Лабы по БЖД (1023163), страница 2
Текст из файла (страница 2)
где Т – время облучения.
Следует отметить, что употребляемое в ГОСТ 12.1.006-84 понятие «плотность потока энергии (ППЭ)» эквивалентно понятию «плотность потока мощности (ППМ)».
Предельно допустимые значения ППЭпд в диапазоне частот 300МГц – 300ГГц на рабочих местах персонала определяются, исходя из допустимой энергетической нагрузки с учетом времени облучения
ППЭпд = Энпд / Т , (2)
где Энпд – предельно допустимое (нормативное) значение энергетической нагрузки за рабочий день, равное:
-
2 Вт ч / м2 (200 мкВт ч / см2) – для всех случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн;
-
20 Вт ч / м2 (2000 мкВт ч / см2) – для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 50.
Максимальное значение ППЭпд:
Общая задача защиты от ЭМП состоит в том, чтобы любыми средствами уменьшить величину биологически значимого параметра, т.е. энергетическую нагрузку ЭН.
В свободном пространстве, без учета влияния земли и посторонних предметов на распространение ЭМП, энергетическая нагрузка при облучении может быть определена по формуле
где:
Ризм – мощность, излучаемая антенной, Вт;
G – коэффициент направленного действия антенны;
Т – время облучения, ч;
r – расстояние от антенны до облучаемого объекта;
L – коэффициент ослабления ЭМП на пути распространения (например, экранами).
Из условия (3), выражающего принцип нормирования ЭМП, вытекают следующие принципы защиты от ЭМП:
-
Защита соответствующей ориентацией оси главного лепестка диаграммы направленности антенны относительно направления на рабочие места.
-
Защита ограничением времени Т пребывания людей в зоне с повышенной энергетической нагрузкой.
-
Защита увеличением расстояния r от антенны до рабочих мест.
-
Защита увеличением коэффициента ослабления ЭМП L на пути между антенной и рабочим местом путем установки отражающих и поглощающих экранов.
По конструктивному исполнению отражающие экраны подразделяются на сплошные и сетчатые. Экранирующие свойства сплошных экранов выше, чем у сетчатых. Экранирующие свойства сетчатых экранов зависят в основном от соотношения шага сетки d и длины падающей электромагнитной волны . Чем сильнее выполняется условие d</4, т.е. чем чаще сетка, тем выше ее экранирующие свойства для определенной длины волны.
Опыт 1
Плотность потока мощности вычисляем изм вычисляем по результатам измерений, мкВт/см2
изм = Ризм / S, где: Ризм – показания измерителя мощности, мкВт; S –эффективная площадь
раскрытия антенны (40,5 см2).
Таблица 1
Зависимость плотности потока мощности энергии СВЧ от рассеяния при прямом излучении
Параметры | Расстояние от излучателя до точки измерения, см | |||||||
5 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | |
Ризм, мкВт | 500 | 360 | 220 | 100 | 50 | 50 | 50 | 40 |
изм, мкВт/см2 | 12,34 | 8,88 | 5,43 | 2,46 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 0,98 |
расч, мкВт/см2 | 955 | 239 | 60 | 27 | 15 | 10 | 7 | 5 |
, где: Р = 10000 мкВт – излучаемая мощность; G = 30 – коэффициент
направленности излучения; х – расстояние от излучателя до точки измерения, см.
Опыт 2
Установить поворотную платформу излучающего фланца под углом к направлению измерения. Изменяя углы поворота и расстояния снять показания измерителя мощности.
Таблица 2
Зависимость плотности потока мощности энергии СВЧ от расстояния при боковом излучении
Угол поворота град, | Параметры | Расстояние от излучателя до точки измерения, см | ||||
5 | 10 | 20 | 30 | 40 | ||
15° | Ризм, мкВт | 240 | 200 | 100 | 80 | 50 |
изм, мкВт/см2 | 5,92 | 4,93 | 2,46 | 1,92 | 0,98 | |
30° | Ризм, мкВт | 40 | 40 | 20 | 20 | 20 |
изм, мкВт/см2 | 0,98 | 0,98 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |
45° | Ризм, мкВт | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
изм, мкВт/см2 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Графики:
Опыт 3
Установит поворотную платформу излучающей диэлектрической антенны в положение 0о; приемную рупорную антенну переместить на расстояние 20 см. закрывая излучающий фланец поочередно сетчатыми экранами, снять показания измерителя мощности.
По данным измерений вычислить коэффициент ослабления, дБ
Косл. = 10 lg (Р1/Р2) , (6)
где:
Р1 – мощность открытого излучения, мкВт;
Р2 – мощность ослабленного излучения, мкВт.
Защитное средство | Ризм, мкВт | Косл. | |
Открытого изл-я | Ослабленного изл-я | ||
Экран I | 220 | 40 | 7,4 |
Экран II | 220 | 180 | 0,8 |
Экран I+II | 220 | 40 | 7,4 |
-
Принцип защитного действия УЗО.
В основе действия защитного отключения, как электрозащитного средства, лежит принцип ограничения (за счет быстрого отключения) продолжительности протекания тока через тело человека при непреднамеренном прикосновении его к элементам электроустановки, находящимся под напряжением. Из всех известных электрозащитных средств УЗО является единственным, обеспечивающим защиту человека от поражения электрическим током при прямом прикосновении к одной из токоведущих частей.
Принцип действия УЗО дифференциального типа основан на применении электромагнитного векторного сумматора токов – дифференциального трансформатора тока. Сравнение текущих значений двух и более токов по амплитуде и фазе наиболее эффективно, т.е. с минимальной погрешностью, осуществляется электромагнитным путем – с помощью дифференциального трансформатора тока.
-
Понятие «Дифференциальный ток».
Дифференциальный ток (ток утечки) – ток, который протекает в землю или на сторонние проводящие части в электрически неповрежденной цепи.
-
Рассчитать допустимый ток через человека при защите с помощью УЗО с параметрами, полученными в ходе выполнения лабораторной работы.
-
Основные технические параметры УЗО.
Наименование параметра | Номинальное значение |
Номинальное напряжение Un, B | 220, 380* |
Частота fn, Гц | 50 |
Номинальный ток нагрузки In, A | 16, 25, 40, 63, 80* |
Номинальный отключающий дифференциальный ток (установка) In, мА | 10, 30, 100, 300* |
Номинальный неотключающий дифференциальный ток In0 | 0.5 In |
Номинальная включающая и отключающая (коммутационная) способность Im, A | 1500 |
Номинальный условный ток короткого замыкания (термическая стойкость) при последовательно включенной плавкой вставке 63 А Inc, A | 10000 |
Номинальное время отключения при номинальном дифференциальном токе Тn, не более, мс | 30 |
Диапозон рабочих температур, оС | -25 - 40 |
Максимальное сечение подключаемых проводов, мм2 | 25.50* |
Срок службы: электрических циклов, не менее | 4000 |
механических циклов, не менее | 10000 |
-
Параметры УЗО, характеризующие его качество и надежность.
Номинальный неотключающий дифференциальный ток IДnо. Номинальный неотключающий дифференциальный ток IДnо есть значение неотключающего дифференциального тока, указанное изготовителем, при котором УЗО не срабатывает в заданных условиях.
Выше уже указывалось, что номинальный неотключающий синусоидальный дифференциальный ток УЗО равен половине значения тока уставки:
IДnо=0,5IДnn.
То есть значение отключающего синусоидального тока находится в интервале между номинальным отключающим дифференциальным током и номинальным неотключающим дифференциальным током. Если через УЗО проходит дифференциальный ток, величина которого меньше номинального неотключающего дифференциального тока, оно не должно срабатывать.
Значение синусоидального дифференциального тока, при котором УЗО автоматически срабатывает, должно находиться в диапазоне от IДnо до IДn (диапазон срабатывания).
Для УЗО типа А при пульсирующем постоянном дифференциальном токе диапазон срабатывания зависит от угла задержки тока.
Из таблицы 3 (см. O&P № 12/2004.) следует, что диапазон срабатывания для УЗО типа А при пульсирующем постоянном дифференциальном токе значительно шире, чем при синусоидальном дифференциальном токе. Его нижний предел равен 0,11 IДn, а верхний превышает номинальный отключающий дифференциальный ток и может составлять 1,4 IДn или 2 IДn (в зависимости от IДn УЗО).
Таким образом, для УЗО типа А номинальный неотключающий синусоидальный дифференциальный ток равен 0,5 IДn, а минимальный (при угле задержки 135°) неотключающий пульсирующий постоянный дифференциальный ток равен 0,11 IДn.
При проектировании электроустановок и выборе уставок УЗО необходимо учитывать существующие "фоновые" токи и указанную особенность УЗО типа А.
Номинальный ток In. Номинальный ток In- указанный изготовителем ток, который УЗО может проводить в продолжительном режиме работы при установлении контрольной температуры окружающего воздуха.
Для УЗО со встроенной защитой от сверхтока номинальный ток In- это еще и номинальный ток автоматического выключателя в составе УЗО, значение которого используется для определения расчетным путем или по диаграммам времени отключения при сверхтоках.
Продолжительный режим работы означает непрерывную эксплуатацию устройства в течение длительного периода времени, исчисляемого, по крайней мере, годами.
В качестве стандартной контрольной температуры окружающего воздуха принято значение 30 °С.
Номинальный ток In УЗО выбирают из следующего ряда: 10, 13, 16, 20, 25, 32, 40, 63, 80, 100 и 125 А. Для УЗО со встроенной защитой от сверхтока дополнительно введены значения 6 и 8 А.
Для УЗО значение этого тока определяется, как правило, сечением проводников в самом устройстве и конструкцией силовых контактов.
Поскольку УЗО должно быть защищено последовательным защитным устройством (ПЗУ), номинальный ток УЗО должен быть скоординирован с номинальным током ПЗУ. Для УЗО со встроенной защитой от сверхтоков ПЗУ не требуется.
Рекомендуется, чтобы номинальный ток УЗО был равен номинальному току последовательного защитного устройства или на ступень выше его.
Зарубежные нормативные документы (например, австрийские OVE EN1, Т1, §12.12) требуют, чтобы номинальный ток последовательного защитного устройства был на ступень выше номинального тока УЗО.
Это означает, что, например, в цепь, защищаемую автоматическим выключателем с номинальным током 25 А, должно быть установлено УЗО с номинальным током 40 (32) А (табл. 4).
Целесообразность такого требования можно объяснить простым примером.
Если УЗО и автоматический выключатель имеют равные номинальные токи, то при прохождении рабочего тока, превышающего номинальный (например, на 45 %), то есть тока перегрузки, этот ток будет отключен автоматическим выключателем за период времени до одного часа. Это означает, что в течение этого времени УЗО будет перегружено. Очевидно, что этот недостаток присущ УЗО со встроенной защитой от сверхтоков, имеющих один общий (и для УЗО и для встроенного автоматического выключателя) параметр - номинальный ток нагрузки.
Номинальное время отключения. Стандарты устанавливают два временных параметра УЗО - время отключения и предельное время неотключения (для УЗО типа S).