Оценка условий труда на производственном участке и разработка мероприятий по их улучшению

Рисунок 11. Схема расположения источников шума.

 

Рисунок 12. Шумомер, анализатор спектра 1-го класса точности АССИСТЕНТ SI.

Эквивалентный уровень звука составляет 84 дБА, что превышает норму на 4 дБ, поэтому для снижения интенсивности воздействия шума необходимо разместить звукопоглощающие облицовки.

Под звукопоглощением понимают свойство акустически обработанных поверхностей уменьшать интенсивность отражённых ими волн за счёт преобразования звуковой энергии в тепловую. Звукопоглощающие облицовки применяются для снижения интенсивности отраженных звуковых волн. Поскольку непосредственно за рассматриваемым рабочим местом расположена стена – перегородка из металлического профиля, и звуковые волны будут по природе своей в большей степени отраженными, то целесообразней будет для снижения шума в помещении применять звукопоглощающие облицовки. Облицовка части внутренних поверхностей ограждений помещения звукопоглощающим материалом или специальной звукопоглощающей конструкцией позволит снизить вредность условий труда на рабочем месте.

Звукопоглощающая способность материалов обусловлена их пористой структурой и наличием большого числа открытых сообщающихся между собой пор, максимальный диаметр которых обычно не превышает 2 мм (общая пористость должна составлять не менее 75% по объёму). Большая удельная поверхность материалов, создаваемая стенками открытых пор, способствует активному преобразованию энергии звуковых колебаний в тепловую энергию вследствие потерь на трение. Эффективность звукопоглощающих материалов оценивается коэффициентом звукопоглощения a, равным отношению количества поглощённой энергии к общему количеству падающей на материал энергии звуковых волн.

Для достижения максимально возможного поглощения звука рекомендуется облицовывать не менее 60% общей площади ограничивающих помещение поверхностей.

Звукопоглощающие  материалы обладают стабильными  физико-химическими и акустическими  свойствами в течении всего периода  эксплуатации, они влаго- и биостойкие.

Выбираем в  качестве звукопоглощающей облицовки  супертонкое волокно с оболочкой  из стеклоткани и покрытием из гипсовой плиты толщиной 7 мм с перфорацией.

Величина возможного максимального снижения уровней  звукового давления в расчетной  точке при применении выбранных  звукопоглощающих конструкций:

В – постоянная помещения до установки звукопоглощающей облицовки.

 – постоянная помещения после установки в нем звукопоглощающих конструкций.

 и  – коэффициенты, соответственно до и после установки звукопоглощающих конструкций.

 – эквивалентная площадь  звукопоглощения поверхностей не  занятых звукопоглощающей облицовкой.

 – величина добавочного  звукопоглощения, вносимого конструкцией звукопоглощающей облицовки

 – средний коэффициент  звукопоглощения помещения со  звукопоглощающими конструкциями.

 – средний коэффициент  звукопоглощения помещения до  установки звукопоглощающей облицовки.

S_огр = S_пола+S_{потолка}+S_стен = 2*62*17 + (62*5+17*5) = 2503 м² – общая площадь ограждающих поверхностей помещения.

– площадь звукопоглощающих облицовок.

 – реверберационный коэффициент  звукопоглощения выбранной конструкции облицовки в октавной полосе частот. Выбираем супертонкое волокно с оболочкой из стеклоткани и покрытием из гипсовой плиты толщиной 7 мм с перфорацией, т.к. этого волокна имеет максимальные значения в тех октавных полосах частотного диапазона, где наблюдается наибольшее превышение ожидаемых уровней звукового давления над допустимыми значениями.

Расчет звукопоглощающей облицовки ведем только на тех среднегеометрических частотах, где существует необходимость снизить уровень шума до нормативного значения, а именно для частот 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц (в соответствии с табл. 11).

S_обл = 0,6*S_стен = 0,6*(62*5+17*5) = 237 м².

 

Табл. 18. Сводная таблица данных расчета шума

Показатель	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц	8000 Гц
В	104,5	133	190	304	570	1140
	0,0401	0,0505	0,0706	0,1083	0,1855	0,3129
	90,8145	114,3310	159,8731	245,4101	420,3113	709,0971
	1	1	1	0,96	0,7	0,5
	237	237	237	227,5	165,9	118,5
А1 + ∆А	327,81	351,33	396,87	472,91	586,21	827,59
	0,1309	0,1404	0,1586	0,1889	0,2342	0,3306
	377,18	408,71	471,68	583,05	765,49	1236,32
Ψ	1	0,95	0,88	0,84	0,7	0,48
Ψ1	0,82	0,71	0,66	0,62	0,58	0,53
	6,44	6,14	5,19	4,15	2,09	0,08

Выбранная звукопоглощающая облицовка будет обеспечивать необходимое  снижение уровня шума в октавных полосах частот в том случае, если в результате расчетов получено . Т.е в нашем случае звукопоглощающая облицовка из супертонкого волокна с перфорацией будет обеспечивать снижение уровня шума на 6,14 дБ, и т.к. на рассматриваемом рабочем месте превышение нормативного значения по шуму составляет 4 дБ, то получаем 2 класс условий труда.

 

Рисунок 13. Базальтовые звукопоглощающие маты БЗМ.

 

Рисунок 14. Внешний вид примененной облицовки  в цехе.

 

 

 

 

 

 

 

Расчет заземляющего устройства силового трансформатора и  оборудования участка

 

Электрооборудование цеха получает питание от цеховой подстанции, расположенной на расстоянии 15 м от цеха, где установлен трансформатор 6/0,4 кВ мощностью 630 кВ∙А. Сеть 6 кВ имеет изолированную нейтраль, а на стороне 0,4/0,23 кВ нейтраль трансформатора заземлена. Длина трансформаторной подстанции 11 м, ширина 9 м. Длина цеха 62 м, ширина 17 м. Заземляющее устройство выполнено по контуру здания. В качестве заземляющего проводника используются стальная полоса сечением 5*20 мм. В качестве искусственного заземлителя применяется стальной неоцинкованный пруток диаметром 10 мм, длиной 3 м. Соединение проводников между собой и с заземлителями производится при помощи сварки. Так как пол в помещении выполнен из монолитного железобетона и есть возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям зданий с одной стороны, и к металлическому корпусу электрооборудования с другой стороны, то помещение цеха по степени поражения людей электрическим током относят к особо опасным.

Грунт на участке – суглинок глубиной 2 м и далее супесок. По условию промерзания почвы глубину заложения заземлителей принимаем 0,8 м.

 

Рисунок 15. Схема заземления нулевой точки трансформатора и повторного заземления нулевого провода. 1 – трансформатор; 2 – 7 – электрооборудование; 8 – контур заземления (зануления), расположенный внутри здания; 9 – заземляющий проводник; 10 – заземлители (трубы), вертикально забитые в землю; 11 – полоса, соединяющая заземлители (горизонтальный заземлитель).

Рисунок 16. Схема заложения заземлителя.

Сопротивление заземлителя, расположенного в непосредственной близости от нейтрали генератора или трансформатора, должно быть не более 15, 30 и 60 Ом соответственно при линейных напряжениях 660, 380 и 220 В источника трехфазного тока или 380, 220 и 127 В источника однофазного тока.

Выбираем нормативное  значение сопротивления заземляющего устройства . По ПУЭ наибольшее значение сопротивления равно 4 Ом.

Заземляющее устройство принимаем контурное, расположенное  на расстоянии 2 м от фундамента и углубленное в землю на 0,8 м  в соответствии с размерами здания длина полосы получается 316  м. По таблицам выбираем значение среднего значения удельного электрического сопротивления грунтов для суглинка 100 Ом, для супеска 300 Ом*м и принимаем коэффициент сезонности для вертикально установленных заземлителей равным 1,35, а для полосы, соединяющей заземлители, равным 2,4.

Удельное объемное сопротивление грунта растеканию тока:

Для суглинка:

Для супеска:

Сопротивление растеканию тока полосы, соединяющей заземлители, :

  Ом.

Сопротивление растеканию тока одиночного заземлителя:

Сопротивление растеканию тока в суглинке:

 м.

 Ом.

Сопротивление растеканию тока в супеске:

 м.

 Ом.

Общее сопротивление  растеканию тока для вертикальных заземлителей:

 Ом.

 

При расстоянии между заземлителями 20 м число  вертикальных заземлителей: L_{контура}/20 = 316/20 = 16

Уточняем сопротивление  контура заземляющей полосы с  учетом влияния вертикальных заземлителей:

Ом.

Сопротивление для 16 заземлителей с учетом их коэффициента использования:

;                     Ом.

Общее сопротивление заземляющего устройства , состоящего из полосы и вертикально забитых в землю прутков:

;                             Ом.

Полученное  сопротивление заземляющего устройства 1,36 Ом удовлетворяет требованиям ПУЭ, т.е. не превышает 4 Ом.

Заземляющее устройство выполняется следующим образом. По контуру здания на расстоянии 2 м  от фундамента прокапывается траншея  глубиной 0,8 м. В траншее через 20 м  друг от друга забиваются в грунт стальные прутки длиной по 3 м, причем забиваются так, что от дна траншеи остается 10 см вершины трубы. Верхние концы труб свариваются между собой стальной полосой размером 5×20 мм. Заземляющее устройство в четырех местах с помощью стальной полосы сечением 5×20 мм соединяется с магистральным проводником, проложенным по контуру внутри здания. К внутреннему контуру заземляющего устройства присоединены корпуса станков.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет зануления механического цеха № 7

 

Занулением  называется преднамеренное соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением, с глухозаземленной нейтралью генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока или с глухозаземленным выводом источника однофазного тока.

Расчет зануления  состоит из нескольких частей: 1) расчет тока короткого замыкания и проверка отключающей способности предохранителей; 2) проектирование заземления нейтрали силового трансформатора; 3) проектирование повторного заземления нулевого провода.

Расчет тока короткого замыкания выполняется для наиболее мощного, а также наиболее удаленного потребителя. Электрооборудование участка получает питание от трансформатора 6/0,4, мощностью 630 кВ∙А, расположенного на расстоянии 15 м от здания, от рассматриваемого распределительного щита на расстоянии 34,5 м. Сеть 6 кВ имеет изолированную нейтраль, а на стороне 0,4/0,23 кВ нейтраль трансформатора заземлена.

Подключение станка происходит медным четырехжильным кабелем  с номинальным током плавкого элемента 50 А с сечением жил 16 мм². Участок от распределительного шкафа до трансформатора выполнен алюминиевым шинопроводом ШРА с сечением шин 100 × 8 мм.  Нулевой провод представляет собой стальную шину сечением 15 × 5 мм.  

Целью расчета  является определение надежности сгорания предохранителей, то есть ток короткого замыкания I_кз должен превышать ток плавкой вставки не менее чем в 3 раза.

 – ток короткого замыкания.

 – фазное напряжение сети.

 – сопротивление петли "фаза - нуль".

, – активное и индуктивное сопротивления обмотки силового трансформатора.

 – активное сопротивления фазного провода.

 – активное сопротивления нулевого провода.

В цехе сопротивление петли "фаза - нуль" состоит из сопротивления:

алюминиевого  фазного шинопровода длиной 34,5 м – ,

медного фазного  провода длиной 2,5 м – ,

медного нулевого провода длиной 2,5 м – ,

стальной шины длиной 34,5 м – ,

индуктивного  сопротивления трансформатора – :

Емкостным сопротивлением проводов и активным  сопротивлением трансформатора пренебрегаем из-за их малой величины. Принимаем Xтр=Zтр/3. Для трансформатора мощностью 630 кВА индуктивное сопротивление обмотки Xтр= 0,129 / 3 = 0,043 Ом.