Контрольная работа по "Экологии"

В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы длиной 1,5…4 м, диаметром 25…50 мм, которые забивают в землю, а также металлические стержни  и полосы.

Для достижения требуемого сопротивления заземлителя, как правило, используют несколько  труб (стержней), забитых в землю  и соединенных там металлической (стальной) полосой.

Контурным защитным заземлением называется система, состоящая из труб, забиваемых вокруг здания цеха, в котором расположены  электроустановки.

Заземление  электроустановок необходимо выполнять:

• при напряжении выше 380В переменного и 440В постоянного тока в помещениях без повышенной опасности, т.е. во всех случаях;
• при номинальном напряжении выше 42В переменного и 110В постоянного тока в помещениях с повышенной опасностью, особо опасных и в наружных установках;
• при любых напряжениях переменного и постоянного тока во взрывоопасных помещениях.

На электрических установках напряжением до 1000В одиночные заземлители соединяют стальной полосой толщиной не менее 4 мм и сечением не менее 48 мм². Для уменьшения экранирования рекомендуется одиночные заземлители располагать на расстоянии не менее 2,5…3 м один от другого.

Сопротивление растеканию тока, Ом, через одиночный  заземлитель из труб диаметром 25…50 мм

R_тр = 0,9 (ρ/ l_тр),

где ρ –  удельное сопротивление грунта, которое выбирают в зависимости от типа, Ом ·см (для песка оно равно 40000…70000;  для супеси – 15000…40000;для суглинка – 4000…15000;для глины – 800…7000; для чернозема- 900…5300). l_тр – длина трубы, м.

R_тр = 0,9 × (10000:100 : 2) =45 Ом/м

Затем определяют ориентировочное число вертикальных заземлителей без учета коэффициента экранирования 

 

n= R_тр/r,

где r – допустимое сопротивление заземляющего устройства, Ом.

В соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) на электрических установках напряжение до 1000В допустимое сопротивление  заземляющего устройства равно не более 4 Ом.

Разместив вертикальные заземлители на плане  и определив расстояние между  ними, определяют коэффициент экранирования  заземлителей (табл.1)

n=  45 : 4 = 11 шт.

Таблица 1

Коэффициенты  экранирования заземлителей η_тр

Число труб (уголков)	Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине	ηтр	Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине	ηтр	Отношение расстояния между трубами (уголками) к их длине	ηтр
4	1	0,66…0,72	2	0,76…0,80	3	0,84…0,86
6	1	0,58…0,65	2	0,71…0,75	3	0,78…0,72
10	1	0,52…0,58	2	0,66…0,71	3	0,74…0,78
20	1	0,44…0,50	2	0,61…0,66	3	0,68…0,73
40	1	0,38…0,44	2	0,55…0,61	3	0,64…0,69
60	1	0,36…0,42	2	0,52…0,58	3	0,62…0,67

Число вертикальных заземлителей с учетом коэффициента экранирования 

n₁ = n :η_тр.

n₁ = 11 : 0,55 = 20

Длина соединительной полосы, м,

l_n= n₁× a,

где а – расстояние между заземлителями, м.

Если расчетная  длина соединительной полосы получилась меньше периметра цеха (задается по варианту), то длину соединительной полосы необходимо принять равной периметру  цеха плюс 12…16 м. После этого следует  уточнить значение η_тр.. Если а : l_тр>3, принимают η_тр=1.

l_n = 20 × 2,5 = 50 м.

Сопротивление растеканию электрического тока через  соединительную полосу, Ом,

R_п = 2,1 (ρ/ l_п).

R_п = 2,1 × (10000 : 50) = 420 : 100 = 5 Ом/м

Результирующее  сопротивление растеканию тока всего  заземляющего устройства, Ом,

R_з = (R_тр×R_п) _: (η_п× R_тр + η_тр×R_п× n₁),

где η_п– коэффициент экранирования соединительной полосы (табл. 2)

Таблица 2

Коэффициенты  экранирования соединительной полосы η_п

Отношение расстояния между заземлителями  к их длине	Число труб
	4	8	10	20	30	40
1	0,45	0,36	0,34	0,27	0,24	0,21
2	0,55	0,43	0,40	0,32	0,30	0,28
3	0,70	0,60	0,56	0,45	0,41	0,37

Полученное  результирующее сопротивление растеканию тока всего заземляющего устройства сравнивают с допустимым. На плане  цеха размещают вертикальные заземлители  и соединительную полосу.

R_з = (45 × 5) : (0,34 × 45+0,55 × 5 × 20) = 3Ом

Ответ: Сопротивление растеканию тока моего заземляющего устройстваравна3Ом, что меньшедопустимого сопротивления заземляющего устройства,котораяв соответствии с Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) на электрических установках напряжение до 1000В допустимое сопротивление заземляющего устройства равно не более 4 Ом.

 

ЗАДАЧА 3

РАСЧЕТ  ОБЩЕГО ОСВЕЩЕНИЯ

Произвести расчет общего освещения  согласно варианту.

вариант	помещение	Длина пом.,м	Ширина пом., м	Высота пом.,м	Наименьший Размер объекта различения	Контраст объекта с фоном	Хар-ка фона	Хар-ка пом. по условиям среды
8	Участок сварки	10	10	5	0,4	большой	средний	неболь-шая запылен-ность

 

УКАЗАНИЯ  К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ

Учитывая  заданные по варианту характеристики зрительной работы (наименьший размер объекта различения, характеристика фона и контраст объекта различения с фоном) с помощью СНиП 23-05-95 определяют разряд и подразряд зрительной работы, а также нормируемый уровень  минимальной освещенности на рабочем  месте.

При проектировании осветительных установок для  обеспечения на рабочих местах нормируемой  освещенности проводят светотехнический расчет. Его задачей является определение  электрической мощности установки  для получения заданной освещенности. При расчете общего освещения  для горизонтальной рабочей поверхности с учетом света, окрашенного потолком и стенами, применим метод коэффициента светового потока. Основное уравнение метода:

F_Л = 100Е_НSZK_Z:Nƞn       (1)

где F_л – световой поток каждой из ламп, Лм; E_н – минимальная нормируемая освещенность, Лк (см. приложение 1); К_z – коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и загрязнение светильников (К=1,4-1,8) – в зависимости от количества выделяемой в помещении пыли; S – площадь помещения, м²; Z – отношение средней освещенности к минимальной, значение которого для ламп накаливания и ДРЛ–1,15; для газоразрядных ламп–1,1; N – число светильников; n – число ламп в светильнике; η – коэффициент использования светового потока ламп, % (см. приложение 2), т. е. отношение светового потока, падающего на расчетную поверхность к суммарному потоку всех ламп. Зависит от типа светильника, коэффициентов отражения потолка ρ_п; стен ρ_с и индекса i формы помещения.

Выведенная  формула для вычисления число  светильников:

N = (100Е_НSZK_Z) :(F_Л ƞn),  (1.1)

N = (100 × 200 × 100 × 1,1 × 1,4): (2100 × 46 × 2) = 16 шт.

F_Л =(100 × 200 × 100 × 1,1 × 1,4) : (16 × 46 × 2) = 2092,39 или 2100

 

Индекс формы  помещения:

i = S : (H_p×(A+B))     (2)

где H_p – высота подвеса светильника над рабочей поверхностью, м; А и В – характерные основные размеры помещения, м;

Подсчитав по формуле (1) световой поток, по приложению 3 подбирают ближайшую стандартную  лампу, обеспечивающую этот поток.

В практике допускается отклонение светового  потока выбранной лампы от расчетного в пределах от –10% до +20%, в противном  случае задается другая схема расположения светильников.

Распределяют  светильники и определяют их число.

Возможно  проведение светотехнического расчета обратным методом.

В зависимости  от условий производственной среды  и назначения выбирают тип светильника, затем для него выбирают тип лампы  определенной мощности. По приложению 3 определяют световой поток стандартной  лампы. Выразив из формулы (1) число  светильников, определяют их число. Затем  по выбранной схеме распределяют светильники.

i = 100:(5 × (10+10)) =1

n=46%, которая определена в зависимости от индекса i=1 тип светильника (ОД) и коэффициент отражения потолка и стен (50 и 30)

Мощность  осветительной установки определяется по формуле:

P= p_л n,   (3)

где p_л – мощность лампы, Вт; n– число ламп в осветительной установке.

В каждом моём светильники по две лампы, каждая лампа мощностью 40В, значит (16 × 2) 32 лампы всего.

P= 40 × 32 = 1280В

Ответ: В помещении с площадью в 100м²,световой поток, лм составил 2100, а коэффициент использования светового потока 46% притипе светильника (ОД) и коэффициент отражения потолка и стен (50 и 30), следовательно, количество световых приборов составило 16 шт. с количеством в них ламп по 2 шт., и поэтому, общая мощность осветительных приборов составила 1280В или 12,80кВт.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Нормы проектирования искусственного освещения 

(СНиП 23-05-95 Естественное и искусственное  освещение)

Зрительный разряд м	Размер объекта разли-чения, мм	Контраст объекта с фоном	Фон	Наименьшая освещенность (лк) при  лампах
				газоразрядных		накаливания
				освещение
				комбини-рованное	общее	комбини-рованное	общее
1	2	3	4	5	6	7	8
1.наивысшей точности	Менее 0,15	Малый	Темный	5000	1500	4000	300
		Малый	Средний	4000	1250	3000	300
		Средний Малый Средний	Темный Светлый Средний	2500	750	2000	300
		Большой Средний Большой	Темный Светлый Средний	1500	400	1250	300
2.очень высокой точности	От 0,15 до 0,3	Малый	Темный	2000	500	1500	300
		Малый	Средний	1000	300	750	200
		Средний Малый Средний	Темный Светлый Средний	750	300	600	200
		Большой Средний Большой	Темный Светлый Средний	400	200	400	150
3.высокой точности	От 0,3 до 0,5	Малый	Темный	2000	500	1500	300
		Малый	Средний	1000	300	750	200
		Средний Малый Средний	Темный Светлый Средний	750	300	600	200
		Большой Средний Большой	Темный Светлый Средний	400	200	400	150
4.средней точности	От 0,5 до 1,0	Малый	Темный	750	300	600	200
		Малый	Средний	500	200	500	150
		Средний Малый Средний	Темный Светлый Средний	400	200	400	150
		Большой Средний Большой	Темный Светлый Средний	300	150	300	100
5.малой точности	От 1,0 до 5,0	Малый	Темный	300	200	300	150
		Малый	Средний	200	150	200	100
		Средний Малый Средний	Темный Светлый Средний	--	150	--	100
		Большой Средний Большой	Темный Светлый Средний	--	100	--	50
6.грубая работа	Более 5,0	Не зависит от характеристики фона и контраста объекта с фоном		--	150	--	100

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Коэффициент использования светового  потока

ɩ	Ƞ%
	Глубокоизлучатель	Универсаль	Люцетта	ОД	ПВЛ
	30; 50; 70; 10  30  50	30; 50; 70; 10  30  50	30; 50; 70; 10   30  50	30; 50; 70; 10  30   50	30; 50; 70; 10  30   50
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,25 1,5 1,75 2,0 2,25 3,0 3,5 4,0 5,0	19  21  25 24  27  31 29  31  34 32  34  37 34  36  39 36  38  40 37  39  41 39  41  43 41  43  46 43  44  48 44  46  49 46  48  51 49  51  53 50  52  54 51  52  55 52  54  57	21  24  28 27  30  34 32  35  38 35  38  41 38  40  44 40  42  45 42  44  46 44  46  48 46  48  51 48  50  53 50  52  55 52  54  56 55  57  60 56  58  61 57  59  62 58  60  63	14  16  22 19  21  27 23  24  30 25  26  33 27  29  35 29  31  37 30  32  38 31  34  41 34  37  44 36  39  46 38  41  48 40  43  50 44  47  54 45  49  57 46  50  59 48  52  61	23  26  31 30  33  37 35  38  42 39  41  45 42  44  48 44  46 49 46  48  51 48  50  53 50  52  56 52  55  58 55  57  60 57  59  62 60  62  66 61  64  67 63  65  68 64  66  70	14  16  19 18  20  22 21  23  25 23  25  27 25  27  29 26  28  30 27  29  31 29  30  32 30  31  34 31  33  35 33  34  36 34  35  37 36  37  40 37  38  40 38  39  41 38  40  42

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Световые и электрические параметры  ламп накаливания и люминесцентных ламп

Лампы
накаливания		люминесцентные
Тип лампы	Световой поток, лм	Тип лампы	Световой поток, лм
В-15 В-25 Б-40 БК-40 Б-60 БК-100 Г-150 Г-200 Г-300 Г-500 Г-750 Г-1000	105 220 400 460 715 1450 2000 2800 4600 8300 13100 18600	ЛДЦ20 ЛД20 ЛБ20 ЛДЦ30 ЛД30 ЛБ30 ЛДЦ40 ЛД40 ЛБ40 ЛДЦ80 ЛД80 ЛБ80	820 920 1180 1450 1640 2100 2100 2340 3000 3560 4070 5320