Контрольная работа - файл n1.docx

Контрольная работа
Скачать все файлы (45.6 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.docx46kb.30.03.2014 02:49скачать

n1.docx

ЗАДАЧА № 1

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

Исходные данные: Uф=220 В, Rп=10 Ом; Zп=2,4 Ом; Zн=1,2 Ом, Rзм=50 Ом, L=2м, D=0,05м, t=2м, hз=0,73, r =50 Ом*м (чернозем)



Зануление превращает замыкание на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание, в результате чего срабатывает максимальная токовая защита и селективно отключается поврежденный участок сети. Ток короткого замыкания протекает по петле фаза-нуль.

Величина Iкз тока короткого замыкания определяется по формуле: Iкз= Uф/ Zп , А

Iкз=220/2,4=91,7 А

где Zп – сопротивление фаза-нуль, учитывающее величину сопротивления вторичных обмоток трансформатора, фазного проводника L, нулевого защитного проводника PE, Ом;

Uф – фазное напряжение, В.

2. Напряжение корпуса относительно земли без повторного заземления нулевого защитного проводника РЕ

Uз = Iкз*Zн, В, Uз=91,7*1,2=110 В

где Zн – сопротивление нулевого защитного проводника, Ом.

3. Напряжение корпуса относительно земли с повторным заземлением нулевого защитного проводника РЕ Uзп= (Uз/ Rп+ Rо)* Rп В, Uзп=(110/10+4)*10=78,6 В

где Rп и Rо – соответственно сопротивления повторного заземления нулевого защитного проводника и заземления нейтрали, причем Rо = 4 Ом.

4. Проверим условие на быстрое перегорание плавкой вставки Iкз>3Iн.

91,7 > 60 для Iн=20; 91,7 > 90 для Iн=30; 91,7 < 150 для Iн=50; 91,7< 300 для Iн=100;

5. 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

UI1= Uф(Rп / Rп+ Rо) В; UI1=220(10/10+4)=157,14 В

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

UI2= Uф(Rо / Rп+ Rо) В; UI2=220(4/10+4)=62,86 В

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

а) I1= Uф/Rh А; I1=220/1000=0,22 А б) I2 = 0;

в) II1= UI1/ Rh А; II1= 157,14 /1000=0,16 А г) II2= UI2/ Rh А; II2= 62,86 /1000=0,06 А

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

7. Следующая схема отличается от рисунка 1.1 тем, что не содержит повторного заземления нулевого защитного проводника, а одна из фаз замыкается на землю через сопротивление растеканию тока Rзм

Для этого случая напряжение прикосновения равно: Uпр= Uф* Rо/ Rзм+ Rо В;

Uпр=220*4/50+4=16,29 В

где Rо – сопротивление заземления нейтрали трансформатора; Rзм – сопротивление в месте замыкания на землю фазного проводника.

8. Сопротивление одиночного трубчатого заземлителя, забитого в землю на глубину t определяется по формуле:

Rод= Ом

Rод=Ом

где r - удельное сопротивление грунта, Ом*м;

l – длина трубы, м;

d – диаметр трубы, м

t – расстояние от поверхности земли до середины трубы, м.

Необходимое число заземлителей при коэффициенте экранирования hз

n= Rод/ hз* Rз n= 18.452/0,73*4=6.32

где Rз = 4 Ом – требуемое сопротивление заземляющего устройства.

Принцип действия зануления превращение замыкания на корпус в однофазное короткое замыкание (КЗ), то есть между фазным проводом и нулевым защитным проводником, с целью получить большой ток, способный вызвать срабатывание токовой защиты и тем самым автоматически отключить поврежденную электроустановку от питающей сети. Такой защитой являются плавкие предохранители или автоматы, устанавливаемые перед потребителями энергии для защиты от токов и перегрузок.

Чтобы снизить напряжение корпуса относительно земли на период от момента замыкания на корпус до момента отключения поврежденной установки, а также на случай обрыва нулевого защитного проводника, необходимо повторное заземление нулевого провода, которое работает по типу классического защитного заземления.

ЗАДАЧА 2

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

Исходные данные: V, м3 =300; Qп=9*103 кДж/ч; Qотд=1,8*103 кДж/ч; ?Т =5 К0; СО=4,5;

нетоксичные пыли П=4,5.

Типичная ошибка при решении этой задачи состоит в том, что при определении
величины Lмакс (количество воздуха, удаляемого из помещения) принимается во внимание лишь количество вредных выделений в помещении и пыль. Во многих случаях при решении задачи кратность воздухообмена, рассчитанного исходя из учета количества упомянутых вредных выделений, оказывается недостаточным для удаления избытка тепла. Поэтому значение необходимого количества вентиляционного воздуха Lмакс берется наибольшим из трех рассчитанных величин L и подставляется в формулу для подсчета кратности воздухообмена.

Для решения задачи можно использовать следующую методику.

Подлежащие удалению теплоизбытки определяются по формуле:

Qизб = Qп - Qотд, кДж/ч; Qизб =9*103 - 1,8*103=7,2*103 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
L при наличии теплоизбытков, определяется по формуле:

L=Qизб/с*?Т*?пр; м3/ч L=7,2*103 /1*5*1,29=1 116 м3

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

?Т - разность температур удаляемого и приточного воздуха, К0;
??пр - плотность приточного воздуха, ?пр = 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:

L=W/Сд –Сп м3/ч L=4,5/2*10-2 =225 м3/ч ( СО);

L=4,5/1*10-2 =450 м3/ч (нетоксичные пыли П)

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

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

- для СО - Сд = 2*10-2 г/м3;

- для нетоксичной пыли П - Сд = 1*10-2 г/м3;

Сп - концентрация вредных примесей в воздухе, поступающих в производственное помещение, г/м3. При решении данной задачи считать, что Сп = 0.

Для каждого вида вредных выделений необходимое количество вентиляционного воздуха L рассчитывается отдельно. Затем берется наибольшее из полученных значений и подставляется в формулу для расчета кратности воздухообмена:

к = Lmах/V, 1/ч. к = 450/300=1,5 1/ч.

Таким образом, было выяснено, что для обеспечения санитарных и экологических норм воздухообмен в помещении должен быть не менее чем 1,5-кратным.

ЗАДАЧА № 3

В данной задаче необходимо:

1. В помещении без специальной акустической обработки определить уровень звукового

давления в октавной полосе частот и уровень шума на рабочем месте от одного шумящего

устройства.

2. Определить эффективность звукопоглощения по снижению шума и при необходимости применить звукоизоляцию источника шума.

3. Сформулировать выводы.

Таблица 3.1.1 - Исходные данные для расчета


j

1

2

3

4

5

6

7

8

F, Гц

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Lрj, дБ

80

86

88

74

86

90

88

89

?j

0,07

0,08

0,08

0,08

0,09

0,095

0,13

0,154

nj

0,01

0,01

0,02

0,02

0,03

0,04

0,05

0,05

mj

0,15

0,17

0,59

0,99

0,98

0,96

0,87

0,84

bj

0,0023

0,025

0,138

0,48

1,0

1,32

1,26

0,77

R, м

4

k

1

Lш, дБА

65

Ожидаемый уровень Lj звукового давления на рабочем месте зависит от расстояния R до

источника шума (точнее до акустического центра этого источника) и вычисляется на каждой

(j – той) из восьми октавных полос со среднегеометрическими частотами F=63, 125, 250, 500,

1000, 2000, 4000, 8000 Гц по следующей формуле:

Lj=Lpj+10 lg(k/4?*R2+4/B), дБ; (3.1)

Lj1=80+10 lg(1/4?*16+4/15,8)= 79.412 дБ; Lj2=86+10 lg(1/4?*16+4/18,26)= 85.35 дБ

Lj3=88+10 lg(1/4?*16+4/18,26)= 87.35 дБ; Lj4=74+10 lg(1/4?*16+4/18,26)= 73.35 дБ

Lj5=86+10 lg(1/4?*16+4/20,77)= 85.296 дБ; Lj6=90+10 lg(1/4?*16+4/22,04)= 89.271 дБ

Lj7=88+10 lg(1/4?*16+4/31,38)= 87.122 дБ; Lj8=89+10 lg(1/4?*16+4/38,23)= 88.04 дБ

где Lpj – октавный уровень звуковой мощности шума, определяемый из паспортных

характеристик источника шума, дБ;

k – характеризует отношение прямой акустической волны и отраженных волн от стен

помещения (таблица)

В – акустическая постоянная помещения

B= S*?j/(1- ?j) ;

B1= 210* 0,07/(1- 0,07)=15,8; B2;3;4= 210* 0,08/(1- 0,08)=18,26; B5= 210* 0,09/(1- 0,09)=20,77

B6= 210* 0,095/(1- 0,095)=22,04; B7= 210* 0,13/(1- 0,13)=31,38; B8= 210* 0,154/(1- 0,154)=38,23

S – общая поверхность стен, пола и потолка помещения, м2, для всех вариантов S=210 м2;

?j - коэффициент звукопоглощения помещения на j- той частоте.

Результаты расчета по формуле (3.1) следует внести в таблицу 3.1.2.

Таблица 3.1.2 - Сводка результатов расчетов по пункту 1 условия задачи №3

j

1

2

3

4

5

6

7

8

F, Гц

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Lрj, дБ

80

86

88

74

86

90

88

89

Lhj, дБ

83

74

68

63

60

57

55

49

Lj

79.412

85.35

87.35

73.35

85.296

89.271

87.122

88.04

LR

-126.994

-41.758

20.551

66.5

88.337

104.595

110.416

76.456

Lш , дБА

65

65

65

65

65

65

65

65

L/j

67.651

73.046

72.652

56.404

70.155

75.469

74.618

75.839

L/R

-101.8

-107.993

19.193

47.456

79.186

93.599

91.138

76.215

L/R- LШ

-166.8

-172.993

-45.807

-17.544

14.186

29.599

26.138

11.215

Примечание: Lhj- нормативное значение уровня звукового давления.

Сравнивая значения Lj и Lhj из таблицы, можно сделать вывод о том, на каких среднегеометрических частотах уровень звукового давления шума превышает нормативное значение. Если такое превышение, отмечено хотя бы на одной среднегеометрической частоте, то следует принять меры по снижению шума (достигается решением пункта 2 условия задачи).


Уровень шума LR вычисляется по формуле:



LR= дБА (3.2)


где bj – поправочный коэффициент для шкалы типа А, по которой отсчитывается совместное

действие на человека всех частот шума от 63 Гц до 8000 Гц.

Пункт 1 условия задачи завершается выводом о соотношении между величинами LR и

максимально допустимым уровнем шума (дБА) из таблицы 3.1.1.

Эффективность звукопоглощения ?Lj на данной среднегеометрической частоте показывает, на сколько дБ снижается уровень звукового давления шума при использовании специальной облицовки внутренних поверхностей помещения, и вычисляется по формуле:

?Lj =10lg* (mj/ nj);

?L1 =10lg*(0,15/ 0,01)=11.761 ; ?L2 =10lg*(0,17/ 0,01)=12.304 ; ?L3 =10lg*(0,59/ 0,02)= 14.698

?L4 =10lg*(0,99/ 0,02)=16.946; ?L5 =10lg*(0,98/ 0,03)=15.141; ?L6 =10lg*(0,96/ 0,04)= 13.802

?L7 =10lg*(0,87/ 0,05)=12.405; ?L8 =10lg*(0,84/ 0,05)=12.253

где mj, nj – коэффициенты звукопоглощения соответственно специальной облицовки и

обычной поверхности помещения.

Эта формула составлена в предположении, что облицовка внутренних поверхностей помещения проведена однородным материалом.

После введения звукопоглощающей облицовки уровень звукового давления на среднегеометрических частотах получает значения:

L/j= Lj - ?Lj (3.3)

L/1= 79.412-11.761=67.651; L/2= 85.35-12.304=73.046; L/3= 87.35-14.698=72.652;

L/4= 73.35-16.946=56.404; L/5= 85.296-15.141=70.155; L/6= 89.271-13.802=75.469;

L/7= 87.122-12.504=74.618; L/8= 88.04-12.253 =75.787;

Результаты расчетов по (3.3) необходимо представить в табличном виде (см. таблицу3.1.2, в которой вместо Lj следует записать L/j). Сравниваем L/j и Lhj – делаем вывод, о том, на каких среднегеометрических частотах после введения специальной облицовки шум превышает норму. затем по формуле (3.2) при замене Lj на L/j вычисляем новое значение L/R (обозначим это новое значение символом L/R). Если L/R-LШ>0, то следует применить звукоизолирующий экран, один квадратный метр поверхности которого имеет массу

Мэ = 10c, кг/м2,

где c=(L/R-LШ-15)/14,5.

c5=(14.186-15)/14,5= - 0.059

Мэ5 = 10-0,059=0.88 кг/м2

c6=(29.599-15)/14,5= 1.006

Мэ6 = 101.006=10.16 кг/м2

c7=(26.138-15)/14,5= 0.768

Мэ7 = 100.768=5.86 кг/м2

C8=(11.215-15)/14,5= -0.261

Мэ8 = 10-0.261=0.548 кг/м2

Для отдельных видов трудовой деятельности (профессий) должны уменьшаться допустимые уровни звука при разработке отраслевой регламентирующей документации с учетом категории тяжести и напряженности труда.

Зоны с уровнем звука или эквивалентным уровнем звука выше 85 дБА должны быть обозначены знаками безопасности (ГОСТ 12.4.026-76). Работающих в этих зонах снабжают средствами индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4.051-78).

Запрещается даже кратковременное пребывание в зонах с октавными уровнями звукового давления свыше 135 дБ в любой октавной полосе.

Применение стены-преграды и звукопоглощающих материалов для борьбы с шумами производственного помещения – эффективно.
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации