Задача №10.

РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВБЛИЗИ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ (ВЛЭП).

В задаче рассчитывается напряженность электрического поля, создаваемого трехфазной ВЛЭП с горизонтальным расположением проводов. Номинальное фазное напряжение ВЛЭП - Uф. Длина пролета линии - L. Расстояние между проводами трехфазной ВЛЭП - d. Высота крепления провода - H. Стрела провеса - f = H - H0. Радиус провода ВЛЭП - r. Необходимо рассчитать:

1. Напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от ближайшей опоры на расстояние - Х, от оси ВЛЭП - на расстояние х, от поверхности земли по вертикали - h.

2. Построить график зависимости Ф = Е(х) от начальной точки, заданной величинами Х, х, h, с шагом 2 метра до х_п= х + 8.

3. Построить график зависимости от той же начальной точки Х, х, h, с шагом 1 метра до h_п= h + 4.

Исходные данные:

В - номинальное фазовое напряжение ВЛЭП

м - длина пролета линии

м - высота крепления провода

м

м - расстояние между проводами трехфазной ВЛЭП

м - радиус провода ВЛЭП

м

м

Расчет напряженности электрического поля:

м - стрела провеса

м - высота размещения провода на расстоянии Х от опоры

Ф/м - электрическая постоянная

- емкость фазы относительно земли

В/м - напряженность электрического поля в заданной точке

Построение графика зависимости Ф = Е(х):

Построение графика зависимости Ф = Е(h):

Задача №11.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ВЕЛИЧИНЫ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В УСЛОВИЯХ НАСЕЛЕННЫХ МЕСТ.

Энергия электромагнитных полей широко используется в промышленности и сельском хозяйстве. При этом уровни интенсивностей излучений с каждым годом возрастают по сравнению с радиофоном нашей планеты. Электромагнитное поле радиочастот стало новым фактором окружащей среды. Литературные данные свидетельствуют о том, что электромагнитное поле является мощным физическим раздражителем, который может вызвать функциональные и органические нарушения всех систем организма. В связи с этим необходимо вести постоянный контроль за уровнем интенсивности полей от источников излучения, а также владеть методами математического расчета напряженности электромагнитного поля. Это имеет большое значение при выборе оптимальных гигиенических условий для размещения радиостанций вблизи населенных мест, организации санитарно-защитных зон для охраны населения от вредного воздействия полей. Для проведения расчетов необходимо учитывать мощность передатчиков, количество их, коэффициенты усиления антенн, рабочие длины волн, диаграммы направленности антенн в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а также характер почвы и рельеф. Основным элементом противорадиационной защиты следует считать нормативы "Санитарные правила и нормы (СанПиН) 2.2.4/2.1.8.055-96". Правильно обоснованные они позволяют не только сохранить здоровье, но и обеспечить достаточно надежный уровень работоспособности, избежать ненужных психологических травм.

Исходные данные:

м - длина волны

Вт - мощность радиостанции

- коэффициент усиления антенны

- относительная диэлектрическая проницаемость

См/м - радиопроводимость почвы, вдоль которой распространяется волна

Расчет напряженности поля, создаваемого длинноволновой радиостанцией мощностью Р = 120 кВт, = 40 м, на расстоянии d,

Ga = 200. Почва покрытая лесом - s = 0,001 См/м.

- численное значение

- множитель ослабления для определения потерь электромагнитной

энергии в почве

В/м - напряженность электрической составляющей ЭМП

Сравнивая полученные результаты со стандартом Е = 20 В/м, приходим к выводу: мы не подвергаемся негативным воздействиям поля от длинноволновой радиостанции Р = 120 кВт, находясь на расстояниях от 900 м.

Построение графика зависимости Е = f(d).

Задача №12

РАСЧЕТ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОЛЯ УВЧ ДИАПАЗОНА

Последняя цифра номера студ.билета - 2

Предпоследняя цифра номера студ.билета – 6

Дано:

Задача № 13

РАСЧЕТ ППМ СВЧ-ДИАПАЗОНА

Дано:

- мощность передатчика

- частота повторения импульсов

- длительность импульсов

- апертура антенны

- высота антенны

- высота точки, в которой определяется ППМ

- расстояние от основания антенны до точки измерения, м

Решение:

Найдем значение ППМо:

- коэффициент использования антенны

Определим коэффициент, учитывающий импульсный характер излучения (коэффициент заполнения)

Найдем коэффициент, учитывающий ДН антенны в вертикальной плоскости, угол излучения и высоту установки антенны. Предварительно определив:

Найдем множитель ослабления:

если , то . Проверяем: , следовательно, при

, , , множитель ослабления .

При ,

На расстояниях в диапазоне , множитель ослабления определяется из таблицы.

В данном варианте множитель ослабления равен:

Определим ППМ в направлении максимального излучения:

Задача №14.

РАСЧЕТ ЗАЩИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ РАБОТЕ С СВЧ-ПЕРЕДАТЧИКАМИ.

В СВЧ - передатчике имеется выходной контур, содержащий катушку с переменной индуктивностью. Радиус катушки равен r, число витков - w, сила тока в катушке и его частота равны I и f соответственно. В течение рабочего дня суммарное время регулировок с помощью ручки управления не превышает 1часов. Определить минимальную толщину экрана и длину трубки, при помощи которой выводят ручку управления из экранирующей камеры (диаметр ручки управления - D), обеспечивающих допустимую мощность облучения. При этом R - расстояние от катушки до рабочего места.

Исходные данные:

- число витков

А - сила тока в катушке

Гц - частота тока в катушке

ч - время облучения

м - диаметр ручки управления

м - расстояние от катушки до рабочего места

м - радиус катушки

- относительная магнитная проницаемость среды

См*м - электрическая проводимость

- относительная диэлектрическая постоянная стержня

Расчет напряженность магнитной составляющей поля катушки:

т.к. R/r > 10, то

А/м - напряженность магнитной составляющей поля катушки (без экрана)

Расчет толщины экрана:

м /с

- длина волны

т. к. R>>l/2p и R>>r²/l,

то имеет место волновая зона, оценку эффективности поля в которой

производят по плотности потока энергии излучения

Вт/м² - плотность потока излучения

Вт*ч/м²

- допустимая величина ППЭ

- требуемое ослабление электромагнитного поля

1/c - угловая частота

- магнитная постоянная

Гн /м - абсолютная магнитная проницаемость

- толщина экрана, обеспечивающая заданное ослабление электромагнитного поля

Расчет требуемой длины трубки:

м - требуемая длина трубки

Задача 2

Расчёт характеристик выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

Промышленное предприятие находится в одном из регионов Рос­сии, который характеризуется ототратификационным коэффициентом - А, определяющим условия горизонтального и вертикального рассеива­ния примеси в атмосфере. Местность характеризуется уклонами, опре­деляющими добавку на рельеф - r. Средняя температура наружного воз­духа в 13 часов самого жаркого месяца - Тв. Температура выбросов газовоздушной смеси - Тг. Разность этих температур - ∆Т. Ежесекундный выброс газовоздушной смеси - Vг. Наиболее опасный компонент (фенол) в выбрасываемой газовоздушной смеси имеет концентрацию в устье трубы - Ст. Для этого компонента определена среднесуточная пре­дельно допустимая концентрация - Спдк. F - характеризует скорость оседания данного компонента газовоздушной смеси. В данной задаче следует ограничиться среднесуточным осреднением. При этом показа­тель вытянутости розы ветров Р/Ро = 2, а коэффициент осреднения α = 0,5. Диаметр трубы в устье - D.

Задача состоит из двух частей.

В первой части необходимо:

1. Определить максимальную концентрацию заданного компонен­та в приземном слое См и сравнить ее с предельно допустимой С.

2. Определить расстояние Хм от источника выброса до места, где максимальная концентрация будет наблюдаться с наибольшей вероятно­стью.

3. Сформулировать выводы. Во второй части необходимо:

1. Построить график наиболее вероятного распределения концен­трации вредного компонента в зависимости от расстояния до источника.

2. Определить размеры санитарно-защитной зоны вокруг про­мышленного предприятия.

3. Определить ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЙ ВЫБРОС (ПДВ).

Исходные данные:

Исходные данные	r	Т, 0C	Т,0C	Vг, м3/с	Н, м	D, м	Регион	А,	Компонент
	2	24	80	20	60	3	Дальний Восток	200	Оксид углерода

Исходные данные	Ст, мг/м3	F	С, мг/м3
	150	1	3

Определение критерия «нагретости» выбросов:

м/с

Так как f > 100, следовательно, выбросы считаются «холодными».