Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство транспорта и связи Украины
ОДЕССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СВЯЗИ им. О.С. ПОПОВА
——————————————————————————————————
Кафедра безопасности производственных процессов и электропитания систем связи
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ЛАБОРАТОРНЫМ РАБОТАМ
из цикла дисциплин
«ОХРАНА ТРУДА»
для студентов всех специальностей
дневной и заочной форм учебы
УТВЕРЖДЕНО
методическим советом академии
Протокол № 8
от 9.03.2004 г.
УДК 331.45 (017)
План НМВ 2004 г.
Укладачи И.П. Малявин, Р.Ю. Харченко
Ответственный редактор И.П. Малявин
Методические указания к лабораторным работам из направления "Охрана труда" предназначены для выполнения лабораторных работ из дисциплин "Основы охраны труда", "Охрана труда", "Охрана труда в отрасли", "Безопасность производственных процессов", "Гигиена труда и производственная санитария".
Поданы лабораторные работы из основных разделов охраны труда: электробезопасности, пожарной безопасности, гигиены труда и производственной санитарии.
Предназначено для студентов всех специальностей дневной и заочной форм учебы.
Ил. 26, табл. 16, список лет. 15 названий.
ОДОБРЕНО
на заседании кафедры БВП и ЕЖСЗ
и рекомендует к печати
Протокол № 3
от 06.11.2003 г.
СОДЕРЖАНИЕ
Лабораторная работа № 1
1Предоставление первой доврачебной помощи пострадавшим………... .......4
2 Лабораторная работа № 2
Применение первичных средств гашения пожара …………………............11
3 Лабораторная работа № 3
Определение освещенности на рабочем месте …………………………..........17
4 Лабораторная работа № 4
Снятие статических зарядов из конденсаторов ……………………………....25
5 Лабораторная работа № 5
Исследование эффективности механической вентиляции .………….....…. 30
6 Лабораторная работа № 6
Исследование защитного заземления ….…………………………………........37
7 Лабораторная работа № 7
Определение электрического сопротивления тела человека……….…........44
Лабораторная работа № 1
ПРЕДОСТАВЛЕНИЕ ПЕРВОЙ ДОВРАЧЕБНОЙ ПОМОЩИ ПОСТРАДАВШИМ
1 Цель работы
Выучить основные принципы предоставления доврачебной помощи за потери сознания, травм, термических влияний, отравлений и особенных видов травм; ознакомиться с правилами использования аппарата для искусственного дыхания.
2 Ключевых положения
Первая помощь — это совокупность простых, целесообразных действий, направленных на сохранение здоровья пострадавшего. Во-первых, если есть потребность и возможность, нужно вынести пострадавшего с места события. Во-вторых, осмотреть поврежденные участки тела, оценить состояние пострадавшего, остановить кровотечение и обработать эти участки. Потом иммобилизировать переломы и предотвратить травматическое шоковое сосояние.
При предоставлении первой доврачебной помощи нужно руководствоваться такими принципами: правильность и целесообразность, скорость, умеренность, решительность, покой.
Тот, кто оказывает первую помощь, должен знать: основные признаки нарушения жизненно важных функций организма человека, общие принципы предоставления доврачебной помощи и ее приемы относительно характера полученных пострадавшим повреждений.
Человек, который оказывает первую помощь, должен уметь: оценить состояние пострадавшего и определить, какой помощи прежде всего тот требует; обеспечить искусственное дыхание "с рта в рот" или "с рта в нос", внешний массаж сердца и оценить их эффективность; временно прекратить кровотечение наложением жгута, плотной повязки, пальцевым притискиванием сосудов; наложить повязку при повреждении (ранении, ожоге, отморожении, ударе); иммобилизировать поврежденную часть тела при переломе костей, тяжелого удара, термического поражения; оказать помощь при тепловом и солнечном ударах, утоплении, отравлении, рвоте, потери сознания; использовать подручные средства для перенесения, нагрузки и транспортировки пострадавшего; определить потребность вывоза пострадавшего машиной скорой помощи или попутным транспортом; пользоваться аптечкой первой помощи.
Последовательность предоставления первой помощи: устранить влияние на организм факторов, которые угрожают здоровью и жизни пострадавшего (освободить от действия электрического тока, вынести из зараженной зоны, затушить пылающую одежду, вытянуть из воды), оценить состояние пострадавшего; определить характер и тяжесть травм, которые составляют наибольшую угрозу для жизни пострадавшего, та последовательность мероприятий по его спасению; принять необходимые меры относительно спасения пострадавшего в порядке срочности (высвободить проходность дыхательных путей, осуществить искусственное дыхание, внешний массаж сердца, прекратить кровотечение, иммобилизировать место перелома, наложить повязку и тому подобное); поддерживать основные жизненные функции пострадавшего к прибытию медицинского работника; вызвать скорую медицинскую помощь или врача или принять меры для транспортировки пострадавшего в ближайшее медицинское учреждение.
Сделать вывод о смерти пострадавшего имеет право лишь врач. В местах постоянного дежурства медицинского персонала должны быть аптечки и плакат с правилами предоставления первой помощи, выполнения приемов искусственного дыхания и внешнего массажа сердца, вывешенные на видных местах.
Для правильной организации предоставления первой медицинской помощи должны выполняться такие условия: на каждом предприятии, в цехе, отделении должны быть ответственные лица за надлежащее состояние приборов и средств для предоставления помощи, что хранятся в аптечках и сумках первой помощи, и за систематическое их пополнение. На этих же лиц возлагается ответственность за передачу аптечек и сумок по изменению с отметкой в специальном журнале; руководитель лечебно-профилактического заведения, что обслуживает данное предприятие, должен организовать суровый ежегодный контроль применения правил первой медицинской помощи, а также состояния и пополнения аптечек и сумок нужными приборами и средствами для предоставления первой помощи; помощь пострадавшему, которая предоставляется немедицинскими работниками, должна сурово ограничиваться определенными видами (мероприятиями) оживления при "видимой" смерти, временной остановке кровотечения, перевязке ран, ожоге или отморожении, иммобилизации переломе, перенесении и транспортировке пострадавшего; в аптечке, которая хранится в цехе или в сумке первой медицинской помощи, должны содержаться медикаменты и средства, перечисленные в табл.2.1.
Таблица 2.1 – Медикаменты и средства предоставления первой медицинской помощи
|
Медикаменты и медицинские средства |
Цель использования |
Количество, шт. |
|
Индивидуальные асептические пакеты |
Наложение повязок |
5 |
|
Бинты |
-"- |
5 |
|
Вата |
-"- |
5 пачек по 50 мг |
|
Ватно-марлевый бинт |
Бинтование переломов, остановка кровотечения |
3 1 |
|
Жгут, шины |
Укрепление сломанных и вывихнутых конечностей |
3…4 |
|
Резиновый пузырь для льда |
Охлаждения поврежденного места в результате ударов, вывихов и переломов |
1 |
|
Чайная ложка |
Приготовление растворов |
1 |
|
5 %-на настойка иода |
Смазывание тканей возле ран но свежих царапин на коже |
1 флакон (25 мл) |
Окончание таблицы 2.1
|
Медикаменты и медицинские средства |
Цель использования |
Количество, шт. |
|
Нашатырный спирт |
Помощь пострадавшему в обморочном состоянии |
1 флакон (30 мл) |
|
Раствор перекиси водорода (3 %-ний) |
Остановка кровотечения из носа |
1 флакон (30 мл) |
|
Борная кислота |
Приготовление раствора для промывания глаз и кожи, полоскание ротовой полости при ожогах щелочью, для примочек на глаза при электроожоге |
1 пакет (25 г) |
|
Сода питьевая |
Приготовление растворов для промывания глаз и кожи, полоскание ротовой полости при ожогах кислотой |
1 пакет (25 г) |
|
Настойка валерианы |
Успокоение нервной системы |
1 флакон (30 мл) |
|
Нитроглицерин |
Во время сильной боли в области сердца и за грудиной |
1 тюбик |
Примечание:
1 Растворы соды и борной кислоты предусматриваются лишь для рабочих мест,
где проводятся работы с кислотой и щелочами.
2 В цехах и лабораториях, где не исключена возможность отравления и поражения газами но вредными веществами, состав аптечки должен быть соответственно дополнено.
3 К набору средств для сумок первой помощи входят шины, резиновый пузырь для льда, чайная ложка, борная кислота и питьевая сода. Другие медикаменты комплектуются в количестве 50 %, отмеченных в списке.
4 На внутренних дверцах аптечки следует четко указать, какие медикаменты используются при тех или других травмах (например, во время кровотечения из носа – 3 %-ний раствор перекиси водорода и тому подобное).
3 Ключевые вопросы
2 Как выполнить искусственное дыхание?
3 Как сделать внешний массаж сердца?
4. Какая помощь оказывается в состоянии шока?
5 Какая помощь оказывается в состоянии обморока?
6 Какая помощь оказывается в состоянии сотрясения мозга?
7 Какая помощь оказывается за потери сознания?
9 Какая помощь оказывается в состоянии термических влияний?
10 Какая помощь оказывается в состоянии химических ожогов?
11 Какая помощь оказывается в состоянии поражения электрическим током?
12 Какая помощь оказывается в состоянии отравления?
13 Какая помощь оказывается в состоянии особенных видов травм?
14 В какой способ устроено и действует аппарат искусственного дыхания?
15 Как подготовить к работе аппарат искусственного дыхания?
16 Как присоединяется аппарат искусственного дыхания к пострадавшему?
4 Домашнее задание
1 Для успешного выполнения и защиты лабораторной работы студенту нужно теоретически подготовиться за литературой [1–5] из основных разновидностей травм и наиболее характерных экстремальных ситуаций, присущих отрасли связи, и выучить (законспектировать) основные положения из предоставления первой доврачебной помощи:
за поражение электрическим током;
при термических ожогах;
при механических повреждениях (падение, забитые места, переломы).
2 Подготовиться к обсуждению по ключевым вопросам.
5 Лабораторное задание
Практически усвоить мероприятия и методы предоставления первой доврачебной помощи за разнообразных повреждениях здоровья: потери сознания, получения травм, термических и химических влияний, отравлений и тому подобное.
Методика выполнения лабораторного задания следующая:
1 Ознакомиться с оборудованием (ПЕОМ) на рабочем месте.
2 Осуществить запуск лабораторной работы: дважды нажать на ярлык Первая помощь на рабочем столе (экране) ПЕОМ левой клавишей манипулятора типа "мышь" (дальше – "мышь").
3 Выучить Основные теоретические положения, нажав соответствующую закладку на главной странице левой клавишей "мыши". Для возвращения на главную страницу после изучения основных положений нажать закладку На главную страницу.
4 Детальнее ознакомиться с разделами лабораторной работы, нажав по очереди соответствующие закладки на главной странице:
Потеря сознания, травмы;
Особенные виды травм;
Отравление;
Заболевания, связаные с переменой барометрического давления.
Особенное внимание следует обратить на правильность выполнения практических действий, а именно: при введении воздуховоду (рис. 5.1), на этапы искусственного дыхания
(рис. 5.2), этапы и положения рук при закрытом массаже сердца (рис. 5.3...5.7).
Для перехода по разделам лабораторной работы в конце каждого нажимается закладка На главную страницу.
Рисунок 5.1 – Техника введения S-подобного воздуховоду
Рисунок 5.2 – Этапы искусственного дыхания "с рта в носа"
Рисунок 5.3 – прекардиальный удар Рисунок 5.4 – Место прикосновения
(толчок) по нижней части грудины ладони реаниматора и грудины
пострадавшего за подозрения на
фибрилляцию при ручном закрытом
массаже сердца
Рисунок 5.5 – Положение рук реаниматора для закрытого массажа сердца
Рисунок 5.6 – Рисунок 5.7 – Последовательность этапов Последовательность этапов сердечно-легочной реанимации
сердечно-легочной реанимации двумя спасителями
одним спасителем
Сделать короткое описание предоставления первой доврачебной помощи при отмеченных видах травм и повреждений
5 Выучить раздел Аппарат искуственного дыхания ручной портативный. Модель 120, где обсуждаются условия использования аппарата искусственного дыхания, сделать его короткое описание, подать рисунок (рис. 5.8) и выучить правила пользования.
Рисунок 5.8 – Аппарат для искусственного дыхания:
1 – ручка; 2 – гофрированные мехи; 3 – нереверсивный клапан; 4 – предохранительный клапан давления; 5 – гофрированный шланг; 6 – угол; 7 – клапан забирания воздуха
6 Содержание отчета
Отчет должен иметь такие вопросы:
– цель работы;
– короткое описание предоставления первой доврачебной помощи за:
потеря сознания, получение травм;
термическое влияние (переохлаждение, ожоги);
особенных видов травмы (химические ожоги, длительное сжатие тканей);
отравлений;
заболеваний связанных с переменой барометрического давления;
– условия использования аппарата искусственного дыхания М120, его короткое описание, рисунок и правила пользования;
– дата и подпись студента.
Лабораторная работа № 2
ПРИМЕНЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ СРЕДСТВ ГАШЕНИЯ ПОЖАРА
1 Цель работы
Ознакомление со строением, принципом действия разных огнетушителей и их практическим применением, а также учеба из применения первичных средств для гашения пожара.
2 Ключевых положения
Все работники обязаны знать и неуклонно выполнять правила пожарной безопасности, с которыми их знакомят в ходу проведения противопожарных инструктажей.
С рабочими предприятий осуществляется пожаро-технический минимум, где их знакомят с методами гашения пожаров, оборудованием, используемым для этого, и первичными средствами пожаротушение.
Для ликвидации загорания, предупреждения пожаров и взрывов на каждом предприятии, которое имеет пожаро- и взрывоопасные процессы (категории А, В, С), разрабатывается план пожаро-технических мероприятий, в котором предусматривается: порядок оповещения руководителей предприятий и вызов пожарных подразделов; перечень пожаро- и взрывоопасных помещений и оборудования, возможных причин пожара и взрыва; действия персонала предприятий относительно предотвращения пожара или взрывные, а также способы и средства их ликвидации; порядок и способы эвакуации персонала и оборудования.
Все предприятия отрасли связи должны быть обеспечены первичными средствами пожаротушение, к которым принадлежат пожарные стволы (водяные и воздухо-пенные), внутренние пожарные водогоны (краны), огнетушители (химически-пенные, газовые, порошковые), бочки с водой, лопать, ведра, сухой песок, асбестовые одеяла, инструменты и устройства для разборки строительных конструкций во время гашения (багры, лопаты, топоры и др.).
Для гашения пожаров применяют воду, водные эмульсии, химическую и воздухо-механическую пену, водяную пару, диоксид углерода, инертные газы, порошки.
Огнетушительный эффект воды заключается в смачивании поверхностей, увлажнении и охлаждении веществ, которые горят, механическом сбивании пламени струей воды. Водой нельзя гасить жидкие горючие вещества, электроустановки, которые находятся под напряжением, щелочные металлы.
Для гашения небольших заниманий, а также при невозможности использования воды применяют ручные и передвижные огнетушители, песок или опилок, насыщенный 15 %-ним раствором кальцинированной соды, асбестовые полотна, войлочные маты, кошми и др.
3 Ключевых вопроса
1 Какие средства предусматриваются на производстве для обеспечения пожарной безопасности?
2 Что принадлежит к первичным средствам гашения пожара?
3 Каких Вам известные огнетушители по содержанию внутреннего заряда?
4 Огнетушительные свойства воды. Какие загорания можно гасить водой?
5 Строение и особенности применения огнетушителей типа ОП, ОХП, ОУ.
6 Особенности применения газовых (вуглекислотних) огнетушителей.
7 Для чего применяются брометиловые огнетушители?
8 Принцип действия и область применения порошковых огнетушителей.
9 В каком разе целесообразно применять для гашения пожара песок, асбестовое полотно, кошму?
10 Какими первичными средствами можно гасить жидкие горючие вещества, электроустановки, щелочные металлы?
4 Домашнее задание
1 Для успешного выполнения и защиты лабораторной работы студенту нужно теоретически подготовиться за рекомендуемой литературой [1–3, 6–9]
из основных видов первичных средств пожаротушение и выучить (законспектировать) основные положения из их применения.
2 Подготовиться к обсуждению по ключевым вопросам.
5 Лабораторное задание
Ознакомиться с конструкцией и принципом действия огнетушителей типу ОУ, ОХП и ОП; практически усвоить мероприятия гашения пожаров за их помощью.
Методика выполнения лабораторного задания следующая:
1 Ознакомиться с оборудованием (ПЕОМ) на рабочем месте.
2 Осуществить запуск лабораторной работы: дважды нажать ярлык Пожарная безопасность на рабочем столе (экране) ПЕОМ левой клавишей манипулятора типа "мышь" (дальше – "мышь").
3 Выучить основные теоретические положения, нажав соответствующую закладку на главной странице левой клавишей "мыши". Для возвращения на главную страницу после изучения основных положений нажать закладку На главную страницу.
4 Детальнее ознакомиться со Строением и принципом действия огнетушителей, нажав соответствующую закладку на главной странице.
Для перехода по разделам лабораторной работы в конце каждого нажимается закладка На главную страницу.
Под схематическим изображением огнетушителей есть закладка Дополнительные сведения, где детальнее развернут материал относительно огнетушителей.
До проведения эксперимента нужно прочитать инструкцию из использования огнетушителей типу ОУ, ОХП и ОП. Дальше разобрать, внимательно осмотреть строение огнетушителей ОХП–10 и ОУ–2, начертить их конструктивные схемы, выучить и законспектировать принцип работы (рис5.1...5.3)..
Рисунок 5.1 – Схема огнетушителя Рисунок 5.2 – Схема огнетушителя
ОХП–10: 1 – стальной корпус; ОУ–2: 1 – сифоновая трубка;
2 – полиэтиленовый стакан; 2 – рукоятка; 3 – маховик;
3 – резиновый клапан; 4 – пружина; 4 – латунный иголочный вентиль;
5 – рукоятка; 6 – крышка; 5 – растровый снегообразователь;
7 – шток; 8 – отверстие (спрыск) 6 – стальной баллон
а) б)
Рисунок 5.3 – Внешний вид огнетушителей ОХП–10 (а) и ОУ–2 (б)
Имитировать с преподавателем приведения в действие огнетушителей ОУ, ОХП и ОП:
– для приведения в действие огнетушителя ОУ нужно, держать его за рукоятку, направить растровый снегообразователь на очаг пожара и открыть вентиль, вращая маховик против часовой стрелки (в последних моделях этого огнетушителя вместо вентиля с маховиком устанавливается поворотная рукоятка). Исходя из вентиля, жидкий диоксид углерода переохлаждается и замораживается в снегообразователи в виде снегоподобных хлопьев. Во время работы огнетушителя нельзя касаться снегообразователя, поскольку температура его снижается до –70°C;
– для приведения в действие огнетушителя ОХП нужно прочистить булавкой отверстие спрыску, поставить огнетушитель на пол, повернуть рукоятку, соединенную с клапаном с помощью штока, вокруг ее оси на 180°. При возвращении эксцентриковой основы рукоятки клапан поднимается и открывает выход из стакана. Потом огнетушитель переворачивают вверх дном. При этом кислотная часть заряда смешивается с щелочной. Диоксид углерода, что выделяется во время реакции, создает значительное давление внутри корпуса огнетушителя (до 0,5 МПа) и выбрасывает через отверстие (спрыск) струю химической пены на расстояние 6...8 м на протяжении 60 с;
– для приведения в действие огнетушителя ОП вынимают пробку из насадки, потом огнетушитель направляют на очаг, розгерметизируеться газовый баллончик путем открытия вентиля или протикание герметизированой перепонки. Газ попадает в корпус огнетушителя, создает давление и выталкивает порошок. Порошок представляет собой белые аморфные мелкодисперсионные частицы, что они плавятся под действием тепла, и выделяет диоксид углерода. Расплавленный порошок спучевается, покрывает вещество, что горит, пленкой низкой теплопроводности, мешая распространению огня, изолирует вещество, что горит, тормозит реакцию горения как ингибитор (антикатализатор).
5 Провести виртуальный эксперимент из гашения пожаров разного типа, нажав закладку Проведення експерименту на главной странице лабораторной работы.
Для каждого эксперимента:
№ 1 – загорание ЭВМ (электроустановка под напряжением) (рис. 5.4);
№ 2 – загорание химических веществ (рис. 5.5);
№ 3 – загорание шкафа с документацией (рис. 5.6)
из предложенных средств гашения пожара (вода, песок, ОХП–10, ОУ–2) необходимо избрать один правильный, нажав соответствующую закладку.
6 Если средство гашения пожара для данного эксперименту избрано ошибочно, появляется надпись "Средство, которое Вы избрали, не является оптимальным для пожара данного вида. Пожалуйста, еще раз ознакомьтесь с материалом, изложенным в разделе Строение и принцип действия вогнетушителей, и проведите эксперимент опять". Необходимо перейти на главную страницу, опять ознакомиться с теоретическим материалом, потом повторить виртуальный эксперимент.
Рисунок 5.4 – Внешний вид интерфейса при проведении эксперимента № 1
Рисунок 5.5 – Внешний вид интерфейса при проведении эксперимента № 2
7 Если средство гашения пожара для данного эксперимента избрано правильно, появляется надпись "Средство, которое Вы избрали, является оптимальным. Теперь Вы имеете возможность перейти к следующему эксперименту".
Необходимо перейти к следующему эксперименту. Если удачно выполнен последний эксперимент, появляется надпись "На этом выполнение лабораторной работы законченно", после чего необходимо нажать закладку Выход.
Рисунок 5.6 – Внешний вид интерфейса при проведении эксперимента № 3
6 Содержание отчета
Отчет должен отбить такие вопросы:
– цель работы;
– назначение и применение огнетушителей, схемы строения огнетушителей ОХП–10 и ОУ–2 и правила пользования ими;
– описание гашения пожара во время выполнения виртуальных экспериментов;
– дата и подпись студента.
Лабораторная работа № 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ
1 Цель работы
Изучение влияния разнообразных факторов на освещенность рабочей поверхности при естественном и искусственном освещении. Знакомство с вычислениями светотехники. Обеспечение освещения рабочей поверхности и его проверка измерениями с помощью ЭВМ.
2 Ключевых положения
Основные понятия светотехники и величины
Единица силы света – кандела (кд) определяется как сила света, который излучает в перпендикулярном направлении из поверхности 1/600 000 м2 эталонного излучателя (черного тела) за температуры затвердения платины 2042 °К и давления 760 мм рт. ст. (101 325 Па).
Световой поток (Ф) определяет мощность излучаемой энергии, оцениваемой за зрительным восприятием. Единицей измерения светового потока является люмен (лм). 1 лм – световой поток, который излучает в единичном телесном углу (одном стерадиане) точечный источник с силой света 1 кд.
Освещенность (Е) характеризирует поверхностную плотность светового потока, что падает на освещаемую плоскость. Определяется как отношение светового потока к площади поверхности, на которую он падает. Единица освещенности – люкс (лк); это есть освещенность поверхности площадью 1 м2 световым потоком 1 лм (лм/м2):
Е = dФ / dS , лк. (2.1)
Для оценивания зрительного восприятия используются величины такой светотехники: яркость, фон, контраст объекта с фоном, видимость, коэффициент пульсации освещенности, показатель дискомфорта. В зависимости от природы источника световой энергии различают естественное, искусственное и комбинированное освещение.
На предприятиях связи, как правило, применяется боковое естественное освещение. В разе, когда лишь естественного освещения в помещении есть недостаточно, применяют комбинированное освещение. В зависимости от характера выполняемых работ искусственное освещение разделяют на рабочее, аварийное и эвакуационное. При проектировании и эксплуатации осветительных установок, в соответствии с санитарными нормами СН 543-82, основное внимание должно обращаться на создание оптимальных условий для работы человека.
Естественное освещение – освещение помещений рассеянными солнечными лучами, которые излучаются из небосклона (прямым или отбитым светом). Оно может быть: боковым, если осуществляется через оконные отверстия; верхним – через фонари в потолках и крышах; комбинированным – верхнее и боковое естественное освещение. В результате сезонных и суточных колебаний внешнего света, а также в зависимости от пояса светового климата, где размещено предприятие связи, обеспечить нормы необходимой освещенности тяжело. Достаточность естественного освещения определяется двумя факторами: коэффициентом естественной освещенности (КЕО) в процентах и световой характеристикой окна (световая площадь и глубина освещения). Коэффициент естественной освещенности вычисляется за формулой
(2.2)
где Евн – освещенность в определенной точке заданной плоскости внутри помещения; Ен – внешняя освещенность, образуемая светом полнее открытого небосклона. При боковом освещении нормируют минимальное значение КЕО в помещении. Наименьшую расчетную освещенность определяют за внешней освещенностью 5 000 лк. Освещенность солнечного летнего дня составляет 10 000 лк, осеннего мрачного – около 100 лк, ночью (в полный месяц) – 0,1...0,15 лк. При условиях зрительной работы санитарными нормами СН 543-82 для восьми разрядов работ установлены такие КЕО при боковом освещении:
И разряд – наивысшая точность, при которой размер объекта различения не превышает 0,15 мм, КЕО = 3,5 %;
II разряд – слишком высокая точность, размер 0,15 ... 0,3 мм, КЕО = 2,8 %;
III разряд – высокая точность, размер 0,3 ... 0,5 мм, КЕО = 2 %;
IV разряд – средняя точность, размер 0,5 ... 1,0 мм, КЕО = 1,5 %;
V разряд – имела точность, размер 1,0 ... 5 мм, КЕО = 1,0 %;
VI разряд – грубая точность, размер свыше 5 мм, КЕО = 0,7 %;
VII разряд – работа со светящимися материалами, размер свыше 0,5 мм,
КЕО = 0,7 %;
VIII разряд – общее наблюдение, КЕО = 0,5 %.
Для соблюдения норм естественной освещенности большое значение имеет своевременную очистку стекол, побелка стен и потолков помещения. Грязные стекла задерживают до 70 % света, а закопченные стены и потолок отбивают мало света и уменьшают освещенность в помещении до 30 % от номинальной. Чистка оконных стекол осуществляется дважды на год, а в запиленных помещениях — одноразово ежеквартально.
При вычислении естественного освещения следует придерживаться обязательных норм соотношения площади окон помещения Sв и площади пола Sп:
в административных и бытовых помещениях
; (2.3)
в производственных помещениях
. (2.4)
Необходимая площадь окон при боковом освещении определяется так:
(2.5)
где ξβ = 0,82...0,2 – световая характеристика окна; Кбуд = 1– (0…0,3) — коэффициент затенения окон домами, которые расположены напротив; Кз = 1,5...2 – коэффициент запаса освещенности через окна с учетом расположения стекол и периодичности их очищения; τηΰγ = 0,15...0,7 – общий коэффициент светопроходимости окон; ρ = 0,3...0,7 – коэффициент, который учитывает влияние отражения света от потолка, стен и пола.
Искусственное освещение – различают такие виды освещения: рабочее, дежурное, аварийное, эвакуационное (за количества людей в помещении свыше 50 или в домах, что они имеют свыше шести этажей), охранительное и специальное освещение радиомачт.
Для освещения помещений применяются газоразрядные лампы низкого и высокого давления: люминесцентные (ЛМ), дуговые ртутные (ДРЛ), металогалогенные (МГЛ), натриевые (ДНат), ксеноновые (ДКс). Лампы накаливания используются лишь в случае невозможности то ли нецелесообразности применения газоразрядных источников света. За конструктивным выполнением искусственное освещение может быть общим и комбинированным. Освещенность, образуемая светильниками общего освещения в системе комбинированного, должна составлять 10 % нормируемой, но не менее за 150 лк для люминесцентных и 50 лк для ламп накаливания. Применение лишь местного освещения не допускается. С целью создания комфортной обстановки в помещении искусственное освещение может выполняться: монтируемыми светильниками, светящимися потолками и панелями, отбитым светом, люминесцентными лампами с экранувальными плоскостями, подвесными и потолочными светильниками.
Вычисление искусственного освещения выполняют преимущественно двумя методами: методом коэффициента использования светового потока и точечного метода. В соответствии со ВСН 45.122-77 Минсвязи, чистка светильников осуществляется не реже за однажды на месяц. Измерение уровней освещенности на рабочих местах, в помещениях почтовых и телеграфных предприятий, а также в коммутаторных залах МТС осуществляются не реже за два раза в год (осеннего и зимнего периодов), на других предприятиях связи – не реже за однажды на год (зимнего периода).
Вычислительное уравнение метода коэффициента использования светового потока
, единиц, (2.6)
где N – количество светильников в ряду при условии равномерного освещения;
Е – нормируемая минимальная освещенность; Кз = 1,4...1,5 – коэффициент запаса, что учитывает опыление светильников и износ источников света при условии чистки светильников не реже за два раза в год; Sп – освещаемая площадь; Z = 1,1…1,2 – коэффициент использования неравномерности освещения; п – количество рядов светильников; Ф = СР – световой поток светильника, что учитывает светоотдачу та мощность ламп (светоотдача люминесцентных ламп (С) типу ЛБ40 достигает 75 лм/Вт, а ламп накаливания типу Б215-225-100 – 13,5 лм/Вт); ρ – коэффициент использования излучаемого светильниками светового потока на вычисляемой плоскости, определяют ρ по справочным данным в зависимости от типа светильника, коэффициентов отражения пола, стен, потолка, индекса помещения l = АВ / [h(А + B)] (здесь А та В – длина и ширина помещения в плане, h – высота подвешивания светильников над рабочей поверхностью); v = 0,8...0,9 – коэффициент затенения, что вводится для помещений с фиксированным положением работающих.
Суммарная мощность осветительной установки проверяется за методом
удельной мощности:
P = ω' S, (2.7)
где ω' = ωΕ / 100 – необходимая удельная мощность равномерного освещения, ω = 5,7; 6,1; 7,0 Вт. /(лк м2) (лампы ЛДЦ, ЛБ, ЛТБ соответственно) – справочная удельная мощность для типичных потолочных светильников с учетом коэффициентов отражения потолка ρο = 70…50 % но стен ρρ = 50...30 % за h ? 3 та S = 50...150 м2.
, (2.8)
где Рсв – мощность светильника.
При применении светильников типов Л201Б420-02М, ЛП 002-4х20-II-02 с количеством ламп, равняемой четырем, и мощностью 20 Вт Рсв= 80 Вт.
Точечный метод используется в качестве проверяющего при вычислении общего равномерного освещения.
Освещенность некоторых помещений, лк:
– комнаты в квартирах – 75/30;
– комнаты в общежитиях – 100/50;
– проектировочные и чертежные залы – 300/150;
– аудитории учебных заведений – 300/150;
– буфеты – 200/100;
– электрощитовые – 100/50.
Первая цифра отмечена для люминесцентного освещения, а вторую – для ламп накаливания. Высота плоскости над полом составляет 0,8 м.
Мощность осветительной установки проверяется за методом ватт и вычисляется как
, Вт. (2.9)
Среднюю горизонтальную освещенность Эсер при равномерном размещении осветительных приборов общего освещения и за расходы 1 Вт/м2 приведено в табл. 2.1.
|
Рсв, Вт |
40 |
60 |
100 |
150 |
200 |
300 |
500 |
750 |
1000 |
1500 |
|
Эсер ламп накаливания, лк Эсер люминесцен тных ламп, лк |
4,9 14,7 |
5,5 16,5 |
6,0 18 |
6,8 20,4 |
7,2 21,6 |
7,6 22,8 |
8,2 24 |
8,7 24,5 |
9,1 25 |
10,0 26,5 |
3 Ключевых вопроса
1 Влияние освещения на условия и производительность труда.
2 Вида освещения и их качественной характеристики.
3 Технико-экономическое сопоставление осветительных ламп накаливания с газоразрядными лампами низкого и высокого давления.
4 Что представляет собой явление стробоскопического эффекта?
5 Как часто происходит чистка оконных стекол и светильников на протяжении года?
6 Куда заносятся данные измерений освещенности на предприятиях?
7 Классификация светильников в соответствии с ГОСТ 17677-82.
8 Какие существуют пути уменьшения пульсаций освещенности, образуемой люминесцентной лампой?
4 Домашнее задание
1 Теоретически подготовиться за литературой [1–3, 10], выучить нормы освещенности для разных видов работ.
2 Избрать необходимую освещенность Е и КЕО для аудитории вуза.
3 Вычислить необходимую площадь окон при боковом освещении соответственно с исходными данными таблицы 4.1.
4 Вычислить количество светильников для той же аудитории за параметрами , ν, n (табл. 4.1) и потребляемую мощность в два способа для люминесцентных ламп типу ЛДЦ и ЛБ.
5 Сформулировать выводы и навести рисунок размещения светильников в аудитории.
6 Подготовиться к обсуждению по ключевым вопросам.
|
Номер варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Длина, м |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
|
Ширина, м |
4 |
4 |
5 |
5 |
6 |
6 |
7 |
7 |
8 |
8 |
|
|
0,51 |
0,5 |
0,49 |
0,48 |
0,47 |
0,46 |
0,45 |
0,44 |
0,43 |
0,42 |
|
Ν |
0,8 |
0,81 |
0,82 |
0,83 |
0,84 |
0,85 |
0,86 |
0,87 |
0,88 |
0,89 |
|
n |
2 |
2 |
3 |
3 |
4 |
4 |
5 |
5 |
6 |
6 |
5 Лабораторное задание
Выучить влияние разнообразных факторов на освещенность рабочей поверхности при естественном и искусственном освещении.
Снять зависимость освещенности от:
– высоты осветительной установки над рабочим местом (столом);
– от расстояния от рабочего стола к окну;
– от прозрачности окна;
– от коэффициента отразимости поверхности.
Методика выполнения лабораторного задания следующая:
1 Ознакомиться с оборудованием (ПЕОМ) на рабочем месте.
2 Осуществить запуск лабораторной работы: дважды нажать ярлык Определения освещенности на рабочем столе (экране) ПЕОМ левой клавишей манипулятора типа "мышь" (дальше – "мышь").
Ознакомиться с виртуальным макетом оборудования.
3 Ввести исходные данные соответственно с таблицей 5.1:
– время суток: утро (р), день (д), вечер (в), ночь (н);
– тип лампы: люминесцентная (л) или накаливание (р) и ее мощность;
– положение стола;
– коэффициент отразимости поверхности;
– прозрачность окна;
– высота осветительной установки над рабочим столом.
|
Номер варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Время суток |
р |
д |
в |
Н |
р |
д |
в |
н |
Р |
д |
|
Тип лампы |
л |
Р |
л |
Р |
л |
р |
л |
р |
Л |
р |
|
Мощность, Вт |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
120 |
130 |
150 |
|
Стол, м |
-1,5 |
-1,3 |
-1,0 |
0 |
1,0 |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
2,0 |
2,5 |
|
Коеф. видбитка |
100 |
150 |
200 |
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
600 |
|
Прозрачность, % |
100 |
95 |
90 |
85 |
80 |
75 |
70 |
65 |
60 |
50 |
|
Высота, м |
100 |
120 |
140 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
210 |
220 |
Для введения исходных данных используются соответствующие (одноименные) клавиши. Управление осуществляется нажатием левой клавиши "мыши".
Для измерения освещенности используется прибор – люксметр Ю116 (Ю117), который на виртуальном макете обозначен точкой синего цвета в центре рабочего стола. Показ освещенности отбивается в правом нижнем поле "Освещенность".
Внешний вид экрана (интерфейса) при проведении экспериментов приведено на рис. 5.1.
4 Установить неизменные для всех экспериментов исходные данные: тип лампы и ее мощность.
5 Снять зависимость освещенности Е (лк) от высоты осветительной установки над рабочим местом (столом) за фиксированных: положения стола, прозрачности окна и коэффициента отразимости поверхности.
Для этого необходимо:
– выставить рабочий стол в положение "0 метров" так, чтоб люксметр не очутился в зоне действия прямого естественного освещения (рис. 5.1);
– установить фиксированные исходные данные: прозрачность окна и коэффициент отразимости поверхности;
– последовательно изменяя высоту светильника над столом от 50 к 230 см
(с шагом 20 см), записать полученые значение освещенности.
6 Снять зависимость освещенности Е (лк) от расстояния от рабочего стола к окну за фиксированных: высоты осветительной установки над рабочим столом, прозрачности окна и коэффициента видбитка поверхности.
Для этого необходимо:
– выставить исходные фиксированные данные;
– последовательно изменяя положение рабочего стола от "-2 м" до "4 м"
с шагом 0,5 м, записать полученые значение освещенности.
Рисунок 5.1 – Внешний вид экрана при проведении эксперимента
7 Снять зависимость освещенности Е (лк) от прозрачности окна за фиксированных: высоты осветительной установки над рабочим столом, расстояния от рабочего стола к окну и коэффициенту отразимости поверхности.
Для этого необходимо:
– выставить исходные фиксированные данные;
– последовательно изменяя прозрачность окна от 0% до 100% с шагом
10%, записать полученыезначение освещенности.
8 Снять зависимость освещенности Е (лк) от коэффициента отразимости поверхности за фиксированных: высоты осветительной установки над рабочим столом, расстояния от рабочего стола к окну и прозрачности окна.
Для этого необходимо:
– выставить исходные фиксированные данные;
– последовательно изменяя коэффициент отразимости поверхности от "условного 0" к "условным 1000" с шагом "100", записать полученые значение освещенности.
6 Содержание отчета
Отчет должен отбить такие вопросы:
– цель работы;
– результаты выполнения домашнего задания: вычисление площади окон, количества светильников для аудитории и рисунок их размещения в аудитории;
– результаты измерений и графики зависимостей в соответствии с требованиями лабораторного задания;
– выводы по всем пунктам работы;
– дата и подпись студента.
Лабораторная работа № 4
СНЯТИЕ СТАТИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ ИЗ КОНДЕНСАТОРОВ
1 Цель работы
Изучения причин, которые влияют на сохранение остаточного заряда и эффективности действия разных кругов, которые устраняют остаточные заряды на конденсаторах мощной емкости.
2 Ключевых положения
Поражение человека электрическим током может происходить при однополюсном прикосновении к проводам сети с изолированной нейтраллю за опору изоляции, что она удовлетворяет нормам, но при значительной емкости фаз относительно земли. Величина емкости зависит преимущественно от конструкции (кабельная или воздушная) и длины сети. Если допустить, что равномерно распределенную всей длиной сети емкость фаз относительно земли сосредоточена в одном месте, то ток, что проходит через тело человека при прикосновении к одной из фаз, определяется формулой
, (2.1)
где Uф, Uл – соответственно фазовое и линейное напряжение (Uф = 220 В, Uл = 380 В);
f – частота сети (в данном случае f = 50 Гц);
– круговая частота переменного тока ((=22f);
С – емкость фаз относительно земли:
емкость кабеля напряжением до 1000 В составляет (0,1...0,45)·10-6 Ф/км;
емкость кабеля напряжением 3...6 кВ – (0,2...0,4)·10-6 Ф/км;
емкость воздушной линии – 0,0045·10-8... 0,005·10-6 Ф/км;
Rл = 1 кОм – сопротивление тела человека.
Учитывая сопротивление изоляции проводов rіз, достаем емкостный ток через тело человека
(2.2)
26
Сети, которые имеют большую емкость, есть слишком опасные и даже после выключения их из источника тока. Прикосновение до проводов таких сетей есть эквивалентный касательные к обкладкам заряженного конденсатора. Устранить опасность поражения емкостным током после снятия напряжения можно заземлением проводов сети через разрядные резисторы. Наиболее часто обслуживающий персонал средств связи имеет дело с устройствами, где имеющиеся сосредоточенные емкости фильтров питания, например: блок электропитания передатчика, система питания мощных усилителей городской радиотрансляционной сети и тому подобное. Работы из устранений неисправностей в таких устройствах осуществляются после разрядки конденсаторов фильтра, которые нельзя запирать перемычкой после выключения, потому что через большие разрядные токи мгновенно выделяется большое количество тепла, что приводит к выходу из строя конденсаторов. Конденсаторы разряжаются лишь через разрядные резисторы.
Сопротивление разрядного резистора определяется соотношением
Rp = [2,3Cф lg(Uроб / Uприп )] -1 t, (2.3)
где t < 3 (3 – необходимое время разрядка, с);
Uроб – рабочее остаточное напряжение на конденсаторе фильтра после выключения выпрямителя;
Uприп = 12 или 42 В – допустимое напряжение прикосновения.
В соответствии с ГОСТ 12.1.038–82 ССБТ "Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов", высоковольтные конденсаторы мощной емкости должны храниться закороченными для устранения приведенных потенциалов и возобновления заряда за счет диэлектрического гистерезису.
3 Ключевых вопроса
1 Назовите основные способы устранения остаточного заряда конденсатора.
2 Назовите дополнительные мероприятия защиты, что они предотвращают поражение персонала остаточными зарядами конденсаторов.
3 Объясните опасность диэлектрического гистерезиса в конденсаторах большой емкости и мероприятия по защите.
4 Обґрунтуйте исходных данных для вычисления разрядного резистора.
5 В каких случаях напряжение на конденсаторе фильтра превышает выпрямленное напряжение?
6 Почему конденсаторы большой емкости и на большие напряжения хранят закороченными?
4 Домашнее задание
1 Выучить вопрос "Снятия статических зарядов из конденсаторов" за литературой [1–3, 11–13]. Подготовиться к обсуждению по ключевым вопросам.
2 Вычислить ток через тело человека и величину разрядного резистора за таких данных: Uроб = 3 000 В; rіз = 40 000 Ом; емкость кабеля С0 = 0,25·10-6 Ф/км; емкость фильтра Cф= 20 мкФ и 40 мкФ; длина линии l = 6 км; допустимое напряжение Uприп= 12 В и 42 В; время разрядки t = 2 с и 3 с.
5 Лабораторное задание
Практически усвоить мероприятия, которые устраняют остаточные заряды на конденсаторах мощной емкости.
Измерять время разрядки конденсатора для одноланкового и двухзвеньевого фильтра в случаях:
– саморозрядка конденсатора через сопротивление вытекания;
– разрядка конденсатора через генераторную лампу;
– разрядка конденсатора через киловольтметр с шунтом;
– разрядка конденсатора через разрядные резисторы (R1, R2 и R3).
Методика выполнения лабораторного задания следующая:
1 Осуществить запуск лабораторной работы: дважды нажать ярлык Снятия зарядов на рабочем столе (экране) ПЕОМ левой клавишей манипулятора типа "мышь" (дальше – "мышь").
2 Ознакомиться с виртуальным макетом оборудования.
Виртуальный макет лабораторного стенда содержит генераторную систему, упрощенная схема которой изображена на рис. 5.1.
Рисунок 5.1 – Схема лабораторной установки
Предусмотрена коммутация кругов разряда емкостей фильтра: саморозряд конденсатора, разряд через генераторную лампу с помощью контакта К1, через киловольтметр (К2), а также через резисторы R1, R2, R3, включение и выключение которых осуществляется с помощью контактов К3, К4, К5 соответственно. В схеме фильтра предусмотрена возможность выключения одного из двух Г-подобных звеньев переключателем К6-К7. Каждое звено фильтра состоит из дросселя и конденсатора Сф = = 20 мкФ. Время разрядки конденсаторов фильтра через каждый разрядный круг к значению безопасного напряжения Uприп ? 12 (42 В) измеряется программно.
Основные неизменные параметры электрического круга: С1 = С2 = 20 мкФ,
Uзарядж = Uроб = 3 000 В.
Остальные необходимые параметры определяет преподаватель согласно с вариантом задания (табл. 5.1), которые вводятся с помощью клавиши Параметры (Закладка "Схема" Параметры).
|
Номер варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Сопротивление вытекания, МОм |
1,1 |
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,8 |
1,9 |
2,0 |
|
Сопротивление лампы, кОм |
3,0 |
2,9 |
2,8 |
2,7 |
2,6 |
2,5 |
2,4 |
2,3 |
2,2 |
2,1 |
|
Сопротивление киловольт- метра, кОм |
500 |
550 |
600 |
650 |
700 |
750 |
800 |
850 |
900 |
950 |
|
R1, кОм |
200 |
190 |
180 |
170 |
160 |
150 |
140 |
130 |
120 |
110 |
|
R2, кОм |
50 |
55 |
60 |
65 |
70 |
75 |
80 |
85 |
90 |
95 |
|
R3, кОм |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
3 Изберите закладку "Схема", нажмите кнопку Параметры и установите необходимые параметры с помощью соответствующих клавиш. Дальше нажмите кнопку "Схема" и изберите схему измерений за подключение одного звена Г-подобного фильтра (поле "Однозвенный").
4 Измеряйте время разрядки конденсатора одноланкового фильтра в таких случаях:
– саморозряджання конденсатора через сопротивление вытекания;
– разрядка конденсатора через генераторную лампу;
– разрядка конденсатора через киловольтметр с шунтом;
– разрядка конденсатора через разрядные резисторы (R1, R2 и R3).
Для измерения времени необходимо, избрав закладку "Осциллограмма" (см. рис. 5.1), нажать в правом верхнем углу клавишу Обновить, в результате чего на графике появится время разрядки конденсаторов к Uприп = 12 и 42 В.
5 Повторите измерение п. 4 для двухзвеньевого фильтра (Сф = 40 мкФ).
6 Результаты измерений запишите в таблицу 5.2.
7 Вычислите величины розряджувальних резисторов Rр = f(Uприп)= 12, 42 В; Rp = f(t)= 2 с, 3 c; Rр=f(CP )= 20 мкФ, 40 мкФ.
8 Сравните полученые значение Rр между собой и изберите оптимальное. Сделайте выводы.
Таблица 5.2 – Результаты измерений
|
№ п/п |
Круг разрядка |
Uроб, B |
Uприп, В |
tрозр, с |
|
|
одноланковый фильтр |
двухзвеньевой фильтр |
||||
6 Содержание отчета
Отчет должен отбивать такие вопросы:
– цель работы;
– принципиальная схема лабораторного стенда;
– вычисление и результаты измерений времени разрядки и значения
розряжающегося резистора;
– графические зависимости и выводы сравнительного характера;
– дата и подпись студента.
Лабораторная работа № 5
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ
1 Цель работы
Ознакомление со строением, принципом действия и методикой исследования
и оценивание санитарно-гигиенической эффективности механической вентиляции.
2 Ключевых положения
Исследование эффективности механической вентиляции включает аэродинамическое исследование вентиляционной установки и оценивания эффективности. Работа вентиляционных систем должна обеспечивать на постоянных рабочих местах помещений метеорологические условия и чистоту воздушной среды в соответствии с действующими санитарными нормами и стандартами.
Санитарно-гигиеническая эффективность вентиляции оценивается сравнением фактической производительности вентилятора с необходимой.
Исследование вентиляционной установки осуществляют: за сдачу установки в эксплуатацию; при периодическом контроле ее работы; за проведение планового исследования санитарных условий труда; за расследование случаев профессиональных отравлений; при наличии нарушений в нормальной работе вентиляционной установки.
Виртуальный макет лабораторной установки (рис. 2.1, 2.2) состоит из электродвигателя (на рисунках не отмечено), вентилятора, всасувающего и нагнетательного воздухпровода и заслонов последних, которые регулируют сопротивление потока воздуха.
При данной программе исследований измеряют площадь и давление в измеряемых перерезах воздухпровода. Перерезы, где измеряют давление, избирают на расстояниях
не менее шести гидравлических диаметров Dh за местом сопротивления потока (отводы, заслоны, диафрагмы и т. д.) и не менее двух гидравлических диаметров перед ним.
Гидравлический диаметр определяется как
Dh = 4 F/П, (2.1)
где F – площадь перерезу, м2 ;
П – периметр перерезу, г.
Давление, создаваемое в воздухопроводах в результате движения в них воздуха, бывает трех видов:
– статическое давление ps, Па, возникает в результате действия потока воздуха на стенки воздухпровода, где поток воздуха имеет нулевую скорость через трение с внутренними стенками;
– динамическое давление pd, Па, создается за счет кинематической энергии потока воздуха;
– полное давление p, Па, алгебраическая сумма динамического и статического тискив
p = ps + pd, Па. (2.2)
Рисунок 2.1 – Внешний вид схемы лабораторной установки
при исследовании всасывательного воздухопровода (Закладка Ход работы)
Рисунок 2.2 – Внешний вид схемы лабораторной установки
при исследовании нагнетательного воздухопровода (Закладка Ход работы)
Значения полного и статического давления считаются за позитивные, если соответствующие значения превышают давление окружающей среды, иначе – негативными.
Полное давление вдоль воздухопровода в направлении движения потока всегда уменьшается, но отдельные составляющие этого давления изменяются по-разному: в определенных случаях одна из составляющих остается неизменной – и тогда уменьшается другая; иногда одна из них увеличивается за счет уменьшения второй. То есть происходит изменение потенциальной энергии на кинетическую и наоборот, но всегда с потерей части энергии.
Давление перерезом воздухопровода распределяется неравномерно, поэтому измерение давления осуществляется в нескольких точках. Координаты точек измерения давления и количество точек определяются формой и размерами перерезу. В данной работе давление измеряют в одной точке комбинированным приемником давления и U-подобными манометрами 1, 2, 3 (рис. 2.1 и 2.2).
Комбинированный приемник давления имеет два канала. Канал, маркирующий знаком "+", предназначен для измерения полного давления. Канал, маркирующий знаком "–" предназначено для измерения статического давления. Динамическое давление измеряют при монтаже комбинированного приемника давления и U-подобных манометров за схемой черт. 2.1. Центральное отверстие комбинированного приемника давления установлено навстречу потоку воздуха.
U-подобный манометр – это стеклянная трубка диаметром 5…10 мм, закрепленная на щите с шкалой и заполненная водой. Величина измеряемого давления определяется за разницей высот столбиков жидкостей обеих трубок манометра.
Скорость движения воздуха в воздухопроводе v определяется за формулой
v = (2 pd //) 0,5, м/с, (2.3)
где – густота воздуха, кг/м3. Берем значение = 1,2 кг/м3.
Объемная затрата в перерезе воздухопровода, где измеряют давление, определяется за формулой
L = Fv, м3 /c. (2.4)
Фактическая производительность вентилятора Lv определяется как
Lv = ((L1 + L2 ) / 2) . 3 600, м3 /год, (2.5)
где L1, L2 – объемные расходы воздуха в перерезе, соответственно всасывательного и нагнетательного воздухопровода, м3 /c.
Кратность воздухообмена К определяется как
К = Lv / Vп, 1/год, (2.6)
где Vп – объем помещения, м3.
Необходимую производительность вентилятора Lн определяют за формулами
за возможности естественного проветривания
Lн = [L] N, м3 /год; (2.7)
при невозможности естественного проветривания
Lн = max {[L] N; [K] Vп }, (2.8)
где [L] – минимально необходимое количество внешнего воздуха на одно лицо в м3/год. (за табл. 5.2) в зависимости от возможности естественного проветривания и объема помещения на одно лицо;
[К] = 1 – нормируемое значение кратности воздухообмена (см. табл. 5.2)
при невозможности естественного проветривания.
Полное давление вентилятора определяют за формулой
pv = p2 + p1, (2.9)
где p2, p1 – полное давление потока воздуха, соответственно во всасывательного и нагнетательном воздуховоде,
За характеристикой вентилятора, зная необходимую производительность вентилятора Lv и полное давление pv, определяют частоту вращения n, хв-1 и коэффициент полезного действия h.
3 Ключевых вопроса
1 Как оценивается санитарно-гигиеническая эффективность вентиляции?
2 В каких случаях осуществляют исследование вентиляционной системы?
3 Из каких конструктивных элементов состоит программный макет лабораторной установки?
4 Какие виды давления образуются в воздухпровода?
5 В котором из воздухпровода значения полного и статического давления есть негативные?
6 Как связанные полный, динамический и статический тиски?
7 В каком положении устанавливается центральное отверстие комбинированного приемника давления относительно потока воздуха?
8 Как изменяется полное давление вдоль воздухопровода в направлении движения потока?
9 Какими приборами измеряют давление, создаваемое ввоздухопровода?
10 Как определить величину давления за шкалой U-подобного манометра?
11 Как вычислить объемные расходы в измеряемом перерезе воздухопровода?
12 Как вычислить скорость движения воздуха ввоздухопровода?
13 Как вычислить фактическую производительность вентилятора?
14 Как определить кратность воздухообмена?
15 От каких параметров зависит минимально необходимое количество внешнего воздуха на одного человека?
16 Как вычислить полное давление вентилятора?
4 Домашнее задание
1 Для успешного выполнения и защиты лабораторной работы студенту нужно теоретически подготовиться из основных положений в соответствии с рекомендуемой литературой [1–3].
2 Подготовить протокол, включая схему виртуального макета.
3 Подготовиться к обсуждению по ключевым вопросам.
5 Лабораторное задание
Практически усвоить методы исследования и оценивания санитарно-гигиенической эффективности механической вентиляции, а именно:
– проверить соотношение между значениями тискив во всасывательном и нагнетательном воздухопроводах;
– определить скорость движения и объемные расходы воздуха во всасывательном и нагнетательном воздухопроводах;
– определить фактическую и необходимую производительности вентилятора.
Методика выполнения лабораторного задания следующая:
1 Осуществить запуск лабораторной работы: дважды нажать ярлык Вентиляция на рабочем столе (экране) ПЕОМ левой клавишей манипулятора типа "мышь" (дальше – "мышь").
2 Ознакомиться с виртуальным макетом лабораторной установки (рис. 2.1 и 2.2), избирая клавишу Ход работы ("Ход работы").
3 Клавишей Исходные данные ("Исходные данные") изберите вариант работы (номер определяет преподаватель) в окне "Номер варианта" (рис. 5.3).
Рисунок 5.3 – Внешний вид интерфейса за внедрение разных исходных данных – Закладка Исходные данные ("Исходные данные")
В соответствии с вариантом работы также будут изменяться положения заслонов воздухопроводов (всасывательного и нагнетательного), объем помещения, количество работающих та возможность естественного воздухообмена (окна "Положение задвижек на воздуховодах", "Объем помещения", "Число работников", "Возможность естественной вентиляции"). В лабораторном макете есть возможность изменять отмеченные параметры независимо от номера варианта.
4 Включить лабораторную установку, нажав клавишу Ход работы, и измерять давление, отмеченное в табл. 5.1 в соответствии с чертами. 2.1, 2.2 та задание. Давление считается за позитивный, если он превышает давление окружающей среды, иначе – негативным.
Манометр 1 служит для измерения полного давления, манометр 2 – для измерения динамического давления, 3 – для статического давления.
Таблица 5.1 – Измерительные параметры
|
Давление в воздухопроводе, Па |
|||||
|
втягувальному |
нагнетательному |
||||
|
полный p1 |
динамический pd1 |
статический ps1 |
полный p2 |
динамический pd2 |
статический ps2 |
5 За формулой (2.2) проверить соотношение между значениями тискив во всасывательном и нагнетательном воздухопроводах.
6 За формулой (2.3) определить скорость движения воздуха во всасывательном и нагнетательном воздухопроводах и сравнить с получеными в ходе эксперимента. Объяснить расхождение, если они есть.
7 За формулой (2.4) определить объемные расходы воздуха во всасывательном и нагнетательном воздухопроводах и сравнить с получеными в ходе эксперимента. Объяснить расхождение, если они есть.
8 За формулой (2.5) определить фактическую производительность вентилятора и сравнить с получеными в ходе эксперимента. Объяснить расхождение, если они имеют место.
9 Вычислить объем помещения на одно лицо и избрать (табл. 5.2) минимальный объем внешнего воздуха [L] на одно лицо, которое следует подавать к системам вентиляции.
10 За формулой (2.6) или (2.7) определить необходимую производительность вентилятора.
11 Сделать вывод относительно эффективности вентиляции согласно с пп. 6 ...10 данного подраздела.
12 При недостаточной эффективности вентиляции за формулой (2.9) определить полное давление вентилятора pv.
13 Заполнить табл. 5.3.
Таблица 5.2 – Нормативные параметры относительно воздухообмена
|
Помещение или отдельные участки и зоны помещения |
Объем помещение на одно лицо, м3 |
Объем внешнего воздуха на одно лицо [L], м3 / год |
|
|
возможность естественного проветривания |
невозможность естественного проветривание |
||
|
производственные |
меньше за 20 20 и больше который угодно |
30 20 – |
– – 60, но не менее за одноразовый обмен в помещении через час |
Таблица 5.3 – Основные результаты выполнения работы
|
№ варианта |
Lv, м3 /год |
Lн, м3 /год |
pv, Па |
n, хв-1 |
h |
6 Содержание отчета
Отчет должен отбить такие вопросы:
– название и цель работы;
– основные общие положения и значения системы вентиляции;
– какие методы и приборы используются для измерения давления воздуха в воздухопроводах, их скорости и объемных расходов воздуха;
– методы определения производительности вентилятора, кратности воздухообмена;
– схема лабораторной установки;
– выводы, дата и подпись студента.
Лабораторная работа № 6
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНОГО ЗАЗЕМЛЕНИЯ
1 Цель работы
Исследование эффективности защитного заземления в трехфазной сети с заземленной и изолированной нейтралями.
2 Ключевых положения
Защитное заземление – это умышленно электрическое соединение с землей (или ее эквивалентом) металлических неэлектропроводных частей, которые могут находиться под напряжением, например корпуса электроустановки. Предназначено для обеспечения безопасности при аварийных режимах – за возникновение замыкания на корпус при повреждении изоляции, то есть для защиты от напряжения притрагивания.
Защитное заземление снижает напряжение, которое перешло на корпус неисправной электроустановки. Степень уменьшения напряжения в трехфазных сетях зависит как от величины сопротивления защитного заземления Rz (Rз), так и от режима нейтрале. При изолированной от земли нейтрале главную защитную роль играет сопротивление изоляции невредимых фаз r относительно земли. Снижение сопротивления изоляции любой из фаз относительно земли ухудшает качество защиты. При заземленной нейтрале сопротивление изоляции сети относительно земли резко уменьшается, полезное действие защитного заземления ухудшается и зависит от величины сопротивления заземления нейтрале Rn.
В соответствии с "Правилами устраивания электроустановок (ПУЭ)", защитное заземление выполняется в таких случаях:
– при номинальном напряжении Uном = 380 В и выше переменного тока, 440 В и выше постоянного тока во всех случаях;
– для электроустановок (ЭУ), расположенных в помещениях с повышенной и особенной опасностью и во внешних условиях за Uном свыше 42 У переменного тока и 110 У постоянного тока;
– для взрывоопасных ЭУ – при которой угодно напряжения.
Защитное заземление является эффективным мероприятием защиты в ЭУ с изолированной нейтраллю на все напряжения и у ЕУ с глухозаземленной нейтраллю на напряжения свыше 1 кВ.
Например, в сети с изолированной нейтраллю (рис. 2.1) ток через тело человека определяется таким способом:
без заземления
Iл = Uф / (Rл + r / 3); (2.1)
с заземлением
Iл = Uф/(Rл + r / 3 + rRл / 3Rз). (2.2)
Чем меньше есть сопротивление заземления Rз, тем меньше ток через тело человека Iл:
Iл = Uк/Rл = IзRз/Rл, (2.3)
где Uк = IзRз – напряжение на корпусе;
Rл – сопротивление тела человека;
r – сопротивление изоляции.
(На рис. 2.1 ток через тело человека Iл обозначен как "Ич").
Рисунок 2.1 – Электрическая сеть с изолированной нейтраллю
Ток замыкания на землю определяется сопротивлением изоляции (сопротивлением истока) – r. В сетях с изолированной нейтраллю заземление обеспечивает безопасность благодаря малому значению Rз, в результате чего напряжение на корпусе Uк будет небольшим, то есть уменьшится напряжение притрагивания.
В основной части лабораторной работы исследуется эффективность действия защитного заземления при режимах заземленной и изолированной нейтрале. Снимаются зависимости напряжения на корпусе поврежденной электроустановки Uк и тока, что проходит через тело человека Iл, от величины сопротивления защитного заземления при разных режимах нейтрале и разных сопротивлений изоляции относительно земли.
3 Ключевых вопроса
1 Как объяснить снижение напряжения, которое перешло на корпус электроустановки, защищенной заземлением?
2 Как связано напряжение на корпусе электроустановки (за повреждение изоляции одной из фаз) с величиной сопротивления защитного заземления?
3 Как связано напряжение на корпусе и ток, который проходит через тело человека, с величиной сопротивления защитного заземления при заземленной нейтрале?
4 Как связано напряжение на корпусе и ток, который протекает через тело человека, с величиной сопротивления нейтрале?
5 Что происходит с напряжением на корпусе и током через тело человека за отпирание от земли нейтрале?
6 Как влияет уменьшение сопротивления изоляции фазы на напряжение на корпусе Uк и ток через тело человека Iл?
7 Какими конструктивными параметрами определяется величина сопротивления защитного заземления контурного типа?
8 Какие конструктивные параметры мощнее влияют на величину сопротивления заземления?
4 Домашнее задание
1 Выучить теоретический материал за приведенной литературой [1–3, 11–15].
2 Ознакомиться с методикой выполнения данной лабораторной работы, выложенной в разделе 5.
3 Подготовиться к обсуждению по ключевым вопросам.
4 Начертить в тетради схемы защитного заземления для трехфазных сетей с заземленной и изолированной нейтралями. На схемах отметить стрелками прохождения тока при переходе напряжения на корпус электроустановки.
5 Подготовить бланк отчета, где навести информацию, необходимую в дальнейшем для выполнения лабораторной работы согласно с разделом 5.
5 Лабораторное задание
Практически усвоить методы исследования эффективности защитного заземления в трехфазной сети с заземленной и изолированной нейтралями в нормальном режиме работы и при ухудшенном состоянии изоляции фазы.
Методика выполнения лабораторного задания следующая:
1 Осуществить запуск лабораторной работы: дважды нажать ярлык Защитное заземление на рабочем столе (экране) ПЕОМ левой клавишей манипулятора типа "мышь" (дальше – "мышь").
2 Ознакомиться с виртуальным макетом оборудования.
В настоящее время подавляющее большинство электрооборудования, используемого на предприятиях связи, питается от сети переменного тока с количеством фаз от одной до трех. Напряжение питания в таких сетях составляет величину 220 В (фазовое напряжение) или 380 В (линейное напряжение). В процессе эксплуатации оборудования может произойти пробой изоляции между корпусом устройства и электороведущими проводами, в результате чего корпус установки очутится под напряжением. При касании человека к корпусу неисправной установке произойдет поражение ее электрическим током. Для предотвращения подобным случаям применяют защитное заземление.
Данный лабораторный макет имитирует подобную аварийную ситуацию.
Схему лабораторной установки приведено на рис. 5.1.
Схема состоит из генератора трехфазного напряжения 220/380 В, к которому подключим электроустановку (motor). Питание подводится проводами с внутренним сопротивлением Rf = 0,3 Ом и сопротивлением изоляции Ri = 500 кОм. Имитация пробоя изоляции осуществляется с помощью клавиши Key 2.
Следовательно, в электроустановке произошел аварийный пробой изоляции одной из фаз на корпус. Корпуса установки касается человек, обозначенный соответствующей пиктограммой, со своим внутренним сопротивлением равняемым 1000 Ом. Ток, который протекает через тело человека, обозначенный как Iр, измеряется амперметром. Напряжение на корпусе установки Uк измеряется вольтметром. Клавиша Key1 служит для заземления нейтрале трехфазного генератора. Ток In, который протекает проводом заземления нейтрале, измеряется амперметром. Сопротивление заземления нейтрале Rn изменяется от 0 к 100 Ом с помощью левой клавиши типа . Сопротивление защитного заземления электроустановки (Rz) изменяется от 0 к 100 Ом с помощью правой клавиши типа . Ток Iz, что протекает проводом защитного заземления, измеряется амперметром.
Рисунок 5.1 – Схема лабораторной установки при исследовании эффективности
защитного заземления в трехфазной сети с заземленной нейтраллю
3 Выполнить исследование эффективности защитного заземления в трехфазной сети с заземленной нейтраллю (см. рис. 5.1):
– собрать схему: заземлить нейтраль сети питания (клавиша Key 1), подключить к корпусу электроустановке защитное заземление, имитировать пробой изоляции фазы "С" (клавиша Key 2) и переход напряжения на корпус, имитировать касание человека к аварийному корпуса. Сопротивление изоляции провода "В" установить доривнюваним 500 кОм (клавиша Key 3); сопротивление заземления нейтрале Rn = 3 Ом;
– изменяя величину сопротивления защитного заземления Rz, снять зависимости напряжения на корпусе Uк, тока через тело человека Iр и тока замыкания на землю Iz от значений Rz. Свести данные в таблицу 5.1, построить графики;
– изменяя величину сопротивления заземления нейтрале Rn, снять зависимости напряжения на корпусе Uк и тока через тело человека Ip от значений Rn. Свести данные в таблицу 5.2, построить графики;
Таблица 5.1 – Зависимости Uк, Iр, Iz от значений Rz
|
Rz, Ом |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
30 |
|
Uк = f( (Rz), В |
|||||||
|
Ip = f (Rz), мA |
|||||||
|
Iz = f (Rz), мA |
Таблица 5.2 – Зависимости Uк, Iр от значений Rn
|
Rn, Ом |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
30 |
|
Uк = f (Rn), В |
|||||||
|
Ip = f (Rn), мA |
4 Выполнить исследование эффективности защитного заземления в трехфазной сети с изолированной нейтраллю (рис. 5.2):
– собрать схему: изолировать от земли нейтраль сети питания (клавиша Key1), подключить к корпусу электроустановке защитное заземление, имитировать пробой изоляции фазы "С" на корпус (клавиша Key2), имитировать касание человека к аварийному корпусу. Установить значение Rz = 3 Ом. Сопротивление изоляции провода "В" установить равняемым 500 кОм (клавиша Key3);
– изменяя величину сопротивления защитного заземления Rz, снять зависимости напряжения на корпусе Uк и тока через тело человека Iр от значений Rz. Свести данные в таблицу 5.3, построить графики;
– сравнить эффективность действия защитного заземления при заземленной (см. табл. 5.1) и изолированной нейтрале (см. табл. 5.3). Объяснить причину повышения эффективности в одном из этих случаев.
Таблица 5.3 – Зависимости Uк, Iр от значений Rz
|
Rz, Ом |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
30 |
|
Uк = f( (Rz), В |
|||||||
|
Ip = f (Rz), мA |
Рисунок 5.2 – Схема лабораторной установки при исследовании эффективности защитного заземления в трехфазной сети с изолированной нейтраллю
5 Выполнить исследование эффективности защитного заземления в трехфазной сети с изолированной нейтраллю при ухудшенном состоянии изоляции фазы (рис. 5.3):
– собрать схему и имитировать уменьшение сопротивления изоляции фазы "В" до 50 Ом (клавиша Key3);
– снять зависимости Uк = f(Rz) и Ip = f(Rz). Результаты измерений занести в таблицу 5.4, построить графики и сравнить их с аналогичными зависимостями, получеными в предыдущих пунктах. Объяснить причину высокой эффективности защиты в оптимальном случае.
Таблица 5.4 – Зависимости Uк, Iр от значений Rz
|
Rz, Ом |
3 |
5 |
7 |
10 |
15 |
20 |
30 |
|
Uк= f( (Rz), В |
|||||||
|
Ip= f (Rz), мA |
Рисунок 5.3 – Схема установки при исследовании эффективности
защитного заземления при ухудшенном состоянии изоляции фазы "В"
6 Содержание отчета
Отчет должен отбить такие вопросы:
– название и цель работы;
– основные общие положения и значения защитного заземления;
– схемы лабораторной установки защитного заземления при заземленной и изолированной нейтрале (рис. 5.1, 5.2);
– таблицы и графики в соответствии с разделом 5;
– выводы по пунктам задания;
– дата и подпись студента.
Лабораторная работа № 7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
1 Цель работы
Ознакомиться с факторами, которые влияют на опасность поражения человека электрическим током.
Определить экспериментально параметры электрического тока, наиболее опасные для человека.
2 Ключевых положения
Анализ несчастных случаев на производстве, которые заканчиваются смертью, свидетельствуют о том, что около 20 % из них случаются в результате поражения работающего электрическим током. Большинство смертельных случаев приходится на электрическое оборудование, которое питается напряжением 380/220 В, которая имеет широкое применение на предприятиях связи.
Действие электрического тока на живой организм может быть разным, в зависимости от конкретных объективных факторов и обстоятельств, и сводится к электрической травме или электрическому удару.
Электрические травмы являются местными поражениями тканей тела человека, что они вызываются действием электрического тока или электрической дуги. Электрический удар – это возбуждение живых тканей организма электрическим током, которое сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц.
Электрический ток, влияя на нервную систему и мышцы, может повлечь полное прекращение деятельности органов дыхания и кровообращения. Факторы, которые влияют на этот процесс: величина сопротивления тела человека, тока и время его действия, вид и частота тока, индивидуальные биологические особенности человека, ее физическое состояние.
Электрическое сопротивление тела человека состоит из сопротивления кожи и сопротивления внутренних тканей. Верхний слой кожи – эпидермис – имеет толщину 0,1...0,5 мм Кожа имеет большое электрическое сопротивление, которое предопределяет общее сопротивление тела человека. Сопротивление внутренних тканей тела есть незначительное, при сухой чистой и невредимой коже сопротивление тела человека находится в пределах 2•103...2•105 Ом. При увлажненной и загрязненной коже значительно увеличивается опасность поражения током через уменьшение ее сопротивления. Поврежденная кожа имеет небольшое сопротивление (1000 Ом и менее).
Сопротивление тела человека также уменьшается за повышение силы тока и увеличения времени действия, что обусловлено биофизическими процессами, которые происходят в организме.
Тело человека условно можно подать в виде электрического круга, что оно состоит из трех последовательных участков: кожа – внутренние органы и ткани – кожа (рис. 2.1).
Рисунок 2.1 – Схема измерения сопротивления тела человека:
1 – электроды; 2 – кожа человека; 3 – внутренние ткани человека
В виде электрического круга схема сопротивления тела человека подана на рис. 2.2.
Рисунок 2.2 – Эквивалентная схема сопротивления тела человека
Сопротивление кожи (эпидермиса) имеет не только активную составляющую Rш, а также и емкостную Хш, за счет того, что кожа имеет тонкий роговой слой, который является диэлектриком. Когда человек касается кожей токопроводящего элемента, между внешним роговым слоем и участком кожи, что она хорошо проводит электрический ток, возникает своеобразный конденсатор, электрическая емкость которого есть пропорциональная к толщине рогового слоя кожи. Полное сопротивление тела человека Rл за частоты тока f вычисляется за формулой
Rл = 2Rзовн + Rвт, Ом, (2.1)
где Rзовн – общее сопротивление внешнего слоя кожи человека, Ом; Rвт – сопротивление внутренних тканей человека, Ом.
Величина суммарного сопротивления внешнего слоя кожи может быть определена из зависимости
1/R2зовн = 1/R2ш + 1/X2ш, (2.2)
где Rш – активное сопротивление внешнего слоя кожи, Ом; Хш – емкостное сопротивление внешнего слоя кожи, Ом.
Емкостное сопротивление Хщ изменяется в зависимости от частоты тока f:
Хш = 1/wC = 1/2pfС, Ом, (2.3)
где w – круговая частота, рад/с; f – частота тока, Гц; С – емкость внешнего слоя кожи, Ф.
Из формулы (2.3) видно, что с увеличением частоты тока f величина емкостного сопротивления внешнего слоя кожи Хш приближается к нулю и шунтирует активное сопротивление внешнего слоя кожи.
На частотах 5...20 кГц полное сопротивление тела человека, согласно с схемой черт. 2.2 можно считать равняемым внутреннему сопротивлению, то есть
Rл = Rвт, Ом. (2.4)
С уменьшением частоты тока (менее за 100 Гц) емкостное сопротивление растет и за f > 0, Хш > ? формула (2.1) набирает вида
Rл = 2Rш + Rвт, Ом, (2.5)
откуда
Rш = (Rл – Rвт) / 2, Ом. (2.6)
Приблизительно можно принять, что полное сопротивление тела человека на частотах 0...100 Гц находится в линейной зависимости от частоты тока. Величина полного сопротивления тела человека за f > 0 определяется пересечением прямой линии с осью ординат.
Значение емкости внешнего слоя кожи определяем из решения двух уравнений – (2.2) и (2.3):
, Ф. (2.7)
Соотношение (2.1)...(2.7) есть справедливые для напряжения до 100 В. Для напряжения свыше 100 В может совершиться пробой внешнего слоя кожи, что приведет к резкому уменьшению полного сопротивления тела человека, а это есть опасно.
3 Ключевых вопроса
1 Какие есть составляющие полного сопротивления тела человека?
2 От каких факторов зависит величина сопротивления тела человека?
3 Какие части тела человека имеют наибольшее сопротивление, как они влияют на опасность поражения человека электрическим током?
4 Какие обстоятельства способствуют уменьшению полного сопротивления тела человека?
5 Как выглядит электрический круг, который моделирует полное сопротивление тела человека?
6 Как влияют на электрическое сопротивление человека параметры электрического тока: сила тока, напряжение, частота?
7 Какой ток есть более опасный для человека: постоянный или переменный (при одинаковом напряжении и силе тока)?
8 Или влияет фактор времени действия электрического тока на сопротивление тела человека?
9 При каких параметрах электрического тока, который имеет частоту 50 Гц, этот ток становится безопасным для человека?
4 Домашнее задание
1 Выучить теоретический материал за приведенной литературой [1–3, 11–13].
2 Ознакомиться с методикой выполнения данной лабораторной работы, выложенной в разделе 5.
3 Подготовиться к обсуждению по ключевым вопросам.
4 Вычислить значение емкости внешнего слоя кожи С за формулой (2.7). Исходные данные определяются согласно с табл.. 4.1 (значение частоты f = 50 Гц).
5 Начертить в рабочей тетради схему установки для определения сопротивления тела человека (см. рис. 5.1).
6 Подготовить бланк отчета, где навести информацию, необходимую для выполнения лабораторной работы согласно с разделом 5.
|
Номер варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Rш, кОм |
110 |
120 |
130 |
140 |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
|
Rзовн, кОм |
100 |
105 |
110 |
115 |
125 |
135 |
150 |
155 |
165 |
180 |
|
Rл, кОм |
215 |
240 |
250 |
255 |
260 |
285 |
315 |
330 |
340 |
375 |
5 Лабораторное задание
Экспериментально определить параметры электрического тока, наиболее опасные для человека.
Снять зависимости тока через тело человека и полного сопротивления тела человека от частоты.
Вычислить:
– активное и полное сопротивления внешнего слоя кожи.
– емкость внешнего слоя за частоты тока 50 Гц;
– емкостное сопротивление поверхностных тканей кожи за частоты тока 50 Гц;
Методика выполнения лабораторного задания следующая:
1 Осуществить запуск лабораторной работы: дважды нажать ярлык Сопротивление человека на рабочем столе ПЕОМ левой клавишей манипулятора "мышь".
2 Ознакомиться с макетом оборудования.
Работа выполняется на ПЕОМ на виртуальном стенде (см. рис. 5.2), куда входит звуковой генератор ЗГ. Звуковой генератор является источником синусоидальных электрических колебаний звуковой и ультразвуковой частоты в диапазоне 20 Гц...100 кГц.
Устройства подключим за схемой, приведенной на рис. 5.1.
3 Порядок выполнения работы:
– установить на макете генератора ЗГ в соответствующем поле начальное значение частоты f = 20 Гц; напряжение U = 6 В.
– снять значение mV. Показатели приборов занести к табл. 5.1.
– установить следующую частоту согласно с табл. 5.1 та продолжить опыт.
Рисунок 5.1 – Схема подмыкается пристроил:
ЗГ – звуковой генератор; mV – миливольтметр; V – вольтметр;
S – диски-электроды; Rш – шунтувальный резистор
(Для проверки хода работы и правильности действий преподаватель может непосредственно определить величину сопротивления тела человека в поле “Результат: R=”, набрав соответствующего пароля.)
Таблица 5.1 – Результаты исследований
|
f, Гц |
lg f |
mV, мВ |
Iл, мА |
Результат Rл, кОм |
|
20 |
1,30 |
|||
|
35 |
1,56 |
|||
|
50 |
1,70 |
|||
|
70 |
1,85 |
|||
|
100 |
2,00 |
|||
|
250 |
2,40 |
|||
|
500 |
2,70 |
|||
|
1000 |
3,00 |
|||
|
2500 |
3,40 |
|||
|
5000 |
3,70 |
|||
|
10000 |
4,00 |
|||
|
20000 |
4,30 |
– вычислить величину тока и полное сопротивление тела человека за формулами
Iл = mV / 10, mА; Rл = U / Iл, кОм, (2.8)
и записать полученые значение в табл. 5.1;
– построить график Rл = ψ(lgf) по показателям табл. 5.1;
– определить внутреннее сопротивление тела человека Rвт из графика Rл = ψ(lg f);
– методом экстраполяции найти величину полного сопротивления тела человека R0 за f = 0;
– вычислить активное сопротивление внешнего слоя кожи за формулой (2.6);
– за частоты тока 50 Гц определить из формулы (2.1) полное сопротивление внешнего слоя кожи Rзовн;
– вычислить за формулой (2.7) емкость С внешнего слоя за частоты тока 50 Гц;
– вычислить емкостное сопротивление поверхностных тканей кожи Хш за формулой (2.3) за частоты тока 50 Гц;
– результаты вычислений основных показателей электрической схемы замещения сопротивления тела человека за частоты тока 50 Гц записать в табл. 5.2.
Рисунок 5.2 – Внешний вид экрана (интерфейса)
при проведении эксперимента для определения сопротивления тела человека
Таблица 5.2 – Результаты вычислений
|
Показатели за схемой замещения сопротивления тела человека |
|||||||
|
f, Гц |
Rл, кОм |
Rвт, кОм |
R0, кОм |
Rш, кОм |
Rзовн, кОм |
Xш, кОм |
С, Ф |
6 Содержание отчета
Отчет должен отбить такие вопросы:
– название и цель работы;
– основные теоретические положения, которые характеризируют опасность электрического тока для человека;
– экспериментальная часть, а также основные формулы, за которыми выполняются вычисления;
– выводы, дата и подпись студента.
Список рекомендуемой литературы
1 Охрана труда на предприятиях связи и охрана окружающей среды/ Под ред. Н. И. Баклашева. – Г.: Радио и связь, 1989. – 288 с.
2 Бедрий Я.И. и др. Охрана труда: Учебное пособие/ Я. И. Бедрий,
В. С. Джигирей, А. И. Кидисюк и др. – Львов: ПТВФ "Афиша", 1999. – 258 стр.
3 Купчик М.П. и др. Охрана труда: Лаборат. практикум/ Г. П. Купчик, Г. П. Гандзюк, И. Ф. Степанець и др. – К.: Основа, 1998. – 224 стр.
4 Буянов В. М. Первая медицинская помощь. – Г.: Медицина, 1987. – 192с.
5 Гетман В. Перша доврачебная помощь в экстремальных ситуациях// Охрана труда. – 1995. – № 5. – стр. 28...32.
6 Кулешов В. П., Орлов Г. Г., Сорокин Ю. Г. Охрана труда в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. – Г.: Химия, 1983. – 472 с.
7 Рожков А. П. Пожежна безопасность на производстве. – К.: Ред. журнала "Охрана труда", 1997. – 448 стр.
8 Кашолкин Б.И., Мешалкин Е.А. Тушение пожаров в электроустановках. – Г.: Энергия, 1985. – 245 с.
9 Щербина Я. Я, Щербина И. Я. Основы противопожарной защиты – К.: Высшая школа, 1985. – 285 с.
10 Трахтенберг И. Г., Коршун Г. Г., Чебанова О. В. Гигиена труда и производственная санитария. – К.: Ред. журнала "Охрана труда", 1997. – 464стр.
11 Спивак Г. И., Шепелев А. Г. Электробезопасность на предприятиях связи. – М.: Радио и связь, 1984. – 258 с.
12 Охрана труда в электроустановках / Под ред. проф. . А. Князевского. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 336 с.
13 Долин П. А. Основы техники безопасности в электроустановках. – Г.: Энергоатомиздат, 1985. – 448 с.
14 Захарченко Н. В., Орлов В. Н., Титенко В. Ф. Техника безопасности на предприятиях / Конспект лекций/. – К.: Мин. образования, 1993. – 76 с.
15 Гажаман В. И. Електробезпека на производстве. – К.: Ред. журнала "Охрана труда", 1998. – 272 стр.
Редактор И. В. Ращупкина