- •Лабораторных работ по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»
- •1. Вредные вещества в воздухе производственной среды
- •Теоретическое введение
- •1.1. Основные положения
- •1.2. Токсикологическая характеристика вредных веществ
- •1.3. Определение концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны
- •1.4. Санитарно-гигиеническое нормирование содержания
- •1.5. Оценка уровня загрязнения воздуха вредными веществами
- •1.6. Основные мероприятия по снижению уровня загрязнения воздуха рабочей зоны
- •Задания и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Приложение к разделу «Вредные вещества в воздухе производственной среды»
- •2. Метеорологические условия
- •Теоретическое введение
- •2.1. Понятие о метеорологических параметрах
- •2.2. Оценка состояния микроклимата в помещении. Нормирование
- •2.3. Мероприятия по обеспечению допустимых параметров микроклимата
- •2.4. Вентиляция
- •Задания и порядок выполнения работ
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Приложение к разделу «Метеорологические условия»
- •Определение влажности воздуха по психрометрам Августа и Ассмана.
- •Измерение скорости движения воздуха крыльчатым анемометром
- •Нормирование микроклиматических параметров в рабочей зоне
- •Определение условий труда по показателям микроклимата
- •3. Оценка уровня освещения рабочих мест
- •Теоретическое введение
- •3.1. Санитарно-гигиенические требования к освещению
- •3.2. Основные термины и определения
- •3.3. Нормирование и контроль уровня освещения рабочих мест
- •3.4. Измерение уровня освещения
- •3.4.1. Естественное освещение
- •3.4.2. Искусственное освещение
- •Контроль слепящего действия источников света
- •3.5. Оценка условий труда по фактору «световая среда»
- •Варианты заданий и порядок выполнения работы
- •Для искусственного освещения
- •Приложение к разделу «Оценка уровня освещения рабочих мест»
- •4. Изучение методов защиты от производственного шума
- •Теоретическое введение
- •4.1. Единицы измерения шума
- •4.2. Нормирование шума
- •4.3. Способы снижения уровня шума
- •4.3.1. Звукоотражение, звукоизоляция и звукопоглощение
- •4.4. Измерение уровня шума
- •Задания и порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы.
- •Приложение к разделу «Изучение методов защиты от производственного шума»
- •5.2. Расчет температуры вспышки
- •5.3. Расчет температуры воспламенения
- •5.4. Расчет температуры самовоспламенения
- •5.5. Расчет концентрационных пределов распространения пламени
- •Коэффициенты для расчета н по уравнению (5.11)
- •Коэффициенты к расчету по уравнению (5.14)
- •5.6. Расчет безопасного экспериментального максимального зазора (бэмз)
- •5.7. Оценка степени опасности зон и помещений
- •Контрольные вопросы
- •6. Электробезопасность
- •6.1. Основные положения
- •6.2. Анализ условий поражения человека электрическим током
- •6.3. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и
- •6.4. Обеспечение электробезопасности
- •Контрольные вопросы.
- •7. Зачетная работа к лабораторному практикуму по курсу бжд
- •1. Оценить уровень загрязнения воздуха рабочей зоны при аварии и величину риска отравления людей токсичным веществом
- •2. Оценить степень опасности возникновения пожара (взрыва) при аварии
- •3. Разработать комплекс профилактических мероприятий для снижения вероятности реализации аналогичных ситуаций
- •Приложение к зачетной работе
- •Расчет концентрации токсичного вещества в воздухе помещения при аварии
- •Оценка степени взрывопожароопасности горючих веществ и материалов
- •Определение взрывопожароопасной концентрации вещества в воздухе при аварии
- •Список справочной литературы
- •Список основной учебной литературы для подготовки коллоквиумов
6.3. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и
токов
В соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 [28] напряжение прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном (не аварийном) режиме работы электроустановки, не должны превышать значений, указанных в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения (U) и токов (I) при нормальном режиме работы электрооборудования
Род тока |
U, В |
I, мА |
не более |
||
Переменный, 50Гц |
2,0 |
0,3 |
Переменный, 400Гц |
3,0 |
0,4 |
Постоянный |
8,0 |
1,0 |
Напряжения прикосновения и токи приведены при продолжительности воздействия не более 10 мин.
Напряжение прикосновения и токи для лиц, выполняющих работу в условиях высоких температур (выше 25оС) и влажности (более 75%) должны быть уменьшены в три раза.
Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме работы производственных электроустановок с напряжением до 1000 В не должны превышать значений указанных в табл. 6.2.
Таблица 6.2
Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме работы электроустановок
Род тока |
U, В |
I, мА |
не более |
||
Переменный, 50Гц |
36 |
6 |
Переменный, 400Гц |
36 |
8 |
Постоянный |
40 |
15 |
6.4. Обеспечение электробезопасности
Для предупреждения электротравматизма предусматривают защитные мероприятия двух видов [29]:
-
от токоведущих частей электроустановок, находящихся под напряжением при нормальном (не аварийном) режиме работы электрооборудования;
-
нетоковедущих частей оборудования, которые могут оказаться под напряжением при аварийном режиме работы электрооборудования.
К мероприятиям первого вида относятся:
- изоляция токоведущих частей (рабочая, дополнительная, двойная, усиленная) является основным методом защиты. При Uраб 103В сопротивление изоляции Rиз 0,5 МОм ; если Uраб 103В, Rиз 10 МОм;
- применение малых напряжений. Согласно ГОСТ 12.2.007-75 [30] безопасным является переменное напряжение менее 42В и постоянное напряжение величиной менее 110В. В особоопасных помещениях Uбез 12В для f =50 Гц;
- укрытие токоведущих частей в сочетании с блокировкой;
- расположение токоведущих частей (проводов) на недоступной для соприкосновения высоте;
- использование специального инструмента;
- организационные мероприятия (вывешивание плакатов, инструктаж, допуск и т.п.).
К мероприятиям второго вида относятся защитное заземление оборудования, зануление и защитное отключение в соответствии с ГОСТ 12.1.030-81 [31]:
- защитное заземление - это преднамеренное электрическое соединение с землёй металлических нетоковедущих частей установок, которые могут оказаться под напряжением. Его назначение: превращение «замыкания на корпус» в «замыкание на землю» с тем, чтобы уменьшить Uпр или Uш до безопасных величин (выравнивание потенциала). Заземление бывает выносное или сосредоточенное (заземлитель находится за пределами площадки, на которой расположено оборудование) и контурное (одиночные заземлители размещены по контуру площадки, на которой находится электрооборудование). При контурном заземлении достигается максимальная безопасность работающих;
- зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей установки. Принцип действия защиты занулением заключается в превращении случайного пробоя фазы на корпус в однофазное короткое замыкание (замыкание между фазным и нулевым проводами) с целью создания большого тока, способного обеспечить срабатывание защиты (плавкие предохранители, автоматические выключатели). Назначение заземления нейтрали – снижение до безопасного значения напряжения относительно земли нулевого провода при случайном замыкании фазы на землю;
- защитное отключение – это быстродействующее ( 0,2с) автоматическое отключение электроустановки при пробое фазы на корпус, снижающее сопротивление изоляции фаз относительно земли, при появление в сети более высокого напряжения и возникновении опасности поражения электрическим током.
Задания и порядок их выполнения
Задание №1. Оценить исправность двухфазного и трехфазного электродвигателя.
Порядок выполнения работы
-
Проверить работу вольтамперметра. Для этого включить прибор в сеть и дать ему прогреться (35 мин). Соединить клеммы друг с другом – при этом на табло должно высветиться малое сопротивление (несколько Ом). При разомкнутых клеммах прибор должен показывать максимальное сопротивление (20 кОм).
-
Нарисовать на бумаге верхнюю панель двухфазного (трехфазного) электродвигателя и наметить цифрами выходы обмоток. В 2-х фазном двигателе таких выходов четыре, в 3-х фазном – шесть. В обоих двигателях в середине находится вывод, соединенный с корпусом двигателя.
-
Попеременно переставляя клеммы вольтамперметра по выводам на панели электродвигателя записать показания прибора. Анализируя полученные результаты измерений, найти по минимальным значениям сопротивлений начало и конец первой обмотки, второй (третьей). Если сопротивление между началом и концом обмотки большое, это говорит о том, что обмотка двигателя разорвана, при малом сопротивлении обмотка исправна.
-
Определить наличие замыкания обмоток на корпус электродвигателя. Для этого одну клемму вольтамперметра присоединить к корпусу электродвигателя (центральный вывод на панели двигателя), а другую к началу или концу обмотки. Если при таком присоединении прибор показывает большое сопротивление, это указывает на отсутствие замыкания обмотки на корпус двигателя. В противном случае – обмотка закорочена на корпус.
-
Сделать заключение об исправности двигателя: двигатель исправен, если все обмотки не разорваны (малое сопротивление между началом и концом обмотки) и отсутствует замыкание обмоток на корпус (большое сопротивление в системе обмотка-корпус).
Задание №2. Оценить исправность изоляции на 4-х проводниках и сопротивление изоляции 2-х фаз относительно земли в двухпроводной цепи.
Порядок выполнения работы
-
Установка состоит из панели, на которой находятся восемь гнезд. Каждая пара имитирует сопротивление изоляции проводника. Попеременно вставляя клеммы вольтамперметра в гнезда, записать показания прибора – сопротивление изоляции проводников.
-
Измерить сопротивление изоляции фазных проводов относительно земли в 2-проводной сети. Для этого одну клемму вольтамперметра установить в гнездо «земля», а вторую, сначала в гнездо верхнего провода, а затем нижнего. Записать показания – сопротивление фаз относительно земли.
-
Оценить исправность изоляции на 4-х проводниках и изоляции фаз относительно земли (2 замера), путем сравнения полученных сопротивлений с нормативными по ПУЭ[23]: Rиз 0,5 МОм при U 1000 В и Rиз 10 МОм при U 1000 В.
Задание №3. Оценить степень опасности однофазного включения человека в электрическую сеть с изолированной нейтралью источника питания. Установить исправность электрической сети, в которую включился человек.
Порядок выполнения работы
-
Подключить стенд к сети и включить тумблеры на передней панели установки. Записать показания миллиамперметра (мА), т.е. величины тока, проходящего через человека, и показания вольтметра, указывающего фазовое напряжение в сети. Оценить степень опасности такого тока для человека.
-
Рассчитать величину тока, проходящего через человека, при однофазном включении в исправную сеть с изолированной нейтралью источника питания [см. ур-е (6.3)] и в аналогичную сеть, работающую в аварийном режиме [см. ур-е (6.5)]. В расчетах сопротивление человека принять равным 1000 Ом, сопротивление изоляции фаз по ПУЭ [23]: Rиз 0,5 МОм при U 1000 В и Rиз 10 МОм при U 1000 В.
-
Полученные значения токов сравнить с измеренной величиной на стенде и сделать вывод об исправности изоляции фаз относительно земли.
Задание №4. Определить на стенде сопротивление системы заземления, состоящей из соединительной полосы и одиночных заземлителей, и вид грунта, в котором эта системы расположена. Рассчитать, какое количество одиночных заземлителей, помещенных в найденный грунт (или иной – по заданию преподавателя), обеспечивают измеренное на стенде сопротивление заземляющей системы в целом.
Порядок выполнения работы
-
Измерить вольтамперметром сопротивление системы заземления в целом (см. схему не стенде).
-
Измерить сопротивление грунта, в котором находится эта система. Удельное сопротивление грунта (гр, Омм) рассчитывается по формуле:
гр = 2.Ra, (6.10)
где R – показания прибора;
а – расстояние между стержнями (в расчёте принять 20м).
-
По табл.6.3 определить природу грунта.
Таблица 6.3
Удельное сопротивление грунта при влажности 10 – 20%
Вид грунта |
Песок |
Супесок |
Чернозём |
Суглинок |
Глина |
Торф |
гр, [Ом.м] |
700 |
300 |
200 |
100 |
40 |
20 |
-
Рассчитать сопротивление одиночного заземлителя по данным табл.6.4
Таблица 6.4
Данные для расчёта сопротивления некоторых одиночных заземлителей, Ом.
Тип заземлителя |
Формула |
Трубчатый или стержневой в грунте |
Rз = (гр /2l).{ln(2l /d) +1/2 ln[(4t + l) / (4t – l)]}, d = 0,03 0,05м – диаметр трубы или стержня, l = 2м – длина заземлителя, t = 1,8м – расстояние от поверхности земли до середины заземлителя |
Протяженный (труба в грунте) |
Rз = (гр /2l) ln (l2/ dt) d = 0,03 0,05м, l = 2м, t = 0,8м |
5. Задаваясь количеством одиночных заземлителей найти сопротивление соединительной полосы по формуле (6.11) и коэффициентов экранирования соединительной полосы и одиночных заземлителей по формулам (6.12 и 6.13):
Rп = (гр /2lпол)ln(2lпол2 /bh), (6.11)
где lпол -длина полосы, соединяющей одиночные заземлители (lпол = 1,05.d. (n-1);
d - расстояние между одиночными заземлителями (d = l 2м);
b - ширина полосы (b = 0,05м);
h - глубина залегания полосы (h = 0,8м);
n - число одиночных заземлителей.
пол = 0,25 + 0,75 e 0.25 n ; (6.12)
= 0,35 + 0,65е -0,1n. (6.13)
6. Рассчитать сопротивление заземляющего устройства в целом по формуле:
rз = 1/(n /Rз + пол /Rп), (6.14)
и сравнить полученное значение с измеренным на стенде.
7. Если расчетное сопротивление получилось больше измеренного, то количество одиночных заземлителей следует увеличить и расчет повторить.
8. Этот расчет следует проводить до тех пор, пока расчетное сопротивление будет равно измеренному на стенде. Это и будет требуемое количество одиночных заземлителей в общей системе заземления, которое обеспечит исправность системы, размещенной в найденный грунт.