Контрольная работа по «Безопасность жизнедеятельности»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический  университет им. И.И. Ползунова»
Кафедра "Безопасности жизнедеятельности"
			Контрольная  работа защищена с оценкой   ___________________
			Преподаватель ________________А.А. Мельберт                                                             подпись
			«_____»____________2014 г.
Контрольная работа
По дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
Студент  группы                        9Э-11                                                И.В. Белюшенко.
					и.о.,фамилия
Преподаватель                           д.т.н., профессор                                А.А. Мельберт
должность, ученая степень					и.о.,фамилия

 

 

 

 

 

БАРНАУЛ  2014

 

Задача 1

 

Рассчитать заземляющее устройство трансформаторной подстанции напряжением 6/0,4 кВ. Подстанция понижающая, имеет два трансформатора с изолированными нейтралями на стороне 6 кВ и глухозаземленными нейтралями на стороне 0,4 кВ; размещена в отдельном кирпичном здании. Предполагаемый контур искусственного заземлителя вокруг здания имеет форму прямоугольника длиной 25 м и шириной 20 м.

В качестве естественного заземлителя будет использована металлическая технологическая конструкция, частично погруженная в землю; ее расчетное сопротивление растеканию, с учетом сезонных изменений, составляет Re=25 Ом. Ток замыкания на землю неизвестен, однако известна протяженность линий 6 кВ – кабельных lкл=120 км, воздушных lвл=115 км.

Заземлитель предполагается выполнитьиз вертикальных стержневых электродов длиной lв=5 м, диаметром d=12 мм, верхние концы которых соединяются с помощью горизонтального электрода – стальной полосы длиной Lг=90 м, сечением 4х40 мм, уложенной в землю на глубине t0=0,8 м.

Расчетные удельные сопротивления грунта, полученные в результате измерений и расчета равны:

• для вертикального электрода длиной 5 м rрв=120 Ом×м;
• для горизонтального электрода длиной 50 м rрг=176 Ом×м.

Указание к решению задачи

 

Проводим расчет заземлителя в однородном грунте методом коэффициентов использования по допустимому сопротивлению [4].

     1. Расчетный ток замыкания  на землю на стороне с напряжением  U=6 кВ, [4, с. 204]:

 

 А

 

2. Требуемое сопротивление растеканию  заземлителя, который принимаем  общим для установок 6 и 0,4 кВ, (табл 1):

 

Ом

   3.Требуемое сопротивление  искусственного заземлителя [4, с. 207]:

 

Ом

      Тип заземлителя  выбираем контурный, размещенный  по периметру прямоугольника длиной 25 м и шириной 20 м вокруг здания    подстанции.

      Вертикальные электроды  размещаем на расстоянии а=5 м один от другого.

      Из предварительной  схемы следует, что в принятом  нами заземлителе суммарная длина  горизонтального электрода Lг=90 м, а количество вертикальных электродов:

 

n=Lг/а=90/5=18 шт.,

 

   4. Уточняем параметры заземлителя  путем проверочного расчета.

   Определяем расчетное сопротивление  растеканию вертикального электрода:

 

 Ом

 

где d=12 мм =0,012м – диаметр электрода;

 

t=t0+lB=0,8+0,5×5=3,3 м

 

5. Определяем расчетное сопротивление  растеканию горизонтального электрода:

 

 Ом

где В=40 мм =0,04 м – ширина полки уголка,

t=t0=0,8 м – глубина заложения электрода.

6. Для принятого нами контурного  заземлителя при отношении a/lB=5/5=1 и п=10 шт. по таблице 4 определяем коэффициенты использования электродов заземлителя:

hв=0,47 – коэффициент использования вертикальных электродов,

hг=0,27 – коэффициент использования горизонтального электрода.

 

   7. Находим сопротивление  растеканию принятого нами группового  заземлителя, [4, с. 108]:

 

 Ом

 

      Это сопротивление R=3,01 Ом меньше, чем требуемое RИ=3,6 Ом

      Итак, окончательная  схема контурного группового заземлителя состоит из 18 вертикальных стержневых электродов длиной 5 м, диаметром 12 мм с расстоянием между ними равным 5 м и горизонтального электрода в виде стальной полосы длиной 90 м, сечением 4х40 мм, заглубленных в землю на 0,8 м.

 

Исходные данные	Номера вариантов
	10
U, кВ	10
Контур заземлителя длина ширина	25
	20
Re, Ом	25
lкл, м	120
lвл, м	115
lв, м	5
d, мм	12
Lг, м	90
сечение полосы, (размеры), мм	4х40
t0 ,м	0,8
rрв, Ом×м	120
rрг, Ом×м	176

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 4

 

Рассчитать прожекторное освещение территории лесного склада размером S=150х120=18000 м2 с механической погрузкой леса. Напряжение осветительной сети 220 В.

 

Решение задачи №4.

1. Принимаем коэффициент, учитывающий  потери света в зависимости  от конфигурации освещаемых площадей КП=1,15; коэффициент запаса, учитывающий запыление прожектора и старение лампы, КЗ=1,1; прожектор ПЗС-35 с лампой типа НГ-220-500, мощностью Рл=500 Вт, напряжением 220 В, световым потоком Fл=8300 Лм, максимальной (осевой) силой света прожектора Imax = 50000 кд.

Минимальная горизонтальная освещенность, принята согласно нормам ( СНиП 23.05-95) Еmin=2 Лк.

1. Общий световой поток, необходимый для освещения склада определяем по формуле:

  Лм

3. Необходимое число прожекторов  определяем по формуле:

,

где hпр=0,35 – к.п.д. прожектора по технической характеристике.

 Принимаем п=2.

2. Высота установки прожектора:

 м

Принимаем: h=13 м.

3. Оптимальный угол наклона оптической оси прожектора, обеспечивающий максимальную площадь светового эллипса в горизонтальной плоскости:

,

где т=0,038; п=0,00161 – коэффициенты углов рассеяния прожекторов соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскости ( табл. 8)

Е0 – условная освещенность эллипса при высоте установки прожектора h=1 м.

 Лк

qГ = 170.

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные	Номера вариантов
	10
Площадь освещаемой территории	150х120
Напряжение осветительной сети, U, B	220
Коэффициент КП	1,15
Коэффициент КЗ	1,1
Тип лампы прожектора	НГ 220-500
Мощность лампы прожектора, Вт	500
Световой поток лампы, F, Лм	8300
Максимальная сила света прожектора, Imax, кд	50000
Минимальная освещенность	2,0

 

Вопросы:

 

 

50. Охарактеризуйте  огнестойкость и возгораемость  строительных материалов и конструкций.    

     Согласно строительным нормам и правилам строительные материалы и конструкции по возгораемости разделяются на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. 
        Несгораемыми являются такие материалы и конструкции, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются К ним относятся все естественные и искусственные неорганические материалы, которые при пожаре не горят. 
        Трудно сгораемые материалы и конструкции под воздействием огня или  высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть, тлеть и обугливаться при наличии источника зажигания, а после его удаления эти процессы прекращаются. К ним относятся материалы, состоящие из несгораемых и сгораемых составляющих, содержащие более 8 % по массе органических заполнителей, а также горючие материалы, защищенные негорючими материалами. 
        Сгораемые материалы и конструкции под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются, тлеют или обугливаются, и эти процессы продолжаются после удаления источника зажигания. К ним относятся все органические материалы, не отвечающие требованиям, предъявляемым к несгораемым и трудносгораемым материалам. 
        Огнестойкость отдельных строительных конструкций зданий и сооружений—это их свойство сохранять несущую способность во время пожара в течение определенного времени. Огнестойкость характеризуется двумя количественными показателями — пределом огнестойкости строительных конструкций и степенью огнестойкости зданий и сооружений. 
        Предел огнестойкости строительной конструкции устанавливают экспериментальным путем, и он определяется временем в часах от начала ее испытания на огнестойкость до появления одного из следующих признаков: 
        сквозные трещины или отверстия, через которые нагретые продукты горения или пламя могут проникать через конструкцию и распространяться в смежные помещения; 
        повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции в среднем более чем на 140°С или в любой точке этой поверхности до температуры 180°С и более по сравнению с температурой до испытания; 
повышение температуры на необогреваемой поверхности конструкции выше 200 °С независимо от ее температуры до испытания; 
        потеря конструкцией несущей способности (обрушение).

Степень огнестойкости промышленных зданий и сооружений определяется в зависимости от группы возгораемости и предела огнестойкости основных строительных конструкций (несущие стены, колонны, стены лестничных клеток, плиты настила, конструкции перекрытий и т.п.), а также скорости распространения огня по ним. 
        Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на 5 степеней (СНиП 2.01.02—35). Минимальные пределы огнестойкости и группы горючести основных строительных конструкций для зданий и сооружений I— III степени огнестойкости приведены на рис. 21. 
        Необходимая огнестойкость зданий и сооружений при их проектировании определяется исходя из катетории пожарной опасности размещаемых в них производств, их этажности и площади между противопожарными стенами на этажах в соответствии со СНиП2.09.02— 85. 

 

 

 

 

 

33. Объясните назначение  и принцип действия зануления, а также необходимость повторного  заземления нулевого провода (со  схемами).

  В соответствии с требованиями ГОСТ Р50571.3-94 «Электроустановки зданий» и «Правил устройства электроустановок» в электрических сетях типа TN-C-S для предотвращения электротравматизма при эксплуатации электрооборудования, конструктивные нетоковедущие металлические части которого оказались под напряжением вследствие замыкания тока на корпус, а также при других аварийных режимах сети, применяют зануление (рис.).

 

Рис. 10.6. Принципиальная схема зануления.

  Физическая сущность зануления заключается в возникновении тока короткого замыкания между нулевым проводом и поврежденной фазой. Ток короткого замыкания может достигать сотен ампер -в результате плавкая вставка расплавляется или отключается тепловое реле и система отключается.

   Нулевым защитным проводником называют проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока.

   Основное требование безопасности к занулению заключается в уменьшении длительности отключения замыкания - оно должно быть не более долей секунды.

   Так как время срабатывания плавких вставок предохранителей и тепловых расцепителей автоматов обратно пропорционально силе тока, то малое время срабатывания возможно при большой силе тока. Каждый отключающий аппарат имеет свою заводскую токов-ременную характеристику. Так, предохранитель срабатывает за 0,1 с, если ток короткого замыкания превысит его уставку (значение входной величины тока) в 10 раз и за 0,2 с - если в 3 раза. Время отключения предохранителя резко возрастает до 9 ... 10 с при небольшой силе тока короткого замыкания (в 1,3 раза). По условиям безопасности такая система зануления недопустима.

   Для надежного и быстрого отключения электроустановки, находящейся в аварийном состоянии, необходимо, чтобы ток короткого замыкания (А) превосходил ток уставки отключающего аппарата.

   Коэффициент кратности короткого замыкания в помещении с нормальными условиями окружающей среды при защите предохранителями или автоматами с тепловым расцепителем должен быть следующий: к ≥ 3; для автоматов с электромагнитным расцепителем -к ≥1,4; для прочих автоматов - к  ≥ 1,25.

  Во взрывоопасных помещениях в расчете системы зануления принимают значение к  ≥ 4 при защите предохранителями и к  ≥ 6 - при защите автоматами.

   Схема зануления требует наличия в сети нулевого защитного проводника РЕ, глухого заземления нейтрали источника тока и повторного заземления нулевого защитного проводника.

  Нулевой защитный проводник в схеме обеспечивает необходимое для отключения электроустановки значение тока однофазного короткого замыкания путем создания для него цепи с малым сопротивлением.