МИНИСТЕРСТВООБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ХАРЬКОВСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТРАДИОЭЛЕКТРОНИКИКафедра охранытруда
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
«Расчет заземления икондиционирования»
Харьков 2009
Индивидуальноезадание
Производственное помещение имеетразмеры /> м. Работает /> человек. Потребляемаямощность электрооборудования /> кВт.Расстояние до подстанции /> м. Сетьтрехфазная четырехпроводная с глухозаземленной нейтралью. Виды работ –изготовление печатной платы.
Выполнить расчеты:
1. Анализ опасных ивредных производственных факторов.
2. Составить системуЧМС с выделением доминирующего фактора.
3. Выполнитьрасчеты:
3.1. Расчет повторногозаземления;
3.2. Расчеткондиционирования.
4. Привести схемупожароэвакуации и оснастить помещение средствами пожаропредупреждения ипожаротушения.
1. АНАЛИЗОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ
Производственные факторы подразделяются на опасные ивредные.
Производственный фактор, воздействие которого наработающего в определенных условиях приводит к травме или другому резкомуухудшению здоровья, называется опасным производственным фактором.Производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенныхусловиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности, называетсявредным производственным фактором.
Согласно ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ специалисты поизготовления печатных плат сталкиваются с воздействием производственных вредныхи опасных факторов. Специфические для производственного помещения, гдеизготавливаются печатные платы, вредные и опасные факторы:
а) Физические:
- повышеннаязапыленность и загазованность воздуха рабочей зоны;
- повышенная илипониженная температура воздуха рабочей зоны;
- отсутствие илинедостаток естественного света;
- недостаточнаяосвещённость рабочей зоны;
- повышенныйуровень шума (от систем вентиляции);
- острые кромки,заусенцы, шероховатости механических покрытий.
б) Химические:
- воздействиевредных химических веществ на организм человека (хронические поражения кожи).При очистке плат используются растворы: фосфатов, натриевая сода, натриевыещелочи и др.;
- использование пожароопасныхи вредных для здоровья веществ (изопропиловый спирт, ацетон для промывки плат).
в) Психофизиологические:
- монотонностьтруда;
- эмоциональные инервно – психические перегрузки.
2. СИСТЕМА ЧМС С ВЫДЕЛЕНИЕМДОМИНИРУЮЩЕГО ВРЕДНОГО ФАКТОРА
Процесс взаимодействия человека,машины и окружающей их среды, объединяются в систему «Человек – Машина –Среда». При анализе условий труда проводится исследование данной системы сцелью разработки мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда.
Элементами системы «Человек – Машина– Среда» являются:
- «Человек» –коллектив состоящий из 5 работников, работающих в производственном помещении;
- «Машина» –комплекс оборудования, необходимый для изготовления печатной платы;
- «Среда» — зонапроизводственного помещения, включающая микроклимат.
На рисунке 2.1 представленаструктурная схема системы «Человек – Машина – Среда»- процесс взаимодействиямежду элементами системы «Человек – Машина – Среда».
/>
Рисунок 1 – Структурная схемасистемы «Человек – Машина – Среда»
Описание связи взаимодействияэлементов системы представим в таблице 2.1
Ч1 – человек совершающийцеленаправленные действия;
Ч2 – человек влияющий на среду;
Ч3 – человек рассматриваемый с точкизрения его психофизиологического состояния.
Таблица 2.1Номер связи Направление связи Содержание связи 1 Ч1 – М Выполнение функций работниками изготовляющими печатные платы. 2 Ч1 – Ч3 Воздействие человека изготавливающего печатные платы на свое физиологическое состояние (умственное и эмоциональное перенапряжение, ухудшение зрения); влияние состояния организма человека на качество его работы. 3 Ч2 – С Воздействие человека как биологического объекта на среду (потребление кислорода, тепловыделение, влаговыделение). 4 С – Ч3 Воздействие среды на человека (недостаток освещения, температура, влажность, концентрация воздуха). 5 М – С Воздействие машины на среду (выделение тепла). 6 С – М Воздействие среды на машину (повышенная влажность, температура). 7 М – Ч3 Воздействие оборудования на человека (перенапряжение зрительных анализаторов; профессиональные заболевания вследствие загрязнения воздуха; нанесение травм различной степени тяжести; эмоциональные и нервно – психические перегрузки).
Впроцессе очистки плат на производственных помещениях, где изготавливаютсяпечатные платы, в воздух рабочей зоны выделяется множество вредных веществ ввиде газов и пыли. Воздействие пыли на организм человека зависит не только отее химического состава, но и от дисперсности и формы частиц. Класс опасностивредных веществ устанавливают по предельно допустимой концентрации их в воздухерабочей зоны. Вредные вещества, содержащиеся в воздухе рабочей зоны, приводят кпоражениям кожи, отравлениям и профессиональным заболеваниям.
Таким образом, проанализировавсистему «Человек – Машина – Среда», можно сказать, что доминирующим (при очистке плат применяется растворы: фосфатов, натриевая сода,натриевые щелочи и др., при промывки – изопропиловый спирт, ацетон) вредными факторам является:повышенное содержание токсических веществ, вызывающих поражение кожи иотравление организма.
3. РАСЧЕТЫ
Расчет повторного заземления.
Расчет повторного заземленияпроизводится для предотвращения электрических травм, которые могут быть вызваныпри касании металлических конструкций или корпусов электрооборудования,оказавшихся под напряжением вследствие повреждения изоляции.
Расчет заземляющего устройстваосуществляют исходя из его максимально допустимого сопротивления, установленногодля соответствующего оборудования.
В электроустановках напряжениемвыше 1000 В в сети с заземленной нейтралью сопротивление заземляющегоустройства должно быть не более 30 Ом в любое время года, то есть /> Ом (согласно ПУЭ).
Так как естественный заземлительотсутствует (не предусмотрен заданием), то предусматривается искусственныйзаземлитель, сопротивление которого /> Ом.
Определим расчетное удельноесопротивление
/>,
где /> -удельное сопротивление грунта, Ом*м,
/> - климатический коэффициент(выбирается из справочника в соответствии с климатическими условиями отдельныхзон).
Выбираем тип грунта – суглинок ссопротивлением /> Ом*м, аклиматический коэффициент в соответствии с нашей зоной />. Тогда расчетное удельноесопротивление будет определено:
/> Ом*м.
Выберем тип заземлителя и егоразмеры. Искусственный заземлитель относится к типу трубчатый или стержневойдлиной /> м и диаметром /> м. Расстояние отзаземлителя до поверхности земли в расчетах примем равным /> м.
Расчитаем сопротивление растеканияодиночного трубчатого заземлителя:
/>,
где /> (м) – расстояние отповерхности земли до средины заземлителя.
Используя выше приведенные данные,получим:
/>(Ом).
Количество параллельно соединенныхповторных заземлителей, необходимых для получения допустимого значениясопротивления заземления, без учета сопротивления полосы соединения, будетсоставлять:
/>,
где /> -коэффициент использования группового заземлителя. Из справочных таблиц выбираем/>.
Тогда />.
Длина полосы соединенияопределяется как:
/>,
где /> м– расстояние между вертикальными заземлителями.
Соответственно /> м. Рассчитаемсопротивление /> полосысоединения, используя формулу:
/>,
где /> -эквивалентный диаметр соединительной полосы шириной />.В расчетах примем /> при /> см.
Тогда
/> (Ом).
Исходя из найденных значений, можнорассчитать сопротивление всего заземляющего устройства с учетом соединительнойполосы:
/>,
где /> -коэффициент использования соединительной полосы, выбирается из справочника и всоответствии с заданными условиями имеет значение />.
/>(Ом).
Таким образом, сопротивлениерастекания группового искусственного заземлителя намного меньше заданного (30Ом), что повышает безопасность.
Расчет кондиционирования.
Кондиционеры применяются в помещениях, воздух которыхзагрязнен вредными парами, газами или пылью.
Когда количество выделяемых вредныхвеществ велико или трудно определимо, расчет воздухообмена может бытьпроизведен по кратности воздухообмена k, т. е. по отношению объема воздуха, подаваемого за 1ч в помещение илиудаляемого из него, к объему помещения.
/>
По этой формуле можно определитьнеобходимый объем подаваемого воздуха, выбрав кратность из справочника k=3
/>
где /> -количество воздуха, подаваемого (+) или удаляемого (-) из помещения, м3/ч;/> - объем помещения.
Далее рассчитаем площадь проймы вкондиционере необходимой для нашего производственного помещения
/>м2
где />м/с
/>
4. СХЕМА ПОЖАРОЭВАКУАЦИИ ИОСНАЩЕНИЕ ПОМЕЩЕНИЯ СРЕДСТВАМИ ПОЖАРОПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ И ПОЖАРОТУШЕНИЯ
При изготовлении печатных плат производится промывкапечатных плат изопропиловым спиртом и ацетоном. Поэтому данные работы являютсяпожароопасными.
Схема пожароэвакуации представлена на рисунке 2.
Помещение оснащено:
1. Автоматический комбинированныйизвещатель типа КИ-1, реагирует как на возникновение дыма, так и на повышениетемпературы. Располагается в помещении и коридоре.
2. Ручной углекислотный огнетушительтипа ОУ-5 емкостью 5 л, предназначен для тушения радиоэлектронногооборудования. Время действия огнетушителя до 60 с, дальность струи 2 м.
3. Пожарный кран, предназначен длятушения пожара водой, устанавливается на высоте 1,35 м от пола, оборудованпожарным рукавом 10 – 20 м и пожарным стволом.
4. Ящик с песком объемом 1% от общегообъема помещения
/>
Рисунок 2. – схема пожароэвакуации и оснастка помещениясредствами пожаропредупреждения и пожаротушения.
Выводы
В данном расчетном задании былипроанализированы опасные и вредные производственные факторы. Специалисты поизготовлению печатных плат сталкиваются с воздействием производственных вредныхи опасных факторов, которые негативно влияют на здоровье людей, в даннойситуации их много. Так же была построена схема ЧМС и проанализировав ее былвыделен доминирующий (приочистке платприменяется растворы:фосфатов, натриевая сода, натриевые щелочи и др., при промывки – изопропиловыйспирт, ацетон)вредный фактор – повышенное содержаниетоксических веществ, вызывающих поражение кожи и отравление организма.
Были выполнены расчет повторногозаземления в результате чего можно сделать вывод: сопротивление растекания групповогоискусственного заземлителя намного меньше заданного (30 Ом), что повышаетбезопасность.
В помещении, где изготавливаются печатные платы воздухзагрязнен пылью и токсическими веществами, для очистки воздуха в помещенииустанавливается один кондиционер, который будет подавать и удалять воздух втаком количестве /> м3/ч, при этом отверстие будет равно /> м2.
Далее приведена схема пожароэвакуации и оснащенасредствами пожаропредупреждения и прожаротушения.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙЛИТЕРАТУРЫ
1. С.П. Павлов, З.И. Губонина «Охранатруда в приборостроении», Москва, «Высшая школа», 2006.
2. «Охрана труда в вычислительныхцентрах», Москва, «Машиностроение», 1990.
3. Н.И. Баклашов, Н.Ж. Китаева, Б.Д.Терехов, «Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды»,Москва, «Радио и связь», 1989.
4. Методические указания к выполнениюраздела «Охрана труда» в дипломных проектах, Харьков, ХНУРЭ, 1998.
5. П.А. Долин, Справочник по техникебезопасности, Москва, «Энергоиздат», 1982.
6. «Правила техники безопасности приэлектромонтажных и наладочных работах», Москва, «Энергоатомиздат», 1992.