Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы безопасности жизнедеятельности. Часть 2. Учебное пособие.pdf
19. К какой категории по степени опасности поражения работающих
относится помещение, в котором: температура 18 °С, полы сухие, заземлённого оборудования нет, влажность 50%:
а) помещения без повышенной опасности;
б) помещения с повышенной опасностью;
в) особо опасные помещения;
г) помещение не классифицируется.
20. К какой категории по степени опасности поражения работающих
относится помещение, в котором: температура 25 °С, полы сухие, заземлённого оборудования нет, влажность 40%.
а) помещения без повышенной опасности;
б) помещения с повышенной опасностью;
в) особо опасные помещения;
г) помещение не классифицируется.
Задачи для самостоятельного решения
Задача 2.4.1. Определить шаговое напряжение для человека, нахо-
дящегося в зоне растекания тока от трёх одиночных электродов. Человек
касается грунта в точках А и В.
Данные для расчёта:
токи, стекающие в землю: I1, I2, I3, А;
удельное сопротивление грунта ρ, Ом⋅м;
радиусы полушаровых электродов: r1, r2, r3, cм;
расстояние между электродами s, м;
расстояние между А и В составляет 0,8 м.
1. Исходные данные для расчёта
№ варианта I1 I2 I3 ρ r1 r2 r3 s
s
s
А
В
s
1 20 20 20 200 10 10 10 3
2 10 20 30 400 10 10 20 2
3 20 30 15 300 10 20 15 4
4 20 10 10 450 10 24 20 5
5 30 20 20 399 10 25 15 3
6 15 30 20 100 10 27 30 2
7 15 15 40 10 10 29 10 3
8 20 30 20 200 10 11 10 3
9 10 10 30 400 10 12 20 2
61
№ варианта I1 I2 I3 ρ r1 r2 r3 s
Продолжение табл. 1
10 20 20 15 300 10 13 15 4
11 20 30 10 450 10 14 20 5
12 30 10 20 399 10 15 15 3
13 15 20 20 100 10 16 30 2
14 15 30 40 10 10 17 10 3
15 20 10 20 200 10 17 10 3
16 10 20 30 400 10 18 20 2
17 20 30 15 300 10 20 15 4
18 20 10 10 450 10 10 20 5
19 30 20 20 399 10 15 15 3
20 15 10 20 100 10 20 30 2
21 15 10 40 10 10 10 10 3
Задача 2.4.2. Определить напряжение прикосновения для человека,
касающегося корпуса электрооборудования бруском. Удельное погонное
сопротивление бруска ρ
, Ом/м; длина бруска lбр м. Корпус заземлён
пог
полушаровым заземлителем радиуса r, см. Удельное сопротивление грунта составляет ρгр, Ом⋅м; ток замыкания равен I, А; расстояние между
заземлителем и человеком L, м.
L
62
2. Исходные данные для расчёта
№ варианта I lбр ρгр ρ
r L r3 s
пог
1 20 3 20 200 10 10 10 3
2 10 5 30 400 20 10 20 2
3 20 8 150 300 30 20 15 4
4 20 2 100 450 40 24 20 5
5 30 3 20 10500 10 25 15 3
6 15 4 20 100 15 27 30 2
7 15 5 40 10000 16 29 10 3
8 20 6 150 200 17 11 10 3
9 10 7 30 400 18 12 20 2
10 20 3 150 300 19 13 15 4
11 20 4 10 450 20 14 20 5
12 30 5 20 3600 19 15 15 3
13 15 6 20 100 18 16 30 2
14 15 4 40 1000 17 17 10 3
15 20 5 20 200 16 17 10 3
16 10 6 30 400 15 18 20 2
17 20 7 15 300 14 20 15 4
18 20 8 10 450 13 10 20 5
19 30 7 20 350 12 15 15 3
20 15 6 20 100 19 20 30 2
21 15 7 40 10000 18 10 10 3
Задача 2.4.3. Рассчитать сопротивление заземляющего устройства,
состоящего из вертикальных электродов, соединённых горизонтальной
полосой.
Исходные данные (табл. 3):
напряжение электроустановки – до 1000 В;
мощность – Р, кВт;
удельное сопротивление грунта – ρ, Ом⋅м;
длина вертикальных электродов – l, м;
диаметр электродов – d, м; ширина соединительной полосы – b, м;
63
(
)
расстояние от поверхности земли до верха электрода – t0, м;
коэффициент сезонности для вертикальных электродов – ψ1;
коэффициент сезонности для горизонтального электрода – ψ2;
расстояние между вертикальными электродами – C, м.
Последовательность расчёта
1. Вычислить сопротивление растеканию тока одиночного верти-
кального заземлителя, Ом:
од.в
l
π2
′
ρ
=
R
l
2
+
ln
ln5,0
d
где ρ′ = ψ1⋅ ρ, Ом⋅м; t – расстояние от поверхности земли до центра заземлителя, м.
2. Вычислить минимальное количество вертикальных электродов:
R
3.
n =
в.мин
од.в
,
r
н
где rн – нормируемое сопротивление, Ом (выбирается в зависимости
от напряжения установки и электрической мощности).
4. Определить по табл. 4 коэффициент использования вертикальных
электродов группового заземлителя ηв.
5. Вычислить необходимое количество вертикальных электродов
при ηв:
R
од.в
n =
в
.
ηr
вн
6. Определить по табл. 4 значение коэффициента использования
вертикальных электродов ηв для вычисленного в п. 4 количества вертикальных электродов nв.
7. Вычислить длину горизонтальной полосы, соединяющей вертикальные электроды
СnL 1в−=
, м – для электродов, расположенных в ряд;
СnLв=
, м – для электродов, расположенных по контуру.
8. Вычислить сопротивление растеканию тока горизонтального
электрода (полосы) без учёта влияния вертикальных электродов:
2
′′
где ρ″ = ψ
64
ρ; d1 = 0,5b.
2
ρ
=
R
од.г
π
2
L
ln
L
td
01
+
4
−
4
, Ом,
lt
,
lt
9. По табл. 5 определить коэффициент использования горизонталь-
ного электрода (полосы) ηг.
10. Рассчитать сопротивление заземляющего устройства:
RR
R+=
од.год.в
nηη RR
, Ом.
ввод.ггод.в
11. Сравнить полученную величину сопротивления заземляющего
устройства R с нормируемой величиной сопротивления заземления rн.
При R ≤ rн расчёт заканчивают. При R > rн расчёт повторяют, увеличивая
количество электродов.
№
ρ, Ом⋅м
1 40 2,5 0,025 2,5 0,04 0,5 В ряд 160
2 60 3 0,03 3 0,06 0,6 В ряд 180
3 80 3,5 0,035 10,5 0,04 0,7 В ряд 130
4 100 4 0,02 12 0,06 0,8 По контуру 40
5 40 4,5 0,015 4,5 0,05 0,5 В ряд 160
6 60 2,5 0,02 5 0,08 0,6 В ряд 90
7 80 3 0,025 6 0,04 0,7 По контуру 200
8 100 3,5 0,03 7 0,06 0,8 По контуру 60
9 40 4 0,035 8 0,08 0,9 В ряд 60
10 60 4,5 0,015 13,5 0,04 0,5 В ряд 80
11 80 2,5 0,025 2,5 0,06 0,6 По контуру 120
12 100 3 0,03 9 0,08 0,7 По контуру 160
13 40 3,5 0,035 3,5 0,04 0,8 В ряд 200
14 60 4 0,015 12 0,06 0,9 В ряд 180
15 80 4,5 0,02 4,5 0,08 0,5 По контуру 160
16 100 2,5 0,03 5 0,04 0,6 По контуру 90
17 40 3 0,02 6 0,08 0,7 В ряд 90
18 60 3,5 0,03 7 0,06 0,8 В ряд 80
19 80 4 0,04 12 0,04 0,9 По контуру 70
20 100 4,5 0,025 9 0,04 0,5 По контуру 60
21 40 3 0,03 3 0,06 0,6 В ряд 120
22 60 3 0,035 3 0,08 0,7 В ряд 140
23 80 3,5 0,04 10,5 0,04 0,8 По контуру 160
3. Исходные данные для расчёта
l, м d, м с, м b, м t0, м
Расположение
вертикальных
электродов
Р, кВт
65
Продолжение табл. 3
№
ρ, Ом⋅м
l, м d, м с, м b, м t0, м
Расположение
вертикальных
электродов
Р, кВт
24 100 4 0,04 4 0,06 0,9 По контуру 180
25 40 2,5 0,02 2,5 0,04 0,5 В ряд 200
26 100 4,5 0,03 4,5 0,04 0,9 По контуру 120
27 40 2,5 0,04 5 0,04 0,5 В ряд 140
28 60 3 0,025 9 0,06 0,6 В ряд 160
29 80 3,5 0,03 7 0,08 0,7 По контуру 180
30 100 4 0,035 8 0,04 0,8 По контуру 200
4. Коэффициент использования вертикальных электродов
группового заземлителя без учёта влияния полосы связи ηηηηв
Число
заземлителей
Отношение расстояния между электродами к их длине
1 2 3 1 2 3
электроды размещены в ряд электроды размещены по контуру
2 0,85 0,91 0,94 – – –
4 0,73 0,83 0,89 0,69 0,78 0,85
6 0,65 0,77 0,85 0,61 0,73 0,80
10 0,59 0,74 0,81 0,56 0,68 0,76
20 0,48 0,67 0,76 0,47 0,63 0,71
40 – – – 0,41 0,58 0,66
60 – – – 0,39 0,55 0,64
100 – – – 0,36 0,52 0,62
5. Коэффициент использования горизонтального полосового электрода,
соединяющего вертикальные электроды заземлителя ηηηηг
С/l
2 4 6 10 20 40 60 100
Вертикальные электроды размещены в ряд
1 0,85 0,77 0,72 0,62 0,42 – – –
2 0,94 0,90 0,84 0,75 0,56 – – –
3 0,96 0,92 0,88 0,82 0,68 – – –
Вертикальные электроды размещены по контуру
1 – 0,45 0,40 0,34 0,27 0,22 0,20 0,19
2 – 0,55 0,48 0,40 0,32 0,29 0,27 0,23
3 – 0,70 0,64 0,56 0,45 0,39 0,36 0,33
Число вертикальных электродов
66
Задача 2.4.4. Оценить опасность работы на оборудовании, имеющем
1
4
6
показанные на рисунке формы корпуса, при возможном пробое изоляции
и появлении напряжения относительно земли на корпусе указанного на
рисунке устройства. Пробой показан стрелкой. Все установки имеют металлический корпус и контактируют с грунтом полностью своим основанием. Показать графически разность потенциалов, приложенную к каждому работающему человеку. Указать человека с наибольшей опасностью
поражения электрическим током.
I
3
II
III
2
5
φ
Х Х
6. Исходные данные для расчёта
Вариант Место пробоя изоляции
1 I
2 II
3 III
4 I, II
5 I, III
6 II,III
7 I, II, III
8 I
9 II
10 III
67
Список литературы
1. Дулицкий, Г.А. Электробезопасность при эксплуатации электро-
установок напряжением до 1000 В : справочник / Г.А. Дулицкий,
А.П. Комаревцев. – М. : Воениздат, 1988.
2. Долин, П.А. Действие электрического тока на человека и первая
помощь пострадавшему / П.А. Долин. – М., 1976.
3. Маньков, В.Д. Защитное заземление и зануление электроустано-
вок : справочник / В.Д. Маньков. – М., 2005.
4. Правила технической эксплуатации электроустановок потребите-
лей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок
потребителей. – М. : Энергоатомиздат, 1986.
2.5. ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Горение – процесс быстрого самоускоряющегося химического пре-
вращения вещества, сопровождающийся интенсивным выделением тепла,
и в большинстве случаев – излучением света. Горение возникает, как правило, при наличии трёх факторов: горючего вещества, окислителя и источника воспламенения («треугольник горения»). Для распространения
пламени необходимо наличие самоускоряющейся химической реации
(«пожарный тетраэдр»).
Пожар – неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб и способное вызывать травмы и гибель
людей.
Опасные факторы пожара (ОФП) – факторы пожара, воздействие
которых приводит к травме, отравлению или гибели человека, а также к
материальному ущербу. К таким факторам относятся (в скобках указаны
предельные значения): температура окружающей среды (70 °C); интенсивность теплового излучения (500 Вт/м2); содержание оксида углерода
(0,1% об.); содержание диоксида углерода (6,0% об.); содержание кислорода (менее 17% об.) и др.
Основные ОФП: повышенная температура, задымление, изменение
состава газовой среды, пламя, искры, токсичные продукты горения и термического разложения, пониженная концентрация кислорода.
К вторичным проявлениям ОФП относятся: осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, установок, конструкций; радиоактивные
и токсичные вещества и материалы, выпавшие из разрушенных аппаратов, оборудования; электрический ток, возникший в результате выноса
напряжения на токопроводящие части конструкций и агрегатов; опасные
факторы взрыва, произошедшего во время пожара.
68
Основные показатели пожарной опасности.
1. Температура вспышки – наименьшая температура горючего
вещества, при которой над его поверхностью образуются пары в таком
количестве, что они способны вспыхивать при контакте с открытым источником огня; устойчивое горение при этом не возникает. Вспышка –
быстрое сгорание газопаровоздушной смеси над поверхностью горючего
вещества, сопровождающееся кратковременным видимым свечением.
Легковоспламеняющимися называются горючие жидкости с температурой вспышки не более 61 °C.
2. Температура самовоспламенения – наименьшая температура
горючего вещества, при нагреве до которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических объёмных реакций, приводящее к возникновению пламенного горения. Эта температура требуется для достижения
энергии активации реакции горения. Для большинства веществ составляет
700…1000 °С.
3. Температура воспламенения – наименьшая температура веще-
ства, при которой пары над поверхностью горючего вещества выделяются
с такой скоростью, что при воздействии на них источника зажигания наблюдается воспламенение. Воспламенение – пламенное горение вещества,
инициированное источником зажигания и продолжающееся после его
удаления, т.е. при температуре воспламенения возникает устойчивое горение.
4. Область воспламенения газа, пара или взвеси – интервал кон-
центрации горючего вещества, равномерно распределённого в данной
окислительной среде (обычно в воздухе), в пределах которого вещество
способно воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением самостоятельного горения по смеси. Область воспламенения ограничена нижними и верхними концентрационными пределами
воспламенения (нижним НКПВ и верхним ВКПВ). Значения концентрационных пределов воспламенения зависят от рода веществ и окислительной среды, параметров состояния, направления распространения пламени,
формы и размера сосуда, в котором заключена смесь.
Расчёт пожарной опасности многокомпонентных веществ по
формуле Ле-Шателье. Смеси горючего и окислителя (рис. 2.5.1) можно
зажечь лишь в определённом интервале концентраций, за пределами которого исключается стационарное, т.е. незатухающее распространение пламени. Другими словами, область воспламенения газа, пара или взвеси –
интервал концентрации горючего вещества, равномерно распределённого
в данной окислительной среде (обычно в воздухе), в пределах которого
вещество способно воспламеняться от источника зажигания с последующим распространением самостоятельного горения по смеси.
69
1
Рис. 2.5.1. Образование горючей смеси
ВОЗДУХ
Смесь паров горючего и воздуха становится взрывчатой только при
определённом содержании в ней горючего. Если в газовой смеси горючего очень мало по сравнению с количеством воздуха, такая смесь не взорвется, так как все тепло, выделяющееся в точке зажигания, охладится
окружающим воздухом и вносимого тепла будет недостаточно для воспламенения других частиц горючего. Смесь также не взорвется, если содержание воздуха в ней мало, так как будет недостаточно кислорода для
поддержания процесса горения. Наименьшая концентрация паров горючего в воздухе, при которой уже возможен взрыв, называется нижним концентрационным пределом воспламенения (НКПР), а наибольшая концентрация паров в воздухе, при которой ещё возможен взрыв, называется
верхним концентрационным пределом воспламенения (ВКПР). Вне этих
пределов воспламенение смеси любым источником огня невозможно,
пределы воспламенения выражаются в объёмных процентах при нормальных условиях газовоздушной смеси (р = 760 мм рт. ст., t = 0 °С).
С увеличением температуры газовоздушной смеси эти пределы увеличиваются, а при температурах, превышающих температуру самовоспламенения, смеси газа с воздухом горят при любом объёмном соотношении. Значения КПР зависят от рода веществ и окислительной среды, параметров состояния, направления распространения пламени, формы и
размера сосуда, в котором заключена смесь.
В отношении взрывоопасности различают газы и пары тяжёлые и
лёгкие. К более опасным следует отнести тяжёлые газы и пары с плотностью по отношению к воздуху 1,5–2, имеющие нижний предел взрываемости примерно до 2…3% и низкую температуру самовоспламенения,
а для паров ЛВЖ – ещё и низкую температуру вспышки. К менее опасным
могут быть отнесены лёгкие газы и пары с плотностью 0,8 и менее по
отношению к воздуху, имеющие нижний предел взрываемости 5…15%
и более высокую температуру самовоспламенения.
С увеличением молекулярной массы горючего компонента гомологического ряда снижаются как верхние, так и нижние пределы воспламенения, причём область воспламенения сужается, так как более быстро
70
2