Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

R = (156000,1 /215745) * 100% = 72,30 %.

Таким образом, можно сделать вывод, что проект экономически эффективен. Затраты на покупку и установку стенда окупятся за первый год использования [3].

4 Безопасность жизнедеятельности

4.1 Расчёт заземлителей

Широкое использование электрооборудования на железнодорожном транспорте привело к значительному увеличению штата, связанного с его эксплуатацией. Обеспечению безопасных условий труда на производстве уделяется большое внимание. Проблемы повышения электробезопасности решаются повседневным улучшением условий труда, совершенствованием мер защиты персонала и других лиц от поражения электрическим током, созданием передовых средств защиты от опасного влияния электрического тока на человека.

Одним из мероприятий по защите от поражения электрическим током является расчет заземления электроустановок. Он производится для того, чтобы определить сопротивление сооружаемого контура заземления при эксплуатации, его размеры и форму. Как известно, контур заземления состоит из вертикальных заземлителей и заземляющего проводника. Вертикальные заземлители вбиваются в почву на определенную глубину. Заземление служит для снижения напряжения прикосновения до безопасной величины. Благодаря заземлению опасный потенциал уходит в землю тем самым, защищая человека от поражения электрическим током [4].

Величина тока стекания в землю зависит от сопротивления заземляющего контура. Чем сопротивление будет меньше, тем величина опасного потенциала на корпусе поврежденной электроустановки будет меньше.

Заземляющие устройства должны удовлетворять возложенным на них определенным требованиям, а именно величины сопротивление растекания токов и распределения опасного потенциала.

Поэтому основной расчет защитного заземления сводится к определению сопротивления растекания тока заземлителя. Это сопротивление зависит от размеров и количества заземляющих проводников, расстояния между ними, глубины их заложения и проводимости грунта.

Для защиты человека работающего на учебном стенде, произведем расчет заземления.

В качестве используемого материала выбрана круглая сталь диаметром 10 мм² и длиной 1,6 м.

В первую очередь необходимо рассчитать сопротивление одного вертикального заземлителя:

, (4.1)

где – ρэкв - эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м; – длина стержня, м; – его диаметр, м;

Т – расстояние от поверхности земли, м.

Ом

Количество стержней заземления без учета сопротивления горизонтального заземления находится по формуле:

, (4.2)

где – Rн - нормируемое сопротивление растеканию тока заземляющего устройства, определяется исходя из правил ПТЭЭП и равно 30.

Поскольку на сопротивление естественных заземлителей влияют многие факторы, которые не учитываются этими формулами (наличие антикоррозийной изоляции на трубах или резиновых прокладок в стыках труб, раз­личная глубина заложения протяженного заземлителя в земле и т. п.), указанные вычисления дают, как прави­ло, очень большую ошибку. Поэтому сопротивления естественных заземлителей следует определять непосред­ственно измерениями. Если заземлители при этом находятся на глубине промерзания, то результат измерения умножается на коэффициент сезонности

Сопротивление растекания тока для горизонтального заземлителя:

, (4.3)

где – L_г, b – длина и ширина заземлителя;

Ψ – коэффициент горизонтального заземлителя;

η_г – коэффициент спроса горизонтальных заземлителей.

Ом

Определим сопротивление вертикального заземлителя с учетом сопротивления растеканию тока горизонтальных заземлителей:

Ом

Заземление учитывает свойство Земли проводить электричество. Электроды для заземления делают обычно из стали. Сталь со временем ржавеет и разрушается, и заземление пропадает. Процесс этот необратим, но можно использовать стальные стержни, покрытые цинком. Цинк тоже металл, но он плохо подвержен ржавлению до тех пор, пока слой цинка есть. Когда со временем цинк вымывается или стирается механическими способами, например, при забивании электродов в твердую почву камни могут ободрать покрытие, тогда скорость коррозии увеличится вдвое. Иногда используют специальные электроды с покрытием из меди.

Стержни для заземления можно брать те, которые использовались как арматура для бетона фундамента. Красить или покрывать смолистыми составами их нельзя – смола выступит как изолятор и заземления не будет вообще. Чем длиннее стержни, тем меньше их понадобится для заземления, но тем труднее их забить в почву. Поэтому вначале нужно выкопать траншею глубиной 1 метр. Забить в траншею кусок арматуры, предварительно заточенный, чтобы он выглядывал из дна траншеи не более 20 сантиметров. Следом через 2 метра забивают следующую арматуру и так далее по расчету. Следом на дно траншеи кладут арматуру и приваривают ее ко всем забитым штырям. Место сварки необходимо обмазать битумом для влагоизоляции. Это делается потому, что арматуру толщиной 12 миллиметров будет гнить в земле очень долго, а вот место сварки по площади относительно небольшое, но самое ответственное.[4]

Полное количество вертикальных заземлителей определяется по формуле:

(4.3)

где – _в - коэффициент спроса вертикальных заземлителей

Коэффициент использования показывает как влияют друг на друга токи растекания с одиночных заземлителей при различном расположении последних. При соединении параллельно, токи растекания одиночных заземлителей оказывают взаимное влияние друг на друга, поэтому чем ближе расположены друг к другу заземляющие стержни тем общее сопротивление заземляющего контура больше.

Полученное при расчете число заземлителей округляется до ближайшего большего. Различают заземлители естественные и искусственные. К первым относятся металлические конструкции зданий, сооружений, водопроводные трубы и т.д.

В качестве искусственных заземлителей рекомендуются стальные трубы диаметром 25-50 мм, толщиной стенок 3,5 мм и длиной 2-3 м; полосовая сталь толщиной не менее 4 мм и сечением 48 мм2 при напряжении до 1000В

Наряду с заземлением вам наверняка приходилось слышать такой термин как зануление.

Занулением - называется соединение металлических нетоковедущих частей электроустановки с нулем (нулевым проводником сети).

По своему назначению заземление и зануление выполняют одну и туже задачу – защищают человека от поражения электрическим током. Однако обеспечивают они эту защиту немного разными способами. В сетях с занулением происходит отключение от сети электрооборудования, корпус которого из-за пробоя изоляции оказался под напряжением. Преимущественно защитное заземление и зануление электроустановок рассчитывают для случаев установки элементов системы заземления в однородном грунте. Однако сейчас разработаны и применяются методы расчетов с расположением заземлителей в неоднородной по составу земле. Расчет заземлителей, располагаемых в однородной среде, требует учета значений сопротивления сезонно промерзающего слоя в периоды промерзания и высыхания земли. Для получения точных значений используются специальные коэффициенты, применяемые в расчетах для систем заземления любой сложности. Расчет заземлителей, устанавливаемых в двух или более слоях грунта, требует учета значений сопротивления всех слоев. Расчет базируется на учете всех потенциалов, наведенных на устанавливаемые электроды, входящие в сложную конструкцию из группы заземлителей. Независимый от способа расчетов общий для всех схем параметр – требуемое сопротивление, определяемое в соответствии с нормативными регламентами ПЭУ.

Искусственное защитное заземляющее устройство (УЗЗ) может состоять из вертикальных электродов и горизонтально расположенной соединительной полосы, соединенных между собой сваркой или болтовым соединением. Для обеспечения надежной защиты от электропоражения устройство заглубляется в земле на 0,7-0,8 м. Это необходимо, так как верхний слой земли промерзает и высыхает при снижении и повышении сезонных колебаний температуры, что может приводить к возрастанию удельного сопротивления растеканию тока в земле.

Для уменьшения размеров и экономических затрат на сооружение УЗЗ рекомендуется использовать сопротивление естественных заземлителей. В качестве которых можно использовать: свинцовые оболочки кабелей; инженерные сооружения, проложенные в земле, кроме трубопроводов для горючих жидкостей; грозозащита опор линий электропередачи [4].

В итоге хотелось бы отметить, что для защиты человека от поражения электрическим током во время работы стенда необходимо два стержня металлического заземлителя.

Заключение

Применение учебного стенда по электронике позволит повысить эффективность работы устройств и персонала. Техническая цель заключается в увеличении вариантности проведения лабораторных работ по электронике за счет проведения любых лабораторных работ, как с аналоговыми, так и с цифровыми электрическими схемами, монтируемыми в ходе их проведения. Универсальный лабораторный стенд «ELECTRONIC » позволяет эффективно преподносить изучаемый материал практически любой аудитории и развивает у студентов навык по сборке, отладке и поиску неисправностей в электромонтажных схемах с реальными радиоэлементами. Сравнительно малая стоимость всего лабораторного стенда позволяет внедрить его в школах техникумах и вузах. На производстве разрабатываемый стенд призван улучшить материально техническое обеспечение бригады обслуживания перегонных устройств СЦБ. Он позволит диагностировать состояние различных частей электрических схем и выявлять предотказные состояния, что способствует уменьшению возникновения опасных отказов, что в свою очередь, влияет на безопасность движения поездов.

Список используемых источников

1. Патент 2067779 Российская Федерация, МПК6G09B23/18. Учебный стенд по электронике / Яндоло В.Д, Дрейслер С.И; патентообладатель Малое государственное предприятие ”Харьковский политехнический институт-системы управления и автоматического регулирования”.– №504678/12; заявл.10.06.1992; опубл.10.10.1996, Бюл.№28.).

2. Пат.2418317 Российская Федерация, МПК G09B23/18. Универсальный лабораторный стенд / Ведяшкин А.С, Скачков Ю.Н, Кондаурова Л.К,Козлов И.И,Козлов А.И; патентообладатель Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ”Калининградский пограничный институт Федеральной службы безопасности Российской федерации”. – №2010117548/12; заявл.30.04.2010;опубл.10.05.2011,Бюл.№13.)

3. Тумали,Л.Е. Оценка экономической эффективности устройств железнодорожной А и Т. Методическое пособие. 2013.– 63с.

4. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности : учебник для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков [и др.]; - М.: Высш. шк., 1999. – 448 с.

5. В. В. Харламов, П. К. Шкодун, Р. В. Сергеев. Электротехника и электроника. / Омский гос. ун-т путей сообщения , 2007. 49с.

6. Григорьев О.И. Электронные приборы. Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсам «Физические основы электроники»/ Псков, ППИ, 2005г., с.55.

7. В.А. Нахалов. Электронные твердотельные приборы/Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, Методическое пособие. 2006. – 68 с.

Приложение .Методическое пособие по выполнению лабораторных работ.

Характеристики

Список файлов ВКР