Расчет повторногозаземления и кондиционирования
Индивидуальноезадание на курсовую работу:
Производственноепомещение имеет размеры /> м.Работает /> человек. Потребляемаямощность электрооборудования /> кВт.Расстояние до подстанции /> м. Сетьтрехфазная четырехпроводная с глухозаземленной нейтралью. Виды работ:изготовление печатных плат.
Выполнитьрасчеты:
1. Анализ ОВПФ.
2. Составить систему Ч-М-С свыделением доминирующего фактора.
3. Выполнить расчеты:
3.1. расчет повторного заземления;
3.2. расчет кондиционирования.
4. Привести схемупожароэвакуации и оснастить помещение средствами пожаропредупреждения ипожаротушения.
1. АНАЛИЗОВПФ
Производственныефакторы в зависимости от последствий, к которым может привести их действие,подразделяются на опасные и вредные. Опасный производственный фактор –производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенныхусловиях приводит к травме или другому резкому ухудшению здоровья. Вредныйпроизводственный фактор – производственный фактор, воздействие которого наработающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижениюработоспособности.
При изготовлениипечатных плат рабочие сталкиваются с воздействием многих производственныхвредных и опасных факторов согласно ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ:
1)физические:
– возможностьмеханических травм;
– повышеннаязапыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
– повышенныйуровень шума;
– использованиепожароопасных веществ;
– повышеннаяили пониженная температура воздуха рабочей зоны;
– отсутствиеили недостаток естественного света;
– недостаточнаяосвещённость рабочей зоны;
2) химические:
– использованиевредных химических веществ, вызывающих отравление организма, поражение кожи(при химической очистке, в процессе химического меднения, травления приизготовлении печатных плат);
3) психофизиологические:
– перенапряжениеанализаторов;
– монотонностьтруда;
– эмоциональныеи нервно – психические перегрузки.
2. СИСТЕМА Ч-М-СС ВЫДЕЛЕНИЕМ ДОМИНИРУЮЩЕГО ВРЕДНОГО ФАКТОРА
Анализ условийтруда человека начинается с описания системы «человек – машина – среда»(Ч-М-С). В данном варианте задания систему Ч-М-С можно описать следующим образом:
1) «человек» – 5 работников;
2) «машина» – комплекс оборудования, необходимый для изготовления печатнойплаты;
3) «среда» – производственное помещение, включая микроклимат.
При построенииЧ-М-С используют три типа связей между элементами системы: информационныесвязи; воздействия для выполнения поставленных целей; побочные влияния, которыеимеют место вне связи с целями функционирования человека и техники.
Графически этисвязи обозначают соответственно одинарной (®), двойной (↠)и штриховой (⇢)стрелками.
Отметим, что прианализе связей между элементами системы Ч-М-С «человек», независимо от того,один ли это индивидуум или коллектив, функционально выступает в качественескольких элементов системы, каждый из которых участвует в своих связях ииграет в системе свою роль.
Элемент«человек» делим на три части:
– Ч1– служит для управления «машиной» (выполнения основной задачи системы);
– Ч2– человек (коллектив) с точки зрения непосредственного влияния на окружающуюсреду (за счет тепол- и влаговыделения, потребления кислорода и т.д.);
– Ч3– человек (группа людей) с точки зрения его физиологического состояния подвлиянием факторов, воздействующих на него в производственном процессе.
Элемент «машина»также делим на три части:
– М1– выполняет основную технологическую функцию;
– М2– функции аварийной защиты;
– М3– управление окружающей средой./> />
Рисунок 1 – Структурная схема системы Ч-М-С
Направление исодержание связей, показанных на рис.1, сведены в таблицу 1.
Таблица 1№ Направление связи Содержание связи
1 Ч2-С Влияние человека как биологического объекта на среду.
2.1 С-Ч1 Влияние окружающей среды на качество работы человека.
2.2 С-Ч3 Влияние среды на состояние организма человека.
3.1 С-Ч1 Информация о состоянии среды, обрабатываемая человеком.
3.2.1 М1-Ч1 Информация о состоянии машины, обрабатываемая человеком.
3.2.2 М2-Ч1
3.2.3 М3-Ч1
4.1 Ч1-М1 Влияние человека на машину. 4.2 Ч1-М2 4.3 Ч1-М3 5 ВСУ-Ч1 Управляющая информация о технологическом процессе из внешней системы управления. 6.1 С-М1 Влияние среды на работу машины. 6.2 С-М2 6.3 С-М3 7 М1-С Влияние машины на среду. 8 М3-С Целенаправленное воздействие машины на среду. 9 Ч3-Ч1 Влияние состояния организма человека на качество его работы. 10 Ч3-Ч2 Влияние физиологического состояния на степень интенсивности обмена веществ между организмом и средой. 11 М2-М1 Аварийные управляющие воздействия. 12 М1-М2 Информация, необходимая для выработки аварийных управляющих воздействий. /> /> /> /> />
Из общего объемаинформации человек получает через зрительный канал около 80%. Качествопоступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительноеколичественно или качественно оно не только утомляет зрение, но и вызывает утомлениеорганизма в целом. Нерациональное освещение может, кроме того, стать причинойтравматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие источники света или бликиот них, резкие тени уменьшают видимость на столько, что вызывают полную потерюориентировки работающих. Естественное освещение положительно влияет не толькона зрение, но также тонизирует организм человека в целом и оказываетблагоприятное психологическое воздействие. В связи с этим все помещения всоответствии с санитарными нормами и правилами должны иметь естественноеосвещение. Искусственное освещение применяется при работе в темное время сутоки днем, когда по условиям технологии, организации производства или климата вместе строительства требуется объемно-планировочные решения, которые не позволяютобеспечить нормированные значения коэффициента естественного освещения.
В процессеизготовления печатных плат в воздух производственных помещений выделяетсямножество вредных веществ в виде газов и пыли. Воздействие пыли на организмчеловека зависит не только от ее химического состава, но и от дисперсности иформы частиц. Класс опасности вредных веществ устанавливают по предельнодопустимой концентрации их в воздухе рабочей зоны. Зачастую вредные вещества,содержащиеся в воздухе рабочей зоны, приводят к отравлениям и профессиональнымзаболеваниям.
Кроме этого, приизготовлении печатных плат, рабочие часто применяют пожароопасные и вредные дляздоровья химические вещества. Вредное вещество при контакте с организмомчеловека в случае нарушения требований безопасности может вызватьпроизводственные травмы, профзаболевания и отклонения в состоянии здоровья.
Доминирующимвредным фактором является повышенное содержание вредных химических веществ,вызывающих отравление организма человека.
3. РАСЧЕТЫ
3.1. Расчетповторного заземления.
Повторноезаземление нулевого защитного проводника уменьшает опасность поражения людейтоком, которая возникает при обрыве этого проводника и замыкании фазы на корпусза местом обрыва. На открытой местности повторные заземления делают черезкаждые 200 –250 м, т.е. каждый шестой столб заземлен. Для закрытых помещенийнулевая шина заземляется через каждые 5 – 6 м.
Расчетзаземляющего устройства осуществляют исходя из его максимально допустимогосопротивления, установленного для соответствующего оборудования.
При380/220 В каждое повторное заземление должно иметь сопротивление не больше 30Ом, суммарное сопротивление всех повторных заземлений должно быть не больше 10Ом, т.е /> Ом (согласно ПУЭ).
Так какестественный заземлитель отсутствует (не предусмотрен заданием), топредусматривается искусственный заземлитель, сопротивление которого /> Ом.
Определимрасчетное удельное сопротивление />, где /> – удельное сопротивлениегрунта, Ом*м, /> – климатическийкоэффициент (выбирается из справочника в соответствии с климатическимиусловиями отдельных зон). Выбираем тип грунта – глина с сопротивлением /> Ом*м, а климатическийкоэффициент в соответствии с нашей зоной />.Тогда расчетное удельноесопротивление:
/> Ом*м.
Выберем тип заземлителя и его размеры. Искусственныйзаземлитель относится к типу трубчатый или стержневой длиной /> м и диаметром /> м. Расстояние отзаземлителя до поверхности земли в расчетах примем равным /> м.
Расчитаемсопротивление растекания одиночного трубчатого заземлителя:
/>,
где
/> (м) – расстояние отповерхности земли до средины заземлителя.
Используявыше приведенные данные, получим:
/> (Ом).
Количествопараллельно соединенных одиночных заземлителей, необходимых для получениядопустимого значения сопротивления заземления, без учета сопротивления полосысоединения, будет составлять:
/>,
где /> - коэффициентиспользования группового заземлителя. Согласно справочным данным, количествопараллельно соединенных одиночных заземлителей должно быть не меньше двух,поэтому возьмем />.
Тогда
/>.
Длинаполосы соединения определяется как:
/>,
где /> м – расстояние междувертикальными заземлителями.
Соответственно/> м. Рассчитаемсопротивление /> полосысоединения, используя формулу:
/>,
где /> - эквивалентный диаметрсоединительной полосы шириной />. Врасчетах примем /> при /> см.
Тогда
/> (Ом).
Исходя изнайденных значений, можно расчитать сопротивление всего заземляющего устройствас учетом соединительной полосы:
/>,
где /> -коэффициент использования соединительной полосы, выбирается из справочника всоответствии с заданными условиями />.
/> (Ом).
Получили,что суммарное сопротивление всех повторных заземлений меньше заданного (10 Ом),что повышает безопасность.
3.2 Расчеткондиционирования.
Кондиционированиевоздуха – это создание и автоматическое поддержание в помещениях независимо отнаружных условий постоянных или изменяющихся по определенной программетемпературы, влажности, чистоты и скорости движения воздуха, наиболееблагоприятных для людей или требуемых для нормального протеканиятехнологического процесса. На промышленных предприятиях кондиционированиевоздуха применяется либо для обеспечения комфортных (оптимальных) санитарно-гигиеническихусловий, создание которых обычной вентиляцией невозможно, либо как составнаячасть технологического процесса.
Расчеткондиционирования проведем используя формулу для нахождения кратностивоздухообмена />:
/>,
где /> – количество воздуха,подаваемого (+) или удаляемого (–) из помещения, м3/ч; /> – объем помещения, м3.
По этой формулеопределим необходимый объем удаляемого воздуха, выдрав кратность из справочника/> (должно быть не менее 3).
Выразим
/>;
где /> м2.
Следовательно
/> (м3/ч).
Теперь используяформулу
/>
где /> – количество воздуха,удаляемого в течении часа вытяжным шкафом или зонтом (колпаком); /> – средняя скоростьвсасывания воздуха в открытый проем шкафа (зонта) м/с (0.5 – 1.7 м/с взависимости от токсичности и летучести газов и паров); /> – площадь открытогопроема, м2.
Следовательно,выразив
/>
и положив /> м/с, найдем площадьоткрытого проема
/> (м2)
В результатеэтого расчета получили, что количество воздуха, удаляемого в течении часавытяжным шкафом, для нашего помещения должно быть 360 м3/ч, аплощадь открытого проема – 0.125 м2.
4. СХЕМАПОЖАРОЭВАКУАЦИИ И ОСНАЩЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЯ СРЕДСТВАМИ ПОЖАРОПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ИПОЖАРОТУШЕНИЯ
Приизготовлении печатных плат производится пайка, обслуживание припоем, применениеЛВЖ (изопропиловый спирт, ацетон). Электрические паяльники обеспечиваютсяспециальными термостойкими диэлектрическими подставками. ЛВЖ хранится в посудес герметическими крышками (пробками).
Схема пожароэвакуациипредставлена на рис.2.
Помещениеоснащено:
1. Автоматический комбинированный извещатель типа КИ-1, реагирует как навозникновение дыма, так и на повышение температуры. Располагается в помещении икоридоре.
2. Ручной углекислотный огнетушитель типа ОУ-5 емкостью 5 л, предназначендля тушения радиоэлектронного оборудования. Время действия огнетушителя 30 – 40с, дальность струи 2 м.
3. Пожарный кран, предназначен для тушения пожара водой, устанавливается навысоте 1,35 м от пола, оборудован пожарным рукавом 10 – 20 м и пожарнымстволом.
4. Ящик с песком объемом 1% от общего объема помещения; в нашем случаеобъем ящика с песком составляет 1,2 м3.
Рисунок 2. –Схема пожароэвакуации из помещения оснащенного средствами пожаропредупрежденияи пожаротушения.
/>
ВЫВОДЫ
Выполняя курсовуюработу, проанализировали ОВПФ для вида работ: изготовление печатных плат,составили схему Ч-М-С. Доминирующим вредным фактором является повышенноесодержание вредных химических веществ, вызывающих отравление организмачеловека, т.к. при изготовлении печатных плат рабочие для промывки, химическойочистки, химического меднения, травления применяют химические вещества вредныедля здоровья, кроме того, эти вещества являются пожароопасными. Кроме этого,существует и ряд других вредных факторов.
Проведен расчетповторного заземления и кондиционирования.
В результатерасчета повторного заземления нашли значение сопротивления растеканияодиночного трубчатого заземлителя, которое не превысило допустимое значение 30Ом, и нашли значение сопротивление всего заземляющего устройства, непревысившее допустимого значения 10 Ом.
В результатерасчета кондиционирования нашли значение количества воздуха, которое необходимоудалять из помещения в течении часа, и площадь открытого проема, необходимуюдля удаления этого количества воздуха.
Составили схемупожароэвакуации, на которой указано расположение рабочих мест в помещении,средств необходимых для предупреждения и тушения пожара, показан путь эвакуациилюдей при пожаре.
СПИСОКИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. С.П. Павлов: Охрана труда в радио- и электронной промышленности. – М.:Высшая школа, 2006.
2. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов / Под ред.Б.А.Князевского. – М.: Энергоатомиздат, 2003.
3. Охрана труда в вычислительных центрах, – М.: Машиностроение, 1990.
4. Н.И. Баклашов, Н.Ж. Китаева, Б.Д. Терехов: Охрана труда на предприятияхсвязи и охрана окружающей среды. – М.: Радио и связь, 2000.
5. Методические указания к выполнению раздела «Охрана труда» в дипломныхпроектах, Харьков, ХНУРЭ, 2000.
6. П.А. Долин: Справочник по технике безопасности. – М.: Энергоиздат, 1999.