63710 (Разработка и исследование унифицированных модулей широкополосных трансформаторов типа длинной линии), страница 10

Освещение рабочего места – важнейший фактор создания нормальных условий труда. Практически возникает необходимость освещения как естественным, так и искусственным светом.

Естественное освещение характеризуется отношением естественной освещённости земной поверхности от небосвода выраженным в процентах.

Искусственное освещение необходимо создавать такое, при котором суммарный световой поток от всех установленных в рабочей зоне светильников распределён равномерно.

Нормирование искусственного, естественного и совмещенного освещения осуществляется по СНиП 23.05-95 таблица 6.4.

Таблица 6.4

Электрический ток.

При эксплуатации и изготовлении широкополосного трансформатора возникает опасность поражения пользователя электрическим током.

Проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действие.

Термическое действие выражается в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов и других тканей. Электролитическое действие является особым специфическим процессом разложения крови и других жидкостей, что вызывает значительное нарушение их физико-химических свойств. Биологическое действие – процесс раздражения и возбуждения живых тканей, а также нарушение внутренних биоэлектрических процессов.

Наиболее опасным для человека считается переменный ток частотой 50-60 Гц, силой 0,1 А, напряжением свыше 250 В. При токе 0,04-0,1 А может наступить потеря сознания, а в ряде случаев и смерть. Опасным является не только ток высокого напряжения (выше 220 В), но и низкого, поэтому следует проявлять осторожность при обращении с электрооборудованием, работающим при низких напряжениях. Ток напряжением более 12 В является опасным при проведении работ в сырых местах.

Основная причина несчастного случая от воздействия электрического тока при эксплуатации устройств такого типа – появление напряжения на металлическом корпусе в результате повреждения изоляции и других причин.

6.2 Меры по снижению и устранению опасных и вредных факторов

Шум.

При изготовлении и эксплуатации данного трансформатора на органы слуха человека оказывает влияние шум, издаваемый станочными приборами. Нормы шума в лаборатории находятся в пределах, регламентированных ГОСТом 12.1.003-83. В связи с этим нет необходимости принятия каких либо мер по снижению и устранению данного фактора. В случае возникновения шума применяются шумоизолирующие материалы и покрытия, индивидуальные средства защиты и т.д.

Микроклимат.

Оптимальный микроклимат в помещении обеспечивает поддержание теплового равновесия между организмом и окружающей средой. Поддержание на заданном уровне параметров, определённых микроклиматом: температуры, влажности, скорости движения воздуха, может осуществляться с помощью кондиционирования или большого доступа вентиляции, а также с помощью отопительных приборов.

Воздух рабочей зоны.

Мероприятия по оздоровлению воздушной среды:

механизация и автоматизация производственных процессов, дистанционное управление ими;

применение технологических процессов и оборудования, исключающих образование вредных веществ или попадание их в рабочую зону;

защита от источников тепловых излучений;

устройства вентиляции и отопления;

применение индивидуальных средств защиты.

Задачей вентиляции является обеспечение чистоты воздуха и заданных метрологических условий в помещениях. Вентиляция достигается удалением загрязнённого или нагретого воздуха из помещения и подачей в него свежего воздуха. Вытяжные шкафы (местная вытяжная вентиляция) находят широкое применение при термической и гальванической обработке металлов, окраске, лужении и других операциях, связанных с выделением вредных газов и паров.

Освещённость.

В лаборатории, где производится разработка данного трансформатора, необходимо кроме общего освещения предусмотреть местное на каждом рабочем месте.

В качестве источников света для общего освещения выберем люминесцентные лампы вместо ламп накаливания, т.к. люминесцентные лампы более экономичны и их спектр излучения близок к естественному свету.

Для местного освещения, кроме разрядных источников света, будем использовать лампы накаливания, т.к. они имеют меньший коэффициент пульсации и, соответственно, оказывают меньшее воздействие на зрительный аппарат человека.

Электрический ток.

Основными мероприятиями по защите человека от поражения электрическим током являются: применение малых напряжений, использование двойной изоляции, выравнивание потенциала, защитное заземление электрического оборудования, а также предметов, на которых могут появляться статические электрические заряды.

Все помещения делятся на три класса по степени поражения людей электрическим током: без повышенной опасности, с повышенной опасностью и особо опасные.

Помещение, в котором находится лабораторный стенд, относится к классу “без повышенной опасности”, т.е. сухое помещение, в котором влажность не превышает 60%, нет возможного одновременного прикосновения к корпусам электрического оборудования, а также к заземлённым частям, температура воздуха не превышает 35С.

6.3 Расчёт необходимого воздухообмена для создания на месте монтажа санитарно-гигиенических условий

При изготовлении и монтаже широкополосного трансформатора производилась пайка с использованием канифольно-спиртового флюса (40% канифоли и 60% спирта) и припоя ПОС-40 (олова 40%, свинца 60%). Суммарный расход припоя на рабочем месте в среднем ежечасно составляет 10 г, причём 10% припоя распостраняется в виде аэрозоля. Суммарный расход флюса ежечасно составляет 30 г, причём 30% флюса распостраняется в виде туманов и газов.

Лаборатория снабжена местной вытяжной вентиляцией в виде панелей равномерного всасывания со скоростью всасывания V=1,5 м/с. Суммарная площадь отводных панелей составляет F_п = 6 м².

Определим необходимый воздухообмен для нормальных санитарно- гигиенических условий на месте монтажа.

На рабочем месте выделяются следующие вредные вещества: пары канифоли, которые относятся к алифатическим аминам с КПД=1мг/м³, согласно таблице 6.4; пары спирта этилового с ПДК=1000мг/м³; пары свинца с ПДК = 0,01мг/м³; пары олова с КПД = 0,1мг/м³. Определим количество вредных веществ, выделяющихся ежечасно в рабочей зоне в виде аэрозолей и газов:

С_к = 300,30,4 = 3,6 г;

С_сп = 300,30,6 = 5,4 г;

С_Ol = 100,10,4 = 0,4 г;

С_Pb = 100,10,6 = 0,6 г.

Выделяющиеся вредные вещества являются равнонаправленными, поэтому необходимый воздухообмен определяем по тому веществу, для удаления которого необходимо наибольшее количество воздуха. Определим количество воздуха, необходимого для удаления каждого вредного вещества ежечасно, считая, что данное вещество в приточном воздухе отсутствует:

м³;

м³;

м³;

м³.

Следовательно, необходимый воздухообмен должен рассчитываться по ПДК аэрозоля свинца.

Определённое количество воздуха с загрязнениями удаляется ежечасно с рабочих мест местной вентиляцией:

L_мест = 36001,56 = 32400 м³.

Как видно из полученных расчётов, местная вытяжная вентиляция не справляется, поэтому необходимо провести интенсификацию местных отсосов (за счёт увеличения площади панелей или скорости отсоса), либо наряду с местными отсосами ежечасно осуществлять обще обменную вентиляцию в следующем объёме:

L_общ = 60000 32400 = 27600 м³.

Если полученное значение расчётного количества воздуха вызывает затруднения с реализацией по производительности, или каким либо другим причинам, можно перераспределить доли удаляемого воздуха между обще обменной и местной вентиляцией.

6.4 Пожарная безопасность

Горение – это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением большого количества тепла и света.

Пожар это неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб.

Для возникновения горения достаточно наличия вещества, окислителя и источника зажигания.

Пожарная безопасность – это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара и обеспечивается защита материальных ценностей.

С учётом этого разрабатываются профилактические мероприятия и система защиты. На каждом предприятии есть пожарная охрана.

Категория по пожарной безопасности лаборатории – Д, т.к. в ней находятся негорючие вещества и материалы в холодном состоянии (в соответствии с НПБ 105-95).

В целях пожарной безопасности, помещение, в котором производятся работы, должно быть оснащено огнетушителями.

Заключение

В дипломном проекте проведены анализ и исследование вопросов, связанных с разработкой широкополосных трансформаторов типа длинной линии (ТДЛ).

Благодаря новой идеологии, основанной на патентных исследованиях, а также связанной с конструкцией, типом намотки, выбором сердечника и другими техническими факторами, удалось достигнуть практически идеальной фазовой характеристики в полосе частот 10кГц – 85МГц (рис. 3.14 и рис.3.17), т.е. получить коэффициент широкополосности порядка 8500 раз.

В известных высокочастотных трансформаторах удовлетворительные фазовые характеристики достигаются лишь в полосе рабочих частот при коэффициенте широкополосности 30 – 200 раз.

На основе разработанных широкополосных трансформаторов ТДЛ-11 (К_Ш=8500, ) и ТДЛ-14 (К_Ш=8500, ), построен усилитель (рис. 5.1), функционирующий в диапазоне частот 5кГц – 80МГц (рис.5.4) с усилением 12±1 дБ и динамическим диапазоном по нелинейности (интермодуляционным составляющим) второго и третьего порядков 90-120 дБ, допускающим уровень блокирующей помехи менее 1.5В, при котором δ_БЛ≤20%.

Существенный экономический эффект, достигаемый за счет сокращения элементов при построении известных усилителей с учетом необходимости изготовления нескольких усилителей для перекрытия широкого диапазона частот, составляет 100000 руб. на партию из 100 усилителей.

Кроме того, получены новые результаты, которые могут составить предмет заявки на предполагаемое изобретение.

Список литературы

Справочник по высокочастотным трансформаторным устройствам. /С.Е. Лондон, С.В. Томашевич. – М.: Радио и связь, 1984.

Исследование автотрансформатора типа длинной линии /Э.В. Зелях, А.Л. Фельдштейн, Л.Р. Явич, В.С. Брилон. – Радиотехника, 1982, т. 37, №5.

Широкополосное устройство для согласования и симметрирования. /Кузнецов В.Д., Парамонов В.К. – Электросвязь, 1968, №11.

Широкополосные радиопередающие устройства. /С.Е. Лондон – Л.: Энергия, 1970.

Синтез входных и выходных цепей широкополосных усилителей. /Полякова Л.Н. – М.: Связь,1966.

Широкополосные радиопередающие устройства. / О.В. Алексеев, А.А. Головков, В.В. Полевой, А.А. Соловьев. – М.: Связь, 1978.

Анализ удельной мощности потерь в ферритовых сердечниках мощных высокочастотных трансформаторов. /Розенбаум Л.Б. – Вопросы радиоэлектроники. Сер. ТРС, 1975, вып. 6.

Ферриты для сердечников мощных высокочастотных трансформаторов. /Изергина Е.В. – Электронная техника, сер. VII, 1969, №3.

Проектирование радиопередающих устройств /Под. Ред. В.В. Шахгильдяна. – М.: Связь, 1986.

Some broad-band transformers. /Ruthrolff C.L. – PIRE, 1959, N8.

Фильтры и цепи СВЧ устройства: Пер. с англ./Под ред. А.Е. Знаменского. – М.: Связь, 1976.

Трансформаторы для радиоэлектроники. /Бальян Р.Х. – М.: Советское радио, 1971.

Imput impedance analysis of 1: - 1 balun. /Shimada Y. - IEEE Trans., 1970, MTT – 18, N5.

Лабораторный практикум по основам измерительной техники. /С.В.Бирюков, А.В.Бубнов, А.И.Тихонов. М/У О.: 2002.