ОХРАНА ТРУДА Расчет зануления. Вентиляция на рабочем месте монтажника.Студент Никитина Е.М. Группа АС-1-93 Консультант Слепнев В.И. Москва 1998 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ МОНТАЖЕ СЕТИ. В данном дипломном проекте производится разработка вычислительной сети, в состав которой входит 64 ЭВМ, соединение между которыми реализуется при помощи кабелей. В основном, работы по монтажу сети заключаются сборке закупленных компонент сети, их подключении к электросети.
Монтаж, наладка, испытания, а также последующая работа с установкой производится совместно с источниками питания, измерительными приборами, работающими от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц с глухозаземленной нейтралью.Для обеспечения электробезопасности при монтаже, наладке и работе с сетью необходимо обратить особое внимание на создание защитных мер от попадания пользователей и обслуживающего персонала под напряжение, для предотвращения электротравматизма при работе с сетью.
Покрытие рабочего места монтажника должно быть выполнено из изоляционных материалов, при нагревании не выделяющих вредных веществ. На рабочем месте необходимо наличие зануления. Все электронные устройства необходимо занулить.Электропитание рабочего места должно быть подключено через рубильник, установленный в месте, удобном для быстрого отключения питания рабочего места, должны быть предприняты меры для обесточивания рабочего места в аварийных режимах.
Обычно ставится автоматический выключатель с защитой от короткого замыкания.При работе необходимо соблюдать ряд предохранительных мер по предотвращению электротравматизма, для отключения поврежденного электрооборудования используется автоматический выключатель, отключающий рабочее место от сети. При работе необходимо использовать инструмент с изолирующими ручками. РАСЧЕТ ЗАНУЛЕНИЯ. Все работы, связанные с наладкой и эксплуатацией сети ведутся в помещении, относящемуся к категории без повышенной опасности поражения электрическим током.
Для питания измерительных приборов и устройства на рабочем месте используется сеть переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц. В сети с глухозаземленной нейтралью при однофазном замыкании на корпус необходимо обеспечить автоматическое отключение поврежденного электрооборудования. При кратковременном аварийном режиме создается безопасность обслуживания и сохранность электрооборудования.Однако кратковременность может быть обеспечена только созданием определенной кратности тока короткого замыкания на корпус по отношению к номинальному току защитного аппарата.
Этого можно добиться только прокладкой специального провода достаточной проводимости - нулевого провода, к которому присоединяются корпуса электрооборудования. Схема защитного зануления показана на рис.1. Помимо заземления нейтрали, на схеме представлены повторные заземления нулевого провода, которые снижают напряжение на заземленных корпусах электрооборудования в случае обрыва нулевого провода.
Для того, чтобы снизить опасные потенциалы при замыкании на корпус, используются повторные заземлители с сопротивлением заземлителя не более 10 Ом. В помещении, где производится монтаж сети, питание электроустановок осуществляется от подстанции с трансформатором P600 кВт, удаленной от рабочего места на 300 м. Питание к распределительному щиту подводится алюминиевым проводом сечением 25 мм, а роль нулевого проводника выполняет стальная полоса сечением 50 мм. При использовании зануления должны быть выполнены следующие условия Iкз kIном , 3.1 где - коэффициент кратности номинального тока Iном А плавкой вставки предохранителя, k3. Номинальным током плавкой вставки Iном называется ток, значение которого указано непосредственно на вставке заводом-изготовителем.
Номинальный ток Iном в помещении 40 А. Значение Iкз зависит от фазного напряжения сети и сопротивления цепи, в том числе от полного сопротивления трансформатора Zт, фазного проводника Zф, нулевого защитного проводника Zнз, внешнего индуктивного сопротивления петли фазный провод - нулевой защитный провод петли фаза-нуль Xп, активного сопротивления заземлений нейтрали обмоток трансформатора Rо и повторного заземления нулевого защитного проводника Rп. Поскольку Rо и Rп, как правило, велики по сравнению с другими сопротивлениями, ими можно пренебречь.
Выражение для Iкз будет иметь вид Uф Iкз , 3.2 Zт3 Zп где Zп Zф Zнз Xп - комплексное полное сопротивление петли фаза-нуль. Удельное сопротивление фазного провода p 0,028 Оммм2м , Sсеч 25 мм2, отсюда сопротивление фазного провода rф р Lф Sф 0,028 300 25 0,336 Ом. Удельное сопротивление нулевого провода p 0,058 Оммм2м , Sсеч 50 мм2 , отсюда сопротивление нулевого провода Rнз p L S 0,058 300 50 0,348Ом. Значения Xф и Xнз малы, ими можно пренебречь. Значение Xп можно определить по формуле dср Xп 0,145lg , 3.3 2 k dф где k 0,3894, dср - расстояние между проводниками, dф - геометрический диаметр.
Расчеты дают значение Xп 0,556 Ом. Сопротивление электрической дуги берем равной rд 0,02 Ом, Xд 0. В соответствии с мощностью трансформатора rт 0,0044 Ом, Xт 0,0127 Ом Полное сопротивление петли фаза-нуль 2 Zп RнзRфRд Xп 3.5 Zп 0,716 Ом. При использовании зануления по требованиям ПУЭ правила устройства электроустановок RнзRф 0,3480,336 2 , следовательно ПУЭ выполняется.
Uф 220 Iкз 301,6 А. Zт3Zп 0,0130,716 При попадании фазы на зануленный корпус электроустановки должно произойти автоматическое отключение.
Iкз kIном 301,120 Защитное зануление выполнено правильно, следовательно, отключающая способность системы обеспечена. Определим напряжение прикосновения и ток через человека до срабатывания защиты Uпр Iкзh Rh IкзRнп 1Rh Iкзh 3.6 RhRпз 1 1 Rо Rh Rпз Rh Rпз Схема замещения представлена на рис.3.2. Рис.3.2. Схема замещения.Rпз 0,348 Ом, Rнп 10 Ом, Rо 4 Ом Rh 1 кОм Uпр 29,9 В Такое напряжение безопасно для человека при времени воздействия 50 tдоп I hрасч Uпр 29,9 I 29,9 мА hрасч Rh 1000 Предельно допустимое время пребывания человека под действием электрического тока 50 50 tдоп 1,67 с I 29,9 hрасч В качестве прибора защитного отключения можно выбрать автоматический выключатель, расчитанный на Iном 40 А и tср 0,3 с при Iкз 301 А. Iном Tср tср 0,11 с. Iкз Это должно обеспечить надежную защиту, при этом должно выполняться Iкз K 1,4 Iном 300 K 7,5 1,4 40 ВЕНТИЛЯЦИЯ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ МОНТАЖНИКА. Расчет вентиляции проводится для наиболее неблагоприятных условий тплый период года, в помещении включены все ПЭВМ 3 шт. мощностью 500 Вт каждая.
В помещении работают три монтажника.
Учитывая, что один человек выделяет 90 Вт тепла, общие тепловыделения от людей составят Q1 90 3 270 Вт. Тепловыделения от ПЭВМ и источников искусственного освещения определяются по формуле Q N n, 3.7 где Q - тепловыделения, Вт N - суммарная мощность устройств, Вт n - коэффициент тепловых потерь n0,7 для ПЭВМ, n0,55 для люминесцентных ламп. Тепловыделения от 3-х ПЭВМ составят Q2 1500 0,7 1050 Вт. Тепловыделения от 4-х ламп ЛБ-65 составят Q3 260 0,55 143 Вт. В тплый период года необходимо также учитывать тепловыделения от солнечной радиации.
Рассматриваемое помещение находится на первом этаже двухэтажного здания, окна ориентированы на юго-запад и имеют двойное остекление в деревянной раме. Поэтому тепловыделения от солнечной радиации можно определить по формуле Q4 Fост q Aост 3.8 где Q4 - тепловыделения от солнечной радиации, Вт Fост - площадь остекления, м2 q - тепловыделения через 1 м2 поверхности остекления, Втм2 Аост - коэффициент учта характера остекления.
В рассматриваемом случае Fост 4 м2, q 145 Втм2, Аост 1,15. Тогда по 3.8 Q4 4 145 1,15 667 Вт. Суммарные избыточные тепловыделения Q Q1 Q2 Q3 Q4 270 1050 143 667 2130 Вт. Объм приточного воздуха, необходимого для поглощения избытков тепла определяется по формуле 3600 Q G 3.9 Cр tуд - tпр где G - объм приточного воздуха, м3ч Q - теплоизбытки, Вт Cр - удельная тепломкость воздуха 1000 ДжкгoС - плотность воздуха 1,2 кгм3 tуд - температура удаляемого воздуха, oС tпр - температура приточного воздуха, oС. Температура приточного воздуха в тплый период года для широты Москвы принимается равной 20 oС. Температура удаляемого воздуха определяется по формуле tуд tрз a H-2, 3.10 где tуд - температура удаляемого воздуха, oС tрз - оптимальная температура воздуха в рабочей зоне 23 oС a - температурный градиент 1 oСм H - высота помещения 3,5 м. tуд 23 1 3,5-2 24,5 oС. Тогда по 3.9 3600 2130 G 1420 м3ч. 1000 1,2 24,5-20 Проведм расчт принудительной внешнеобменной приточной вентиляции для указанного помещения. Вентиляционная система состоит из следующих элементов - приточной камеры, в состав которой входят вентилятор с электродвигателем, калорифер для подогрева воздуха в холодное время года и жалюзийная рештка для регулирования объма поступающего воздуха - круглого стального воздуховода длиной 1,5 м - воздухораспределителя ВП для подачи воздуха в помещение.
Потери давления в вентиляционной системе определяются по формуле V2 H R l , 3.11 2 где H - потери давления, Па R - удельные потери давления на трение в воздуховоде, Пам l - длина воздуховода, м - суммарный коэффициент местных потерь в системе V - скорость воздуха V3 мс - плотность воздуха 1,2 кгм3. Необходимый диаметр воздуховода для данной вентиляционной системы G 1420 d 0,41 м. 900V 90033,14 Принимаем в качестве диаметра ближайшую большую cтандартную величину - 0,45 м. Для воздуховода данного диаметра удельные потери давления на трение R0,24 Пам. Местные потери возникают в жалюзийной рештке 1,2, воздухораспределителе 1,4 и калорифере 2,2. Тогда суммарный коэффициент 1,21,42,2 4,8. Тогда по 3.11 9 1,2 H 0,24 1,5 4,8 26,28Па. 2 С учтом 10-ого запаса H 1,1 26,28 28,91 Па, а G 1,1 1420 1562 м3ч. По каталогу выбираем вентилятор осевой серии МЦ 4 расход воздуха 1600 м3ч, давление 40 Па, КПД 65, скорость вращения 960 обмин, диаметр колеса 400 мм, мощность электродвигателя 0,032 кВт двигатель соединн на одной оси с вентилятором.
В данном разделе рассматривался вопрос обеспечения электробезопасности при испытании и наладке устройства, перечислены требования к инструменту, электроаппаратуре, произведен расчет заземления, предусмотрена защита обслуживающего персонала от поражения электрическим током.
Также произведен расчет вентиляции на рабочем месте монтажника с целью обеспечения комфортных условий работы.
TT A.