Источник бесперебойного питания

Техническое обоснование структурной схемы и разработка универсального источника бесперебойного питания с цифровым управлением. Электрический расчет силовых элементов и структурной схемы Line-interractive устройства. Расчет себестоимости блока питания.

Рубрика Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 09.07.2013
Размер файла 883,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

(2.9.47)

Толщину пакетов вычислим по формулам:

(2.9.48)

Площадь сечения стержня:

(2.9.49)

Активное сечение стержня:

(2.9.50)

где - коэффициент заполнения сталью.

Действующее значение индукции в стержне:

(2.9.51)

Активная площадь сечения ярма:

(2.9.52)

где - коэффициент усиления ярма;

Геометрические размеры прямоугольного ярма: Ширина ярма:

(2.9.53)

Высота ярма:

(2.9.54)

Индукция в ярме:

(2.9.55)

Окончательные размеры сердечника:

Длина стержня:

(2.9.56)

Расстояние между осями соседних стержней:

(2.9.57)

Масса стали стержней:

(2.9.58)

где - плотность стали;

Масса стали ярма:

(2.9.59)

Полная масса стали сердечника:

(2.9.60)

Проверим ранее принятое соотношение:

(2.9.61)

Определим массу стали ярм, приходящуюся на «узлы» сердечника:

(2.9.62)

Для холоднокатаной стали марки 3413,с толщиной листа 0,35, с отжигом после механической обработки, при прямых стыках, потери в углах составляют:

(2.9.62)

где и - удельные потери в 1кг стали сердечника и ярма;

- коэффициент увеличения удельных потерь за счёт отклонения магнитного потока от направления прокатки;

Полные потери в стали сердечника:

(2.9.63)

Коэффициент полезного действия трансформатора в номинальном режиме:

(2.9.64)

Температура нагрева обмоток трансформатора:

(2.9.65)

где - перепад температуры от внутренних слоёв обмоток к наружным;

- открытая поверхность обмоток;

- коэффициент, учитывающий открытую поверхность катушек;

Размещено на http://www.allbest.ru/

43

- открытая поверхность сердечника трансформатора;

Максимально допустимая температура изоляции обмоточных проводов составляет 155(класс нагревостойкости F) что превышает температуру обмоток в установившемся режиме (62), а следовательно марка провода (ПСД) выбрана правильно.

3. Моделирование работы схемы и ее отдельных узлов

Проведена проверка режимов работы схемы с заданными параметрами в системе PSIM.

3.1 Моделирование блока инвертора

Исходные данные схемы инвертора:

5) Un=220 B - выходное линейное напряжение;

6) Рн = 1кВт - Мощность преобразователя;

7) Cos H1 - коэффициент мощности нагрузки;

8) FP=10 кГц - диапазон рабочих частот инвертора.

9) - номинальный ток инвертора

10) - номинальное напряжение на входе инвертора

Модель блока инвертора (рисунке 3.1.1):

Рисунок 3.1.2 - Модель блока инвертора

Диаграммы работы схемы:

Рисунок 3.1.3 - Диаграммы сигнала управления транзисторами.

Рисунок 3.1.4 - Графики напряжения и тока на выходе инвертора.

Моделирование блока выпрямителя

Исходные данные для схемы выпрямителя:

- выходное напряжение выпрямителя

- среднее значение тока вентильного элемента

Модель блока выпрямителя:

Рисунок 3.2.1 - Модель блока выпрямителя

Диаграммы работы выпрямителя:

Рисунок 3.2.2 - Графики тока сети и напряжения на выходе выпрямителя

3.3 Моделирование блока выпрямителя с корректором

Исходные данные схемы корректора:

fin - 50 Гц - входная частота корректора.

7,4А - пиковое значение тока дросселя

1,6кВт - выходная мощность

з =0,9…0,95 - КПД корректора

Модель блока выпрямителя с корректором (рисунок 3.3.1):

Рисунок 3.3.2 - Модель блока выпрямителя с корректором

Диаграммы работы схемы:

Рисунок 3.3.3 - Графики тока сети и выходного напряжения

Напряжение стабилизируется корректором на уровне 400 В.

Рисунок 3.3.4 - Импульсы управления транзистором

Рисунок 3.3.5 - График тока нагрузки

3.4 Моделирование схемы АБП

Далее проведем моделирование всей схемы.

Модель агрегата бесперебойного питания (рисунок 3.4.1)

Рисунок 3.4.2 - Модель агрегата бесперебойного питания

Рисунок 3.4.3 - Графики тока сети напряжения на выходе корректора коэффициента мощности.

Рисунок 3.4.4- График напряжения на выходе инвертора

4. Технико-экономический расчет источника бесперебойного питания

Целью данного раздела дипломного проекта является выполнение необходимых расчетов организационно-экономических показателей. Данный раздел включает: 1. Расчет себестоимости устройства. 2. Определение цены устройства. 3. Оценка уровня качества устройства. 4. Определение цены потребления. 5. Определение рыночной цены. 6. Прогноз сбыта. 7. Прибыль от реализации.

Экономический расчет будем проводить с учетом того, что производство устройства является мелкосерийным.

4.1 Анализ рынка

Блок бесперебойного питания предназначен для питания разнообразной электрической и электронной аппаратуры стабилизированным напряжением 220В, в том числе устройств охранной, пожарной и охранно-пожарной сигнализации, питание аппаратуры на АТС, питание персональных компьютеров. Преимуществами новой разработки является высокий КПД и большая выходная мощность. Возможные объемы продажи изделия приблизительно 1000 шт. в год. Ближайшим аналогом данного блока является блок питания PW1115 фирмы Powerware, его мы и берем за базовое изделие.

4.2 Расчет уровня качества

4.2.1 Основные технические параметры устройства

Технические параметры характеризуют качество изделия. Качество - совокупность свойств, которые делают его способным выполнять заданные функции, тем самым удовлетворять соответствующие рыночные требования. Конкурентоспособность - это степень соответствия товара в данной рыночной ситуации по техническим, экономическим, эксплуатационным характеристикам. Основными показателями данного изделия является:

1. Выходное напряжение.

2. Коэффициент полезного действия.

3. Выходная мощность.

4. Частота сети.

5. Выходной ток.

4.2.2 Определение важности каждого показателя

Следующим этапом, после выбора более важных показателей, является ранжирование показателей по степени их важности. Самому важному присваивается ранг 1, менее важному ранг 2 и так далее.

Результаты занесем в таблицу 4.2.1

Таблица 4.2.1 Показатели ранжирования по степени важности

Показатель

Ранг показателя, на мнение эксперта

1

2

3

4

5

Выходное напряжение

4

3

4

3

3

Коэффициент полезного действия

2

1.5

1

2

1

Выходная мощность

3

4

2,5

4

4

Частота сети

1

1.5

2,5

1

2

Выходной ток

5

5

5

5

5

Всего

15

15

15

15

15

В качестве базового изделия возьмем блок бесперебойного питания PW1115 фирмы Powerware. Результаты расчетов сведем в таблицу 4.2.2.

Таблица 4.2.2 Результаты расчетов

Название показателя

Значение базового показателя

Значение нового показателя

Улучшение показателя

Выходное напряжение, В

0...24

0... 30

1.25

Коэффициент полезного действия

0.85

0.89

1,05

Выходная мощность, Вт

240

300

1.25

Частота сети, Гц

50...60

50...60

1.0

Выходной ток, А

10

10

1.0

4.3 Расчет себестоимости устройства

Согласно ТЗ, производство источника бесперебойного питания - мелкосерийное, поэтому будем пользоваться соответствующими нормативами и методикой.

4.3.1 Расчет затрат на приобретение материалов.

Расходы на приобретение материалов вычисляются на основании норм их расходования и цен, с учетом транспортно-заготовительных расходов. Расчет по стоимости материалов занесен в таблицу 4.3.1

Данные взяты с сайтов http://www.stroyportal.ru, http://e-snab.tiu.ru, http://www.splyse.ru,

Таблица 4.3.1 Стоимость материалов

Наименование материала

Стандарт,

марка

Единица измер.

Норма расхода на одно изделие

Цена за ед., руб

Сума, руб

Припой

ПОС-61

кг

0.30

1805

542

Стекло-текстолит фольгированный

FR-4

кг

0.7

129

91

Провод монтажный

МГШВ-0.75

м

1

4

4

Провод монтажный

МГШВ-0.5

м

1,5

3

4.5

Провод монтажный

МГШВ-0.35

м

0.7

2

1.4

Провод монтажный

МГШВ-1,5

м

1.5

6

9

Железо оцинкованное

Ст3-1.5

кг

1

26

26

Алюминий

Амг-3

кг

3.1

19

59

Флюс

ФС-1

кг

0.10

25

2.5

Лак

кг

0.1

32

3.2

Краска

ПФ-115

кг

0.35

49

17.2

Итого

759,8

Неучтенные материалы,5%

16

Транспортно-заготовительные работы , 10%

76

Всего

873,8

4.3.2 Расчет расходов на покупные изделия и полуфабрикаты

В данную статью включается стоимость готовых изделий, приобретенных для укомплектовки блока питания. Покупные изделия определяются по схеме электрической принципиальной. Расчеты занесены в таблицу 4.3.2

Таблица 4.3.2 Покупные изделия

Наименование

Марка

Кол-во

Цена, руб.

Сумма, руб.

Конденсаторы

К50-86-630В-680мкФ

1

137

137

К78-29а630/450В5мкФ

1

342

342

Микросхемы

UC3854

1

64

64

ДЖИЦ.687253.231

1

150

150

ДЖИЦ.687253.435

1

145

145

ДЖИЦ.301411.107

1

165

165

Транзистор

КУ714В

8

64

512

ТО232-25

4

450

1800

IRG4BC20F

4

24

96

М2ТКИ-25-06

1

750

750

HGTG18N120

5

162

810

Диод

HER605

1

25

25

Дроссель

ED3N- 1.0Мг/10А

1

3581

3581

ED3N- 3.5/6.0

1

4302

4302

Трансформатор

220/220В 5А

1

21850

21850

Разъемы

WF-4

10

10

100

WF-8

1

10

10

WF-16

1

10

10

WF-24

1

10

10

Выключатель

АВВ S252-C16

1

260

260

Аккумулятор

GP1272 12В 7Ач

1

550

550

Вентиляторы

JF-1225S1H

1

236

236

JA-0825S22H

1

250

250

Итого

36155

Транспортно-заготовительные работы.10%

3616

Всего

39771

4.3.3 Расчет основной заработной платы

Потери по данной статье рассчитываются по каждому виду работ, в зависимости от нормы времени и почасовой тарифной ставки рабочих.

Сз.о.тіtші (4.3.1)

где: Сті- почасовая тарифная ставка. tі - время на одну операцию.

Нормы времени на операциях были взяты из технологических карт. Перечень работ отвечает технологическому процессу производства изделия. Нормы времени для монтажных и сборочных работ определяются типичными нормами времени на сборочно-монтажные работы, -- таблица4.3.3.

Таблица 4.3.3 Основная заработная плата

Название работ

Тариф. разряд

Часовая тарифная ставка, руб./час.

Норма времени, час.

Сумма

зарплаты, руб.

1

Заготовительные

3

70

15

1050

2

Сверлильные

3

65

30

1950

3

Монтажные

4

85

45

3824

4

Сборочные

5

95

25

2375

5

Маркировочные

3

50

20

1000

6

Регулировочные

5

70

35

2450

Итого

12649

Доплаты и надбавки (20%-60%)

5060

Всего

17709

4.3.4 Дополнительная заработная плата рабочих

Расходы по этой статье определяются в процентах от основной заработной платы. Ориентировочная величина норматива дополнительной заработной платы для приборостроительных предприятий может быть принята в размере 30-40 %.

Сз.буд.=0.30Сз.о. (4.3.3)

где Сз.о.- основная заработная плата.

Сз.буд.=0.3017709=5312.7 руб.

4.3.5 Отчисления от заработной платы

Нормативами отчисления от заработной платы составляют 30% от суммы основной и дополнительной заработной платы.

Сс.с.=0.3( Сз.про + Сз.д) (4.3.4)

Сс.с.=0.3(17709+5312,7) = 6906,5 руб.

4.3.6 Общепроизводственные затраты

Учитывая, что себестоимость изделия определяется на ранних стадиях его проектирования в условиях ограниченной информации относительно технологии производства и расходов на его подготовку, в общепроизводственные расходы включаются, кроме этих расходов, расходы на: освоение основного производства, возмещение износа специальных инструментов и устройств целевого назначения, содержание и эксплуатацию оборудования.

При этом общепроизводственные расходы определяются в процентах к основной заработной плате. При таком комплексном составе общепроизводственных расходов их норматив () достигает 200-300%.

Сз.в.= (2...3)Сз.про (4.3.5)

Сз.в.= 2 17709 = 35418 руб.

Таким образом, производственная себестоимость составляет 109281 руб.

4.3.7 Административные расходы

Эти расходы относятся к себестоимости изделия пропорционально основной заработной плате и на приборостроительных предприятиях они составляют 100-200%:

Сз.г=1Сз.про (4.3.6)

Сз.г=117709= 17709 руб.

4.3.8 Расходы на сбыт

Расходы по этой статье определяются в процентах к производственной себестоимости (обычно 2,5 - 5,0%). Ссбыт = 0.025109281=2732

Сумма по всем нижеприведенным статьям является полной себестоимостью продукции.

Результаты расчета сведем в таблицу 4.3.4.

Таблица 4.3.4 Коммерческие расходы

Статьи расходов

Сумма, руб.

Удельный вес, %

1.

Сырье и материалы.

873,8

6.19

2.

Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты, работы и услуги производственного характера посторонних предприятий.

39771

38.65

3.

Основная заработная плата.

17709

11.5

4.

Дополнительная заработная плата.

5312,7

3.31

5.

Отчисления от заработной платы

6906,5

5.43

6.

Общепроизводственные расходы.

35418

22.11

Производственная себестоимость

109281

86.77

7.

Административные расходы.

17709

11.5

8.

Расходы на сбыт

2732

2.2

Полная себестоимость.

239002

100

Следовательно, полная себестоимость устройства составит: 239002 руб.

4.4 Определение цены изделия

Среди разных методов ценообразования на ранних стадиях проектирования, достаточно распространен метод лимитных цен. При этом определяется верхняя и нижняя граница цены.

4.4.1 Нижняя граница цены

Нижняя граница цены () защищает интересы производителя продукции и предусматривает, что цена должна покрыть расходы производителя, связанные с производством и реализацией продукции, и обеспечить уровень рентабельности не ниже того, что имеет предприятие при производстве уже освоенной продукции.

где: - оптовая цена предприятия, руб.;

- полная себестоимость изделия, руб.;

- нормативный уровень рентабельности, 15%;

- налог на добавочную стоимость, 20%.

Таким образом, получаем:

руб.

.руб.

4.4.2 Верхняя граница цены

Верхняя граница цены () защищает интересы потребителя и определяется той ценой, которую потребитель готов платить за продукцию с лучшим потребительским качеством

(4.4.3)

где: - цена базового изделия, 467800 руб.;

4.4.2 Договорная цена

Договорная цена () может быть установлена по договоренности между производителем и потребителем в интервале между нижней и верхней лимитными ценами.

Из выражения: ,

Значит, выбираем

4.4.3 Определение минимального объема производства продукции

Себестоимость годового выпуска продукции:

где - полная себестоимость единицы продукции, руб;

- условно-сменные расходы =0.65;

- условно-постоянные расходы =0.35;

Х - производственная мощность производства X=150 ед./год;

- годовой объем выпуска продукции =100 ед./год;

Стоимость годового выпуска продукции:

(4.4.5)

Объем продукции, при которой прибыль отсутствует:

Объем продукции, при котором будет достигнут запланированный уровень рентабельности:

Годовая прибыль при достижении запланированного уровня рентабельности составит:

Рис. 4.4.1 Характеристика минимального объема производства продукции.

Вывод

В данном разделе были проведены анализ уровня качества и конкурентной способности источника бесперебойного питания, расчеты себестоимости производства, целесообразности производства, определение цены изделия.

Полная себестоимость составляет 239002 руб..

Нижняя граница цены -

Верхняя граница цены -

Договорная цена -

Объем продукции, при котором прибыль отсутствует - ед.

5. Экологичность и безопасность дипломного проекта

Прибор предназначен для работы в закрытых помещениях при температуре окружающей среды от -10°С до +70°С, и относительной влажности воздуха до 80%. Устройство не рассчитано для работы в средах насыщенных токопроводящей пылью, во взрывоопасной среде, в среде, содержащей едкие пары и газы, в местах, незащищенных от попадания воды на устройство. Не допускается резких толчков и сильных вибраций в целях сохранения целостности элементов схемы и электрического монтажа.

К основным вредным и опасным факторам, что влияют на людей, занятых на производстве радиоэлектронной аппаратуры (далее РЭА), можно отнести:

1. Плохая освещенность рабочей зоны (условия освещенности производственных помещений должны удовлетворять нормам, отмеченным в СНиП II-4-79/85);

2. Повышенные уровни электромагнитных излучений (уровни излучений и полей должны отвечать ГОСТ 12.2.006-87);

3. Опасность поражения электрическим током;

4. Неудовлетворительные параметры микроклимата рабочей зоны в производственных помещениях должны удовлетворять нормам, отмеченным в ГОСТ 12.1.005-88 и ДСН 3.3.6.042-99;

5. Содержание в воздухе рабочей зоны вредных веществ разного характера влияния в концентрациях, что превышают предельно допустимые (гранично-допустимая концентрация (ГДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны должны удовлетворять нормам, отмеченным в ГОСТ 12.1.005-88 и ГОСТ 12.1.007-80);

6. Повышенный уровень шума на рабочем месте (допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах) должен соответствовать санитарным нормам допустимых уровней шума на рабочих местах ДСН 3.3.6.037-99;

7. Повышенная напряженность электрического поля промышленной частоты на рабочем месте (напряженность электрических полей промышленной частоты на рабочих местах должна удовлетворять нормам, отмеченным в ГОСТ 12.1.002-88);

8. Влияние вредных факторов влияния мониторов ПК (ДСанПиН 3.3.2.007-98).

5.1 Опасность поражения электрическим током

Все случаи поражения человека электрическим током в результате электрического удара возможны лишь при замыкании электрической цепи через тело человека или, иначе говоря, при прикосновении человека не менее чем к двум точкам цепи, между которыми существует некоторое напряжение.

Опасность такого прикосновения, оцениваемая значением тока, проходящего через тело человека или же напряжением прикосновения зависит от ряда факторов: схемы замыкания цепи тока через тело человека, напряжение сети, режима ее нейтрали (т.е. заземлена или изолирована нейтрали), степени изоляции токоведущих частей от земли, а также от значения емкости токоведущих частей относительно земли.

Следовательно, указанная опасность не является однозначной. В одних случаях замыкание цепи тока через тело человека будет сопровождаться прохождением через него малых токов и окажется неопасным, в других - токи могут достигать больших значений, способных вызвать смертельное поражение человека.

Наиболее типичным являются два случая замыкания цепи тока через тело человека: когда человек касается одновременно двух проводов (двухфазное прикосновение) и когда он касается лишь одного провода (однофазное прикосновение).

Основными причинами несчастных случаев от электрического тока является следующее:

1.Случайное прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением. Это может быть в результате: ошибочных действий при производстве работ вблизи или непосредственно на частях, находящихся под напряжением, неисправности защитных средств, посредством которых пострадавший прикасается к токоведущим частям.

2.Появление напряжения на конструктивных металлических частях
электрооборудования, которое нормально не находятся под напряжением, на корпусах, кожухах, ограждениях. Напряжение на этих частях может появиться как результат: повреждения изоляции токоведущих частей электрооборудования (вследствие механических воздействий электрического пробоя, естественного старения и т.п.); падения провода, находящегося под напряжением, на конструктивные части электрооборудования; замыкания фазы сети на землю.

3.Появление напряжения на отключенных токоведущих частях, на которых производится работа. Это может быть в результате: ошибочного включения отключенной установки под напряжением; замыкания между отключенным и находящимся под напряжением токоведущими частями; разряда молнии непосредственно в электроустановку или вблизи нее; наведения напряжения от влияния соседних электроустановок, находящихся в работе.

Действие электрического тока на живую ткань в отличии от действия

других материальных факторов (пар, химические вещества, излучения и т.п.) носит своеобразный и разносторонний характер. В самом деле, проходя через организм человека, электрический ток производит термическое и электрическое действия, являющиеся обычными физико-химическими процессами, присущими как живой, так и неживой материи, одновременно электрический ток производит и биологическое действие, которое является особым специфическим процессом, свойственным лишь живой ткани.

Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве до высокой температуры кровеносных сосудов, нервов, сердца, мозга и других органов дыхания, что вызывает в них серьезные функциональные расстройства.

Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, в том числе и крови, что вызывает значительные нарушения их физико-химического состава.

Биологическое действие тока проявляется в раздражении и возбуждении, живых тканей организма, а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями.

Поражение электрическим током организма человека может быть в виде электрического удара или электрической травмы. При этом поражаются внутренние органы человеческого организма: легкие, сердце, центральная нервная система и др. Последние исследования в области воздействия электрического тока на организм человека показали, что электрический удар нарушает ритм сердечной деятельности, с поражением нервов сердечной мышцы.

Электрический ожог - самая распространенная электротравма: ожоги возникают у большей части пострадавших от электрического тока.

Электрические ожоги возникают при непосредственном тепловом действии тока на организм человека, особенно при перекрытии электрической дугой в установках с напряжением выше 1000 В, в также в результате прикосновения к сильно нагретым током частям электрооборудования.

В зависимости от условий возникновения различают два основных вида ожога: токовый (или контактный), возникающий при прохождении тока непосредственно через тело человека в результате контакта человека с токоведущей частью, дуговой обусловленный воздействием на тело человека электрической дуги.

Электрические знаки, именуемые знаками тока или электрическими метками, представляют собой резко очерченные пятна серого или бледно_желтого цвета на поверхности тела человека, подвергшегося действию тока.

Такие электротравмы протекают безболезненно и оканчиваются в большинстве случаев благополучно.

Металлизация кожи - проникновение в верхние слои кожи мельчайших частичек - металла, расплавившегося под действием электрической дуги.

Поверхность поврежденного участка кожи становится шероховатой и жесткой. Такое явление встречается при коротких замыканиях, отключениях разъединителей и рубильников под нагрузкой и т.п.

Механические повреждения являются следствием резких непроизвольных сокращений мышц под действием тока, проходящего через человека. В результате могут произойти разрывы сухожилий, кожи, кровеносных сосудов и нервной ткани, могут иметь место вывихи суставов и даже переломы костей.

Электроофтальмия - воспаление наружных оболочек глаз - роговицы и конъюктивы (слизистой оболочки, покрывающей глазное яблоко), возникающее в результате воздействия мощного потока ультрафиолетовых лучей, которые энергично поглощаются клетками организма и вызывают в них химические изменения. Такое облучение возможно при наличии электрической дуги, которая является источником интенсивного излучения не только видимого света, но и ультрафиолетовых лучей.

При небольшом времени облучения протекает очень болезненно, но не дает тяжелых осложнений.

При поражении человека электрическим током основным поражающим фактором является ток, проходящий через его тело. При этом степень отрицательного воздействия тока на организм человека увеличивается с ростом тока. Вместе с тем исход поражения определяется и длительностью воздействия тока, его частотой, а также другими факторами. Тело человека является проводником электрического тока. Однако проводимость живой ткани в отличии от обычных проводников обусловлена не только ее физическими свойствами, но и сложнейшими биохимическими и биофизическими процессами, присущими лишь живой материи. В результате сопротивление тела человека является переменной величиной, имеющей нелинейную зависимость от множества факторов, в том числе от состояния кожи, параметров электрической цепи, физиологических факторов и состояния окружающей среды.

Поэтому порезы, царапины, ссадины и другие микротравмы могут снизить сопротивление тела человека до значения, близкого к значению его внутреннего сопротивления, что безусловно увеличивает опасность поражения человека током. Увлажнение кожи также понижает ее сопротивление.

Практикой и опытами установлено, что путь прохождения тока в теле человека играет существенную роль в исходе поражения. Так если на пути тока оказывается жизненно важные органы - сердце, легкие, головной мозг, то опасность поражения весьма велика, поскольку ток воздействует непосредственно на эти органы.

Известно также, что опасность поражения растет вместе с ростом тока, проходящего через человека, поэтому следует ожидать, что увеличение частоты ведет к повышению этой опасности.

Практикой установлено, что вполне здоровые и физически крепкие люди легче переносят электрические удары, чем больные и слабые. Повышенной восприимчивостью к электрическому току обладают лица, страдающие рядом заболеваний в первую очередь болезнями кожи, легких, нервными болезнями и др.

Первая помощь при поражении электрическим током состоит из двух этапов: освобождения пострадавшего от действия тока и оказание ему доврачебной медицинской помощи. Поскольку исход поражения током зависит от длительности прохождения его через человека, очень важно быстрее освободить пострадавшего от тока и как можно быстрее приступить к оказанию медицинской помощи пострадавшему, в том числе и при смертельном поражении, поскольку период клинической смерти продолжается всего лишь несколько минут. Во всех случаях поражения человека током необходимо, не прерывать оказание ему первой помощи

Прикосновение к токоведущим частям, находящимся под напряжением, вызывает в большинстве случаев непроизвольное судорожное сокращение мышц и общее возбуждение, которое может привести к нарушению и даже полному прекращению деятельности органов дыхания и кровообращения. Если пострадавший держит провод руками, его пальцы так сильно сжимаются, что высвободить провод из его рук становится невозможным. Поэтому первым действием оказывающего помощь должно быть немедленное отключение той части электроустановки, которой касается пострадавший. Отключение производится с помощью выключателей, рубильника или другого отключающего аппарата. Если установку отключить достаточно быстро нельзя, необходимо принять иные меры к освобождению пострадавшего от действия электрического тока. Во всех случаях оказывающий помощь не должен прикасаться к пострадавшему без надлежащих мер предосторожности, так как это опасно для жизни. Он должен следить за тем, чтобы самому не оказаться в контакте с токоведущей частью.

Для отделения пострадавшего от токоведущих частей или провода напряжением до 1000 В следует воспользоваться канатом, палкой, доской или каким - либо другим сухим предметом, не проводящим электрический ток. Можно также оттянуть его за одежду (если она сухая и отстает от тела), избегая при этом прикосновения к окружающим металлическим предметам и частям тела пострадавшего, не прикрытым одеждой.

Оттаскивая пострадавшего за ноги, оказывающий помощь не должен
касаться его обуви или одежды без хорошей изоляции своих рук, т.к. обувь и одежда могут быть сырыми и являться проводником электрического тока.

Для изоляции рук оказывающий помощь, особенно если ему необходимо коснуться тела пострадавшего, не прикрытого одеждой должен надеть диэлектрические перчатки или обмотать руку шарфом, надеть на нее суконную фуражку, натянуть на руку рукав пиджака или пальто, накинуть на пострадавшего резиновый коврик или просто сухую материю. Можно также изолировать себя, встав на резиновый коврик, сухую доску.

При отделении пострадавшего от токоведущих частей рекомендуется действовать одной рукой, держа вторую в кармане или за спиной.

Если электрический ток проходит в землю через пострадавшего, и он судорожно сжимает в руке один токоведущий элемент, проще прервать ток, отделив пострадавшего от земли (подсунув под него сухую доску, оттащить за одежду), соблюдая при этом указанные выше меры предосторожности как по отношению к самому себе, так и по отношению к пострадавшему. Можно также перерубить провода топором с сухой деревянной рукояткой или перекусить их инструментом с изолированными рукоятками. Перерубать или перекусывать провода необходимо по фазно, т.е. каждый провод в отдельности, при этом рекомендуется по возможности стоять на сухих досках, резиновом коврике и т.д.

Эксплуатация устройства должна осуществляться после ознакомления обслуживающего персонала с техническим описанием и инструкцией по эксплуатации.

Устройство должно обслуживаться персоналом, имеющим квалификационную группу по технике безопасности не ниже II в соответствии с "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей".

При эксплуатации устройства необходимо соблюдать "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей" и "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" для установок напряжением до 1000 В, утвержденных Госэлектронадзором.

В процессе эксплуатации электроустановок нередко возникают условия, при которых даже самое совершенное конструктивное исполнение установок не обеспечивает безопасности работающего, и поэтому требуется применение специальных защитных средств - приборов, аппаратов, переносных и перевозимых приспособлений и устройств, служащих для защиты персонала, работающего в электроустановках, от поражения электрическим током, воздействия электрической дуги, электрического поля, продуктов горения и газоотделения и т.п.

Все работы по монтажу, демонтажу и восстановительному ремонтному необходимо выполнять при отключенном напряжении питания.

Опасность поражения электрическим током среди прочих опасностей отличается тем, что человек не в состоянии без специальных приборов обнаружить наличие напряжения дистанционно, как, например, движущиеся части, раскаленные объекты, открытые люки и т.п.

Для предупреждения поражения электрическим током предусматривается:

- заземление всех металлических нетоковедущих частей оборудования, контрольно-измерительной аппаратуры, которая может оказаться под напряжением;

- укрытие всех электрических соединений и проводов, исключающее возможность повреждения изоляции;

- ограждение не изолированных токоведущих частей оборудования и контрольно-измерительной аппаратуры.

Выявление всех дефектов в электросхеме и их устранение производится после снятия напряжения со всего устройства и проверки отсутствия остаточных зарядов с помощью заземленного разрядника.

В целях предупреждения несчастных случаев при эксплуатации установки должны выполняться следующие меры безопасности:

- запрещается работа при отсутствии надежного заземления;

- запрещается работа при неисправных блокировочных контактах;

- настройку, чистку, ремонт устройства производить только при отключении от питающей сети, не менее чем через 1 минуту после отключения;

- при работе соблюдать правила по технике безопасности с напряжением до 1000В;

- к работе с аппаратурой допускаются лица, имеющие допуск к самостоятельной работе на электроустановках с напряжением до 1000В и знакомые с инструкцией по технике безопасности;

- запрещается на ощупь проверять наличие напряжения и нагрев токоведущих частей схемы;

- применять для соединения приборов провода с поврежденной изоляцией;

- производить установку в оборудование, находящееся под напряжением;

- заменять предохранители во включенном устройстве;

- измерять напряжения и токи переносными приборами с неизолированным щупом.

Защитное заземление является наиболее распространенной и в то же время весьма эффективной и простой мерой защиты от поражения током при появлении напряжения на металлических нетоковедущих частях. Защитное заземление - преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам (индукционное влияние соединенных токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т.д.).

Замыкание на корпус или точнее электрическое замыкание на корпус это случайное электрическое соединение токоведущей части с металлическим нетоковедущими частями электроустановки. Замыкание на корпус может быть результатом, например, случайного касания токоведущей части корпуса машины, повреждения изоляции, падения провода, находящегося под напряжением, на токоведущие металлические части и т.п. Назначение защитного заземления - устранение опасности поражения током в случае прикосновения к корпусу и другим нетоковедущим металлическим частям электроустановки, оказавшимся под напряжением.

Принцип действия защитного заземления - снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус, и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (за счет уменьшения сопротивления заземления), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (за счет подъема потенциала основания, на котором стоит человек, до значения близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

Область применения защитного заземления:

сети до 1000 В переменного тока трехфазные, трехпроводные с изо- лированной нейтралью, однофазные двухпроводные, изолированные от земли, а также постоянного тока двухпроводные с изолированной средней точкой обмоток источника тока;

сети выше 1000 В переменного и постоянного тока с любым режимом нейтральной или средней точек обмоток источников тока.

5.2 Пожарная безопасность помещения

По применяемым материалам, определяющим категорию производства, по степени пожарной опасности и классу помещения, по исполнению электрооборудования производственные участки изготовления печатных плат должны соответствовать действующему “Межотраслевому перечню категорий производств и классов зон подразделений предприятий по взрывной, взрывопожарной опасности”.

Для предупреждения пожара предусматривается наличие:

- автоматической сигнализации в помещениях, сообщающей о присутствии в воздухе взрывных концентраций горючих паров и их смесей;

- первичных средств пожаротушения на производственных участках, в помещениях (песок, ведра, огнетушители углекислотные типа ОУ-5, ОУ-3 ГОСТ 7376-79).

Для устранения причин пожаров и взрывов на производстве проводятся различные профилактические мероприятия:

- технические,

- эксплуатационные,

- организационные,

- режимные.

К техническим мероприятиям относится соблюдение противопожарных норм при проектировании и сооружении зданий, устройстве отопления и вентиляции, выборе и монтаже электрооборудования, а также устройстве защиты от электрических разрядов и др.

Эксплуатационные мероприятия предусматривают правильную техническую эксплуатацию производственных агрегатов, правильное содержание зданий и территорий предприятий.

К организационным мероприятиям относятся обучение производственного персонала противопожарным правилам, издание необходимых инструкций по противопожарной технике.

Режимными мероприятиями являются ограничение или запрещение в пожароопасных местах применение открытого огня, курение и т.д.

На производственных участках изготовления печатных плат возможно получение химических ожогов.

Для защиты персонала необходимо иметь надежные средства защиты. Индивидуальные средства защиты предназначены для защиты человека во время работы от воздействия внешней среды. Для предохранения от попадания серной кислоты, щелочи и электролита на кожу все работы с ними выполняют в специальном костюме, резиновом фартуке, резиновых перчатках и сапогах, защитных очках.

При химических ожогах медицинская помощь выполняется на месте происшествия. При таких ожогах (ожоги кислотами и щелочами) глубина повреждения тканей в значительной мере зависит от длительности воздействия химического вещества. Важно как можно скорее уменьшить концентрацию химического вещества и время его воздействия. Для этого пораженное место сразу же промывают большим количеством проточной холодной воды из - под. крана, из резинового шланга или ведра в течении 12-20 мин.

Если кислота или щелочь попала на кожу через одежду, сначала ее смывают водой с одежды, а потом осторожно разрезают и снимают с пострадавшего мокрую одежду.

При попадании на тело человека серной кислоты или щелочи в виде твердого вещества их удаляют сухой ватой или кусочками ткани, а затем пораженное место тщательно промывают водой.

При химическом ожоге полностью смыть химические вещества водой не удается, и после промывания пораженное место обрабатывают соответствующим нейтрализующими растворами, используемые в виде примочек (повязок). При ожоге кислотой делают примочки (повязки) 10% раствором питьевой соды (одна чайная ложка на стакан воды). Когда же кислота в виде жидкости, паров или газов попадает в глаза или полость рта, их промывают большим количеством воды, а затем 5 % раствором питьевой соды (половина чайной ложки на стакан воды) или слабым раствором уксусной кислоты (одна чайная ложка на стакан воды) или 10% раствором борной кислоты.

На месте ожога кожи щелочью делают и применяют примочки (повязки) 10%-ым раствором борной кислоты (одна чайная ложка на стакан воды) или слабым раствором уксусной кислоты (одна чайная ложка столового уксуса на стакан воды). Если брызги щелочи или ее пары попали в глаза и полость рта, пораженные места промывают большим количеством воды, а затем 2%-ым раствором борной кислоты (половина чайной ложки кислоты на стакан воды), а если в глаза попали твердые кусочки химического вещества, сначала их удаляют влажным тампоном, так как при промывании глаза они могут поранить слизистую оболочку и вызвать дополнительную травму.

При попадания кислоты или щелочи в пищевод срочно вызывают врача. До его прихода удаляют слюну и слизь изо рта пострадавшего. Укладывают его, тепло укрывают, а на живот для ослабления боли кладут грелку со льдом или холодной водой, чистую тряпку, смоченную холодной водой и т.п.

Нельзя промывать желудок водой с вызовом рвоты либо нейтрализовать попавшую в пищевод кислоту или щелочь. Если у пострадавшего рвота, ему дают выпить не более трех стаканов воды, разбавляя таким образом попавшую в пищевод кислоту или щелочь и уменьшая ее прижигающее действие.

Если у пострадавшего появились признаки удушья, ему делают искусственное дыхание по способу "из рта в нос", так как слизистая рта обожжена.

Когда ожоги кожи значительны, а также при попадании кислоты или щелочи в глаза пострадавшего его после оказания первой помощи сразу же отправляют в лечебное учреждение.

Одной из главных задач организации трудового учебного процесса является создание благоприятных физиологических, гигиенических, эстетических условий труда. Быстродействие и сложность современной техники вызывают необходимость исследовать их влияние на организм человека. К санитарно-гигиеническим условиям относятся освещенность, чистота воздействия среды, микроклимат, механические колебания (вибрация, шум, ультразвук, различные виды излучения и т.д.). Освещение помещения должно соответствовать СниП 11-4-79 и “Нормам искусственного освещения”. Около 80% информации человек получает через зрительный канал. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное количественно или качественно оно утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Минимальный уровень освещенности не должен быть ниже 500лк.

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта был разработан источник бесперебойного питания, который имеет цифровое управление и предназначен для защиты разного рода электронной аппаратуры от проблем, которые могут возникнуть в сети питания.

Проведя анализ существующих на сегодняшний день схем построения подобных систем, была определена и обоснована структурная схема, а именно, устройство имеет структуру построения типа Line-interractive, что позволяет полностью решить требования, выдвинутых к устройству, а также определенные технические требования.

Электрический расчет определил требования к силовым элементам схемы электрической принципиальной, в частности, к силовым ключам, диодам и др. Также в процессе выполнения дипломной работы были достигнуты соответствующие технические показатели, которые удовлетворяют требования технического задания. А также обеспечен надлежащий уровень качества изделия, что отвечает общепринятым стандартам.

В экономической части дипломного проекта проведен расчет экономических показателей, определена себестоимость и цена устройства, проведена оценка уровня качества, прогнозируемый уровень сбыта.

Данная дипломная работа содержит информацию об условиях, которые должны быть обеспечены на предприятии для нормального труда рабочих и обеспечения должного состояния их здоровья.

силовой элемент схема блок питания

Список использованных источников

1. " Силовая электроника для любителей и профессионалов " Б.Ю.Семенов 2001 г., " Солон-р ", Москва

2. " Силовая электроника от простого к сложному " Б.Ю.Семенов 2005 г., " Солон-Пресс ", Москва

3. А.А Лопухин, Источники бесперебойного питания без секретов, М.: «А и Т системы», 2000

4. Источники вторичного электропитания: Справочное пособие/ С.С.Букреев, В.А.Головацкий, Г.Н. Гулякович и др.; Под ред. Ю.И. Конева.-М.: Радио и связь,1983

5. Вельтховен, Ван К., Копе Г. Преобразватели с размагничивающей обмоткой с источниках питания//Электроника.-1978.-№3

6. Источники электропитания на полупроводниковых приборах: Проектирование и расчет/ Под ред. С.Д. Додика и Е.И.Гальперина.-М.: Советское радио, 1969

7. Мелешин В.И. Проектирование оптимальных по объему силовых электронных устройств// Электронная техника в автоматике.-Вып.11//Под ред. Ю.И. Конева.[Сборник].-М.:Советское радио, 1980

8. Попов В.А. Артеменко М.Е. Определение емкости входного конденсатора вторичного источника питания с бестрансформаторным входом//Вестник Киевского политехнического института. Радиоэлектроника.-Киев, 1981.-Вып.18

9. Митрофанов А.В., Щеголев А.И. Импульсные источники вторичного электропитания в бытовой аппаратуре.-М.: Радио и связь.1985

10. Автоматизиция схемотехнического проектирования на мини-ЭВМ: Учеб.пособие/ В.И. Анисимов, Г.Д. Дмитриевич, С.Н. Ежов и др.; Под ред.В.И. Анисимова. Л.: Изд-во Ленингр. Ун-та, 1983

11. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем: Пер.с англ. М.: Радио и связь, 1988

12. Ильин В.Н. Коган В.Л. Разработка и применение программ автоматизации схемотехнического проектирования. М.: Радио и связь, 1984

13. Моделирование и оптимизация на ЭВМ радиоэлектронных устройств/ З.М. Бененсон, М.П. Елистратов, Л.К. Ильин и др.: Под ред. З.М. Бененсона, М.: Радио и связь, 1981

14. Чуа Л.О., Пен-Мин Лин Машинный метод электронных схем: Алгоритмы и вычислительные методы: Пер. с англ. М.: Энергия, 1980

15. Вагапов Ю.Ф., Белянин И.В.,Шахов А.В. О стандарте МЭК на агрегаты бесперебойного питания, Электротехника, №3, 2000г.

16. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в Matlab 6.0. Издательство: "КОРОНА принт" ISBN: 5-7931-0158-6, 2001

17. Угольницкий В.А. Компьютерное моделирование, Издательство: "Вузовская книга" 2004

18. А.А Лопухин, Источники бесперебойного питания без секретов, М.: «А и Т системы», 2000

19. В.С. Лаврус. Источники энергии, М.: Наука и техника, 1997.

20. О.В. Алексеев, А. А. Головков, И. Ю. Пивоваров, Г. Г. Чавка Автоматизация проектирования радиоэлектронных средств Издательство: Высшая школа, 2000 г.

21. С.А. Федосин, С.А. Нестеров Моделирование электронных схем на персональном компьютере. Издательство мордовского университета, 1993.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Обзор аналогов изделия. Описание структурной схемы. Описание схемы электрической принципиальной. Разработка и расчет узлов схемы электрической принципиальной. Обоснование выбора элементов схемы. Расчет печатной платы. Тепловой расчет.

    дипломная работа [622,7 K], добавлен 14.06.2006

  • Типы источников бесперебойного питания, их возможности и преимущества технологии двойного преобразования. Выбор и основание функциональной схемы. Расчет узлов принципиальной схемы. Технико-экономическое обоснование проекта. Мероприятия по охране труда.

    дипломная работа [703,5 K], добавлен 17.11.2010

  • Изучение устройства и принципа работы источников бесперебойного питания (ИБП). Разработка универсального ИБП с возможностью его использования в любой аппаратуре мощностью до 600 Вт, начиная с персонального компьютера и заканчивая медицинской аппаратурой.

    дипломная работа [996,9 K], добавлен 16.07.2010

  • Обзор литературы по усилителям мощности. Описание электрической схемы проектируемого устройства - усилителя переменного тока. Разработка схемы вторичного источника питания. Выбор и расчет элементов схемы электронного устройства и источника питания.

    реферат [491,0 K], добавлен 28.12.2014

  • Выбор электрической принципиальной, структурной и функциональной схемы источника питания. Расчёт помехоподавляющего фильтра. Моделирование схемы питания генератора импульсов. Выбор схемы сетевого выпрямителя. Расчёт стабилизатора первого канала.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 04.06.2013

  • Выбор и расчет элементов электрической схемы блока питания управляющего устройства. Расчет мощности, рассеиваемой регулирующими транзисторами. Выбор схем интегральных стабилизаторов напряжения; оптимизация конструкции охладителей силовых транзисторов.

    курсовая работа [74,5 K], добавлен 21.11.2013

  • Методика проектирования маломощного стабилизированного источника питания, разработка его структурной и принципиальной схем. Расчет и выбор основных элементов принципиальной схемы: трансформатора, выпрямителя, фильтра, стабилизатора и охладителя.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 02.09.2009

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.