Задачи для контрольной работы 1 страница

Задача № 1. В производственном помещении одновременно работают три вентиляционные установки. Уровни звукового давления первой, второй и третьей приведены в табл. 1. Определить суммарный уровень звукового давления и сравнить его с допустимым уровнем.

Таблица 1

Уста-новки	Варианты
	Уровень звукового давления, дБ.
Первая
Вторая
Третья

Указания к решению задачи. При определении суммарного уровня звукового давления следует пользоваться табл. 2 суммирования уровней шума, а также ГОСТ 12.1.003-83.

Уровни звукового давления, выраженные в децибелах, арифметически складывать нельзя.

Для определения суммарного уровня нескольких источников шума, расположенных в помещении, производится последовательное попарное сложение уровней, начиная с большего, по формуле

где L_б - больший из двух суммируемых уровней;

DL - добавка, определяемая по табл. 2.

Таблица 2

Разность двух складываемых уровней, дБ
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	20
Добавка DL к более высокому уровню, необходимая для получения суммарного уровня, дБ	3	2,5	2	1,8	1,5	1,2	1	0,8	0,6	0,5	0,4	0

Например: L1 = 79 Дба, L2 = 84Дба; L3 = 86Дба

Складываем уровни шума, начиная с большего, по мере их убывания, для этого: L3 - L2= 86 – 84 =2 Дба; По табл. 2 находим DL₁ = 2.

Суммируем больший уровень шума с добавкой DL: Lсум₁= L3+DL1= 86+2=88 Дба

Затем сравниваем Lсум с L1: Lсум₁- L1= 88-79=9 Дба

По табл. 2 находим добавку DL₂=0,5

Lсум₂ = Lсум₁+DL₂= 88+0,5=88,5 Дба

Окончательный результат округляют до целого числа децибел.

Суммарный уровень звукового давления при работе нескольких источников шума можно так же определить по формуле

где L₁,L₂,…,L_n – уровни звукового давления, создаваемые каждым источником в расчетной точке.

Сравнить полученный результат с допустимым значением уровня звукового давления, приведённого в ГОСТ 12.1.003-83. Если рассчитанный уровень шума превышает допустимые значения, то предложить средства индивидуальной защиты.

Задача № 2. Определить величину тока, проходящего через тело человека, прикоснувшегося к корпусу повреждённой электроустановки при разных значениях сопротивления изоляции. Исходные данные приведены в табл. 3.

Таблица 3

Параметры	Варианты
1.Сопротивление изоляции, кОм
2.Сопротивление человека, кОм	1,0	8,9	6,0		7,2	1,5	4,8	3,6	2,7
3.Напряжение, В
4.Сопротивление заземления, Ом			3,5		2,5				3,5	2,8

Указания к решению задачи. При решении задачи необходимо определить величину тока, проходящего через тело человека, как при наличии защитного заземления, так и без защитного заземления.

Сила тока J_r, проходящего через тело человека, при отсутствии или неисправности защитного заземления определяется по следующему выражению:

где U_ф – фазное напряжение сети, В;

R_r – сопротивление человека, Ом;

R_из – сопротивление изоляции сети, Ом.

Сила тока J_r, протекающего через человека, прикоснувшегося к корпусу заземленного оборудования, определяется по следующему выражению:

где R_з - сопротивление заземления, Ом.

Привести выводы с точки зрения исхода поражения человека,:

1. Как изменяется величина тока, протекающего через человека, при увеличении сопротивления изоляции;

2. Сравнить величины тока, проходящие через тело человека, с предельно допустимыми уровнями токов по ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. «Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений и токов».Табл.2 при длительности воздействия более 1 с.

Задача № 3. Определить величину тока, проходящего через тело человека, при прикосновении к оголённому проводу трёхфазной сети:

а) с заземлённой нейтралью, б) с изолированной нейтралью.

Напряжение питающего трансформатора U=380/220В. Дополнительные данные для расчёта приведены в табл. 4.

Таблица 4

Параметры	Варианты
1.Сопротивле-ние тела человека, кОм	1,0	0,9	1,1	1,2	1,3	0,95	1,05	0,8	1,15	0,85
2.Сопротивле-ние пола, кОм	1,4					1,5	3,0		2,5	9,9
3.Сопротивле-ние изоляции, кОм
4.Сопротивле-ние обуви, кОм	1,5	7,5	0,5	9,9		1,0	2,0	9,7	0,7

Указания к решению задачи. При решении задачи нужно привести электрические принципиальные схемы и схемы замещения. Расчёт сопровождать пояснениями. Следует учесть, что обе схемы работают в нормальном режиме (при отсутствии замыкания фаз на землю).

Сила тока J_r, проходящего через тело человека при однофазном прикосновении в сети с изолированной нейтралью, определяется по следующему выражению:

где U_ф – фазное напряжение сети, В;

R_r – сопротивление тела человека, Ом;

R_об – сопротивление обуви, Ом;

R_п – сопротивление пола, Ом;

R_из – сопротивление изоляции одной фазы сети относительно земли, Ом.

Сила тока J_r, проходящего через тело человека при однофазном прикосновении в сети с глухозаземленной нейтралью, определяется по следующему выражению:

где R_о – сопротивление заземления нейтрали, Ом, принимается равным 4 Ом.

Привести вывод о целесообразности применения каждой из схем с точки зрения безопасности.

Задача № 4. Человек, прикоснувшийся к одной фазе трёхфазной сети напряжением 380/220В с изолированной нейтралью в период, когда другая фаза была замкнута на землю через сопротивление. Сопротивление изоляции фаз относительно земли равны: R₁=R₂=R₃=R_ИЗ= 10000 Ом. Ёмкости относительно земли также все равны: С₁=С₂=С₃=С= 0,1 мкФ. Определить величину тока, проходящего через тело человека, и напряжение прикосновения. Необходимые данные приведены в табл. 5.

Таблица 5

Параметры	Варианты
1.Сопротивление замыкания на землю, Ом								0,5
2.Сопротивление эл. цепи человека, кОм	2,5	9,5	1,5

Указания к решению задачи. Решение задачи должно сопровождаться схемами и векторными диаграммами, а также пояснениями и выводами о величине тока, проходящего через тело человека, и напряжении прикосновения.

Поскольку полная проводимость относительно земли исправного провода значительно меньше полной проводимости замыкания провода на землю можно принять и

Тогда силу тока J_r, проходящего через тело человека в случае прикосновения к проводу сети с изолированной нейтралью можно определить из выражения:

I

где U_ф – фазное напряжение, В;

R_r – сопротивление цепи человека, Ом;

r_зм – сопротивление замыкания на землю, Ом.

Напряжение прикосновения

Сделать вывод об опасности прикосновения к фазному проводу в период, когда другая фаза замкнула на землю.

Задача № 5. Провести расчёт зануления в электросети напряжением 380/220В. Электропитание осуществляется от силового трансформатора. Электросеть нагружена электродвигателями с короткозамкнутыми роторами. В качестве защиты установлены вставки плавкие. Провода, соединяющие электродвигатели с трансформатором, медные. Необходимые данные для расчёта приведены в табл. 6.

Таблица 6

Наименование	Варианты
1.Мощность транс- форматора, кВА
2.Мощность электро- двигателя, кВА
3.Длина проводов, м
4.Сечение проводов	Определяется по току нагрузки

Указание к решению задачи. При решении необходимо привести принципиальную электрическую схему. Обосновать применение зануления, необходимость заземления нулевого провода. В качестве защиты можно применять автоматические выключатели.

Задачу решить по методике, изложенной в литературе [10] или [15].

Задача № 6. Рассчитать искусственное защитное заземление для участков, в которых проводится испытание электрооборудования. Электропитание осуществляется от силовых трансформаторов напряжением 380 В. Нейтраль трансформаторов изолирована. Контроль сопротивления изоляции постоянный. Данные для расчёта приведены в табл. 7.

Таблица 7

Наименование	Варианты
1.Грунт, rтаб, Ом	Глина	Чер-нозём 50	Супе-сок 350	Торф 30	Песок 700	Су-пе-сок	Торф 20	Ка-ме-нис-тый 700	Ска-лис-тый 105	Глина 50
2.Длина круглых (прутковых) заземлителей, м		4,5			4,5
3.Диаметр круглых (прутковых) заземлителей, мм
4.Размер уголка, см x см						5x5	4x4	5,5x5,5	4,5x4,5	6x6
5.Длина уголков,м							2,8		2,8	2,5
6.Мощность силового трансформатора, кВА

Указания к решению задачи. Для решения необходимо привести принципиальную электрическую схему электропитания при наличии заземления, а также схему устройства заземления. Решение проводить по методике, изложенной в методических указаниях “Расчет защитного заземления и зануления” и сопровождать пояснениями.

1. Определить расчетное удельное сопротивление грунта r_{расч .} с учетом климатического коэффициента Y: . Вместо r_{табл .} в формулу можно подставлять значение измеренного удельного сопротивления грунта r_{изм .} в конкретном месте расположения заземляющего устройства. Значения коэффициентов Y принимаются в зависимости от климатических зон России, вида и длины заземлителей. Для данной задачи примем Y=1,25.

2. Определить сопротивление одиночного вертикального стержневого заземлителя длиной L, заглубленного ниже уровня земли на t₀=0,5м по формуле:

где — глубина заложения стержневого заземлителя, м.

Если сопротивление одиночного заземлителя оказывается больше требуемого сопротивления заземляющего устройства R_и, т.е. если R>R_и или R>R_з в отсутствии естественных заземлителей, то необходимо использовать несколько соединенных между собой заземлителей. Величину R_з для данной задачи согласно ПУЭ принять равной 4 Ом.

3. Определить потребное количество заземлителей n без учета их взаимного экранирования:

4. Определить необходимое количество заземлителей n_э с учетом их взаимного экранирования:

где h — коэффициент использования заземлителей, учитывающий их взаимное экранирование и зависящий от количества n и расстояния между заземлителями. Определяется по таблице методических указаний и для вариантов 1,2,7,8 и 0 данной задачи может быть принят равным 0,55, а для остальных вариантов – 0,75.

Учитывая то, что заземлители соединяются между собой стальной полосой, которая является дополнительным заземлителем, количество заземлителей можно уменьшить.

5. Определить расчетное сопротивление при принятом числе заземлителей n_эп:

6. Определить сопротивление соединительной стальной полосы:

где L_сп = 1,05× l ^.n_эп — общая длина соединительной полосы;

l — расстояние между вертикальными заземлителями;

b = 40мм —ширина соединительной полосы.

7. Определить расчетное сопротивление соединительной полосы с учетом взаимного экранирования:

где h_п — коэффициент использования соединительной полосы. Определяется по таблице методических указаний с учетом количества и длины заземлителей и расстояния между ними. Для вариантов 1, 8 h_п принять равным 0,25, а для вариантов 2,3,7 и 0 — 0,3, для остальных — 0,4.

8. Определить общее расчетное сопротивления заземляющего устройства:

Если R_0расч > R_з, то принятое количество n_эп необходимо увеличить и снова определить R_0расч.

Задача № 7. Определить напряжение шага, под которым может оказаться человек. Величина шага человека L=1 м. Необходимые данные приведены в табл. 8.

Таблица 8

Наименование	Варианты
1.Расстояние от провода, м	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	2,0	4,5	5,0	0,5	1,0
2.Ток замыка-ния на землю, А
3.Вид грунта	Суг-линок	Песок умеренно увлаж.	Чер-нозём	Суг-линок	Глина	Торф	Садо-вая земля	Ка-ме-нис-тый	Песок умеренно увлаж.	Глина

Указания к решению задачи. При решении задачи необходимо уяснить, как действует напряжение шага на человека и его последствия. Описать, каким образом оказывается помощь пострадавшему в зоне растекания токов. Решение сопровождать схемами и графиками растекания токов в земле по методике, изложенной в [10] или [15].

Задача № 8. Рассчитать заземляющее устройство подстанции 110/35/6 кВ, нейтраль со стороны 110 кВ заземлена. Распределительные устройства 110 и 35 кВ открытого типа, 6 кВ - закрытого. В качестве естественного заземления можно использовать систему “трос-опора” двух подходящих к подстанции воздушных линий 110 кВ на металлических опорах каждая с одним молниезащитным тросом. Трос стальной, число опор с тросом на каждой линии больше 20. Расчётный ток замыкания на землю на стороне 110 кВ — 5000А, на стороне 35кВ — 40А, а на стороне 6кВ — 30А. Необходимые данные приведены в таблице 9.

Таблица 9

Наименование	Варианты
1.Удельное сопротивление грунта, Ом^.м
2.Сечение троса, мм^2
3.Длина троса, м
4.Сопротивление заземления опоры, Ом

Указания к решению задачи. При расчёте заземляющего устройства следует определить сопротивление его и требуемое сопротивление искусственного заземления. Расчёт сопровождать пояснениями и схемами.

Задачу решать по методике, изложенной в учебнике [15] на с. 216-219.

Задача № 9. Рассчитать местное искусственное освещение точечным методом для монтажных столов, где производится работа с радиодеталями (пайка, сборка, ремонт узлов). Напряжение для люминесцентных ламп 127 В. Светильник типа ЛНП01, двухламповый, напряжением 127 В, длиной 650 мм, шириной 400 мм. Размер столешницы монтажного стола 1500 600 мм. Необходимые данные приведены в табл. 10.

Таблица 10

Наименование	Варианты
1.Размер деталей, мм	0,15	0,35	0,4	0,5	0,6	0,8	0,9	0,2	0,5	0,7
2.Подразряд работ	г	в	г	а	б	в	а	г	г	б
3.Контраст объекта с фоном	Большой	Большой	Средн.	Малый	Малый	Средн.	Малый	Большой	Большой	Средн.
4. Характеристика фона	средн	Тёмн.	Светл.	Темн	Средн.	Средн.	Темн	Средн.	Светл.	Темн
5.Высота располо-жения лампы над столом, м	0,7	0,8	0,9	0,6	0,75	1,0	1,1	0,8	1,0	0,7

Указания к решению задачи. Источники света выбираются с учётом специфики работ с обоснованием по табл. 11, требуемая нормативная освещённость - по СП 52.13330-2011 (СНиП 23-05-95) “Естественное и искусственное освещение” с учётом характеристики и разряда работ.

Условие задачи: Длина светильника меньше длины освещаемой зоны (рис. 1).

Рис. 1. Схема для расчёта местного освещения с люминесцентными светильниками

Намечают расчетную (контрольную) точку А на границе зоны. Определяют высоту подвеса светильника h и расстояние P от проекции светильники до контрольной точки А.

Рис. 2. Линейные изолюксы для светильников ЛНП

Светильник условно удлиняют на величину L₂ так, чтобы конец светильника находился напротив расчетной точки A. Затем вычисляют параметры для удлиненного светильника P₁΄=P/h, L₁΄=L₁/h и для добавленной части светильника P₂΄=P/h, L₂΄=L₂/h. По графику линейных изолюкс (рис. 2) определяют относительные освещенности и соответственно для удлиненного светильника и добавленной части его. Общая относительная освещенность в расчетной точке А

.

Плотность светового потока, необходимая для создания в точке А требуемой освещенности,

где E – требуемая освещенность в расчетной точке, лк;

k – коэффициент запаса (k=1,5);

h – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м;

- относительная освещенность в точке А, определяемая по графику линейных изолюкс, лк.

Действительный поток светильника

F=F΄ ^.b,

где b – длина светильника, м.

Количество ламп в светильнике

где F_л – световой поток одной лампы в светильнике, лм.

Чтобы исключить стробоскопический эффект, в светильнике должно быть не менее двух ламп.

Таблица 11

Мощность, Вт	Напряжение, В	Световой поток ламп, лм
		ЛДЦ	ЛД	ЛХБ	ЛТБ	ЛБ

Задача № 10. Рассчитать общее равномерное люминесцентное освещение цеха, исходя их норм СНиП 23-05-95.

Исходные данные: система освещения - общее равномерное; высота помещения Н = 6 м; величина свеса h_с= 0,5; напряжение питания осветительной сети U = 220 В; коэффициенты отражения потолка r_п= 70%, r_с= 50%,пола r= 30%. Размеры помещения АґВ принять из соответствующего варианта из таблицы; светильник серии ЛСП06 с двумя люминисцентными лампами ЛБ мощностью 65 Вт. Длина светильника – 1532 см. Световой поток лампы 4650 лм.

Разряд, подразряд работы, показатель ослепленности и коэффициент пульсации принять для соответствующего варианта из табл. 12

Таблица 12

Параметр	Варианты
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
АґВ	ґ10	ґ15	ґ30	ґ50	100ґ70	110ґ18	ґ30	ґ35	110ґ80	ґ15
Разряд и подразряд работы	II в	III б	Iv г	II б	III а	IV а	II г	III г	IV г	I в
Показатель ослепленности, r	20	20	40	10	20	40	20	40	40	20
Коэффициент пульсации, Кп	10	15	20	10	15	20	10	15	20	10

Дата добавления: 2014-12-07