Задачи для контрольных работ

Таблица 2

Специальность	Номера задач		Специальность	Номера задач		Специальность	Номера задач
0301 0302 0303 0305 0308 0310 0601 0603 0604 0605	1, 17 2, 17 3, 18 5, 8 6, 9 9, 14 4, 12 5,16 9, 13 6, 14		0606 0608 0611 0612 0615 0621 0628 0629 0634	6, 11 7, 13 10, 14 10, 13 3, 12 1, 14 3, 18 8, 12 2, 17		0636 0639 0642 0647 0701 0702 0703 0705 0706 0708	6, 16 5, 16 7, 15 7, 13 5, 18 6, 16 8, 12 6, 11 3, 15 4, 14

Задача 1. В машинном зале (объем его указан в табл.3) работает генератор постоянного тока и создает шум с октавным уровнем звуковой мощности (табл. 3). Определить октавный уровень звукового давления на рабочем месте в зоне отраженного звука.

Таблица 3

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Октавный уровень звуковой мощности, ДБ Среднегеометриче-­ ские частоты октавных полос, Гц Объем машинного за­ла, м^3 Отношение В/Sогр	112 63 2400 0,2	110 125 2350 0,3	108 250 2300 0,5	106 8000 2250 0,7	104 4000 1950 1,1	102 2000 2000 0,9	94 500 2100 1,3	96 250 2150 1,5	100 2000 2200 1,0	98 125 2050 0,8

Указания к решению задачи. При решении задачи следует пол зеваться СНиП II-12-77 [15]. Привести схемы расположения расчетных точа (РТ) и источника шума (ИШ). Данные расчета сравнить с нормируемыми уровнями звукового давления. В случае превышения уровня необходимо рассчитать требуемое снижение звукового давления по формуле (13) [15].

Задача 2. В машинном зале (объем его указан в табл. 4) работают три генератора постоянного тока, имеющие одинаковый уровень звуковой мощности. Определить октавные уровни звукового давления на рабочем месте в зоне отраженного звука.

Таблица 4

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Октавный уровень звуковой мощности, ДБ Среднегеометриче-­ ские частоты октавных полос, Гц Объем машинного за­ла, м^3 Отношение В/Sогр	115 63 2400 1,5	113 250 2400 1,0	111 2000 2350 0,8	114 125 2450 0,6	112 500 2300 0,1	110 125 2200 0,2	108 250 2100 0,3	109 63 2050 0,4	106 2000 2000 1,2	107 4000 2050 0,9

Указания к решению задачи. При решении следует пользоваться СНиП II-12-77 [15]. Привести схему расположения расчетных точек (РТ) и ис­точников шума (ИШ). Данные расчета сравнить с нормируемыми уровнями зву­кового давления. Если расчетный уровень превышает допустимый, необходимо определить требуемое снижение звукового давления по формуле (13) [15].

Задача 3. На открытой территории завода работает передвижная дизель-ге­нераторная станция с октавным уровнем звуковой мощности, указанной в табл. 5. Фактор направленности Ф-1. Определить октавный уровень звукового давления у стен административного корпуса, расположенном на расстоянии, приведенном в табл. 5.

Таблица 5

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Октавный уровень звуковой мощности источника шума, ДБ Среднегеометриче-­ ские частоты октавных полос, Гц Расстояние от источника шума до стены, м Пространственный угол излучения звука	100 125 2400 4π	98 63 1900 2π	96 500 1700 π	102 250 1800 2π	104 4000 1750 4π	106 2000 1600 π	108 500 2050 2π	99 250 2100 4π	97 125 2000 2π	101 8000 1950 π

Указания к решению задачи. При решении пользоваться СНиП II-12-77 [15]. Полученные данные уровня звукового давления сравнить с норми­руемыми; если расчетные превышают нормируемые, то следует определить тре­буемое снижение звукового давления по формуле (13), [l5].

Задача 4. В машинном зале (объем его указан в табл. 6), работает генера­тор постоянного тока и создает шум с октавным уровнем звуковой мощности (табл. 6). Фактор направленности Ф-1. Определить октавный уровень звукового давления на рабочем месте в зоне прямого и отраженного звука.

Указания к решению задачи. При решении следует пользоваться СНиП II-12-77 [15]. Привести схему расположения расчетных точек (РТ) и ис­точника шума (ИШ). Данные расчета сравнить с нормируемыми уровнями зву­кового давления. Если расчетный уровень превышает допустимый, то необходи­мо рассчитать требуемое снижение звукового давления по формуле (13) [15].

Задача 5. В монтажном цехе (объем его указан в табл. 7) производится пай­ка и лужение мягким припоем ПОС-40. За 1 ч работы расходуется 1 кг припоя,. в состав которого входит 0,6 кг свинца. При пайке и лужении испаряется опре­деленное количество припоя (табл. 7). Определить количество воздуха, которое необходимо ввести в помещение для снижения концентрации паров свинца до предельно допустимой. Содержание паров свинца в приточном воздухе равно нулю.

Указания к решению задачи. При определении количества воздуха, вводимого в помещение, необходимо определить кратность воздухообмена и при­вести рекомендации по выбору системы вентиляции. При решении задачи сле­дует пользоваться литературой [1 ... 4, 8].

Таблица 5

Наименование заданных параметров	Варианты Варианты
	1	2	3	4	5	б	7	8	9	0
Октавный уровень звуковой мощности источника шума ДБ	112	110	108	104	106	102	96	100	402	99
Среднегеометрические час­тоты октавных полос, Гц	125	500	63	250	2000	8000	4000	500	250	63
Объем машинного зала, м^3	2350	2400	2300	2200	2100	2150	2000	2100	2050	1950
Расположение генератора в зале	В прост­ранстве	На по­верхно­сти стены	В трех­гран­ном углу	В дву­гран­ном углу	На по­верхно­сти стены	В прост­ранстве	В дву­гран­ном углу	В трех­гран­ном углу	В прост­ранстве	На по­верхно­сти стены
Расстояние до рабочего мес­та, м	1,5	1,6	1,8	1,7	1,9	2,1	2,0	2,2	2,4	2,2

Таблица 7

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Объем цеха, м^3 Количество испаря­емого припоя, %	8000 0,1	9000 0,3	8500 0,2	7500 0,15	6500 0,09	6000 0,08	8000 0,1	9500 0,2	6000 0,09	7000 0,1

Задача 6. В малярном цехе в течение 1 ч производится окраска деталей. В качестве растворителя применяют бензол, который испаряется до 8%. Опреде­лить количество воздуха, которое необходимо ввести в помещение для снижения концентрации паров бензола до предельно допустимой. Необходимые данные для расчета приведены в табл. 8.

Указания к решению задачи. После определения концентрации паров бензола необходимо определить ПДК бензола и кратность обмена воз­духа. Исходя из расчетных данных, привести рекомендации по выбору вентиля­ции. При решении задачи следует пользоваться литературой [1 ... 4, 8].

Таблица 8

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Объем цеха, м^3 Количество бензола, г	8000 850	8500 900	7500 800	7000 770	6500 740	7500 840	8000 880	6500 890	6000 830	5500 790

Задача 7. Рассчитать искусственное освещение по методу светового потока в цехе при работе с деталями (табл. 9). Рабочая поверхность находится на рас­стоянии 1,25 м.

Таблица 9

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Размер деталей, мм Подразряд работ Площадь цеха, м^2 Высота цеха, м	0,1 в 850 4,5	0,2 а 1900 5,0	0,3 б 750 5,5	0,5 а 950 4,0	0,7 б 1000 5,2	0,9 в 700 6,0	0,1 г 650 5,6	0,5 в 600 5,4	0,3 б 800 5,3	0,2 а 1050 4,9

Указания к решению задачи. При решении задачи следует учи­тывать разряд и подразряд работы согласно своему варианту. При расчете не­обходимо пользоваться литературой [1...4, 16], при выборе источников света необходимо обосновать применение электрических ламп накаливания или люми­несцентных ламп.

Задача 8. Рассчитать местное искусственное освещение точечным методом для монтажных столов, где производится работа с деталями. Напряжение для люми­несцентных ламп 127 В, а для ламп накаливания 36 В. Необходимые данные при­ведены в табл. 10.

Таблица 10

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Размер деталей, мм Подразряд работ Высота расположения лампы, м	0,1 а 0,8	0,2 в 0,7	0,4 г 1,1	0,3 б 0,9	0,8 а 1,3	0,6 б 1,2	3,0 г 0,9	2,0 в 1,3	4,0 а 1,2	0,9 в 1,5

Указания к решению задачи. Источники света (лампы) выбирают с учетом специфики работ с обоснованием, требуемая нормативная освещенность—по СНиП II-14-79 [16] и справочнику [8] с учетом характеристики и подразряда работ. Расчет вести по [4, 6, 10], а также данной специальной литературы по освещению.

Задача 9. Определите толщину защиты из свинца от рентгеновского излу­чения (трубки) и из различных материалов от γ-излучения ⁶⁰Со, ¹³⁷Cs. Необхо­димые данные для расчета приведены в табл. 11.

Таблица 11

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Для защиты от рентгеновского излучения
Кратность ослабления излучения Максимальное напряжение на рентгеновской трубке, кВ	0,1; 1,0 75, 100, 150	0,1; 6,0 150, 200, 250	0,2; 4,0 100, 150, 200	0,4; 2,0 75, 100, 200	0,6; 6,0 150, 200, 250	0,3; 2,0 200, 250, 100	0,4; 4,0 75, 100, 150	0,6; 6,0 75, 150, 200	0,2; 2,0 75, 200, 100	0,3; 4,0 75, 100, 150
Для защиты от γ-излучения
Кратность ослабления излучения	0,2; 10,0	0,15; 3,0	2,0; 200	0,15; 200	0,2; 20,0	0,25; 8,0	0,2; 6,0	0,2; 4,0	0,1; 30,0	0,25; 60,0
Материал защиты	Вольфрам (W), свинец(Pb), железо(Fe), алюминий(Al)
Форма защиты	Сферическая			Цилиндрическая			Плоскобарьерная

Указания к решению задачи. При решении задачи следует поль­зоваться литературой [4, 5] и ссылаться на графики, приведенные в этой лите­ратуре. После расчета толщины защиты необходимо сделать выводы о ее эффек­тивности при возрастании напряжения на рентгеновской трубке, а также в зави­симости от материала и формы защиты.

Задача 10. При работе СВЧ установки с зеркальной направленной антенной излучается электромагнитное поле (ЭМП). Следует рассчитать: ближнюю зону (зону индукции); плотность потока энергии в ближней зоне; эффективность эк­ранирования металлического сетчатого экрана. Необходимые данные приведены в табл. 12.

Таблица 12

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	0	6	7	8	9	0
Средняя мощность СВЧ установки, Вт Генерируемая частота СВЧ установки, МГц Диаметр антенны, из­лучающей ЭМП, м Радиус проволоки экранирующей сет­ки, *10^-3 м Шаг сетки, *10^-3 м Угол падения волны на сетку, град	200 3000 0,8 0,2 3 30	150 900 0,7 0,3 4 15	300 5000 0,6 0,4 6 30	500 1000 0,9 0,5 5 45	400 800 0,8 0,7 9 15	250 2000 1,1 0,6 7 60	350 1500 1,3 0,8 8 30	550 1000 1,2 0,2 4 45	450 2500 0,7 0,4 5 60	600 3500 0,8 0,6 8 15

Указания к решению задачи. При решении задачи следует поль­зоваться учебником [4] и другой литературой по СВЧ установкам. Расчетную плотность потока энергии необходимо сравнить с допустимой и сделать вывод о эффективности экранирующей сетки для защиты работающих в ближней зоне распространения ЭМП.

Задача 11. Рассчитать искусственное защитное заземление упрощенным ме­тодом для участков, в которых производится испытание электрооборудования. Электропитание участков осуществляется от силовых трансформаторов напря­жением 380 В. Нейтраль трансформаторов изолирована. Контроль сопротивления изоляции постоянный. Данные для расчета приведены в табл. 13.

Указания к решению задачи. Для решения задачи необходимо привести электрическую принципиальную схему питания при наличии заземления, а также схему устройства заземления. Необходимые данные для расчета приве­дены в [1 ... 4, 7, 8]. Решение сопровождать пояснениями.

Таблица 13

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Грунт Длина труб, м Длина уголков, м Диаметр труб, см Размер уголка, см*см Мощность силового трансформатора, кВА Сопротивление естественного заземлителя, Ом	Глина 3,0 — 3 — 25 12	Чернозем 2,5 — 4 — 40 14	Суг­линок 3,5 — 5 — 63 13	Торф 4,0 — 4,5 — 40 15	Песок 2,0 — 3,5 — 160 12	Су- песок — 3,2 — 4*4 250 17	Торф — 2,8 — 4*5 400 16	Каменистый — 3,8 — 6*6 160 12	Ска- листый — 2,3 — 4*4 25 18	Вода речная — 1,8 — 5*5 250 16

Задача 12. Привести расчет защитного заземления статистическим методом для подстанции 220/36 кВ, ток замыкания на землю 4000 А. Данные для расчета приведены в табл. 14.

Таблица 14

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Площадь заземления, м^2 Удельное сопротивление грунта, Ом*м: верхнего слоя нижнего слоя Толщина верхнего слоя грунта, м Длина вертикальных стержней, м Длина полос контура, м	2500 75 50 2,2 5,5 550	2400 80 45 2,5 5,2 540	2600 90 40 2,0 5,4 560	2700 85 38 2,1 49 570	2250 95 60 2,3 4,8 500	2350 105 64 1,9 5,1 530	2700 92 60 1,8 5,3 570	2650 84 54 2,0 5,0 560	2300 88 48 2,1 5,2 510	2550 94 62 2,5 5,3 545

Указания к решению задачи. При решении необходимо определить напряжение прикосновения и сравнить его значение с допустимым. При решении использовать учебники [1, 3, 4].

Задача 13. Определить напряжение шага, под которым окажется человек. Шаг а==0,8 м. Необходимые данные приведены в табл. 15.

Таблица 15

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Расстояние от провода, м Ток замыкания на землю, А Вид грунта	1,5 100 Суг­ли­нок	2,0 110 Песок	2,5 95 Чер­но­зем	3,0 90 Глина	3,5 120 Торф	2,2 105 Су­песок	4,5 115 Суг­ли­нок	5,0 98 Торф	1,2 102 Чер­но­зем	1,0 108 Глина

Указания к решению задачи. При решении задачи необходимо уяснить, как действует напряжение шага на человека. Описать, каким образом ока­зывается помощь пострадавшему в зоне растекания токов. Решение вести со схе­мой и графиками.

Задача 14. Определить силу тока, проходящего через тело человека, прикос­нувшегося к корпусу поврежденной электроустановки при пробое изоляции. Ис­ходные данные приведены в

табл. 16.

Таблица 16

Наименование заданных параметров	Варианты Варианты Парна нть
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Сопротивление изоля­ции, кОм Сопротивление тела человека, кОм Напряжение, В Сопротивление за­щитного заземления, Ом	5 1 220 9	6 0,9 380 8	7 0,95 220 7	4 1,15 380 5	8,5 1,25 127 6	5,5 1,3 380 7,5	4,5 1,4 220 9,5	6,5 1,5 127 8,5	4,8 1,2 660 4	7,5 1,1 660 3

Указания к решению задачи. При решении задачи необходимо определить силу тока, проходящего через тело человека при наличии защитного заземления и без защитного заземления. Сравнить силу тока с допустимым уровнем. Определить напряжение прикосновения и сравнить с допусти­мым

[4, 7, 8].

Задача 15. Определить силу тока, протекающего через тело человека, при прикосновении его к одному оголенному проводу трехфазной сети: а) с заземлен­ной нейтралью; б) с изолированной нейтралью. Напряжение питающего транс­форматора U==380//220 В. Дополнительные данные для расчета приведены в табл. 17.

Таблица 17

Наименование заданных параметров	Варианты Варианты Ddp Id П 1 1"
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Сопротивление тела человека, кОм Сопротивление пола, кОм Сопротивление изоляции, кОм Сопротивление обуви, кОм	1 1,4 500 1,5	0,9 50 700 7,5	1,1 22 600 0,5	1,2 97 300 9900	1,3 15 100 25	0,95 1,5 800 2,0	1,05 3.0 900 1,0	1,1 10 200 9700	0,8 2,5 400 0,7	0,85 99 1000 80

Указания к решению задачи. При решении задачи нужно привести электрические принципиальные схемы я схемы замещения. Расчет сопровождать пояснениями. Следует учесть, что обе схемы работают в нормальном режиме (при отсутствии замыкания фаз на землю). Привести вывод о целесообразности при­менения каждой из схем с точки зрения безопасности.

Задача 16. Человек прикоснулся к одной фазе трехфазной трехпроводной сети напряжением 380/220 В с изолированной нейтралью в период, когда другая фаза была замкнута на землю через сопротивление. Сопротивление изоляции фаз от­носительно земли в нормальном режиме работы сети r₁=r₂=r₃=r_из= 10 000 Ом. Емкости относительно земли также все равны c₁=c₂=c₃=0,1 мкФ. Определить силу тока, проходящего через тело человека, и напряжение прикосновения. Дан­ные для расчета приведены в табл. 18.

Таблица 18

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Сопротивление замы­кания, Ом Сопротивление тела человека, Ом	100 700	80 600	90 800	80 900	70 1000	30 1100	10 1200	0,5 1400	4 1500	1 1300

Указания к решению задачи. Решение задачи должно сопровож­даться схемами и векторными диаграммами, а также пояснениями и выводами о силе тока, проходящего через тело человека, и напряжении прикосновения.

Задача 17. Рассчитать заземлитель подстанции 110/35/6 кВт в двухслойной земле методом наведенных потенциалов по допустимому сопротивлению. Понижающая подстанция имеет два трансформатора 110/35/6 кВ с эффективно заземленной нейтралью со стороны 110 кВ; для питания собственных нужд имеется трансформатор 6/0,4 кВ с глухозаземленной нейтралью со стороны низшего напряжения. Распределительные устройства 110 и 35 кВ открытого типа, 6 кВ—закрытого. В качестве естественного заземлителя следует использовать систему трос—опоры двух подходящих к подстанции воздушных линий электропередачи 110 кВ на металлических опорах с определенной длиной пролета. Каждая линия имеет один стальной молниезащитный трос с известным сечением. Расчетное со­противление заземления одной опоры задано. Число опор с тросом на каждой линии больше 20. Расчетный ток замыкания на землю на стороне 110 кВ состав­ляет 5000 А, на стороне 35 кВ — 40 А, на стороне 6 кВ — 30 А, Необходимые данные для расчета приведены в табл. 19.

Таблица 19

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Территория подстан­ции, м^2 Вид заземлителей: го­ризонтальные поло­сы, сечением, мм вертикальные стерж­невые электроды: длиной м диаметром, мм Глубина заложения электродов в зем­лю, м Расчетное удельное сопротивление зем­ли: верхнего слоя, Ом-м нижнего слоя, Ом-м Толщина (мощность) верхнего слоя земли, м Сечение троса, мм^2Длина троса (в одном пролете), м Сопротивление зазем­ления опоры, Ом	610 4х40 4 14 0,8 240 90 2,9 50 250 16	6200 4х45 5 12 0,7 230 80 2,8 40 220 12	6000 3х50 4,5 13 0,85 250 100 3,0 45 235 20	6300 4х50 3,8 15 0,75 240 80 2,75 48 245 18	6400 3х60 4,2 17 0,65 230 90 2,7 56 230 17	6150 2х85 4,4 16 0,6 220 80 2,85 52 225 15	6250 3х55 4,6 14 0,9 210 60 2,95 44 260 10	6050 2х90 4.3 13 0,8 200 75 2,65 60 270 14	6500 5х40 4,8 12 0,95 205 65 2,6 64. 255 13	6450 5х45 4,4 16 2,5 225 75 2,5 58 265 19

Указания к решению задачи. При расчете заземлителя необходимо пользоваться учебной [7] и справочной литературой [8]. Расчет сопровождать

схемами и пояснениями.

Задача 18. Привести расчет зануления в электросети напряжением 380/220 В. Электропитание осуществляется от силового трехфазного трансформатора. Элек­тросеть нагружена электродвигателями с короткозамкнутым ротором. В качестве защиты установлены плавкие предохранители. Провода, соединяющие электро­двигатели с трансформатором, медные. Необходимые данные приведены в табл. 20.

Указания к решению задачи. При решении необходимо привести принципиальную электрическую схему и схему замещения. Обосновать выбор се­чения нулевого провода и необходимость его повторного заземления. В качестве защиты можно применять автоматические выключатели.

Таблица20

Наименование заданных параметров	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Мощность трансформатора, кВ*А Мощность электродвигателя, кВ*А Длина проводов, м Сечение проводов, мм^2	250 100 200	25 15 250	40 25 350	100 75 300	160 125 450	25 10 400	63 50 550	400 150 500	40 30 150	63 45 100
	Определяется по току нагрузки

.