бжд. Документ Microsoft Word. Решение Посчитаем расчетный ток замыкания i 3 u л 35 l к

• Название: Решение Посчитаем расчетный ток замыкания i 3 u л 35 l к
• Дата: 21.01.2022
• Размер: 56.93 Kb.
• Имя файла: Документ Microsoft Word.docx
• Тип: Решение; #338019

Задача 1

Задание:

Рассчитать систему защиты заземлением от поражения людей электрическим током на машиностроительном заводе. Для вычисления сопротивления системы заземления в однородном грунте принимаем заземлитель – стержневой круглого сечения (трубчатый) в земле.

Исходные данные:

l_в=15 км =15000 м

l_к=65 км = 65000 м

ρ_изм=420 Ом*м

Р=370 м

U_л=6 кВ = 6000 В

l=2500 мм = 2,5 м

d=50 мм = 0,05 м

Ψ=1,3

h₀=0,5 м

l₁=P=370 м

Решение:

1. 
   Посчитаем расчетный ток замыкания:
   

I₃ = U_л ∙ (35l _к +l _в)/350
I₃ = 6000 * (35 * 65000+15000)/350=39,26 * 10⁶ А

2. 
   Сопротивление заземляющего устройства нейтрали трансформатора на стороне 380 В должно быть не менее 4 Ом. Необходимое сопротивление заземляющего устройства с точки зрения перехода высокого напряжения на сторону 380 В должно удовлетворять требованию:
   

R_з ≤ ≤ 4 Ом
R_з ≤ ≤ 4 Ом

R_з ≤ 3,18*10^-6 ≤ 4 Ом.

3. 
   Определение расчетного удельного сопротивления грунта:
   

ρ_р = ρ_изм ∙ 

ρ_р = 420*1,3=546 Ом*м

4. 
   Сопротивление одиночного вертикального стержневого заземлителя ниже уровня земли на h₀
   

H=l/2=2,5/2=1,25
=

Ом

5. 
   Приближенное число заземлителей:
   

6. 
   По приближенному числу заземлителей – n и расстоянию между стержнями – а, определяем коэффициент использования заземлителей η_из и полосы η_ип
   

Примем a/l=2, тогда

η_из = 0,5

η_ип =0,24

7. 
   Предварительное определение количества заземлителей:
   

шт

8. 
   Сопротивление полосы (без учета коэффициента использования полосы), соединяющей одиночные вертикальные стержни заземлителя определяется по формуле:
   

b – ширина полосы, равная 20 – 40 мм, примем b=35мм=0,035м
Ом

9. 
   Сопротивление соединительной полосы с учетом коэффициента использования:
   

Ом

10. 
    Уточняем необходимое сопротивление вертикальных стержневых заземлителей с учетом сопротивления полосы:
    

Ом

11. 
    Уточненное количество заземлителей с учетом коэффициента использования заземлителей определяется по формуле:
    

= 113 * шт

Задача 3

Задание:

Определить площадь световых проемов и средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей помещения.

Исходные данные:

А =39 м

В =89 м

Н =9 м

К_з =1,2

К_зд =1,3

е_н =1,4%

τ₁₌ 0,8

τ₂ =0,9

τ₃ =0,7

τ_об =0,356

r₁ =1,2

η_о =5,9

ρ₁ =0,6

ρ₂ =0,4

ρ₃ =0,2

S_об - ?

Рср - ?

Решение:

1. 
   Определяем общий коэффициент светопропускания:
   

τ_об = τ₁ ∙ τ₂ ∙ τ₃

τ_об = 0,8*0,9*0,7=0,504

1. 
   Рассчитаем площади:
   

S₁ – площадь потолка

S₂ – площадь всех стен

S₃ =S_п – площадь пола

S₁ = А*В

S₁= 39*89=3471

S₂= 2*(А*Н)+2*(В*Н)

S₂=2*(39*9)+2*(89*9) =702+1602=2304

S₃ = S_п= А*В

S₃= S_п = 39*89= 3471

2. 
   Рассчитываем общую площадь световых проемов:
   

S_об =

S_об =

S_об = 739,516

3. 
   Определим средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей помещения:
   

Р_ср =

Р_ср = = =

= = 0,4

Ответ. 739,516 ; 0,4

Задача 2

Задание:
Рассчитать общее люминесцентное освещение цеха, исходя из норм по разряду зрительной работы и безопасности труда.
Исходные данные:

А = 100 м

Б= 22 м

Е=300 лк

Разряд IV

h_р = 0,8 м

λ = 1,4.

К_з=1,5

Z=1,1

 = 0,56

 в светильниках используются люминесцентные лампы ЛБ-20-4, имеющие световой поток Ф=1180 лм и мощность W_л = 40 Вт
Решение:
1. Определение расчетной высоты подвеса светильника
h = H – h_р – h_c,
h_с = 0,25 ∙ (H – h_р)

h_с = 0,25*(9-0,8) =2,05 м

h = 9 – 0,8-2,05=6,15 м
2. Рассчитаем оптимальное расстояние между светильниками при многорядном расположении
L = λ ∙ h
L=1,4*6,15=8,61 м
3. Определение индекса площади помещения
i = (A ∙ Б)/[h ∙ (A + Б)]
i= (100*22)/[6,15(100+22)]=2200/750,3=2,93
4. Необходимое количество ламп определяется по формуле:
N = Е ∙ К_з ∙ S ∙Z/(Ф ∙ )
S = А ∙ Б= 100*22=2200
N=300*1,5*2200*1,1/(0,56*1180 ) =1648

4. 
   Определим число светильников:
   

N_св = N/2
N_св = 1648/2=824

5. 
   Число рядов светильников по ширине помещения
   

n_ш =Б/L
n_ш =22/8,61=2,56 = 3

6. 
   Число рядов светильников по ширине помещения
   

n_св/р = А/L
n_св/р = 100/8,61=11,6=12


Задача 4
Задание:

Определить суммарный уровень шума от агрегатов с уровнями звукового давления L₁, L₂…L_n дБ. Геометрическая частота в спектре шума f Гц.

Сравнить с допустимым уровнем звука на данной частоте L_доп дБ.
Исходные данные:

L₁=65 дБ
L₂= 72 дБ
L₃= 70 дБ
L₄= 60 дБ
f= 4000 Гц


Решение:
1. Суммарный уровень шума от нескольких источников не равен арифметической сумме уровней звукового давления каждого источника, а определяется в логарифмической зависимости. Суммарного уровень шума от источников, имеющих разный уровень звукового давления, определяют по формуле:

lg ^Li

где: n – количество источников шума;

Li – уровень звукового давления каждого источника, дБ.

1. 
   Суммарный уровень шума от различных источников можно определить по выражению:
   

L_max + ∆L

∆L – добавка к максимальной величине уровня звукового давления, дБ

Разность двух складываемых уровней, дБ	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	15	20
Добавка к более высокому значению уровня, ∆L, дБ	3,0	2,5	2,0	1,8	1,5	1,2	1,0	0,8	0,6	0,5	0,4	0,2	0

L(72-65)=72+0,8=72,8

L(72,8-70)=72,8+1,8=74,6

L(74,6-60)=74,6+0,2=74,8

Округляя, получаем окончательное значение эквивалентного уровня шума 75 дБ

При f=4000 Гц, L_доп=81Дб

L Lдоп , это значит , что суммарный уровень шума допустим на f=4000

Задача 5

Задание:



Рассчитать количество необходимого для естественной вентиляции (аэрации) воздуха и определить реальную концентрацию токсичных веществ в воздухе помещения пари проведении малярных работ.

Исходные данные:
ν_ср = 1 м/с

S_ф =1,5*1,0 м²

N =2

S = 13 м²

n =2

t_ф =50 мин

В = 40% (или 0,4 в долях от единицы)

ρ =45 г/м²

Т=1час

Решение:

1. 
   Определим воздухообмен проветривания без учета времени проветривания:
   

L = 3600 ∙ ν_ср ∙ N ∙ S_ф

L=3600*1*2*1,5*1,0=10800

2. 
   Определим воздухообмен проветривания с учетом времени проветривания:
   

L^׳ = L ∙ t^׳ ,

t^׳ = t_ф/60

t^׳ =50/60=0,83 м³/ч

L^׳ = 10800*0,83= 8964

3. 
   Определим производительность труда маляра:
   

П = S/Т

П=13/1=13 м²/ч

4. 
   Рассчитаем количество выделившихся паров растворителя
   

С = В ∙ ρ ∙ П ∙ n

С=0,4*45*13*2=468 г/м³

5. 
   Определим реальную концентрацию растворителя в воздухе помещения:
   

C^׳ = C ∙ Т/ L^׳

C^׳ =468*1/8964=0,052
Задача 6
Задание:

В производственном помещении был пролит бензин.

Определить время, в течение которого испарится бензин и образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха.
Исходные данные:

Q=2,62 л = 1965 г =2620 см³

r=268 см

V=24

Р_атм =0,1МПа

V₀=22,4 л=0,0224 =22400

Т₀ = 273 ⁰C.

t =20 °С

К_об=0,76%=0,0076

М=96

n = 2

Р_нас=0,014Мпа

ρ=0,73 г/см³
Решение:

1. 
   Определение объема грамм-молекулы паров бензина при t :
   

V_t = V₀ ∙ T/T₀
Т = Т₀ +t,

Т= 273+20=293

V_t =22400*293/273=24041 см³

2. 
   Определение весовой концентрации бензина в воздухе:
   

К_вес = К_об ∙ M/V_t ,
К_вес = 0,0076*96/24041=0,00003035 г/см³

3. 
   Определение объема воздуха, в котором образуется взрывоопасная концентрация:
   

V_вк = Q/K_вес
V_вк = 1965/0,00003035=64,7*10⁶

4. 
   Определение коэффициента диффузии паров бензина:
   

D₀ = 0,8/М;

D₀ = 0,8/96=7,838
= 7,838*1,073² * 7,14=64,43 см²/с

5. 
   Определим интенсивность испарения бензина:
   

= 38,61

6. 
   Определение продолжительности испарения бензина:
   

= 49,5

7. 
   Время, в течение которого испарится бензин и образуется взрывоопасная концентрация паров бензина и воздуха определяется по формуле:
   

τ_v = V ∙ τ ∙ 60/V_вк , мин.
τ_v =24*49,5*60/64,7*10⁶ = 0,0011мин

Задача 7

Задание:

Рассчитать необходимое количество воздуха для проветривания при избытке влаги в помещении.
Исходные данные:

t_пом =25 ⁰С; = 22,9 г/м³

t_пр =10 ⁰С; =9,4 г/м³ ; =1,24 г/м³

t_уд =20 ⁰С; =17,2 г/м³ ; =1,2 г/м³

ρ=1,2 г/м³

V_пом = 200 м^3;

К= 22

Р _п.н = 3546,4 Па

ψ_н = 0,6

Решение:

1. 
   Рассчитаем с учетом кратности воздухообмена количество воздуха, удаляемого из помещения (L):
   

L_уд. = V∙ K,

L_уд. =200*22=4400 м³/ч

1. 
   Определяем разницу между плотностью насыщенного пара в помещении и плотностью насыщенного пара удаляемого воздуха.
   

Δρ = ) - )

Δρ =22,9-17,2=5,7 г/м³

2. 
   Определяем избыток влаги в помещении (W):
   

W = Δρ ∙V ,

W =5,7*200=1140 г/ч

3. 
   Вычисляем содержание влаги в приточном воздухе d_пр, удаляемом из помещения d_уд и из рабочей зоны d_уд.з.
   

d_пр. = ρ_п.н.пр./ρ_пр. ∙ V

d_пр. =9,4/1,24 *200=1516,1 г/кг

d_уд. = ρ_п.н.уд./ρ_уд. ∙ V

d_уд. =17,2/1,2 * 200=2866,7 г/кг

d_уд.з.. = d_уд. ∙ ψ_н

d_уд.з.. =2866,7 * 0,6 = 1720 г/кг

4. 
   Определим количество воздуха, подаваемого в производственное помещение при повышенной влажности для обеспечения требуемых условий воздушной среды:
   

L_уд. + ,

L=4400+ =4400+(-4395,34) = 4,66 м³/ч

Задача 8

Задание:

Рассчитать необходимое количество воздуха для проветривания при избытке температуры в помещении.
Исходные данные:

= 35 ⁰С
= 15 ⁰С
ψ_н = 0,6

К=15

V_пом = 200 м³

Р _п.н = 5586,2 Па

=287,04 Дж/(кг*рад)
=287,04 Дж/(кг*рад)
r=2,5*10⁶ Дж/кг
P=101325 Па

= 1890 Дж/(кг*рад)
Решение

1. 
   Определим содержание влаги в воздухе:
   

Х =

Х = = 0,0212

1. 
   Вычислим теплосодержание влажного воздуха γ, т.е. количество тепловой энергии в 1 кг массы газа
   

γ = С_p ∙ t_уд + X ∙ r + С_n ∙ t_уд

С_p = 999,999+0,1046125 ∙ t_уд

С_p = 999,999+0,1046125 ∙ 35 = 1003,66

γ = 1003,66*35+0,212*2,5*10⁶ + 1890*35=35128,1+53000+66150=154278,1

2. 
   Определим необходимое для проветривания количество воздуха
   

L =
L_уд = V_пом ∙ К

L_уд =200*1,5=300

L = =461115 м³/ч:
Задача 9

Задание:

Рассчитать кратность воздухообмена n в производственном помещении.
Исходные данные:

К_пдк =4 мг/м³ = 0,000004 кг/м³

Ко =1,4 мг/м³=0,0000014 кг/м³

ή =0,2 %;

К_З =1,5

Р =1,3*10 ⁵ Н/м²

V_aп = 8,4 м³

ρ =1,3 кг/м³

Vn =1400 м³

Р₀ = 1 ∙ 10 ⁵ Н/м²

Решение:

1. 
   Определим количество пыли и газа, выделяющихся через неплотности оборудования в воздух рабочей зоны:
   

М =

М= = 0,0426 кг/ч

2. 
   Определим минимальное количество воздуха, которое необходимо за­менить в производственном помещении общеобменной вентиляцией, при выделении пыли и газа в воздух рабочей зоны:
   

L = , м³/ч

L = = 16384,6 м³/ч

3. Кратность воздухообмена n определяется по формуле:

n = , в час.

n =16384,6/1400 = 11,7

Задача 10

Задание:

Определить теплопоступления от кузнечной печи при открытой дверце печи, а также интенсивности облучения рабочего, находящегося на расстоянии 2 м от этой дверцы.

Исходные данные:

h=0,42 м

a=0,57 м

b=0,68 м

t=13 мин

Т_печ=1150

х=2

Решение:

1. Отверстие дверец:
F = a ∙ b
F=0,57*0,68=0,3876 м²

Степень черноты абсолютно черного тела

С₀ = 5,78 Вт/(см² ∙ К⁴) = 5,78 ∙ 10 ^{– з} , Вт/(м²К⁴) ;

Абсолютная температура газов в печи

Т_газ = Т₀ + Т_печ

Т_газ =1150+273=1423

Значения ^'_отв и ^''_отв:

^'_отв зависит от h/a

h/a = 0,42/0,57 = 0,74, по таблице

^'_отв = 0,71

^''_отв зависит от h/b

h/b=0,42/0,68=0,62, по таблице

^''_отв = 0,76

Определим _рмх:

_рмх зависит от отношения х/F

х/F = 2/0,3876=3,2, по таблице

_рмх = 0,4

2. 
   Интенсивность излучения из открытого отверстия определяется по формуле:
   

q_отв = С₀ ∙  Т_печ /100)⁴,

q_отв = = 5,78 ∙ 10 ^{– з} (1150/100)⁴ = = 5,78 ∙ 10 ^{– з} ∙17490=101,092 Вт/м²

3. 
   Определение коэффициента облучения по формуле:
   

=1,47

4. 
   Определение интенсивности теплового излучения из отверстия в помещение по формуле:
   

q^'_отв = _отв ∙ q _отв

q^'_отв =1,47*101,092 = 148,6 Вт/м²

5. Определение теплопоступления из отверстия печи, открываемого на t мин в течении каждого часа по формуле:

Q_отв = q^'_отв ∙ F ∙ t / 60, Вт

Q_отв =148,6* 0,3876*13/60=12,48

6. Определение наибольшей интенсивности теплового облучения рабочего, находящегося на расстоянии:
q_рм = _рм ∙ q_отв ∙ F

_рм = _рмх ∙ q_отв ∙ F

_рм = 0,4*101,092*0,3876=15,67

q_рм = 15,67*101,092*0,3876= 614,13 , Вт/м²

Так как q_рм =614,13 превышает допустимое значение в 35 Вт/м² , то нужно установить средства защиты .

35 – это 5,7% от 614

Поэтому рекомендуется установить комбинированную (цепная, орошаемая водой), эффективность составит 95%.

Полученное значение интенсивности необходимо сравнить с допустимым для данного вида работ 35 Вт/м² и в случае превышения рекомендовать средства защиты рабочего: завесы (цепные, водяные, комбинированные), индивидуальные средства защиты.

Эффективность после установки завес: цепная 50 – 70%, водяная 80 – 90%, комбинированная (цепная, орошаемая водой) 95%.