Захист від електростатичної індукції полягає у відведенні індукованих статичних зарядів в землю шляхом приєднання металевого обладнання, розташованого всередині і поза будівлею, до спеціального заземлювача або до захисного заземлення електроустановок. Опір заземлювача розтіканню струму промислової частоти повинен бути не більше 10 Ом.

Для захисту від електромагнітної індукції між трубопроводами та іншими протяжними метало-комунікаціями в місцях їх зближення на відстань 10 см і менше через кожні 20 м встановлюють (приварюють) металеві перемички, за якими наведені струми перетікають з одного контуру в інший без створення електричних розрядів між ними.

Вимоги справжньої Інструкції обов'язкові для виконання всіма міністерствами і відомствами.

Існує інструкція, яка встановлює необхідний комплекс заходів і пристроїв, призначених для забезпечення безпеки людей (сільськогосподарських тварин), оберігання будівель, споруд, устаткування і матеріалів від вибухів, пожеж і руйнувань, можливих при діях блискавки. Інструкція повинна дотримуватися при розробці проектів будівель і споруд. При проектуванні та монтажі блискавкозахисту керуються інструкціями та вимогами національної нормативної бази, яка останнім часом наведена відповідно до міжнародних норм:

1. ДСТУ Б В.2.5-38: 2008 Інженерне обладнання будинків і споруд. Пристрій захисту від блискавки будівель і споруд.

2. РД 34.21.122-87/Міненерго СССР Інструкція з пристрою блискавкозахисту будівель і споруд. (що діє до 2012р)

3. РД 34.21.122-87 "Інструкції по пристрою блискавкозахисту будівель і споруд"

4. ДБН В.2.5-23-2003 Інженерне обладнання будинків і споруд. Проектування електрообладнання об'єктів цивільного призначення

«Інструкції по пристрою блискавкозахисту будівель і споруд» включає в себе загальну таблицю відповідності характеристик споруди та відповідного громовідводу.

Відповідно до цієї інструкції захист від прямих ударів блискавки будівель і споруд, віднесених по пристрою блискавкозахисту до I категорії, повинна виконуватися окремо вартими стрижньовими (рис. 1.2) або тросовими (рис. 1.3) громовідводами.

Рис. 1.2 Окремо вартий стрижньового громовідводу: 1 - об'єкт, що захищається; 2 - металеві комунікації

Рис. 1.3 Окремо вартий тросового громовідводу

Вказані громовідводи повинні забезпечувати зону захисту типу А.

Для окремо вартих громовідводів прийнятними є наступні конструкції заземлювачів (табл. 1.2):

а) один (і більш) залізобетонний підножник завдовжки не менше 2 м або одна (і більш) залізобетонна паля завдовжки не менше 5 м;

б) одна (і більш) заглиблена в землю не менше ніж на 5 м стійка залізобетонної опори діаметром не менше 0,25 м;

в) залізобетонний фундамент довільної форми з площею поверхні контакту із землею не менше 10 м2;

г) штучний заземлювач, що складається з трьох і більш вертикальних електродів завдовжки не менше 3 м, об'єднаного горизонтальним електродом, при відстані між вертикальними електродами не менше 5 м. Мінімальні перетини (діаметри) електродів визначаються по табл. 3.

Таблиця 1.2

Заземлювач	Ескіз	Розміри, м
Залізобетонний підножник		а ? 1,8 b?0,4 l ?2,2
Залізобетонна паля		d = 0,25-0,4 l ?5
Сталевий двохстрижньовий: смуга розміром 40х4 мм стрижні діаметром d=10-20 мм		t і 0,5 l = 3-5 з = 3-5

Для захисту від вторинних проявів блискавки повинні бути передбачені наступні заходи:

а) металеві конструкції і корпуси всього устаткування і апаратів, що знаходяться в будівлі, що захищається, повинні бути приєднані до заземлюючого пристрою електроустановок, вказаного в п. 1.7, або до залізобетонного фундаменту будівлі (з урахуванням вимог п. 1.8). Найменші допустимі відстані в землі між цим заземлювачем і заземлювачами захисту від прямих ударів блискавки повинні бути відповідно до п. 2.5;

б) усередині будівель і споруд між трубопроводами і іншими протяжними металевими конструкціями в місцях їх взаємного зближення на відстань менше 10 см через кожні 20 м слід приварювати або припаювати перемички із сталевого дроту діаметром не менше 5 мм або сталевої стрічки перетином не менше 24 мм2, для кабелів з металевими оболонками або бронею перемички повинні виконуватися з гнучкого мідного провідника відповідно до вказівок СНіП 3.05.06-85;

в) у з'єднаннях елементів трубопроводів або інших протяжних металевих предметів повинні бути забезпечені перехідні опори не більше 0,03 Ом на кожен контакт. При неможливості забезпечення контакту з вказаним перехідним опором за допомогою болтових з'єднань необхідний пристрій сталевих перемичок, розміри яких вказані в підпункті "б".

Що стосується конструкції громовідводів, то опори стрижньових громовідводів повинні бути розраховані на механічну міцність як вільно варті конструкцій, а опори тросових громовідводів - з урахуванням натягнення троса і дії на нього вітрових і ожеледних навантажень. З'єднання блискавко-приймачів із струмовідводом і струмовідводів із заземлювачами повинні виконуватися, як правило, зваркою, а при неприпустимості вогняних робіт вирішується виконання болтових з'єднань з перехідним опором не більше 0,05 Ом при обов'язковому щорічному контролі останнього перед початком грозового сезону.

Останнім часом з'явилися нові засоби захисту систем та будівель від блискавки, розглянемо деякі з них детальніше.

Тригерний метод. У грозову хмару запускається ракета, яка тягне за собою заземлений дріт. Ініціюється грозовий розряд на безпечній відстані від об'єкта. у цей спосіб американці захищають космодром на мисі Канаверал перед запуском «човників», а вчені забезпечують «постачання» блискавок у визначене місце з метою проведення детальних досліджень.

Лазерний метод. У хмару скеровують промінь лазера, корпус якого заземлено. Внаслідок іонізації повітря відбувається розряд «хмара-лазер». Такий захист боронить Форт Нокс, де міститься золотий запас США. Ця технологія ще тільки розвивається, довжина штучного каналу розряду досить обмежена.

Нейтралізація зарядів. Навкруги об'єкта встановлюються щогли із системою багатьох загострених електродів, що приєднані до заземлювачів (традиційний же блискавко-приймач має один або декілька загострених чи заокруглених вершечки). Наближення грозової хмари призводить до інтенсивного стікання з електродів зарядів протилежної полярності - електричний вітер. Над об'єктом напинається своєрідний електростатичний екран. Ніякого тобі грому, блискавки (та електромагнітних імпульсів). Цей спосіб ще не дістав загального підтвердження і сприйняття науково-технічною спільнотою.

Активні блискавко-приймачі. Покликані полегшувати ініціювання зустрічного розряду саме з блискавкоприймача, для чого мають на вершечку іонізуючий пристрій (радіоактивний препарат або іскровий проміжок). Ефективність цих блискавкоприймачів продовжує дискутуватися науковою громадою. Слід мати на увазі, що наведені та деякі інші нові способи захисту ще майже не знайшли свого відображення у нормативних документах різних країн.

іонізуючий блискавкозахист освітлення вентиляція

2. Практична частина

Задача 1

Оцінити ефективність природної вентиляції приміщення економічного відділу.

Вихідні дані:

Габарити приміщення:

- довжина, a, м7,2

- ширина, b, м 5,8

- висота, с, м4,0

Кількість працюючих,n 5,0

Розмір кватирки, , м2 0,21

Розмір дверей , м21,85

Висота від центру дверей до центру кватирки, h, м2,2

Розв'язання

Якщо об'єм робочого приміщення, що припадає на кожного працюючого, менше 20м3, необхідний повітрообмін повинен складати не менше на одну особу. При об'ємі 20м3 і більше на одного працюючого повітрообмін повинен складати не менше . При об'ємі 40м3 і більше на одного працюючого за наявності в приміщенні вікон та дверей повітрообмін не лімітується.

Рисунок 2.1 - Схема розрахунку природної вентиляції

Таким чином, необхідний повітрообмін Lн обчислюється за формулою

,(2.1)

де n - кількість працюючих.

Об'єм робочого приміщення на одного працюючого

Тоді повітрообмін повинен складати не менше

Фактичний повітрообмін у відділі здійснюється за допомогою природної вентиляції як неорганізовано - через різні нещільності у віконних і дверних прорізах, так і організовано - через кватирку у віконному прорізі.

Об'ємна вага повітря визначається за формулою

,(2.2)

де - барометричний тиск, мм рт.ст., в розрахунках береться таким:

;

- температура повітря у градусах Кельвіна.

Для економічного відділу, в якому виконується легка робота відповідно до ГОСТу 12.1.005-88 для теплого періоду року, температура повітря повинна бути не вище +28?С, або T=301 К, для холодного періоду року відповідно t=17?С, або T=290 К.

Для повітря зовні приміщення температура визначається за СНиП 2.04.05-91:

для теплого періоду: t = 24?С, T = 297 К;

для холодного періоду: t = -11?С, T = 262 К.

- відповідно об'ємна вага повітря зовні та всередині приміщення, .

Тоді для теплого періоду:

для холодного періоду:

- тепловий напір, під дією якого буде виходити повітря з кватирки, :

(2.3)

де - висота від площини рівних тисків до центру кватирки (рис.2.1).

Її можна визначити з наступного співвідношення: відстані від площини рівних тисків до центрів нижніх і верхніх прорізів відповідно та , обернено пропорційні квадратам площ цих прорізів Sдв та Fкв, тобто

.



З геометричних розмірів приміщення

,

де - висота між центрами нижніх та верхніх прорізів.

Таким чином, з системи двох рівнянь з двома невідомими знаходимо (дивись рис. 2.1).

для теплого періоду,

для холодного періоду.

- швидкість виходу повітря через кватирку, .

Її можна розрахувати за формулою

,(2.4)

де - прискорення вільного падіння,

для теплого періоду,

для холодного періоду.

Фактичний повітрообмін , , обчислюється за формулою

(2.5)

де - площа кватирки, через яку буде виходити повітря, м2;

- коефіцієнт витрат повітря.

для теплого періоду,

для холодного періоду.

Так як , тоді ,

Визначивши фактичний повітрообмін і порівнявши його з необхідним, можна зробити висновок, що природна вентиляція ефективна. Але той факт, що для холодного періоду при , тобто фактичний повітрообмін набагато перевищує необхідний, що може викликати переохолодження працюючих, можна рекомендувати скорочення часу провітрювання приміщення пропорційно перевищенню фактичного повітрообміну над необхідним.

Задача 2

Перевірити достатність природного освітлення у відділі. Вихідні дані:

Габарити приміщення:

- довжина, А, м7,2

- ширина, Б, м 5,8

- висота, H, м4,0

Розміри віконного прорізу

- висота В, м2,8

- ширина, D, м 2,0

Кількість вікон, m2

Висота від підлоги до підвіконня, м0,7

Вікна розташовані вздовж меншої стіни+

Середньозважений коефіцієнт відбиття внутрішніх поверхонь0,4

Найбільша відстань від вікна робочого місця, l, м6

Розв'язання

При дослідженні достатності природного освітлення необхідно відповісти на запитання: чи відповідає фактичне значення природного освітлення нормативному за СНиП II-4-79.

Нормоване значення коефіцієнта природного освітлення (КПО) для четвертого світлового поясу України, еIV, визначається, %, за формулою

,(2.6)

де - нормоване значення КПО для III світлового поясу за СНиП II-4-79. Для більшості адміністративно-управлінських приміщень, у яких виконуються роботи III розряду (середньої точності), для бокового освітлення

- коефіцієнт світлового клімату (для України m = 0,9);

- коефіцієнт сонячності. Для географічної широти м. Суми розташоване в межах 0,75-1,0.

Cкладемо розрахункову схему, дотримуючись пропорції розмірів (рис. 2.2): Фактичне значення коефіцієнта природного освітлення для досліджуваного приміщення можна вивести з формули

,(2.7)

Рисунок 2.2 - Схема розрахунку природного освітлення

звідки

,(2.8)

де - площа усіх вікон у приміщенні, м2;

- площа підлоги приміщення, м2;

- загальний коефіцієнт світлопроникності віконного прорізу. Для віконних прорізів адміністративно-управлінських будівель, які не обладнані сонцезахисними пристроями, ;

- коефіцієнт, який враховує відбиття світла від внутрішніх поверхонь приміщення. Його значення залежить від розмірів приміщення (довжини і ширини), глибини приміщення (відстані від вікна до протилежної йому стінки), висоти від верху вікна до рівня робочої поверхні ,відстані розрахункової точки від вікна, середньозваженого коефіцієнта відбиття світла від стін, стелі, підлоги, . Для світлих приміщень із світлими меблями ссг можна орієнтовно взяти таким, що дорівнює 0,5, для темних - 0,3, для посередніх між ними - 0,4. За умовою

Із підрахунків співвідношень знайдемо необхідні нам коефіцієнти.

1) Відношення довжини приміщення до його глибини;

2) Відношення глибини приміщення до висоти від рівня умовної робочої поверхні до верху вікна;

- висота від рівня умовної робочої поверхні до верху вікна.

3) Відношення відстані розрахункової точки від зовнішньої стіни до глибини приміщення:



Визначаємо за таблицями значення коефіцієнта r₁ при боковому однобічному освітленні:

- світлова характеристика вікна вибирається з таблиці;

- коефіцієнт, що враховує затемнення вікон іншими будинками, якщо будинків немає, то ;

- коефіцієнт запасу, .

Порівнюючи значення нормованого коефіцієнта природного освітлення і фактичного освітлення можна зробити висновок, що природне освітлення ефективне.

Задача 3

Дослідити достатність штучного освітлення відділу.

Вхідні дані. Габарити приміщення:

- довжина, a, м7,2

- ширина, b, м 5,8

- висота, с, м4,0

Вид джерела світла - лампа розжарювання

Система освітлення - загальна в системі комбінованого

Кількість світильників, N8

Кількість ламп у світильнику, n1

Потужність однієї лампи, Вт75

Технічні характеристики джерела штучного світла:

Світловий потік лампи розжарювання

БК 215-225-100, Fл, лм1450

Недостатні для розрахунку дані взяти самостійно та обґрунтовано з довідника: Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования электрического освещения. - М.: Энергия, 1976.

Розв'язання

Для оцінки ефективності штучного освітлення в приміщенні необхідно порівняти значення фактичного освітлення та нормованого значення за СНиП ІІ-4-79.

Нормоване значення освітлення для економічного відділу при загальному освітленні за СНиП ІІ-4-79 складає при використанні ламп накалювання - 200 лк.

При комбінованому освітленні частка загального освітлення в системі комбінованого повинна складати 10% норми для комбінованого освітлення, але не менше 50 лк при використанні ламп розжарювання.

Значення фактичного освітлення, лк, у відділі можна знайти за допомогою методу коефіцієнта використання світлового потоку з формули

,(2.9)

звідки

, лк,(2.10)

де - світловий потік однієї лампи, лм.;

- коефіцієнт використання світлового потоку. Для світильників, які використовуються в адміністративних будівлях для традиційних розмірів приміщення і кольорового оздоблення, може набувати значення в межах зв = 0,4-0,6;

- кількість світильників, шт.

- кількість ламп у світильнику, шт.;

- площа приміщення, м2;

- коефіцієнт запасу, ;

- коефіцієнт нерівномірності освітлення: для ламп розжар. .

Допустимим відхиленням фактичного освітлення від нормативного є +20% -10%.

Порівнюючи нормативне значення освітленості з фактичним і враховуючи допустимі відсотки відхилення, робимо висновок, що штучне освітлення у відділі не ефективне. Якщо використовувати 9 світильників, а не 8 і по 2 лампи в кожному світильнику, тоді штучне освітлення буде ефективним:

Задану у вихідних даних кількість світильників необхідно розмістити рівномірно по площі приміщення, по можливості по сторонах квадрата, виконуючи такі умови: сторона квадрата , де - висота підвісу світильника над робочою площиною, яку можна визначити як різницю між висотою приміщення і стандартною висотою розміщення над підлогою робочої площини, що дорівнює 0,8 м, та висотою підвісу світильника . Відстань від світильника до стіни бажано витримувати в межах l = 0,30,5L;

Розміщення світильників у приміщенні покажемо на рис. 2.3.

Рисунок 2.3 - Схема розміщення світильників

Пояснимо схему:

А-довжина приміщення;

Б-ширина приміщення;

Задача 4

Розрахувати заземлення для стаціонарної установки. Заземлювачі заглиблені і розміщені в один ряд (глибина закладання )

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2.4 - Схема заземлення

Вихідні дані

Вид заземлювача - труба

Довжина заземлювача, , см - 220

Діаметр заземлювача, dтр, - см - 4

Ширина з'єднувальної смуги, - см - 5

Ґрунт - чорнозем

Кліматична зона - ІІІ

Розв'язання

1. У відповідності до вимог пуе визначається допустимий опір розтіканню струму в заземленні Rз. Для мереж з напругою до 1000 В можна взяти Rз = 4 Ом.

2. Визначаємо питомий опір ґрунту ,який рекомендовано для розрахунків, .

3. Визначаємо підвищувальні коефіцієнти для труб вертикальних заземлювачів та для з'єднувальної полоси , які враховують зміну опору ґрунту в різні пори року залежно від наявності опадів.

4. Визначаємо питомий розрахунковий опір ґрунту для вертикальних електродів з урахуванням несприятливих умов за допомогою підвищувального коефіцієнта:

.

5. Визначаємо питомий розрахунковий опір ґрунту для горизонтального заземлювача (з'єднувальної смуги):

.

6. Визначаємо відстань від поверхні землі до середини вертикального заземлювача (див. рис. 2.4)



, см,

де - глибина заглиблення труб, см;

- довжина вертикального заземлювача.

7. Визначаємо опір розтіканню струму для одиночного вертикального заземлювача, який розташований нижче від поверхні землі

8. Визначаємо відстань між вертикальними заземлювачами hст. із співвідношення. Для стаціонарних заглиблених заземлювачів це співвідношення береться таким: с = 1.

.

9. Визначаємо необхідну кількість вертикальних заземлювачів без урахування коефіцієнта екранування

10. Визначаємо коефіцієнт екранування труб при числі труб .

11 Визначаємо необхідну кількість вертикальних заземлювачів з урахуванням коефіцієнта екранування:

.

12. Визначаємо розрахунковий опір розтіканню струму при взятому числі вертикальних заземлювачів :

.

13. Визначаємо довжину з'єднувальної смуги

14. Визначаємо опір розтіканню струму в з'єднувальній смузі:

де - глибина заглиблення вертикальних заземлювачів, см;

- ширина з'єднувальної смуги, см.

15. Визначаємо коефіцієнт екранування для з'єднувальної смуги.

16. Визначаємо розрахунковий опір для розтікання електричного струму в з'єднувальній смузі з урахуванням коефіцієнта екранування (:

.

17. Визначаємо загальний розрахунковий теоретичний опір розтіканню струму від вертикальних заземлювачів та з'єднувальної смуги:

Остаточний результат повинен бути близьким до значень Rз. Бачимо, що

.



ЛІТЕРАТУРА

1. Кобевник В.Ф. Охрана труда. Киев “Выща школа” 1990 год.

2. Юдина Е.Я. Охрана труда в машиностроении. Москва “Машиностроение” 1983 год.

3. Г.В. Бектобеков, Н.Н. Борисова, В.И. Коротков и др. Справочная книга по оране труда в машиностроении. Под ред. О.Н. Русака. - Л.: “Машиностроение” 1989 год.

4. Методичні вказівки для виконання контрольної роботи з курсу “Основи охорони праці” для студентів всіх спеціальностей заочної форми навчання. За ред. Н.В. Лісогуба. - Суми: СумДУ, 2005 рік.

5. http://uk.wikipedia.org/

Размещено на Allbest.ru