Для студентов РТУ МИРЭА по предмету Безопасность жизнедеятельности (БЖД и ГРОБ или ОБЖ)Методичка по лабам БЖД (Розанов В.С, Слепнев В.И.)Методичка по лабам БЖД (Розанов В.С, Слепнев В.И.) 2017-07-12СтудИзба

Книга: Методичка по лабам БЖД (Розанов В.С, Слепнев В.И.)

Описание

Описание файла отсутствует

Характеристики книги

Учебное заведение
Семестр
Просмотров
179
Скачиваний
1
Размер
3,28 Mb

Список файлов

bzh_met_01

Распознанный текст из изображения:

авител": В.С.Роэаноа,, В.,ф.,~лепнев, 3.Б С

" В.ТРУоипйй., М,'ф;фДУэко, С.М.куче~ Ред ор З.Б.с гю

р курсу "Беэопасиос'Уь ииэнедед ельиостф~»„

Предназначены для ст е

дл с удентов всех спепиальностее:- и всех форм обучения.

Печатаются по ре»ению редея: конно-издательского совета Московского государственного института радиотехники

у а радиотехники, электроники и автоматики 1технического университета) .

Рецензенты: Е.Я. Вильдаиов,

А.В.Рязанов

© Московский государственный

- институт радиотехники,элек-

3

: травив». и автоматики 1техиичвский университет), 1999

Литературный редактор Г.В. Крылова

Иэд.лип. М 0204% от 04.03.97.

Подписано в печать 30.09.99. Формат 60 х 84 1/16-

Бумага офсетная. Печать офсетная. Уел.печ.л. 3,02.

уел.кр.-'отт. 12,08. уч.-изд.л. 3,26. Тирак 1000 экэ.

Закаэ 1318. Бесплатно.

Московский государственный институт радиотехники,

электроники и автоматики ',технический университет)

117454 Москва, просп. Вернадского,78

Общие указания

Настоящие указаниФ являются руководством для студентов всех специальностей н форм обучения к лабораторным работам по курсу "Безопасность жизнедеятельности".

Кафедрой установлен следующий порядок выполнения работ:

1. Перед началом практической работы в лаборатории студенты прослушивают инструктаж по технике безопаснос1н, внимательно знакомятся с инструкцией по безопасности пребывания в лаборатории и выполнения лабораторных работ и расписываются в контрольном листе по технике безопасности.

2. С:гуденты знакомятся с теорией н методами иссг.эдуемых параметров безопасности по рекомендованной литературе, лекциям и настоящему руководству, и приступают к выполнению лабораторной работы.

3. Числовые значения параметров, полученные в процессе выполнения работы, записываются в тетради черновых записей и утверждаются преподавателем, после чего схема отключается от сети. Затем студенты по указанию преподавателя переходят на выполнение последующей лабораторной .работы. Тетради черновых записей бригады с указанными на них фамилиями студентов и утвержденными числовыми результатами экспериментов должны представляться студентами на зачет совместно с чистовыми отчетами по лабораторным работам.

4. Отчет по лабораторным работам составляется индивидуально каждым студентом. В отчет включаются принципиальные схемы, основные расчетные выкладки, результаты измерений и нх обработка'Как правило, измеренные значения параметров безопасности сопоставляются с расчетными.

В заключение приводятся выводы по защите от воздействия исследуемого опасного параметра и созданию оптимальных условий на рабочем месте. Конкретный объем материалов,

bzh_met_02

Распознанный текст из изображения:

его ~—

В

— Л

1. Цель работы

2. Сведения из теории

Ф

ь=

пРед влас" 'х в о е по бор.то б .-ен в

аторной работе, прщ~кден в

конце каждого руководства по Выполнен

«~ению работы.

5. По материалам лабораторных б ' ~.,'ахают

' ра от студентом'

зачет после выполнения всех работ,

Лабораторная работа Иа1

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРООПАСНОСТИ ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЕЙ

Изучить используемые в промышленности трехфазные схемы питания потребителей. Ознакомиться с возможными вариантами однофазных включений человека в электрическую сеть и методикой оценки о' асности таких включений. Изучить критерии элек1робезопасности.

Для питания электропотребиЖлей иопользуется два Вида

трехфаэиых сетей: а) с изолированной от земли нейтралью

источника питания; б) с заземленной нейтралью.

Опасность поражения человека при однофазном

прикосновении в сети с изолированной нейтралью обусловлена

распределенными по длине линии параметрами — активной ( яиз )

и емкостной (Ь) проводимостями проводов относительно земли.

1

— Ь=в.С~„

1~ю

где Й з - сопротивление изоляции фазного провода относительно

земли, Ом;

в = 2к1 - угловая частота сети, рад/с (1.= 50,Гц);

Сф - емкость фазного провода относительно земли„Ф.

Ток через человека с сопротивлением Кь замыкается по этим

проводимостям на и точник питания с фазным напряжением 0ф

(рис. 1а).

а) б)

Рис.1. Схемы прохождения токов однофазиого прикосновения в трехфазных сетях с изолированнон ( а ) и заземленной ( б ) нейтралью источника питания

В сети с заземленной нейтралью ток через человека протекает по цепи, создаваемой в основном сопротивлением рабочего заземлителя К0 ( рис. 1б ).

Для расчета тока через человека Ь используются следуюшие формулы:

1. В сети с изолированной нейтралью в симметричном режиме, когда сопротивления изоляции и емкости всех трех фаз относительно земли одинаковы

bzh_met_03

Распознанный текст из изображения:

ение изоляции фазн

земли, Ом;

и фазного провода отниЖвльно

Кь - сопротивление тела человека, Ом;

Сф - емкость фазного провода относите;,

ител:.но земли, Ф

а - частота сети, рад,'с.

Частныеслучаи этого режима:

а). Емкости проводов незначительны ( Сф -+ 0 п и малой длине поводов )

ф -+ при мало

~,~в

3~ф

1ь=

ЗКь+К„,

(2)

б). Сопротивление изоляции очень высокое ( Кнз -+ оо )

(3)

~9К~~+Я

Правила устройства электроустановок ограничивают

значение Ко. В сети . напряжением 380/220 В Ко -" 4 Ом, и нм в

формуле (5) можно пренебречь (Вь» Ко ). Тогда

(6)

Для оценки опасности полученных в результате расчетов

значений тока 1ь необходимо воспользоваться критериями

электробезопасности, которые установлены ГОСТ '. 12.1.038-82

(таблица 2 ):

1. Предельно допустимые

прикосновения, Опр.доп., В;

2.Предельно допустимые уровни токов через человека,

1ь.лоп., МА;

3. Длительность протекания тока через человека, (лап., С.

3. Описание лабораторного стенда

изолированной нОитралью в несимметричном

2. В сети с

режиме при прикосновении к фазе"'в"

~1ф$ь

2

(4)

Ка+йь+Вс+йь

где Ив, яь, в - проводимости изоляции фаз, См;

ф~ - проводимость тела человека, См;

3. В сети с заземленной нейтралью ( рис. 16 )

1ь=

1~ь+1~о

(5)

Для проведения лабораторной работы используется стенд, на лицевой панели которого изображена принципиальная схема и выведены органы управления. Фазное напряжение Щ = 220 В.

Стенд моделирует два основных варианта однофазного прикосновения, изображенные на рис. 1 (а,б).

Параметры схем могут быть заданы с помощью переключателей, выведенных на лицевую панель.

Переключатели "В. ", "Кь", "Ес" и "Са", "Сь", "Сс" изменяют значения сопротивлений изоляции и емкостей фаз соответственно.

Переключатель "Кь" определяет величину сопротивления имитирующего тело человека ( задается преподавателем ).

Тумблер "Замыкание", переведенный в 'положение "вверх", имитирует пробой фазы на корпус электроустановки и, одновременно, касание человека к этому корпусу, формируя тем самым режим однофазн ого прикосновения.

bzh_met_04

Распознанный текст из изображения:

Таблица 3

сети

Таблица 1

Таблица " 2

Таблица 4

11ерсвол тумблера "вниз" размыкает цепь ка однофвзно прикосновения.

Тумблер К задает режим нейтрали сети При по кнкении тумблера "вверх" нейтраль сети заземлена через сопротивление рабочего заземления, равное 4 Ом. Прн отклю чении тумблера "Ко" сеть имеет изолированную нейтрал ь.

Кнопка "Сеть" подает питание па модслируемый участок

4. Порядок выполнении работы

Опыт 1. Сеть е изолированной нейтралью в симметричном

-, режиме

Рассчитать по формулам (2,3) токи Ь(Кк1) при Сф = О и Ь(Сф) прн К = со. Исходные данные для расчета взять нз таблиц 1 и 2, а результаты занестн в эти же таблицы.

Изменяя Ккь снять экс;[ериментальную зависимость 1ь(Киз) при Сф О. Результаты занести в таблицу 1.

Установить значение Киз = ж. Изменяя величину Сф, сиять экспериментальную зависимость 1ь(Сф). Результаты 'занести в таблицу 2.

Построить графики расчетных и ' экспериментальных зависимостей.

Опыт 2. Сеть с изолированной нейтралью в несимметричном

режиме

Значения сопротивлений К1, Кг и Кз задаются преподавателем. Емкость фаз относительно земли Сф О.

Зная эти величины, рассчитать по формуле (4) токи однофазного прикосновения в несимметричном режиме. При этом сопротивлениям Кэ, Кь и К поочередно присваиваются значения К~, Ю и Кз с помощью переключателей Ка", "Кь" и

ФУК О

В соответствии со строками таблицы 3, изме1.ить токи однофазного ирикосноЬения в несимметричном режиме. Результаты занести в таблицу 3. К~, Кз, Кз задак1тся преподавателем.

Опыт 3. Сеть е заземленной нейтралью

По формуле (6) рассчитать ток однофаз ного при косйовения. Снять зависимость тока однофаз~юго прикосновения в сети с заземленной нейтралью от сопротивления изоляции при Сф=О.

Заполнить таблицу 4,

bzh_met_05

Распознанный текст из изображения:

- 10-

5. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

5.1. Ьемы сети с изолированной и заземленной нейтралью'

—.г

5.. Расчетные формулы и соотношения;

5.3. Заполненные таблицы экспериментальных и расчетных

данных;

5.4. рафики- зависимостей тока Ь от параметров сети,

построенные по полученным данным;

5.5. Выводы по электроопасносп. рассмотренных'схем и

вариантов однофазных прикосновений человека с учетом

критериев электробезопасности,

6. Контрольные вопросы

6.1. Технические средства защиты от однофазных прикосновений.

6.2. Какая сеть представляет большую опасность при однофазных прикосновениях н почему7

6.3. Какая фаза в сети с изолированной нейтралью в несимметричном режиме представ лет большую' опасность для человека - с большим или меньшим сопротивлением изоляции относительно земли и почему?

6.4. Зависит ли 1ь в сети с заземленной нейтралью от сопротивления изоляции Йм .

Бвблиографвчсскив список

1. Долин П.А. Основы техники безопасности в

электроустановках.-М.: Энсргоатомиздат, 1984.

2. Мотузко Ф.Я. Защитные устройства в электроустановках.

-М.: Энергия, 1973.

3. Розанов В.С. Безопасность жизнедеятельности.

Электробезопасность: Учебное пособие / МГИРЭА. - М.,

1999.

ц-

Лабораторная работа Ня2

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНОГС ЗАЗЕМЛЕНИЯ

1. Цель работы

1.1. Исследовать напряжения прикосновения и токи,

проходящие через тело человека, прикоснувшегося к

заземленным нетоковедущим металлическим частям

электроустановки, оказавшимся под напряжением в зависимости

а) сопротивления изоляции К з,.

б) емкости фазных проводов.Са относительно земли;

г) сопротивления тела человека Кь.

1.2. ОзнакомкРься с методикой расчета з®цитно~ о

заземления, исполнением, нормативными материалами.

1.3. ' Оценить эффективность защитного 1землсния сравнением токов и напряжений прикосновения при наличии и отсутствии заземлителя,

2. Сведения из теорчи

называется намеренное соединение нетоковедущих частей, которые могут случайно оказаться под напряжением, с заземляющем устройством. Если корпус не имеет контакта с землей, то прн пробое фазы на корпус он окажется под фазным напряжением„т.е. прикосновение к нему также опасно, как прикосновение к фазному проводу. Если же корпус соединен с землей,то он окажется под напряжением равным

~к-~з-аз, де

Ук — напряжение на корпусе;

1з — ток короткого замыкания;

Из — сопротивление заземляющего устройства.

bzh_met_06

Распознанный текст из изображения:

В качестве заземляющих устройств ' могут быть использованы вертикальные труба, штырь, утолок, сетк~,.' !!вткв с вертнкальнымн электродами и т.д. Для каж; эго типа выбранного заземлнтеля подсчитывают. его сопротивление. Например, для вертикального электрода

источников не превышает 1'00 кВА, сопротивление заземления

должно быть не более !О Ом.

Напряжение прикосновения

Напряжение прикосновения — это разность потенциалов

двух точек, которых одновременно может коснуться человек

р - удельное сопротивление грунта, Ом и;

1 — длина вертикального электрода, и;

д — диаметр вертикального электрода, ви.

Защитное заземление применяется в трехйазных сетях до 1000В с . При напряжении более 1000В с любым режимом нейтрали.

Расчет защитного заземления,

Расчет производится следуюшдм образом:

1. Выбирается тип заземлителя .

2. Рассчитывают его сопротивление, и,если его величина удовлетворяет нормам., на этом расчет заканчивают. Если сопротивление заземляющего устройства выше нормативного, то меняют параметры заземляющего устройства и вновь рассчитывает его сопротивление. Расчет заканчивают, когда его ' сопротивление удовлетворяет нормативным значениям.

Нормирование заземления

В ПУЭ ( правила устройств электроустановок ) нормируются сопротивления заземления в зависимости от напряжения электроустановки. В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземления должно быть не выше 4 Ом, если же суммарная мощность работающих

<р — потенциал заземлителя;

. ~р» — потенциал места, где находится человек. для полусферического заземлителя

1 р~! 1

=«р,-~р» = ! — — —, где

2к ~г г+х

'г — радиус полусферического заземлителя;

х — расстояние от полусферического заземлителя до места, где

находится человек.

3. Описание лабораторного стенда

Экспериментальные измерения проводятся на лабораторном стенде, который моделирует: а) трехфазную трехпроводную сеть напряжением 220 /! 27 В; б) замыкание фазного провода на заземленный илг незаземленный корпус электроприемника;

в) прикосновение человека к корпусу ( рис.1 ).

Распределение сопротивления изоляции и емкости по длине фаз в схеме стенда имитируются резисторами га, гь. гс и емкостями-- Са, Сь, Сс, соответственно. С помощью переключателей га, гь. гс и С, Сь, Се, устанавливаются заданные значения сопротивлений изоляции и емкости фаз.

bzh_met_07

Распознанный текст из изображения:

Опыт 1

Рис.1. Схема прохождегия токов однофазного замыкания на корпус !з и однофазного прикосновения 1ь в сети с изолированной нейтрал ью:

а) принципиальная;

б) схема замещения

Переключатель Пф замыкает любую из трех фаз на корпус М. Полный ток замыкания измеряется амперметром А~; ток, проходягций через тело человека,с заданным сопротивлением Кь,- амперметром А2. Напряжения фаз относительно земли измеряются вольтметром 'Ч с помощью переключателя П~. Сопротивление заземляющего устройства имитируется резистором йз. Напряжение прикосновения 0пр измеряется вольтметром 'Ч2.

На лицевой панели стенда изображена мнемосхема При проведении измерений набираются заданные параметры электрической сети. На мнемосхеме высвечиваются включенные в работу участки.

4. Порядок выполнения работы

4 1 Привести моделирующее устройств э в исходное

положение:

а) все выключатели поставить в положение "отк." ( вниз );

б) вращением против часовой стрелки установить

переключатели сопротивления изоляции фаз гз = гь гс в

положение о; переключатели емкостей фаз Се = Сь С~ в

положение 0; переключатель сопротивления тела человека Кь в

положение 1 кОм;

в) переключатели Пч и Пф выключить на фазу "а".

4.2. 9ключить тумблер "устр." (сеть с изолированной

ней. ралью).

4.3. Нажатием кнопки "замыкание" подключить сопротивление тела человека Кь к фазе "а", что равносилыю однофазному прикосновению к незаземленному корпусу.

По показанию миллиамперметра А2 убедится в том, что при установленных параметрах ( Киз = ~0, С = О ) проводимость фаз на землю и ток, проходящий через сопротивление тела человека, равны 0 ( 1Ь =0 ),

1. Установить на стенде заданное значение емкости фаз Са = Сь = Сс = Г и, меняя значение га = гь = гс = Кмз от 0 до 400 кОм, измерить 0ир, 1ь, результаты занести в табл.! и построить крнвую1 1ь( Кнз).

2. Для оценки эффективности заземления включить заземление ( Кз = 10 Ом ) и повторить измерения 1ь соглас ю п.1; полученные результаты внести в табл.1 и построить кривую 2 !ь(Киз).

Привести стенд в исходное положение.

bzh_met_08

Распознанный текст из изображения:

- 16-

и-

Опыт 3

Опыт 2

Щ~

ЗК,+К„,

(3)

5. Содержание отчета

(2)

3. 11о Условиям предыдущего пункта 2 рассчитать Ь по формуле

где !» — ток однофазного замыкания на землю; определяется по формуле 3 ( см. лабораторную работу №! ), в которой вместо сопротивления К ел. подставляется сопротивление заземлителя

Кз.

Результаты внести в табл.! и вычертить расчетную кривую Ь(К ).

4. Сравнить полученные в п.п. 1, 2, 3 значения между собой

н с допустимыми ( бмА, 36 В ). Сформулировать выводы.

! . Установить т» = ть = тс.= Кю = ~с и, - меняя знаМения С» = Сь- Сс = С, в заданном диапазоне измерить, токи 1ь и Бпр',. занести полученные данные в табл.1 и пойроить кривую Ь ( С ) при отсутствии заземления.

2. Включить заземление корпуса К» = 10 Ом и повторить измерения 1ь согласно предыдущему пункту 1; результаты измерений занести в табл.1; построить кривую 1и ( С ) при наличии заземления.

Привести стенд в исходное состояние.

3. По условиям предыдущего пункта 2 рассчитать Ь по

формулам(! )и(2)

Построить расчетную кривую 1ь ( С ) при наличии заземления.

.4. Сравнить полученные в п.п. 1, 2, 3, значения Ь и У»р.

Сформулировать вЫводы об эффективности защитного заземления.

1. Установить С»= СЪ = С = 0 и,меняя значения г» = и г» = К»з, измерить 1ь и 13»р, результаты занести в табл.! и построить кривую Ь( Ки»).

2. Включить заземление К» н повторить измерения

согласно предыдущему пункту; результаты занести в табл.! и

построить расчеп ую кривую Ь ( К»» ), С = О. Привести стенд в исходное положение.

4. По условиям предыдущего пункта 2 рассчитать !ь по

формулам(1) и(3)

Построить расчетную кривую 1ь ( К»» ) прн наличии

4.Сравнить полученные значения Ь и 11»р по табл.! и

кривым.

Сформулировать выводы об эффективности защитного

заземления.

Отчет должен содержать:

5.1. Описание предмета и цели исследования.

bzh_met_09

Распознанный текст из изображения:

- га-

Библюграфичсский список

Лабораторная работа ИвЗ

5.2. Измерительную ( принципиальную ) схему и основные

технические данные.

Таблица .!

5.3. Расчетные выражения.

5.4. Оформленные по результатам исследования табл.1 и

графики 1, 2, 3.

5.5. Выводы об эффективности защитного заземления.

б. Контрольные вопросы к защите лабораторной работы

6.1. Что такое защитное заземление?

6.2. Где применяется заземление?

6.3. Нормирование защитного заземления?

6.4. Каким образом защищает защитное заземление?

6.5. Что такое напряжение прикосновения?

6.6. Расчет заз мляющего устройства?

6.7., Покажите путь тока через тело человека прн прикосновении к фазе? К корпусу электрооборудования, на который произошло замыкание одной из фаз?

6.8. За счет чего снгокается потенциал на корпусе при применении заземления ?

6.9. Как распределяется потенциал в грунте от заземления при 'пробое фазы на корпус?

1. ГОСТ 12.1.009-76. Система стандартов безопасносги труда. Электробезонасность. Термины и определения,

2. 1ОСТ 12.'.038 — 82. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.

3. Мотузко Ф.Я. Защитные устройства в электроустановках. — М.: Энергия, 1975.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОМЛЕНСАЦИИ

ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ

1. Цель работы

1 ! Исследовать трсхфазиые сети с изолированной нейтраяью с п1.собладающсй долей емкостной составляющсй проводимости изоляции.

1.2. Оценить степень снижения тока через тело человека при использовании в таких сетях компенсирующих устройств.

пределпть Вчняние параметров электрической сети на эффективность компенсации.

bzh_met_10

Распознанный текст из изображения:

2. Сведения из теории

ь

1а.м

Ъ

Рис.1. Векторная диаграмма

токов при однофазном

прикосновении к сети с

изолированной нейтралью

Рис.2. Векторная диаграмма

токов при однофазном

прикосновении к сети с

компенсирующим улройством

гома 11,, Кг+Ъ

а = ф Вь '-- ------>

$ь+Вг+З$

(2)

Одной из основных опасностей при работе с электроустановками является прикосновение к фазному проводу (однофазное прикосновение), Если питание электрооборудования осущесгвляется от сети с изолированной нейтралью, ток 1ь, протекающий через тело человека, определяется выражением

где И~ - фазное напряжение 220В;

Кю - активное сопротивление изоляции, кОм:

Сиз - емкость фазного провода относительно земли, Ф;

а = 2к.1 - круговая частота, 1(с

Векторная диаграмма токов, протекающих через тело человека (сопротивление Кь, эквивалентное сопротивлению тела человека) представлена на рис.1. Полный ток 1а~. 'является суммой тока 1а, определяемогоО активным сопротивлением изоляции н совпадающим по направлению с вектором действующего в контуре напряжения 1.1а, и тока 1ь', определяемого емкостью изоляции относительно земли и опережающего на 90' вектор напряжения Ба. В протяженных сетж, выполненных кабельными линиями, преобладающей долей полного тока через тело человека, является емкостная составляющая тока 1ь .

В таких сетях для уменьшения опасности поражения человека электрическим током применяют компенсацию емкосчяых токов. Для этого нейтраль источника тока соединяется с рабочим заземлением Ко через компенсирующее устройство (КУ), представляющее собой регулируемую индуктивность Ь. Векторная диаграмма токов в этом случае приобретает внд, изображенный на рис.2.

На этой диаграмме видно, что с включением КУ между нейтралью источника и землей через тело человека начинает протекать ток 1ь"'"', являющейся суммой тока 1ь~, опредсляемого наличием индуктивности и отстающего на 90' от вектора (3а, и тока 1а", определяемого активным сопротивлением обмотки индуктивности (потери в меди).

Регулируя величину нндуктивности Ь, можно добиться того, что токи 1ь' и 1ь~ станут равны друг другу, а так как их вектора противоположны, то сумма их будет равна нулю. Осщточный ток 1ь"'"" будет равен сумме токов 1ь' и 1ь"'".' Значение остаточного тока определяется выражением

где Мф - фазное напряжение сети; яь - проводимость тела человека, 1/Ом;

bzh_met_11

Распознанный текст из изображения:

22

1 из

'$ЩМП '

Ь

б ат

(3)

о °

Для проведения лабораторной работы используется стенд,

Рис.З Принципиальная схема стщ»»а лабораторной рабо»ы

к - активная проводимость изоляции фаз, 1/Ом;

ак - активная проводимость компенсирующего устройства,

1/Ом, опредсляемая из выражения

гк

г,+(»вЕ)"

гдет» - активное сопротивление цепи компенсации, равное сумме

активно» о сопрот»»влен»»я обмотки индуктивности Ю и рабочего

заземления Ко.

Условием равенства емкостной составляющей тока через

тело человека 1в и индуктивной составляющей тока 1ь является

с

1

ОЙ. = — --,

ЗвС

где. С - емкость фазного провода относительно земли, Ф;

Эффективность компенсации оценивается коэффициентом

Къ.

на лицевой панели которого изображена принципиальная

схема и выведе .ы органы управления (рис.З).

Стенд моделирует трехфазную элсктри ескую сеть с

1.1ф=220В в двух режимах,

а) изолированной нейтрали;

б) заземление нейтрали через ком»»еисиру»ощее устройство.

Переключение режимов сети осуществляется тумблером В2.

Включение стенда осуществляется тумблером В1,

' Активное сопротивление изоляции фазных проводов

относительно земли можно изменять в пределах 10+100 кОм на

фазу с помощью переключателя ПЗ.

Значение емкости фазных проводов относительно земли

(корпуса) устанавливаются с помошью тумблеров ВЗ+В17.

Сопротивление заземления нейтрали можно изменять

переключателем Ы в пределах 4+50 Ом.

Однофазное прикосновение человека имитируется

выключателем К. Сопротивление тела человека принимается

равным ! кОм. С помощью перекл»очателя П1 сопротивление,

имитирующсе тело человека, может быть подключено ь любой из

фаз сети.

Для измерения тока, протекакнцего через тело человека при

касании им одной из фаз сети, используется миллиамперметр со

шкалой 0+100 мА.

Активное сопротивление компенсирующего устройства й»„

обусловленное потерями в меди компенсирую»цей обмотки,

составляет 15 Ол».

В качестве регулируемой индуктивности в стенде

лабораторной раооты использовано компенсирующее устройство,

состоящее из двух обмоток: рабочей (собственно обмотка

индуктивности) и управляющей. Изменение индуктивности КУ-

производится регулированием тока в обмотке управления,

осуществляемым с помощью автотрансформатора, входяг его в

комплект лабораторной работы. Ручка реостата для изменения

тока в обмотке управления находится на крышке .

автотрансформатора.

bzh_met_12

Распознанный текст из изображения:

° 25-

-24-

Опыт 1

Опыт 2

относительно земли

Емкосп фаз мкФ/на аз

дуемый параметр

~ ', измеренный в

при наличии

нсации мА

коми.

итанный по

м ле 2 мЛ

Ток Ь~', измеренный в

опыте при отсутствии

компенсации мА

Ток 1ь~', рассчитанный

по ле 3 мА

Коэффициент Кэ,

рассчитанный по

ле 3

4. Порядок выполнения работы

В соответствии с указанием преподавателя установить значение активного сопротивления изоляции фаз, сопротивление заземления нейтрали. Емкости проводов устанавливаются одинаковыми для всех трех фаз. Подключить компенсирующее устройство к нейтрали источника с помощью тумблера В2;

Опьгг выполняется следующим обрззом; установить одно из значений емкости фаз. Подключить сопротивление, имитирующее прикосновение человека к одной из фаз сети, для чего нажать кнопку "К".

Таблица .1

Зависимость тока через тело человека. от емкости фаз

относительно земли

Перемещая движок реостата на крышке автотрансформаторз, добиться минимума тока через расчетное сопротивление тела человека.

Измеренное миллиамперметром при данном значении емкости сети минимальное значение тока 1ь""ми записать в таблицу 1. Построить кривую 1ь"""" = 1(С) по данным измерений при 1= 1(С) наличии полной компенсации.

Затем повторить измерения для всего диапазона изменения емкости сети при отсутствии компенсации, для чего выключить тумблер В2. Измеренное значение тока 1ь"' записать в таблицу 1..

Построить кривую 1ь *= 1(С) по данным измерений.

Рассчитать коэффициент эффективности компенсации и построить зависимость Кэ = 1(С).

Установить заданное преподавателем значение емкости

изоляции и активного сопротивления в нейтрали.

, Таблица 2

Зависимость тока через тело человека от активного

сопротивления изоляции

bzh_met_13

Распознанный текст из изображения:

26-

5. Содержание отчета

Опыт 3

Опыт 4

Аналогично предыдущему опыту добиваются полной компенсации емкостных токов. Изменяя активное сопротивление изоляции, определить ток через расчетное сопротивление человека. Построить экспериментальную кривую 1ь"'""' = 1(С),

Затем повторить измерения для всего диапазона изменения Ймз при отсутствии компенсации. Измеренные значения токов записать в таблицу 2.

Провести расчет теоретической кривой по формуле (2). Рассчитать коэффициент Кз,

Установить заданные преподавателем значения емкости и активного сопротивления изоляции. Аналогично опыту 1 добиваются полной компенсации емкосчных токов утечки. Измерить ток через расчетное сопротивление;ела человека в зависимости от значения акгивного сопротивления заземления нейтрали. Результаты измерений записать в таблицу 3.

Посчроить кривую 1ь(Ео). Произвести расчет этой кривой по формуле (1) по исходным данным опыта,

В соответствии с указанием преподавателя установить

значение емкостей Сз ~ Сь з~ Сс.

Таблица - 3

Зависимость тока через тело человека от сопротивления

заземления нейтрали

Измерить ток 1ь при включении расчетного сопротивления

тела человека к каждой из фаз сети при отсутствии и наличии

компенсатора.

Вычислить коэффициент эффективности компенсации. Все

полученные в опыте значения величин свести в таблицу 3.

Отчет по работе должен содержать:

5.1; Принципиальную схему исследуемой сети.

5.2. Результаты измерений и расчетов, сведенные в таблицы

(

последовательно по каждому опыту.

5.3. Графики 1ь(С); 1ь(Ко); 1ь(Кдз); К(Киз); К(С).

Примечание. Графики 1ь(С) и 1ь(К з) строятся также для

случая отсутствия компенсирующего устройства.

5.4. Векторные диаграммы, иллюстрирующие исследуемые

режимы работы сетей.

.5.5. Письменное заключение по вопросам:

а) . о .диапазоне емкостей, которые целесообразно

компенсировать по условиям электробезопасности;

б) о влиянии активного сопротивления изоляции на

эффективность компенсации;

в) о рэли активного сопротивления в нейтрачи;

г) об эффективности компенсации иесиммстричных

емкостей по сравнению с симметричными; объяснить з.ричину

различия.

6. Контрольные вопросы к защите лаборач орной работы

6.1. Что такое компенсация емкостных токов в трехфазных

электрических цепях?

6.2. В сетях с каким режимом нейтрачи применяют

компенсацию?

6.3. Что применяют в качестве компенсатора?

6.4. Аналитическое выражение условия компенсации.

bzh_met_14

Распознанный текст из изображения:

-31-

Второй-

выбранного

характериз„кнгего степень воздействия.

установление предельно допустимого уровня

параметра.

Согласно ГОСТ 12.1.006-84 ( электромагнитные поля радиочастэт ) в диапазоне частот 60кГц - ЗООМГц в качестве нормируемыу параметров используется напряженность электрической Е (В/м1 и магнитной Н [А/м] составляющих поля, а в диапазоне частот ЗООМГц - ЗООГГц в качестве нормируемого параметра испол эуется поверхностная плотность потока энергии ( ППЭ ) излучения и создаваемая им энергетическая нагрузка (ЭН)

т

ЭН = П11Э Т или ЭН = 1ППЭ(1)й,

о

где Т - время облучения.

Следует отметить, что употребляемое в ГОСТ 12.1.006-84 понятие "плотносп потока энергии ( ППЭ )" эквивалентно понят,.ю "плотность потока мощности ( ППМ )". С физической точки зрения ППМ есть поток энергии, переносимой электромагни.пюй волной через единичную площад

ощадь, нормальную к направлению р пространения, в единицу времени.

Прсдельно допустимые значения ППЭпя в дичпазоне частот ЗООМГц - ЗООГГц на рабочих местах персонала определяются, исходя из допустимой энергетической нагрузки с учетом времени облучения

ППЭпл = ЭНпд/т,

где ЭНпд - предельно допустимое ( нормативное ) значение

энергетической нагрузки за рабочий день, равное:

— 2 Вт.ч / м' ( 200 мкВт ч / см' ) - для веех-случаев облучения д' „-,„

от вращающихся и сканирующих антенн;

ия

— 20 Вт ч / м' ( 2000 мкВт ч / см' ) - для случаев облучения

от вращающихся и сканирующих антенн с час.отой вращения.

или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50.

МаксимальноезиачениеППЭ: ППЭ~< 1000

см

Общая задача защиты от ЭМП состоит в том, чтобы любыми средствами уменьшить величину биологически значимого параметра, т.е. энергетическую нагрузку ЭН. Энергетическая нагрузка от облучения ЭМП, получаемая персоналом на рабочем месте, зависит от мощности, излучаемой антенной, коэффициента направленного действия антенны, ориентации оси главного лепестка диаграммы направле гиости относительно направления на рабочее место, времени облучения, расстояния от антенны до рабочего места и коэффициента ослабления ЭМП на пути распространения от антенны до рабочего места.

с

В свободном пространстве, без учета влияния земли и посторонних предметов на распространение ЭМП, энергетическая нагрузка при облучении может быть определена по формуле

Р„б Т

ЭК =ППМ Т = — "- — '-- —: — ~ЭН

2

4кг -Ь

(3)

где. Риал, - мощность, излучаемая антенной, Вт;

б - коэффициент направленного действия антенны;

Т - время облучения, ч

г - расстояние от антенны до облучаемого объекта;

Ь - коэффициент ослабления ЭМП на пути распространения ( например, экранами ) .

Из условия (3), выражающего принцип нормирования ЭМП. вытекают следующие принципы защиты от ЭМП. соответствующие входящим в это условие величинам.

1. Защита снижением мощности Рн .ч., излучаемой в эфир.

2. Защита соответствующей ориентацией оси главного лепестка диаграммы направленности антенны относительно направления на рабочие места.

3. Защита ограничением времени Т пребывания люлей в зоне с повышенной энергетической нагрузкой.

4. Защита увеличением расстояния г от антенны до рабочих мест.

bzh_met_15

Распознанный текст из изображения:

3 1 2

б 4 5

5. Защита увеличением коэффициента ослабления ЭМП 1. на пути между антенной и рабочим местом путем установки отражающих и поглощающих экранов.

Когда использование первых четырех принципов затруднен~ или малоэффективно, используется весьма эффективный пятый принцип - экранирование.

Любой экран частично отражает, частично поглощает и частично пропускает сквозь себя падающую на него электромагнитную волну. В зависимости от того, какая доля падающей мощности преобладает: отраженная или поглощенная, экраны условно относят к типу отражающих или поглощающих. Отражающие свойства экранов в основном определяются несогласованностью волновых сопротивлений воздуха и материала экрана. Поэтому отражающие экраны изготавливаются. из .металлов, имеющих волновые сспротивления, существенно отличающиеся от волнового сопротивления воздуха.

Ро конструктьвному исполнению отражающие экраны подразделяются на сплошные и сетчатые. Экранирующие свойства сплошных экранов выше, чем сетчатых. Сетчатые экраны применяются для экранирования оконных проемов, вентиляционных, смотровых и технологических отверстий и т.п. Экранирующйе свойства сетчатого экрана зависят в основном от соотношения шага сетки ( расстояния между проволоками одного направления ) и длины падающей электромагнитной волны Х. Чем сильнее выполняется условие Й<М4, т.е. чем чаще сетка, тем выше ее экранируюшие свойства для определенной длины волны.

В [1] приведены формулы и номограмма, позволяющие

определить ослабление СВЧ поля металлическими сетками.

По принципу сетчатого экрана построена защитная хлопчатобумажная ткань, в структуре которой медная микропроволока скручена с хлопчатобумажными нитями, которые защищают ее от внешних воздействий. Такая ткань обеспечивает ослабление от 20 до 40 дБ в диапазоне от 600 до 10000 МГц. Зта ткан~ используется, в частности, для изготовления радиозащитной одежды;

3. Описание лабораторного стенда

Структурная схема лабораторного стенда изображена на рис.2,

В качестве источника энергии СВЧ используется высокочастотный генератор-1 на лавинопролетном диоде (ЛПД) с частотой генерации' 1 = 9400 МГц и излучаемой мощностью Р = 9,7 мВт (собственно излучателем является коническая диэлектрическая антенна, закрепленная в волноводном фланце ). Излучающая секций смонтирована на поворотной платформе, позволяющей менять направление излучения. ЛПД запитан ог блока питания 2.

Рис.2. Структурная схема лабораторного стенда

Измерение плотности потока мощности энергии СВЧ производится термисторным ваттметром поглощаемой мощности типа М3-10А, состоящим из термисторнгго мосзл 7 тина Я2М-61 и выносного термисторного преобразователя с рупорной антенной 5. Эти приборы соединены гибким кабелем 6, позволяющим перемещать приемную антенну относительно излучателя. Приемная антенна 5 перемешается по направляющей штанге со шкалой 3 посредством подвижного штока 4.

bzh_met_16

Распознанный текст из изображения:

-35-

(4)

а =Р /Б,

Р 6

арф~

4кх2

(5)

Опыт 1

Опыт 2

4. Указания по проведению работы

Включить термисторный ваттметр поглощаемой мощности М3-10А.

Подготовка ваттметра к работе производится в следующей последовательности:

Выключить клавиши переключателя "Пределы измерения". Подключить кабель питания к сети, тумблер "Сеть" поставить в верхнее положен"е; при этом загорается индикаторная лампочка,

Поставить переключатель "Пределы измерений" в положение, соответствующее верхнему пределу измерения преобразователя, ручками "Установка нуля" сбалансировать мост, т.е. установить нуль ваттметра.

Прогреть ваттметр в течение 10 мин. При измерениях на пределах меньших 5 мВт нужно пре;,варительно сбалансировать мост на пределе 5 мВт, после чего включить последовательно преде™ы 1,5; 0,5; 0,15 мВт с добалансировкой моста ручками "Установка нуля", "Точно".

Включить генератор СВЧ. Для этого тумблер на лицевой панели блока питания перевести в чоложение "Вверх", тумблер па задней панели установить в положение "1".

5. Порядок выполнения работы

Включить и настроить приборы по методике, указанной выем. Установить поворотную платформу излучающего фланца в положение 0'. Изменяя расстояние от исто шика излучения до плоскости раскрытия нриемной руиорной антенны, сиять показания со стрслочного индикатора измсрнтеля мощности ( Риз.;~ ). Результаты измерения записать в табл.1.

Плотность потока мощности аизм вычисляем по результатам

измерений, мВт / см'

где Р * - показания измерителя мощности, мВт; Б - эффективная площадь раскрытия антенны (40,5см').

Таблица 1

Зависимость плотностипотокь мощности энергия СВ»

от рассеяния при прямом излучении

Теоретически рассчитать плотность потока мощносги.от прямого луча излучаюц1"й диэлектрической антенны в контрольных точках на расстоянии х от излучателя по формуле, мВт/см''

где Р = 10 мВт - излучаемая мощность;

й 30 - коэффициент направленности излучения;

х - расстояние от излучателя до точки измерения, см.

По результатам вычислений построить кривые аюя ( х ),

аркчЕх).

Установить поворотную платформу излучающего фланца

под углом к направлению измерения,

bzh_met_17

Распознанный текст из изображения:

зз-

е. Содержание отчета

Опыт 3

К =101~ —,

Р1

(6)

Изменяя углы човорота и расстояния, снять показания

измерителя мощности. Результаты измерения записать в таблицу 2.

Таблица .2

Зависимость плотности потока мощности энергии СВЧ

от расстояния при боковом излучении

Вычислить плотность потока мощности ( о зк ) по

результатам измерений ( формула 4 ). Построить кривые ан,ш ( х,а ).

Установить поворотную платформу излучающей диэлектрической антенны в положение 6'; приемную рупорную антенну переместить на расстояние 20 см. Закрывая излучающий фланец поочередно сетчатыми экранами, снять показания измерителя мощности. Результаты измерений записать в таблицу 3.

По данным измерений вычислить коэффициент ослабления, дБ,

где Р1 - мощиость открытого излучения, мВт; Р2 - мощность ослабленного излучения, мВт .

Таблица 3

Результаты измерения и расчета эффективных защитных

экранов

Отчет должен содарззть следующие сведения:

6.1. Предмет и цель исследования, сведения из теории.

62: - Расчетные выражения и расчет одного из вариантов.

6.3. Структурную схему измерений.

6.4. Таблицы с результатами измерений и расчетами.

6.5. Опытные и вееретические кривые зависимости: ~тмзм(х), ор сч(х) пази(х,с~).

6.6. Равносигнальиые кривые в плане по уровням вя-.м =- 0,1мВт/см', аяз = 6,01мВт/см', на высоте поверхности лабораторного стола.

6.7. Письменное заключение по вопросам:

а) принципы зашиты при работе с источниками СВЧ;

б) выводы о сравнительной эффективности технических средств защиты от облучения электромагнитной энергией СВЧ.

7. Контрольные вопросы к защите лабораторной р..боты

7.1. Поясните и интерпретируйте полученные в ходе

выполнения лабораторной работы экспериментальные данные.

bzh_met_18

Распознанный текст из изображения:

7.2. Кратке изложите основы теории биологического действия ЭМП на человека (тепловая и информационная теории).

7,3. Изложите принципы нормирования ЭМП.

7.4. Перечислите и охарактеризуйте основные принципы защиты чечовека от ЭМП.

7.5. Перечислите основные типы экранов для защиты от ЭМП.

Библиографический список

1) Основной

1. Тру ицын А.В, Электромагнитные поля и безопасность

жизнедеятельности. - М.: МИРЭА, 1996.

2. Трубицын А.В. Защита от электромагнитных полей. -М.:

МИРЭА, 1986.

И ) Дополнительный

1 Крылов В.А., Юченкова Т.Б. Защита от электромагнитных

излучений. - М.: Советское радио, 1972.

2. Минин Б.А. СВЧ и безопасность человека -М.: Советское

радио, 1974.

3. Пресман А.С. Электромагнитные поля и живал природа.

- М.: На-ка, В68.

Лабораторная работа йю5

ИССЛЕДОВАНИЕ СПОСОБОВ ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

ОПТИЧЕСКИХ КВАНТОВЫХ ПРИБОРОВ

1. Цель работы

1.1. Изучить способы и приборы измерения энергетических

характеристик лазерного излучения. 1.2, Ознакомится со средствами защиты от лазерных

излучений и исследовать их эффективность. 1.3. Ознакомиться с принципами нормирования предельно

допустимых уровней лазерного излучения.

2. Сведения из теории

В лабораторной установке источником лазерного излучения

является оптический квантовый генератор типа Лà — 52. Основные

особенности лазерного излучения — мои охромотичн ость,

когерентность, узко направленность, высокая спектральная

яркость и степень поляризации.

Лазеры ' классифицируются по физико-техническим

параметрам:

мощности излучения (маломощные, средней мощности,

сверхмощные и др.);

активному элементу (твердотельные, полупроводниковые,

жидкостные, газовые, газодинамические);

- режиму работы. (непрерывные, импульсные, импульсные с

модуляцией);,

длине волны генерируемого излучения (рентгеновского,

ультразвукового, видимого, ближнего инфракрасного,

инфракрасного, субмиллиметрового);

методу. создания инверсной населенности (постоянным или

импульсным светом, пропусканием постоянного или

импульсного тока, химическим возбуждением).

Каждый из перечисленных параметров влияет на

потенциалы,ю опасность лазеров, поэтому, производя оценку

опасности, необходимо учитывать все физико-технические

характеристики лазера,

Чтобы отнести лазер к определенному классу опас.юсти,

необходимо руководствоваться следующими соображениями:

излучение с длиной волны 0,4 ~ Х ~1,4мкм представляет

опасность для сетчатки глаз; вне этого диапазона — для

роговицы глаз и кожи;

опасность прямого лазерного излучеш: я определяет .я

энергетической освещенностью (1 <1лоя., Вт(см' );

опасность диффузно-отраженного излучения зависит от

геометрических размеров отражающей поверхности и

спектрального диапазона излучения.

bzh_met_19

Распознанный текст из изображения:

-41

Биологичес.".ое воздействие лазерного излучения на человека . обусловлено, в основном, тепловым эффектом, и проявляется в поражениях глаз, кожи, внутренних органов. Кроме того, длительное воздействие малых доз излучения приводит с функциональным расстройствам отдельных систем организма.

В настоящее время предельно-допустимые уровни лазерных излучений ( ПДУ ) регламентированы " Санитарными нормами и правилами устройства и эксплуатации лазеров" ( 1932 г. ).

Для защиты от лазерных излучений применяются технические и организа™ионные мероприятия.

В лабораторной работе изучаются только технические средства защиты от лазерных излучений: защитные экраны и поглотители мощности.

По мере удаления от источника энергетическая освещенность лазерного излучения 1о уменьшается по экспоненте за сче угла расходимости пучка ( В ) и поглощения энергии излучения воздухом.'

1 ив~ з 1 ивк

ях~в1п~8

где Рл -чиощность лазера, мВт,

3 — площадь поперечного сечения пучка, см',

В=к(х а1пО)'"

х — расстояние от расчетной точки до источника, см;

цв — коэффициент поглощения излучения воздухом, в

лабораторной работе принять и в = 1.

При прохождении пучка через поглощающее вещество его

интенсивность уменьшается по закону Бугера-Ламберта

101 ь (2)

где 1о, 1' —. энергетическая освещенность лазерного излучения

соответственно без поглопггеля и при его наличии,мВт / см';

Й вЂ” толщина поглотителя, см;

ц' — линейный коэффициент поглощения энергии лазерного излучения в поглотнтеле.

Уравнение (2) позволяет определить значения коэффициентов р1 различных поглотителей путем измерения энергетической освещенности излучения

1 1л

и;= — 1п — —.

д; 1;

Если пучок лазерного излучения падает на отражающую

поверхность под углом, отличающимся от 90','энергетическая

освещенность отраженного излучения убывает пропорционально

коэффициенту отражения ( р ) .

-1, =р.1, (4)

где 1 — энергетическая освещенность лазерного пучка вблизи

отражателя на расстоянии, равном г1 от источника.

Подставляя (1) и(2) в (4) получим:

1-1рв (г~+г2+г~)+р>д; ]

, ОТР.

(5)

к(г~+г2+гз) Б!и 6

где гп г2, гз — расстояние от отражателя до поглотнтеля, от

лазера до поглотителя, от отражателя до датчика, см ( рис.1 ).

Для оценки коэффициента отражения ( р1 ) по известному

коэффициенту эталонного отражателя ( оэ . ) испол зуе1ся

соотношение

(б)

В качестве 1отр.эт. прнни вдается: энергетическ я освещенность, рассчитанная ( в табл.1. ) для зеркала.

Уравнение ( б ) позволяет экспериментально опреде;шть коэффициенть1 отражения различных отражателей, если известен коэффициент отражения эталона (например, для зеркала Р'и-= О 92).

bzh_met_20

Распознанный текст из изображения:

3. Описание лабораторного стенда

Схема лабораторной установки для исследования инженерно-технических способов защиты от лазерных излучений приведен на рис.1. Источник лазерного излучения 1 оптический .вантовый генератор ЛГ-52 ( длина волны 0,63 мкм, 0 = 30', мощность излучения Р = 2 мВт ) — включается в сечь через блок питания 2.

Г1=2см

-43-

том, что стрелка устанавливается на максимальном оцифрОванном значении.

5. Проверить установку нуля, переключив режим работы измерителя в положение "измерение-мощность". В случае необходимости подрегулировать ручкой "установка нуля*'.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Определять эффективность диффузных отражателей. Для

этого поворотное устройство 4 установить в положение, при

котором отсутствует поглотитель. Поворц~ом устройства 5

установить различные типы отражателей и измерить мощность

излучения последовательно. Результаты замеров и расчетов по

формуле ( б ) заносятся в табл.1.

Расчеты 1отр. выполнить по формуле

1р= — -'—

(7)

где Бшп а- площадь пятна на входе датчика, мм'

Таблица 1

Рис.1.Схема лабораторной установки

Лазерный пучок проходит по пути поглотитель 4 и

отражатель 5. Поглотители и отражатели жестко фиксируются в

специальных поворотных устройствах. В качестве измерителя

используется прибор ИМО-2 Н (3) с датчиком б,

подсоединенным к прибору кабелем. Для подготовки стенда к работе, необходимо: 1. Включить тумблер "сеть" источника питания. 2. Включить тумблер "сеть" измерителя мощности. 3 Прогреть источник питания и активный элемент лазера в

течение 20 — ' 30 мин. 4. Проверить калибровку прибора, переключив режим

работы измерителя в положение калибровка" и убедившись в

Энргнтнч. ~ свещеность

агчетная

раич.,

мВт/см'

bzh_met_21

Распознанный текст из изображения:

Таблица 2

Измеренная мощность излучения Р1, мВт

Тол-

Энергетическая освещенность

11, мвт!см2

Коэф- фици' ент поглощения

Н!,

1 /см

Энергети-

ческая

освещен-

ность

расчетная

1расч.,

мВт!см'

щина д,см

0,5

0,5

0

0,2 0,3

0,2

Сравнить рез'льтаты замеров 10трз с допустимыми уровнями и дать заключение об эффективности использования светоотражателей для целей защиты. Рассчитать значения коэффициентов отражения по формуле (6). Рассчитать энергетическую освещенность 1расч. ето формуле (5) и занести в графу в табл.1.

4.2. Определить эффективность поглотителей. Поворотное устройство 5 установить в положение зеркального отражения. Посредством устройства 4 на пути луча разместить поочередно различные поглотители и измерить мощность. Рассчитать энергетическую освещенность 11 по формуле ( 7 ). Рассчитать значения коэффициентов поглощения лазерной энергии по уравнению ( 3 ). Рассчитать энергетическую освещенность 1расч. по формуле ( 5 ). Результаты измерений и расчетов занести в табл.2.

Сравнить результаты замеров 1 с допустимыми уровнями.

Дать заключение об эффективности использования исследуемых

поглощающих материалов в качестве защитных. 4.3 Отключить прибор из сети.

5. Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен включать:

5.1,,Измерительную схему и основные технические данные попей. '

5.2. Таблицу экспериментальных значений коэффициентов поглощения различных светофильтров ( табл." ) и заключение об эффективности фильтров.

5.3. Таблицу полученных в результате эксперимента . коэффициентов отражения ( табл.1 ) и заключение о безопасности отраженного излучения ( в сравнении с Г!ДУ ).

5.4; Оценку степени опасности прямого и днфузноотраженного излучения данного лазера для глаз н кожи.

5.5. Заключение о снос лбах и материалах, используемых для защиты от лазерных излучений.

5.6. Заключение по результатам сравнения

экспериментальных и рассчитанных значений энергетической освещенности ( графы 4, б табл.! и 5, 7 табл.2 ).

6. Контрольные в4тпросы к защите лабораторной пабот ы

6.1. Укажите фиэико-технические параметры лазеров,

влияющие на биологическое воздействие лазерного излучения.

6,2. Перечислите технические средства защиты от лазерных

излучений.

6.3. Осветите методику нормирования предельно-

допустимых уровней лазерного нзлученчя.

6,4, Как изменяется интенсивность лазерного излучения

прн прохождении луча в воздухе и в других поглощающих

материалах?

6.5. Осветите методику выполнения лабораторной работы.

bzh_met_22

Распознанный текст из изображения:

б.б. Дайте ззкл очение об эффективности исследуемых в

лабораторной работе способов защиты от ла=ерных излучений.

' Библиографический сиисок

1. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров.-М.: Минздрав СССР,1982.

2. Самгин Э.Б. Безопасность жизнедеятельности. Защита от лазерных излучений. -М.: МИРЭА,1999, 27с.

Лабораторная работа Июб

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСВЕЩЕНИЯ В ПРОИЗВОДСТВЕННОМ

ПОМЕЩЕНИИ

1. Цель работы

Целью работы является проведение исследования

зависимости освещенности на рабочем месте от рассгоянйя до источника света и вида этого источника

2. Основы теории

Часть электромагнитного спектра с длинами волн 10— 340000 нм называется оптической областью спектра, которая делится на: инфракрасное излучение с длинами волн 340000- 770 нм, видимое излучение 770 — 380 нм, ультрафиолетовое излучение 380 — 1О нм. В пределах видимой части спектра излучения различной длины волн вызывают различные световые и цветовые ощущения: от фиолетового ( 400 нм ) до красного ( 750 нм ) цветов. Наибольшая чувствительность зрения к излучению с длиной волны 555 нм ( желто-зеленый цвет ) и уменьшается к границам видимого спектра.

Освещение характеризуется количественными и качественными показателями. К количественным показателям

относятся: световой поток, освещенность, сила света, яркость и

св стим ость.

Та часть лучистого потока, которая воспринимается зрением

человека как свет, называется световым потоком Ф и измеряется

в люменах ( лм ).

Освещенность Š— отношение светового потока к площади

освешаемой им поверхности. За едьницу освещенности принят

люкс ( лк ).

Качественными показателями, определяющими условия

зрительной работы, являются фон, контраст объекта с фоном,

видимость, цилиндрическая ссвещенность, показатель

ослепленности, показатель дискомфорта и коэффициент

пульсации освещенности.

Естественное освещение по своему спектральному составу

является . наиболее благоприятным. Оно характеризуется

коэффициентом естественной освещенности КЕО ( е ). КЕО—

отношение естественной освещенности, создаваемой в некоторой

точке заданной плоскости внутри помещения светом неба

(непосредственным или после отражений), к значению наружной

~ горизонтальной освещенности, создаваемой светом гюлностью

открытого небосвода, %.

е=--~- 100,

Е

( )

1

Е нару~кн.

где Е вву~р. — освещенносп в данной точке гнутри помс пения,

Ена„урн.— одновременная наружная горизонтальная освещен ность.

Естественную освещенность в лаборатории кафедры ОЭ и

ОТ МИРЭА можно определять по выражению

~,нщи нормнр.' ! ' ~окон

е К

11

Б„, т г~

где 8 — площадь; е р мр. — нормируемое значение КЕО, определяемое из 111; Ки - коэффициент запаса; по оп — ~зетовая характеристика окна; К2 — коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями; т - коэффициент

bzh_met_23

Распознанный текст из изображения:

-49-

Освещенность лк

205 2! 0 э15~ 2201~ 'э!230 ~

2

светопропусканич окон; т1 — коэффициент, учитывающий увеличение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию.

Для чаборатории, в которой производится исследование,

Зокон = 4,08 м~, Зпола = 68 м~, К1= 1,2, К2 =1, т = 0,72,'

т1 =1,05, т!окон = 7.

3. Описание лаборатерной работы

Лабор;торная рабств смонтирована на отдельном стенде. В состав стенда входят: светильник с люминесцентной лампой, светильник с лампой накаливания, люксметр, измерительная линейка, лабораторный автотрансформатор.

Выполнение лабораторной работы (проведение исследования ) заключается в том, что люксметр размещают на разли'чых расстояниях от источника света, либо при неподвижном люксметре двигают светильник с лампой.

4. Порядок выполнения работы

4.1. Озйакомится со стендом, с люксметром, включить стенд.

4.2. Если время дневное, то исследовать естественную освещенность. В рабочей тетради изобразить форму таблицы 1.

Таблица 1

Естественная освещенность в помещении в зависимости от

расстояния до окна

Люксметр проградуирован для ламп накаливания. Для

естественного освещения вводится поправочный коэффициент

0,8; для ламп ЛБ — !,15; для ламп ЛД вЂ” 0,9. Кроме того,

учитывается только половина небосвода, и замер производится

внутри помещения. Таким образом, чтобы получить

действительную естественную освещенность, необходимо

данные замера умножить на 2,2 х О,Ь = 1,7б.

Перед проведением измерений необходимо отключить

общее освещение в лаборатории,

Измерения проводятся на уровне стола стенда ( 0,8м ).

4.3. Исследовать зависимость освещенности Е,

создаваемой лампой накаливания, от величины напряжения

источника питания.'

Таблица 2

Освещенность от лампы накаливания в зависимости от

величины напряжения источника питания.

Нап яжение В 170 180 190 200 210 220 230

4.4. Исследовать зависимость Е, создавас мой

люминесцентной лампай„от величины напряжения источника

питания.о'

Таблица. 3

4.5. Исследовать зависимость Е, создаваемой лампой

накаливания, от д ( расстояния от проекции лампы до датчика люксметра ) при различных Ь ( высотах лампы над датчиком ).

Исследование провести при расстоянии между лампой и фотоэлементом, равным 0,4м. Учесть освещенность от светильников общего освещения.

о" При выполнении данного пункта датчик люксметра устанавливается под концом лампы.

bzh_met_24

Распознанный текст из изображения:

-51-

Таблица 4

таблица 7

Таблица 5

Е=~Епр. Ео)'Кф

(3)

5. Содержание отчета

Таблица 6

4.6. Исследовать зависимость Е, создаваемой

люминесцен ной лампой, от д при различных 11 для конца лампы.

4.7. Исследовать зависимость Е, создаваемой люминесцентной лампой, от 1 ( расстояния от центра лампы до датчика люксметра по следу - проекции лампы ) при разных д и при Ь =0,3м

4.8. Исследовать зависимость Е ( 1 ) при разных д и при

Ь =0,5м

При определении действительной освещенности Е следует

пользоваться выражением

где Епр.' — освещенность согласно показаниям прибора, Ео — освещенность фона, Кф = 3 — коэффициент ослабления фильтра датчика люксметра.

5.1. Таблицы экспериментальных данных.

5.2. Таблицы действительной освещенности..

5.3. Кривые действительной освещенности по всему объему

проведенных исследований.

5.4. Анализ полученных результатов по каждому проведенному

исследованию.

6. Контрольные вопросы к защите лабораторной работы

6.1. Каков диапазон оптической области спсктрч?

6.2. Каков диапазон видимого излучения?

6.3. К какому цвету наиболее чувствительно зрение? Длина

волны.

6.4. Назвать количественные показатели освещения.

6.5. Перечислить качественные показатели освещения.

6.6. Дать определение световому потоку,

bzh_met_25

Распознанный текст из изображения:

6.7. Дать опредслегие освещенности.

6.8. Чтотакое КЕО7

6.9. Объяснить принцип работы люксметра.

6.10. Объяснить характер изменения кривой освещенности ( по

указ.".нию преподавателя ).

Библиографический енвсвк

1. Естеств нное и искусственное освещение. СНиП 23-05-

95. -М.: Минстрой России, 1996.

2. Кнорринг Г.М. Справочная книга для проектирования

электрического освещения.-С.П.:1992, 380с.

3. Самгин Э.Б. Освещение рабочих мест.-М.:1989, 27с.

4. Охрана труда в машиностроении / Юдин Е.Я., и др.-М.:

машиностроение,1983, 432с.

5. Охрана труда в приборостроении 1 Ткачук К.Н. и др.

-Кл1980, 192с.

6. Кучерук С.М., Косарев А.И. Исследование освещения в

производственном помещении.-9с. В сб.: Методические

указания по выполнению лабораторных работ по курсу

«Ох~ана трудаи, ч2;М.: МИРЭА, 1984, 40с.

Картинка-подпись
Хочешь зарабатывать на СтудИзбе больше 10к рублей в месяц? Научу бесплатно!
Начать зарабатывать

Комментарии

Поделитесь ссылкой:
Рейтинг-
0
0
0
0
0
Поделитесь ссылкой:
Сопутствующие материалы
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее