Контрольная работа по «Безопасность жизнедеятельности»

Федеральное агентство  железнодорожного транспорта

 

Московский государственный  университет путей сообщения

 

 

 

 

Нижегородский филиал

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине

 «Безопасность жизнедеятельности»

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент 2 курса

Шифр: 1260-сТПб-1051

Ветрова Н.С.

Проверил:Локтионова И.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород – 2013

 

Содержание:

                                                                                                              Стр

1. Задача №5…………………………………………………………………3
2. Задача№6………………………………………………………………… 7
3. Вопрос №8………………………………………………………………..11
4. Вопрос№30………………………………………………………………14
5. Вопрос№31………………………………………………………………17
6. Список литературы……………………………………………………...20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача 5.

 

Рассчитать зону защиты от прямых ударов молнии для производственного  здания.

Размеры здания:

- длина – 18 м,

- ширина – 14 м,

- высота – 12 м.

- удельное сопротивление  грунта – 100

 

Принимаем:

 

• молниеотвод одиночный стержневой;
• зона защиты типа Б;
• категория молниезащиты ІІ;
• среднегодовая продолжительность гроз до 40 часов в год;
• здание прямоугольной формы;
• длина вертикального электрода l_э = 2,5 м, материал – круглая сталь радиусом 0,01 м; диаметром d=0,02 м;
• заглубление электрода t = 0,5 м;
• импульсный коэффициент использования заземлителя α = 0,75;
• число вертикальных электродов 3;
• удельная плотность ударов молний в землю 2,0.

Определить:

• ожидаемое количество поражений молнией в год N;
• сопротивление растеканию одиночного вертикального электрода R_в;
• сопротивление растеканию соединительной полосы R_г;
• сопротивление растеканию группового заземлителя R_гр;
• импульсное сопротивление сложного заземлителя R_н;
• требуемый радиус зоны защиты стержневого молниеотвода на уровне высоты защищаемого здания R_х;
• радиус зоны защиты стержневого молниеотвода на уровне земли R_о;
• необходимую высоту молниеотвода h.

 

Решение:

 

Ожидаемое количество поражений  молнией в год:

,

где: S-ширина здания;

L - длина здания;

h - высота защищаемого объекта;

n - среднее число ударов молний в 1 км земной поверхности в месте расположения здания.

 

Сопротивление растеканию одиночного вертикального электрода:

;

где:  Р_i - удельное сопротивление грунта;

l_э - длина вертикального электрода;

d - диаметр материала;

S -расстояние от поверхности земли до середины электрода;

,

где:  t - заглубление электрода.

Cопротивление растеканию соединительной полосы:

,

где:  L_Г - длина полосы;

b_n - ширина полосы;

l₀ - заглубление электрода;

,

где:  ,

где:   r - допустимое сопротивление заземлителя 10 Ом;

 

Сопротивление растеканию группового заземлителя:

,

где:  n - потребное количество заземлителей;

η_Г,η_В - коэффициенты использования г-полосы, в-заземлителей;

R_Г - сопротивление растеканию соединительной полосы;

R_В - сопротивление растеканию одиночного вертикального электрода.

Импульсное сопротивление  сложного заземлителя:

где:  α - импульсный коэффициент  использования заземлителя;

R_ГР - сопротивление растеканию группового заземлителя.

Требуемый радиус зоны защиты стержневого молниеотвода на уровне высоты защищаемого здания:

,

  Высота молниеотвода:

,

где:   h_х-высота здания;

Радиус зоны защиты стержневого  молниеотвода на уровне земли:

Одиночный стержневой молниеотвод.

 

           

          R_x   R

            

 

               h   h_о

 

    

                h_x

 

R₀

                                                                1

 

 

                                                    

                                                           2

 

Рис. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой  до 150 м:

1 – на уровне h_x; 2 – на уровне земли.

 

 

 

      h   h₀

 

                                                h_x=12 м

                   R₀

                   R_x

 

 

       S

                L=18 м                   

 

 

 

Cхема молниезащиты

 

Вывод: зона защиты стержневого молниеотвода – 16,1 м, радиус зоны защиты молниеотвода на уровне земли – 40,46 м. Зона защиты стержневого молниеотвода представляет собой конус, вершина которого находится на уровне ho< h;  ho=0,92×h=0,92×23,8=21,89 м. У земли зона защиты образует круг радиусом Ro. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения hх представляет собой круг радиусом Rх.

 

Задача 6

 

С целью защиты от поражения  электрическим током необходимо заземлить электрическое оборудование, питающееся от низковольтного щита подстанции. Электрическая сеть с изолированной нейтралью напряжением 380/220 В. Суммарная мощность электрооборудования более 100 кВА.

 

Род грунта	5
Влажность земли	н
Глубина заложения электрода,h, м	0,95
Климатическая зона	I
Длина вертикального электрода,l, м	2,95
Наружный диаметр электрода,d, м	0,06
Ширина объединяющей стальной полосы,b, м	0,05

Примечание. В таблице приняты следующие  обозначения: 1 — песок; 2 — суглинок; 3 — гравий; 4 — глина; 5 — чернозем; п – повышенная, н – нормальная, м – малая.

Указания к  решению задачи

 

1. Привести расчетную  схему.

2. Согласно имеющимся  данным установить:

- допустимое сопротивление  заземлителя;

- удельное сопротивление  грунта;

- значение сезонного коэффициента.

3. Определить:

- расчетное удельное сопротивление  земли;

- сопротивление растеканию  одиночного трубчатого заземлителя;

- потребное количество  электродов;

- длину полосы;

- сопротивление растеканию  полосового заземлителя;

- общее сопротивление  сложного заземлителя с учетом  сопротивления растеканию соединительных  полос и трубчатых электродов.

4. Сделать выводы.

 

 

Решение:

1. Рис. Схема устройства защитного заземления

 

 

2.По ПУЭ определяем R_доп:

Для установок до 1000 В и суммарной мощностью электрооборудования более 100 кВА. R_з= 4 Ом;

 Определяем расчетное удельное сопротивление грунта r_рас

r_рас =r_{уд *} к_п   (Ом*м),

где  к_п – сезонный коэффициент (таб.2)

Т.к. по условию задачи дана I климатическая зона и влажность зели нормальная, то к_п=1,7.

Т.к. по условию задачи дан  грунт – чернозем, то r_уд=20 Ом*м (таб.3).

r_рас=20*1,7=34 (Ом*м).

3.Рассчитываем сопротивление  вертикального электрода R_в

R_в =

(Ом).

где S-расстояние от поверхности грунта до середины вертикального электрода

S=l/2+h (м).

Подставляя свои данные, получаем

S=2,95/2+0,95=2,4 (м)

R_в =

=8,9 (Ом)

4.Рассчитываем требуемое  количество вертикальных электродов

n = R_в / (R_д h_в), (шт.)

где h_в-коэффициент использование вертикальных электродов.

Для предварительного расчета  количества электродов принимаем h_в=1.

n =8,9/(4*1)=2 (шт.)

Принимая отношение a/l = 2, h_в=0,91.

Уточняем количество электродов

n =8,9/(4*0,91)=3 (шт.)

5.Находим длину стальной  соединительной полосы L

L_п = 1,05*а*( n-1) (м),

где а – расстояние между  вертикальными электродами =5,9.

L_п = 1,05*5,9*(3-1)=12,39 (м)

6.Определяем сопротивление  полосы R_п ,соединяющей вертикальные электроды

(Ом)

 

=24,07(Ом)

 

 

7.Рассчитываем общее сопротивление  заземляющего устройства

 

 

=2,89 (Ом)

 

где  - коэффициент использования горизонтального полосового электрода.(таб.5) =0,94.

 

8.Схема заземляющего устройства

h                                           L=12,39 м                   

         b                                                                                              S=2,4м

l

 

                                 а=5,9м

 

 

9.Вывод: так как вычисленное R < R₃ (2,89 < 4), то определенные в ходе расчета число труб n = 3 и длину соединительной полосы L_п = 12,39 м принимают окончательно.

 

 

 

 

 

 

 

Вопрос № 8

Способы отбора проб воздуха и методы количественного  и качественного определения  вредных веществ в воздухе. Нормирование запыленности и загазованности.

 

Воздушная среда, в которой  живет и работает человек, представляет собой естественную многогазовую смесь, из которой состоит атмосфера. К  вредным веществам, которые содержатся в воздухе относятся различные  газы, пары и пыль, выделяющиеся при  технологических процессах.

Способы отбора проб воздуха  и методы количественного и качественного  определения вредных веществ  в воздухе. Оценка загрязнения воздуха  заключается в определении состава  и концентрации вредных примесей. Она производится различными способами, выбираемыми в зависимости от требуемой точности результата и  необходимой скорости его получения. Периодичность контроля состояния  воздушной среды устанавливает  орган санитарного надзора в  соответствии с ГОСТ 12.1.005-76. Места  забора и количество контрольных  проб определяют в зависимости от требуемой достоверности характеристики воздуха. Во всех случаях количество контрольных проб должно быть не менее  пяти. Результаты измеренных концентраций вредных веществ в воздухе  рабочей зоны для сравнимости  приводят к нормальным условиям.

Для оценки загрязнения воздуха  парогазовоздушными вредными аэрозолями применяют лабораторный и экспрессный  методы. Лабораторный метод состоит  из отбора проб воздуха в установленных  местах и последующего анализа их в лаборатории. Обработка проб традиционными  методами требует определенной затраты  времени, иногда значительной. С распространением новейших хроматографических и спектрофотометрических способов анализа точность и быстрота обработки проб резко возросли.

Экспрессный метод, в основе которого лежат быстропротекающие  химические реакции с изменением цвета реактива, позволяет оценить  концентрации вредных веществ непосредственно  на рабочих местах. Различают две  разновидности этого метода –  линейно–калориметрический и индикационный. При линейно–калометрическом методе в прозрачную стеклянную трубочку помещают силикагель или фарфоровый порошок, через который пропускают определенный объем исследуемого воздуха.