных обмоток трансформатора, фазного провода, нулевого провода, Ом;

U_ф — фазное напряжение, В.

2. Определяем  напряжение корпуса относительно  земли без повторного заземления:

 

где Z_н — сопротивление нулевого провода, Ом.

3. Определяем напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого провода:

 

где R₀, R_n — соответсвенно сопротивления сопротивления заземления нейтрали и повторного заземления нулевого провода, причем R₀ = 4 Ом.

Повторное заземление нулевого провода снижает  напряжение на корпусе в момент короткого  замыкания, особенно при обрыве нулевого провода.

 Теперь  проверяем удовлетворяет ли ток короткого замыкания условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя с номиналами 20, 30, 50, 100А:

 

для I_к.з.= 20А:

 

для I_к.з.= 30А:

 

для I_к.з.= 50А:

 

для I_к.з.= 100А:

 

По требованиям  ПУЭ для соответсвующего тока короткого замыкания подходят плавкие вставки предохранителей с номиналом 100 А.

4. Определяем напряжение при обрыве нулевого провода и замыкании на корпус за местом обрыва напряжения корпусов относительно земли:

без повторного заземления нулевого провода для:

а) корпусов, подключенных к нулевому проводу  за местом обрыва,

 

б) корпусов, подключенных к нулевому проводу  перед местом обрыва,

с повторным  заземлением нулевого провода для:

в) корпусов, подключенных к нулевому проводу  за местом обрыва,

 

г) корпусов, подключенных к нулевому проводу  перед местом обрыва,

 

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

а)   б)

в)  г)

где Rh – сопротивление тела человека (обычно принимают R_h =1000 Ом)

6. Определим  напряжение на корпусе зануленного оборудования при случайном замыкании фазы на землю (без повторного заземления нулевого провода):

 

где R_зм – сопротивление в месте замыкания на землю фазового провода.

7. Найдем  сопротивление одиночного заземлителя, забитого в землю на глубину t:

 

 

где ρ  — удельное сопротивление грунта, Ом·м (сопротивление образца грунта обьемом 1м³); l — длинна трубы, м; d -  диаметр трубы, м; t – расстояние от поверхности земли до середины трубы, м.

 

 

Расчитаем необходимое число заземлителей при коэфициенте экранирования

,

где – требуемое сопротивление заземляющего устройства, 

 

Выводы:

Ток короткого  замыкания I_к.з.= 275 А. Напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус при занулении оборудования (подключении корпусов к нулевому проводу) U_з.=137,5 В; и при повторном заземлении

U_з.п.=А.

Был проверен ток короткого замыкания, удовлетворяет  ли он условию ПУЭ для перегорания  плавкой вставки предохранителя с номиналами 20, 30, 50, 100А. Для соответсвующего тока короткого замыкания подходят плавкие вставки предохранителей с номиналом 100 А.

Определим ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании  фазы на корпус : I₁=0,22 А;  I₂=0 А;  I₁'=0,11 A;  I₂'=0,11 A;

Самый маленький ток I₂=0 А в ситуации когда корпус соединён с нулевым проводом перед местом обрыва.

Также было рассчитано заземляющее устройство, состоящее из 8 заземлителей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача №2

ρ	r,%	R, г	N, 1/ч	V, м/с
ПОС — 40	2.8	0,05	50	1,25

 

Задание:

Определить:

1. Количество выделяющегося при пайке свинца.
2. Часовое количество воздуха, необходимого для удаления паров свинца.
3. Размеры зонта (площадь) для оптимальной работы местной вентиляции

 

Решение:

1. По  ГОСТу 21930-76 (21931-76) припой оловяно-свинцовый ПОС — 50 на 50% состоит из олова и на 50 % процентов из свинца.

Сначала определим количество выделяющихся при пайке паров свинца:

 

где ρ  — относительное количество содержания свинца в припое, %; r — относительное количество свинца, испаряющегося в воздух рабочей зоны при одной пайке, %; R – расход припоя на одну пайку, г; N — количество паек в час, 1/ч.

2. Найдем количество воздуха, которое необходимо удалить из рабочей зоны:

 

где K_пдк-предельно допустимая концентрация паров свинца, K_пдк=0,01мг/м³=0,00001г/ м³; К_п-Концентрация вредных примесей в воздухе, поступающих в производственное помещение,  К_п=0мг/м^3.

 

3. Расчитаем площадь сечения зонта:

 

 

Выводы: При пайке припоем ПОС — 40 выделяется 0,18 г/ч свинца, для удаления которого необходимо отводить из рабочей зоны 18000м³/ч воздуха. Для этого необходим зонт с площадью сечения купола 4м².

 

 

 

Литература:

 

1. Методические  указания и задание на контрольную  работу по курсу Безопасность  жизнедеятельности / составители  Е.В. Долбинина, доцент; Е.В. Костюк, доцент; Москва 2010 г.

2. Безопасность  труда в промышленности /К.Н. Ткачук, П.Я. Глушко, Р.В. Сабарно и д.р. - К.: Техника, 1982. -231с.

3. Русак О.Н., Малаян К.Р., Безопасность жизнедеятельности. - СПБ.: Изд-во «Лань», 2000 — 448с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО СВЯЗИ

Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

Московский технический университет  связи и информатики

Кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине:

Безопасность жизнедеятельности

 

 

Вариант 11

 

 

Выполнил студент

3го курса

группы ЭУ1051

Смирнов Р.А.

 

 

Москва 2013