Контрольная работа по дисциплине "Безопасность жизнедеятельности"

I. ЗАДАЧА 1.
В данной задаче необходимо: начертить схему трёхфазной сети с заземлённой нейтралью и подключенным оборудованием.
Требуется:
1. Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус:
а) при занулении оборудования (подключении корпусов к нулевому проводу);
б) с повторным заземлением нулевого провода.
2. Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя:

где Iн - ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн= 20,
30, 50, 100 А).
3. Определить потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва).
4. Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании.
а) без повторного заземления ...

I. ЗАДАЧА 1.
В данной задаче необходимо: начертить схему трёхфазной сети с заземлённой нейтралью и подключенным оборудованием.
Требуется:
1. Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус:
а) при занулении оборудования (подключении корпусов к нулевому проводу);
б) с повторным заземлением нулевого провода.
2. Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя:

где Iн - ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн= 20,
30, 50, 100 А).
3. Определить потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва).
4. Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании.
а) без повторного заземлениянулевого провода;
б) с повторным заземлением нулевого провода.
5. Определить напряжение прикосновения на корпусе установки при замыкании одной из фаз на землю ( дать схему ).
6. Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей, так, чтобы Rз не превышало 4 Ом.
7. Сформулировать выводы.
Исходные данные:
1. Сопротивление повторного заземления нулевого провода Rп = 4 Ом.
2. Сопротивление нулевого провода Zн = 1.0 Ом.
3. Сопротивление петли фаза - ноль Zп = 2.0 Ом.
4. Сопротивление в месте замыкания на земле фазового провода Rзм= 75 Ом.
5. Длина трубы l = 3 м.
6. Диаметр трубы d = 0,03 м.
7. Расстояние от поверхности земли до середины трубы t = 2.5 м.
8. Коэффициент экранирования з = 0,71
9. Фазовое напряжение Uф = 220 В.
10. Удельное сопротивление влажный песок  = 500 Ом.м.

II. ЗАДАЧА 3.
В СВЧ передатчике имеется выходной контур, содержащий катушку с переменной индуктивностью. Радиус катушки равен r , число витков W, сила тока в катушке и его частота равны I и f соответственно. В течении рабочего дня суммарное время регулировок с помощью ручки управления не превышает Т часов.
Определить минимальную толщину экрана, и длину трубки, при помощи которой выводят ручку управления из экранирующей камеры, обеспечивающих допустимую мощность облучения. При этом R - расстояние от катушки до рабочего места.

Исходные данные.

W 19
Ток в катушке I, А. 60
Частота тока f, Гц. 4  108
Суммарное время регулировок с помощью ручки управления Т, ч. 4
Диаметр ручки управления D, м. 4  10-2
Расстояние от катушки до рабочего места R, м. 2
Радиус катушки индуктивности r, м. 1  10-1
Относительная магнитная проницаемость среды , Гн/м. 200
Абсолютная магнитная проницаемость а, Гн/м. 2,5  10-4
Электрическая проводимость  , 1/Ом м. 1  107
Относительная диэлектрическая постоянная стержня  7
Список использованной литературы

I. ЗАДАЧА 1.
В данной задаче необходимо: начертить схему трёхфазной сети с заземлённой нейтралью и подключенным оборудованием.
Требуется:
1. Определить напряжение на корпусе оборудования при замыкании фазы на корпус:
а) при занулении оборудования (подключении корпусов к нулевому проводу);
б) с повторным заземлением нулевого провода.
2. Определить ток короткого замыкания и проверить, удовлетворяет ли он условию ПУЭ для перегорания плавкой вставки предохранителя:

где Iн - ток плавкой вставки (проверить для следующих значений тока Iн= 20,
30, 50, 100 А).
3. Определить потенциал корпусов при замыкании фазы на корпус и обрыве нулевого провода (до и после места обрыва).
4. Определить ток, проходящий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании.
а) без повторного заземления нулевого провода;
б) с повторным заземлением нулевого провода.
5. Определить напряжение прикосновения на корпусе установки при замыкании одной из фаз на землю ( дать схему ).
6. Рассчитать заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей, так, чтобы Rз не превышало 4 Ом.
7. Сформулировать выводы.
Исходные данные:
1. Сопротивление повторного заземления нулевого провода Rп = 4 Ом.
2. Сопротивление нулевого провода Zн = 1.0 Ом.
3. Сопротивление петли фаза - ноль Zп = 2.0 Ом.
4. Сопротивление в месте замыкания на земле фазового провода Rзм= 75 Ом.
5. Длина трубы l = 3 м.
6. Диаметр трубы d = 0,03 м.
7. Расстояние от поверхности земли до середины трубы t = 2.5 м.
8. Коэффициент экранирования з = 0,71
9. Фазовое напряжение Uф = 220 В.
10. Удельное сопротивление влажный песок  = 500 Ом.м.

II. ЗАДАЧА 3.
В СВЧ передатчике имеется выходной контур, содержащий катушку с переменной индуктивностью. Радиус катушки равен r , число витков W, сила тока в катушке и его частота равны I и f соответственно. В течении рабочего дня суммарное время регулировок с помощью ручки управления не превышает Т часов.
Определить минимальную толщину экрана, и длину трубки, при помощи которой выводят ручку управления из экранирующей камеры, обеспечивающих допустимую мощность облучения. При этом R - расстояние от катушки до рабочего места.

Исходные данные.

W 19
Ток в катушке I, А. 60
Частота тока f, Гц. 4  108
Суммарное время регулировок с помощью ручки управления Т, ч. 4
Диаметр ручки управления D, м. 4  10-2
Расстояние от катушки до рабочего места R, м. 2
Радиус катушки индуктивности r, м. 1  10-1
Относительная магнитная проницаемость среды , Гн/м. 200
Абсолютная магнитная проницаемость а, Гн/м. 2,5  10-4
Электрическая проводимость  , 1/Ом м. 1  107
Относительная диэлектрическая постоянная стержня  7
Список использованной литературы

г.) Корпус подключен к нулевому проводу перед местом обрыва рис. 6.
Рис.6
4.) Определим ток протекающий через тело человека, касающегося оборудования при замыкании фазы на корпус.
Без повторного заземления.
а.) Корпус подключен к нулевому проводу за местом обрыва .
Где: Rh - сопротивление человека равное 1000 Ом.
б.) Корпус подключен к нулевому проводу перед местом обрыва .
I2 =0
С повторным заземлением нулевого провода.
в.) Корпус подключен к нулевому проводу за местом обрыва .
г.) Корпус подключен к нулевому проводу перед местом обрыва .
5.) Определим напряжение прикосновения на корпусе установки при замыкании одной фазы на землю рис.7.
Рис.7
Где: Rзм - сопротивление в месте замыкания на земле фазового провода равное 100 Ом.
6.) Рассчитаем заземляющее устройство, состоящее из n индивидуальных заземлителей, так, чтобы Rз не превышало 4 Ом.
Сопротивление одиночного заземлителя, забитого в землю на глубину t, определим по формуле:

Где:  - удельное сопротивление грунта, l - длина трубы, d - диаметр трубы, t - расстояние от поверхности земли до середины трубы.
Необходимое число заземлителей при коэффициенте экранирования з будет равно:
7.) Повторное заземление нулевого провода снижает напряжение на корпусе в момент короткого замыкания, особенно при обрыве нулевого провода.
II. ЗАДАЧА 3.
В СВЧ передатчике имеется выходной контур, содержащий катушку с переменной индуктивностью. Радиус катушки равен r , число витков W, сила тока в катушке и его частота равны I и f соответственно. В течении рабочего дня суммарное время регулировок с помощью ручки управления не превышает Т часов.
Определить минимальную толщину экрана, и длину трубки, при помощи которой выводят ручку управления из экранирующей камеры, обеспечивающих допустимую мощность облучения. При этом R - расстояние от катушки до рабочего места.
Исходные данные.
W
19
Ток в катушке I, А.
60
Частота тока f, Гц.
4  108
Суммарное время регулировок с помощью ручки управления Т, ч.
4
Диаметр ручки управления D, м.
4  10-2
Расстояние от катушки до рабочего места R, м.
2
Радиус катушки индуктивности r, м.
1  10-1
Относительная магнитная проницаемость среды , Гн/м.
200
Абсолютная магнитная проницаемость а, Гн/м.
2,5  10-4
Электрическая проводимость  , 1/Ом м.
1  107
Относительная диэлектрическая постоянная стержня 
7

Решение.
Определим напряжённость магнитной составляющей поля Н на расстоянии R от неё по формуле:
Где: m - коэффициент, определяемый соотношением R/r ( при R/r 10 значение m = 1 ). В нашем случае m = 1.
Так как , то имеет место волновая зона, оценку эффективности поля в которой произведём по плотности потока энергии ( ППЭ ) излучения.
Определим допустимую величину ППЭ по формуле:
Где: N = 2
Требуемое ослабление электромагнитного поля L можно определить по формуле:
Исходя из заданных параметров определяем в качестве экрана сталь (  = 200 ), в качестве материала трубки гетинакс (  =7 ), рассчитаем толщину экрана и длину трубки.
Толщина экрана будет равна: