135789 (Модернизация лабораторного стенда для исследования характеристик АМ-ЧМ приемника), страница 6

По степени доступности участок относится к производственным помещениям (оборудование доступно для обслуживающего персонала неэлектротехнических специальностей, не имеющих достаточного представления о безопасности при работе с электрооборудованием).

В помещении данного класса используется четырехпроводная электросеть с глухо-заземленной нейтралью и с нулевым защитным проводником, т.к. невозможно обеспечить хорошую изоляцию проводов вследствие наличия агрессивной химической среды. Сеть электропитания – трехфазная, 380/220 В.

Поражение электрическим током может произойти при коротком замыкании проводки на металлический корпус аппаратуры, при неумелом обращении с электрообо-рудованием, при случайном касании токоведущих частей. Для защиты персонала от поражения электрическим током применяются зануление, обеспечивающее быстрое отключение аппарата при замыкании токоведущих частей на металлический корпус, устройства защитного отключения, автоматически отключающие электроустановку при потенциальной возможности соприкосновения человека с токоведущими частями, а также защитное заземление.

Рассчитаем сопротивление защитного заземления.

Расчет ведется по формулам, приведенным в [1]. Заземляющее устройство использует естественные заземлители (части металлических конструкций, находящиеся в земле), измеренное сопротивление растеканию которых Re=25 Ом.

Требуемое сопротивление защитного заземляющего устройства для этого случая (согласно ГОСТ121.038-81 ) должно быть не более 4 Ом. Следовательно, дополнительно к естественному заземлителю монтируется искусственный из вертикальных стальных стержней длиной L=2.5 м, диаметром 15 мм, верхние концы которых соединяются стальной полосой сечением 20х4 мм², уложенной в грунт (суглинок) с удельным сопротивлением ρ=120 Ом*м и на глубине t=0,5 м.

Контурный заземлитель размещается по периметру здания предприятия связи, длина которого L_г=70 м.

При расстоянии между заземлителями а=5м необходимое количество вертикальных электродов составит

n= L_г/a=70/5=14 штук

Требуемое сопротивление искусственного зазаемляющего устройства:

R_и.тр= R_eR_з/(R_e-R_з)=25*4/(25-4)=4,76 Ом

Сопротивление растеканию вертикальных (R_в) и горизонтальных (R_г) электродов определяется по формулам:

R_в=(ρ/2пL)*(ln(2L/d)+1/2ln((4t+L)/(4t-L)))=

=120/2/2.5/3.1415*(ln (2*2.5/0,015)+0.5*ln((4*1.75+2.5)/

/(4*1.75-2.5)))=42 Ом;

R_г=ρ/(2пL_г)ln2L_г²/bt_o=120/(2*3,1415*70)ln2*70*70/(0,004*0,5)=

=4.2 Ом.

где ρ – расчетное удельное сопротивление грунта, Ом*м:

L_г – длина горизонтального заземлителя;

b – ширина полосы, м;

t_o – глубина заложения полосы горизонтального заземлителя, м;

t - глубина заложения вертикального заземлителя;

d – диаметр вертикального заземлителя, м.

Коэффициенты использования электродов η_з = 0.66 и η_с = 0.36 [1, рисунок 12.7б и 12.8б].

Сопротивление растеканию группового искусственного заземлителя определяется по формуле [1]:

R_и= R_г R_в/( R_г η_с+ R_в η_з n)=42*4.2/(0.36*42+4.2*0.66*14)=3.27 Ом. Это сопротивление меньше заданного (4.76 Ом), что значительно повышает безопасность.

Общее сопротивление заземляющего устройства:

R_з.д=R_eR_и/(R_e+R_и)=25*3.27/(25+3.27)=2.9 Ом, что меньше требуемого по ГОСТ 121.030-81.

5.4 Меры противопожарной безопасности

Помещение, где производится травление печатных плат, относится к взрывоопасному, так как выделяемый при травлении водород с атмосферным кислородом образует взрывоопасную смесь. Однако это может произойти лишь при отключении вентиляции, т.е. при авариях. Следовательно, помещение относится к классу В-Iа. По степени пожарной опасности данное производство согласно СНиП 11-90-81 может быть отнесено к категории Д, так как характеризуется наличием только несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии.

Причинами пожара в цехе могут стать короткое замыкание в цепях питания электрооборудования; значительные перегрузки проводки; плохие контакты в местах соединения проводников, приводящие к увеличению переходного сопротивления, на котором выделяется большое количество тепла; небрежное обращение с огнем; удары молнии и др.

Так как на производственном участке имеется большое количество электрооборудования, а также кислота, использование воды для тушения пожара опасно. Поэтому предполагается использовать установку газового объемного пожаротушения, В качестве огнегасительного вещества используется комбинированный углекислотно-хладоновый состав (85% двуокиси углерода, 15% хладона 111В2).

Рассчитаем необходимую массу огнегасительного вещества. Производственный участок – помещение размером 5х10 метров, высота потолков – 3 м.

1. Требуемая масса комбинированного углекислотно-хладонового состава m_d, кг, для объемного пожаротушения определяется по формуле [15]

m_d=k₆q_nV,

где k₆ – коэффициент компенсации неучитываемых потерь углекислотно-хладонового состава, принимается равным 1.2;

q_n – нормативная массовая огнетушащая концентрация углекислотно-хладонового состава, принимается 0.27 кг/м³ при времени заполнения помещения , равным 30 сек;

V – объем защищаемого помещения, м³.

m_d=1.2*0.27*10*5*3=48.6 кг

2. Количество ξ₁ баллонов определяется из расчета вместимости в 40-литровый баллон 25 кг углекислотно-хладонового состава

ξ₁= m_d/25=48.6/25=2 полных баллона

3. Внутренний диаметр магистрального трубопровода d_i, мм, определяется по формуле

d _i=d₁ √ξ₂

где d₁ – диаметр сифонной трубки баллона, мм (30 мм)

ξ₂ – число одновременно разряжаемых баллонов.

d _i=30*√2=42.4=43 мм

4. Эквивалентная длина магистрального трубопровода l₂, м, определяется по формуле:

l₂=k₇ l

где k₇ – коэффициент увеличения длины трубопровода для компенсации неучитываемых местных потерь (принимается равным 1.1):

l – длина трубопровода по проекту, м (принимается равной 30 м).

l₂=1.1*30=33 м

5. Площадь сечения выходного отверстия оросителя Аз, мм², определяется по формуле

Аз=S/ξ₁

где S – площадь сечения магистрального трубопровода, мм²;

ξ₁ – число оросителей (8).

Аз=3.1415*2*33/8=26 мм²

6. Расход углекислотно-хладонового состава Q, кг/с, в зависимости от эквивалентной длины и диаметра трубопровода определяется по черт.3 [15]

Q=5,6 кг/с

7. Расчетное время подачи углекислотно-хладонового состава t, мин, определяется по формуле:

t=m_d/60Q

где m_d – расчетная масса углекислотно-хладонового состава, кг;

Q – расход углекислотно-хладонового состава, кг/с.

t=48,6/5,6=8,7 мин

8. Масса основного запаса углекислотно-хладонового состава, m, кг, определяется по формуле:

m = 1,1m_d(1+k₈/k₆)

где k₈ – коэффициент, учитывающий остаток углекислотно-хладонового состава в баллонах и трубопроводах, равен 0.2;

m = 1,1*48,6*(1+0.2/1.2)=62,4 кг

Насадки расположены на потолке в два ряда по четыре штуки в ряду на расстоянии 1.5 м от стен и 2м друг от друга. Они соединены последовательно магистральной трубой диаметром 33 мм, баллоны с газом расположены в соседнем помещении.

Определим технические и организационные мероприятия на участке по травлению печатных плат. К техническим мероприятиям относятся противопожарные меры, применяемые при строительстве цеха. В частности, при строительстве цеха необходимо соблюсти следующее:

- территорию цеха необходимо постоянно содержать в чистоте, горючий мусор должен систематически удаляться на специально отведенные участки и по мере накопления вывозиться;

• все токоведущие части, распределительные устройства, рубильники и другие пусковые аппараты монтируются на негорючих основаниях (мрамор, текстолит, гетинакс, асбест, и т.п.);

• измерение сопротивления изоляции электросети проводится не реже двух раз в год. Неисправные участки обесточиваются и заменяются новыми;

• вся электрическая аппаратура, установленная в цехе, выполняется взрывозащищенной;

• для осветительной проводки в цехе применяются только провода в кислотноупорной оболочке;

• для устранения возможности проникновения паров и газов из цеха в соседние помещения выводы проводов сквозь стены делаются с применением фарфоровых трубок, отверстия которых закрываются кислотноупорной замазкой;

• отопление аккумуляторного помещения делается централизованным (водяным или паровым) в виде целых сварных труб без фланцев и вентилей;

• на дверях цеха выполняется крупная надпись «Огнеопасно, с огнем не входить!»;

• курение в помещении строго воспрещается;

• на случай возникновения пожара необходимо предусмотреть возможность эвакуации людей. Эвакуационные пути должны обеспечивать эвакуацию всех людей, находящихся в помещении цеха в течение необходимого времени. Число эвакуационных путей не менее двух;

• двери на путях эвакуации навешиваются так, чтобы открывались по направлению выхода из здания;

• устройство раздвижных и подъездных дверей на путях эвакуации не допускается;

• минимальная ширина дверей на путях эвакуации не менее 0,8м;

• высота перехода на путях эвакуации не менее 2 м;

• устройство винтовых лестниц и забежных ступеней на путях эвакуации не допускается;

• схема эвакуации людей тщательно разрабатывается и вывешивается на видных местах;

• весь трудовой коллектив проходит обучение мерам противопожарной безопасности.

6 Технико-экономическое обоснование дипломного проектирования

В данном дипломном проекте разрабатывается оптимальный способ модернизации лабораторного стенда, имеющегося на кафедре «Радиотехника». Данный проект представляет определенную ценность для Алматинского Института Энергетики и Связи, поэтому имеет смысл рассчитать рыночную стоимость и себестоимость производимой модернизации.

6.1 Трудозатраты

Представим организацию выполнения научно-исследовательской работы в виде таблицы 6.1. В этой таблице представлены наименования этапов разработки, трудоемкость и исполнители разработки.

6.2 Трудоемкость

Определяем оклады руководителю, консультанту и инженеру. Считая, что в месяце 24 рабочих дня, определяем дневной заработок, а также трудоемкость. Месячный оклад руководителя составляет 12000 тенге, консультанта - 6000 тенге, инженера - 6000 тенге.

Результаты расчета приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.1

6.3 Смета затрат

Фонд оплаты труда (ФОТ) определяется суммой основной заработной платы (ОЗП) и дополнительной заработной платы

Таблица 6.2.

(ДЗП); ДЗП составляет 30% от основной заработной платы (ОЗП) [2]:

ДЗП=0,3*ОЗП