Міністерство освіти і науки України
Національний університет "Львівська політехніка"
Кафедра САПР
ГРАФІЧНО-РОЗРАХУНКОВА РОБОТА
з курсу: “ Охорона праці в галузі ”
на тему: “ Розрахунок захисного заземлення ”
Мета роботи: вивчення методики розрахунку і вимірювання опору розтікання струму в землі та заземлюючих пристроїв.
Індивідуальне завдання
Варіант № 9
Тип грунту
Дані для вибору опору заземлення Sтр, кВА, U=0.4 кВ
Тип вертикального заземл.
Діаметр заземлювача d,
Довжина вертикального заземлювача в грунті l, м
Глибина розташування заземлювача в грунті h, м
Віддаль між заземлювачами a, м
Ширина смуги сталі горизонтального заземлювача b, м
Глина
32
Сталевий стержень
0.012
5
0.7
5
0.04
Розрахунок заземлюючого пристрою
Питомий опір ґрунту (Глина)
Визначення опору розтікання струму в землі одного вертикального заземлювача, заглибленого на h від поверхні землі.
Визначаємо кількість заземлювачів (приблизна кількість)
Визначення кількості заземлювачів
- в ряд
- по контуру
Визначення довжини горизонтального заземлювача, яке з’єднює вертикальні заземлювачі :
- в ряд
- по контуру
Визначення опору горизонтального заземлювача
- в ряд
- по контуру
Обчислення загального опору заземлюючого пристрою
- в ряд
- по контуру
Отже в ряд і по контуру RЗ < Rз.норм.
Питання № 1.
Розрахунок повітрообміну за надлишком тепла.
Для приміщень із надлишковим виділенням тепла кількість припливного повітря визначається за формулою
(1)
L – кількість припливного повітря за одиницю часу, яке необхідно ввести в приміщення для поглинання надлишкового тепла, м3/год;
с – питома теплоємність повітря за незмінного тиску, що дорівнює;
- густина зовнішнього повітря, кг/м3 (таблиця 1);
tвн і tзовн - відповідно, температура внутрішнього і зовнішнього (припливного) повітря, (температура припливного повітря в основному приймається на 5 – 10 (C нижче температури повітря в приміщенні), (C;
Таблиця 1/
Густина повітря при різних температурах і тисках
Темпе-ратура в (C
Густина сухого повітря кг/м3 при атмесфер-ному тиску в мм.рт.ст.
Темпе-ратура в (C
Густина сухого повітря кг/м3 при атмосфер-ному тиску в мм.рт.ст.
760
745
760
745
-25
1.424
1.393
+10
1.248
1.223
-20
1.396
1.366
+15
1.226
1.202
-15
1.368
1.341
+20
1.205
1.181
-10
1.342
1.316
+25
1.185
1.162
-5
1.317
1.291
+30
1.165
1.141
0
1.293
1.267
+35
1.146
1.123
+5
1.270
1.244
+40
1.128
1.106
Qнадл - надлишкове тепло, яке визначається різницею тепла, що надходить в приміщення (Qнадх) та втратами тепла з приміщення (Qвідх), ккал/год.
Q1 - надходження тепла від техніки, ккал/год;
860 - тепловий еквівалент, ккал/кВт;
k - коефіцієнт втрат;
N1 - потужність техніки;
n - кількість одиниць техніки;
Q2 - надходження тепла від світильників, ккал/год;
n - кількість світильників;
N2 - споживана потужність світильників, кВт;
k - коефіцієнт втрат (k= 0.9 для потужних ламп розжарювання, 0.95 - для ламп розжарювання малої та середньої потужності, 0.4-0.6 - для люмінісцентних ламп);
N2 = pп . S
S – площа приміщення, м2;
pп – питома потужність, Вт/ м2 (таблиця 2) ;
Таблиця 2.
Значення питомої потужності pп загального освітлення при використанні світильників з люмінісцентними лампами
Висота підвісу світильника, м
Площа приміщення, м2
Нормована освітленість, лк
75
100
150
200
300
2-3
10-15
15-25
25-50
50-150
150-300
300
7,5
6,4
5,4
4,4
3,9
3,5
10,2
8,5
7,2
5,9
5,2
4,7
15,2
12,8
10,8
8,8
7,6
7,0
20,5
17,0
14,4
11,8
10,4
9,3
30,0
25,5
21,5
17,5
15,2
14,0
3-4
10-15
15-20
20-30
30-50
50-120
120-300
300
10,4
8,8
7,5
6,4
5,3
4,3
3,6
13,8
11,8
10,0
8,5
7,0
5,8
4,9
21,0
17,6
15,0
12,8
10,6
8,7
7,3
27,6
23,5
20,0
17,0
14,0
11,6
9,7
42,0
35,0
30,0
25,5
21,0
17,4
14,6
4-6
10-17
17-25
25-35
35-80
80-150
150-400
13,9
11,3
9,7
8,2
5,8
4,7
18,5
15,0
13,0
11,0
7,8
6,3
28,0
22,5
19,4
16,5
11,6
9,4
37,0
30,0
26,0
22,0
15,6
12,6
55,0
45,0
39,0
33,0
23,0
18,8
Q3 - надходження тепла від людей, ккал/год;
n - кількість працюючих;
qлюд - надходження тепла від однієї людини (таблиця 3);
Таблиця 3.
Виділення вологи та тепла людиною при виконанні роботи
Характер роботи
Т-ра (С
Тепловиділення, Вт
Вологовиділення W, г/год
Стан спокою
15
145
40
20
116
40
25
93
50
30
93
75
35
93
115
Легка робота
15
157
55
20
151
75
25
145
115
30
145
150
35
145
200
Середньої важкості
15
208
110
20
203
140
25
197
185
30
197
230
35
197
280
Важкі роботи
15
290
185
20
290
240
25
290
295
30
290
355
Q4 - надходження тепла від сонячної радіації через вікна, ккал/год; (площа вікон для приміщень з ПК повинна складати не менше 20% площі підлоги);
m - число вікон;
S - площа одного вікна, м2;
k - коефіцієнт, який враховує матеріал віконного переплетення;
k=1.3 вікна дерев’яні одинарні,
k=0.9 подвійні,
k=1.45 металеві одинарні,
k=1.00 металеві подвійні,
k=0.6 матові
qскл - надходження тепла через 1м2 вікна при різній орієнтації вікон,
qскл. = l50 ккал/(м2 (год) - південь;
qскл. = l00 ккал/(м2 (год) – південний-схід, південний-захід;
qскл. = 60 ккал/(м2 (год) - захід, схід.
Qвідх - втрати тепла з приміщення через стіни, двері, вікна, ккал/год;
( - теплопровідність стін, ккал/(год*град*м) ((= 0.75 ккал/(год*град*м) для будівель з силікатної цегли);
S - площа стін, м2; - товщина стін, м ((= 0.25 м для будівель 1-шої групи).
Питання № 2.
Ергономічні вимоги до моніторів. Динамічне фокусування та мікропроцесорне керування монітором.
Монітор - дуже важлива частина комп'ютерної системи. Саме від нього залежить комфорт, зручність і продуктивність роботи за комп'ютером, разом з тим робота за «поганим» монітором може негативно позначитися на здоров‘ї.
Директива ЕС 90/270 ЕЕС в розділі «Мінімальні вимоги з охорони праці» жорстко регламентує безпечні умови роботи і вимоги по захисту здоров'я осіб, що працюють з комп'ютерами, висуваючи такі п'ять вимог до роботи з монітором:
символи на екрані мають бути чіткими і добре розрізнятися;
зображення повинно бути позбавлене блимання;
яскравість та/або контрастність повинні легко регулюватися;
екрани мають бути вільними від відблисків і відбиття;
випромінювання повинні бути знижені до надзвичайно малих рівнів.
Технічні характеристики моніторів (розмір екрана, роздільна здатність, зернистість зображення, значення частот вертикальної та горизонтальної розгорток, смуга пропускання відеосигналу, можливості регулювання, мікропроцесорне управління, динамічне фокусування, наявність інварової маски та розмагнічування, антивідблискове покриття, захист від електростатичних та електромагнітних полів, система управління енергоспоживанням), якщо на них не звертають уваги при виборі монітора або неправильно його встановлюють, можуть негативно вплинути на зір та на здоров'я загалом.
Головним елементом будь-якого монітора є електронно-променева трубка (ЕПТ). Принцип її дії такий. Електронний промінь, що генерується електронною гарматою (катодом), потрапляє на екран, укритий люмінофором, і викликає його світіння. Модулятор регулює інтенсивність променя, отже, і яскравість світіння люмінофора. Відхиляюча система здійснює сканування променя по поверхні екрана, тобто його рух по зигзагоподібній траєкторії від лівого верхнього кута екрана до нижнього правого і повернення у вихідну позицію спеціальним сигналом зворотного ходу. У процесі сканування промінь послідовно збуджує дискретні точки люмінофора, які називаються пікселями (pixel – picture element), і утворює близько розташовані рядки розгортки. У кольоровому моніторі є три електронні гармати з окремими схемами керування, а на поверхню екрана нанесені люмінофорні елементи трьох типів, що дають люмінесценцію червоного (Red), зеленого (Green) і синього (Blue) спектральних діапазонів. Кожний електронний промінь збуджує люмінофор «свого» кольору.
У ЕПТ застосовуються переважно два види люмінофорних елементів - круглої форми з дельтоподібною тріадою і у вигляді смуг.
Для того щоб «червоний» промінь точно потрапляв на червоний люмінофор, не зачіпаючи сусідні точки зеленого або синього люмінофорів і не підсвічуючи їх, цей промінь спочатку скеровується на тонкий лист перфорованого матеріалу (тіньову, щілинну маску або апертурну ґратку - залежно від конструкції монітора), розташований на близькій відстані перед люмінофором.
Апертурна ґратка використовується в ЕОТ із люмінофорними смугастими елементами і являє собою сітку із натягнутих з малим кроком тонких дротів. Вона застосовується компаніями Sony, Mitsubishi, Radius, Nokia, Nanao, СТХ у моніторах високого класу, сконструйованих на основі ЕПТ Trinitron, Diamondtron або PanaFlat.
Тіньова маска - це суцільний металевий лист з круглими отворами. Як матеріал маски використовується, як правило, інвар-залізо-нікелевий сплав, що має малий коефіцієнт теплового розширення. Тіньова маска застосовується в більшості моніторів з круглими люмінофорами. Щілинна маска, нова розробка фірми МЕС, займає проміжне місце між тіньовою маскою й апертурною граткою. У ній застосовуються еліптичні отвори, що, на думку спеціалістів МЕС, дозволяє одержати більш чітке зображення.
Таким чином, якість зображення на екрані монітора є результатом сумарної дії найважливіших чинників, закладених у конструкції монітора.
Висновки: в результаті виконання даної розрахункової роботи було проведене ознайомлення з методикою розрахунку опору заземлюючого пристрою.