Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Электробезопасность производственных помещений.



Методика расчетов.

Электрическое сопротивление цепи человека определяется по формуле:

Rч = rч + rоб + roп, Ом (1),

где rч, rоб, гоп - соответственно сопротивление тела человека, обуви и опорной поверхности, Ом.

При однофазном включении человека в 3 - х фазную четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью, проходящий через него ток определяется по формуле:

Iч = Uф / (Rч + ro), А (2),

где Uф - фазное напряжение, В;

ro - сопротивление рабочего заземления, Ом.

При двухфазном включении человека в 3 -х фазную четырехпроводную сеть с заземленной нейтралью ток, проходящий через тело человека будет равен:

Iч = Uл / rч, А (3), Uл = Uф ´ √ 3, В (4),

где Uл - линейное напряжение, В.

При однофазном включении человека в 3-х фазную трехпроводную сеть с заземленной нейтралью ток, проходящий через тело человека будет равен:

Iч = 3 Uф / (3 Rч + rиз), А (5),

где rиз -сопротивление изоляции провода, Ом.

В контур искусственного заземления входят вертикальные стержни и горизонтальные полосы, поэтому при расчете искусственного заземляющего контура вначале рассчитывается электрическое сопротивление одиночного вертикального стержня (электрода) по формуле:

Rв = 0, 16× r /{ln 2l/d + 0, 5ln [4(h0 + 0, 5l) + l]: [4(h0 + 0, 5l) - l]}, Ом (6),

где r - удельное сопротивление грунта, Ом × м;

l, d - соответственно длина и диаметр вертикальных стержней, м;

h0 - глубина заложения полосы, м.

Затем рассчитывается суммарная длина горизонтальной полосы, соединяющей вертикальные электроды в контурном заземляющем устройстве.

lг = а (n - 1), м (7),

где n - число вертикальных электродов, а - расстояние между электродами, м.

Рассчитывается электрическое сопротивление горизонтального электрода

Rг = 0, 16× r lг ´ ln lг2 /b× h0, Ом (8),

где b - ширина горизонтального электрода, м.

Теперь рассчитывается электрическое сопротивление заземляющего контура по формуле:

Rк = (Rв + Rг) / (Rвhв + Rгhг)× n, Ом (9),

где hв, hг - соответственно коэффициенты стержней и полосы.

Сопоставляется расчетное сопротивление R с допустимым сопротивлением заземления. Если R > Rдоп, то увеличивается число вертикальных стержней и длина горизонтального электрода. Расчет заземляющего контура осуществляется до тех пор, пока не будет удовлетворено условие R £ Rдоп.

При зануленном оборудовании пробой изоляции на корпус превращается в однофазное короткое замыкание. Сила тока короткого замыкания рассчитывается по формуле:

Iк.з = Uф / (Rтр. + rпр. + Rм), А (10),

где Rтр - сопротивление питающего трансформатора, Ом;

rпр - сопротивление участка провода, где произошло замыкание, Ом;

Rм - сопротивление электрической магистрали, Ом.

Для плавкой вставки электрического предохранителя номинальная сила тока определяется по формуле:

Iн. = Iк.з. / К, А (11),

где К - коэффициент надежности плавкой вставки.

Напряжение прикосновения при коротком замыкании определяется

Uпр. = Iк.з. × R0, В (12),

где R0 - сопротивление нулевого провода.

Условия задач.

1. Определить величину тока в мА, проходящего через тело человека при включении его в 3-х фазную четырехпроводную электрическую сеть с заземленной нейтралью при следующих случаях: а) однофазном; б) двухфазном. Если линейное напряжение сети 380 В, сопротивление тела человека 2000 Ом, сопротивление обуви 700 Ом, сопротивление опорной поверхности 500 Ом, сопротивление рабочего заземления 5 Ом.

2. Определить силу тока, проходящего через тело человека при благоприятной и неблагоприятной ситуациях, в случаях однофазного включения в 3 - х фазную четырехпроводную и 3 - х фазную трехпроводную электрическую сеть при линейном напряжении 380 В. Если а) благоприятные условия: человек прикоснулся к одной фазе стоя на сухом деревянном полу с сопротивлением 100 КОм, в сухой обуви на резиновой подошве 56 КОм;

б) неблагоприятные условия: человек прикоснулся к одной фазе стоя на металлическим полу с сопротивлением 5 Ом, в сырой обуви с сопротивлением 10 Ом. Сопротивление рабочего заземления 6 Ом, сопротивление изоляции провода 0, 5 Ом, сопротивление тела человека 1000 Ом.

3. Требуется рассчитать искусственный заземляющий контур производственного предприятия, состоящий из вертикальных стальных труб диаметром 0, 03 м, длиной 2, 5 м, соединенных стальной полосой шириной 0, 025 м, если расчетная глубина заложения соединительной контурной полосы 0, 7 м, расстояние между электродами 2, 8 м, удельное сопротивление грунта 110 Ом× м, количество вертикальных стержней 12, коэффициент экранирования стержней 0, 57, полосы 0, 36.

4. Требуется определить ток короткого замыкания в случае пробоя изоляции на корпус электроустановки, номинальный ток плавких вставок предохранителей, величину напряжения прикосновения, если коэффициент надежности равен 3, сопротивление нулевого провода 1 Ом, сопротивление электрической магистрали 3, 5 Ом, сопротивление участка провода 2 Ом, сопротивление питающего трансформатора 0, 6 Ом.

5. Рассчитать сопротивление рабочего заземления при однофазном включении человека в 3 - х фазную 4 - х проводную электрическую сеть с линейным напряжением 380 В, если сопротивление тела человека 1500 Ом, сопротивление обуви 1, 2 кОм, сопротивление опорной поверхности 900 Ом, сила тока проходящего через тело человека 20 мА.

 

Расчет показателей шума и вибрации.

Методика расчета.

При одновременной работе единиц оборудования равной звуковой интенсивности общий уровень звукового давления в производственном помещении определяется по следующей формуле:

Lобщ. = 10× lg n + L, дБ (21),

где n - число единиц оборудования;

L - уровень звука одного источника, дБ.

При совместном действии нескольких источников с разными уровнями силы звука для определения общего уровня необходимо суммировать их попарно - последовательно и для каждой пары производить расчет по формуле:

Lобщ. = (Lбольш. - Lменьш.) + DL, дБ (22),

где Lбольш.- наибольший из суммарных уровней звука, дБ;

Lменьш.- наименьший из суммарных уровней звука, дБ;

DL - добавка к уровню звука, определяемая по таблице, дБ.

Lбольш - Lменьш, дБ
∆ L, дБ 2, 5 1, 8 1, 5 1, 2 1, 0 0, 8 0, 5 0, 4 0, 2 0, 1

 

Требуемый уровень снижения шума до нормативного составит

DLтр = Lобщ. - Lдоп., дБ (23),

F (Гц), частота звуковых колебаний   31, 5                
L доп, дБ

 

Для локализации наиболее шумных машин и механизмов используют звукоизолирующие кожухи. Эффективность кожуха (дБ) рассчитывается по формуле:

DLк = Rк + 10 lgLкм, дБ, (24),

где Rк - коэффициент звукоизоляции кожуха, дБ;

Lкм - коэффициент звукопоглощения материала кожуха, для многослойного кожуха Lкм = å Ln, n - количество слоев.

Коэффициент звукоизоляции Rк (дБ) однослойного или многослойного (жестко связанных между собой слоев) можно рассчитать по формулам:

Rк = 20 lg m× d - 47, 5, дБ (24),

или

Rк = 20 lg r× d× f - 47, 5, дБ (25),

где m - масса 1 м2 ограждения, кг;

f - частота колебаний, Гц;

r - плотность материала, кг/мз;

d - толщина стенки кожуха, м.

Для снижения уровня шума в воздуховодах устанавливают глушители. Они должны обеспечивать свободный проход воздуха через сечение и необходимый уровень снижения шума. Сечение глушителя квадратное. Снижение уровня шума на 1 погонный метр глушителя DL с наполнителем из супертонкого минерального волокна (СТВ) толщиной 100 мм находят по таблице.

Типоразмер глушителя Частоты звуковых колебаний, Гц
А – 160 6, 5 7, 5
А – 200 5, 5
А – 250 4, 5 14, 5 17, 5
А – 400 2, 5 3, 5 7, 5
А – 500 5, 5 6, 5 2, 5

 

Снижение шума можно достичь путем установки виброизоляторов. Расчет резиновых виброизоляторов состоит в определении размеров амортизаторов и определение эффективности виброизоляции.

Площадь резиновых виброизоляторов рассчитывается по формуле

So = P / s, см2 (26),

где Р - общая масса единицы оборудования, кг;

s - допустимая удельная нагрузка для резины, кг/см2.

Площадь одного резинового изолятора будет равна

Si = So/ n, см2 (27),

где n - число резиновых виброизоляторов.

Высоту виброизоляторов определяют по формуле:

Hp = E × So/ Kж, см, (28),

где Е - динамический модуль упругости, кг/см2:

Кж - необходимая суммарная жесткость виброизоляторов, определяется по следующей формуле:

Кж = 4× p× fн × Р/g, кг/см (29),

где fн - необходимая частота собственных вертикальных колебаний, Гц; g = 9, 81 м/с2;

fн = f / Lz, Гц, (30),

где f - основная расчетная частота вынуждающей силы, определяемая по формуле

f = n / 60, Гц, (31),

где n - число оборотов;

Lz - коэффициент виброизоляции, рекомендуют принимать при динамической балансировке Lz = 3.

Для устойчивой роботы виброизоляторов при их выборе необходимо выполнить следующие условия:

для агрегатов с расчетной частотой вращения от 350 до 500 об/мин

fmax < f / 2, 3

с частотой 500 < n < 1000 об/мин, fmax = f / 2, 5,

c частотой свыше 1000 об/мин f/3 < fmax < f/5.

Эффективность виброизоляции (снижение ее уровня) рассчитывается по формуле:

L = 20 lg (f2 / Lн -1), дБ (32),

где Lн - нормированный коэффициент уровня вибрации.

 

Условия задач.

1. Определить требуемый уровень снижения шума в производственном помещении, если в помещении находятся 4 единицы оборудования, создающие шум со следующими уровнями L1= 90 дБ, L2 = 94 дБ, L3 = 90 дБ, L4 = 92 дБ. Допустимая величина шума в данном производственном помещении 80 дБ.

2. Определить ожидаемый уровень звукового давления установки при использовании звукоизолирующего устройства - металлического кожуха толщиной 0, 01м с внутренней облицовкой из войлока толщиной 0, 05 м, если коэффициент звукопоглощения войлока 0, 4, коэффициент звукопоглощения металлического кожуха 0, 01, плотность стали 7900 кг/м3, плотность технического войлока 330 кг/м3, установленный уровень звукового давления 120 дБ, частота колебаний 900 Гц.

3. Подобрать типоразметр и рассчитать количество секций глушителя трубчатого типа, установленного на выходе вентилятора, уровень шума которого на частоте 1000 Гц равен 104 дБ при производительности 6500 м3/ч. Скорость воздуха в проходном сечении равна 18 м/с. Секции глушителя длиной 500 мм между собой соединяются при помощи фланцев. Допустимый уровень шума 70 дБ.

4. Рассчитать высоту и площадь резиновых виброизоляторов выполненных в виде резиновых плит размером 90 ´ 90 мм, устанавливаемых по углам опорной рамы, на которой расположена установка с электродвигателем с числом оборотов 1400 об/мин. Масса установки с опорной рамой 450 кг. Динамический модуль упругости резины 38 кг/см2, допустимая нагрузка 1, 2 кг/см2. Оценить эффективность виброизоляторов.

5. Рассчитать предельную массу установки с электродвигателем и количество виброизоляторов для данной установки, если динамический модуль упругости резины 40 кг/см2, допустимая нагрузка на виброизолятор 1, 5 кг/см2, число оборотов электродвигателя 1000 об/мин, размер одного виброизолятора 70´ 70´ 50 мм.

 


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-10; Просмотров: 1145; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.03 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь