ФГБОУ ВПО «Курганская государственная сельскохозяйственная академия

им. Т.С. Мальцева»

Кафедра пожарной и производственной безопасности

Задание для выполнения контрольной работы

по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

для студентов заочного отделения

инженерного факультета

Составил

Преподаватель Н.П. Смоленцева

Курган – 2011

ЗАДАНИЕ

Учебная дисциплина "Безопасность жизнедеятельности" - обязательная общепрофессиональная дисциплина, в которой соединена тематика безопасного взаимодействия человека со средой обитания (производственной, бытовой, городской, природной) и вопросы защиты от негативных факторов чрезвычайных ситуаций. Изучением дисциплины достигается формирование у специалистов представления о неразрывном единстве эффективной профессиональной деятельности с требованиями к безопасности и защищенности человека. Реализация этих требований гарантирует сохранение работоспособности и здоровья человека, готовит его к действиям в экстремальных условиях.

В каждый вариант задания входят девять вопросов и задача. Номер варианта определяется двумя последними цифрами шифра зачетной книжки. Против номера варианта указаны номера вопросов и задачи, подлежащие выполнению. При этом вариант (шифр) задачи, приведённый в столбце 11 таблицы 1, определяет конкретную задачу следующим образом. Например, номер варианта вопросов и задачи – 07. В столбце 11 по этой строке значится вариант задачи Т2/8, где Т2 – Таблица 2; 8 – вариант задачи №8 из таблицы 2. Аналогично определяются задачи из других таблиц (Т3, Т4, Т5, Т6, Т7, Т8).

Объем контрольной работы не должен превышать 10-12 страниц печатного текста формата А4 или рукописного текста. Работа должна быть выполнена четко и разборчиво. В ответе должно отражаться основное содержание вопроса. Перед каждым ответом необходимо поместить текст вопроса.

В конце контрольной работы необходимо привести перечень использованной литературы.

Номера вариантов и контрольных вопросов, включаемых в задание

Номера вариантов (последние цифры шифра студента)	Номера контрольных вопросов									Номера задач
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
00	1	21	40	80	95	115	121	150	160	Т2/1
01	2	22	41	79	94	116	122	159	163	Т2/2
02	3	23	42	78	93	117	123	148	157	Т2/3
03	4	24	43	77	92	118	124	137	159	Т2/4
04	5	25	44	76	94	120	125	156	163	Т2/5
05	6	26	45	75	90	119	126	145	160	Т2/6
06	7	27	46	74	96	110	127	144	162	Т2/7
07	8	28	47	73	97	111	128	143	161	Т2/8
08	9	29	48	72	99	112	129	142	160	Т2/9
09	10	30	49	71	100	113	130	141	150	Т2/10
10	11	31	60	70	80	114	134	150	163	Т2/11
11	12	32	59	64	89	106	132	148	162	Т2/12
12	13	33	53	62	88	107	133	149	161	Т2/13
13	14	34	57	63	87	108	134	142	156	Т2/14
14	15	35	56	64	86	109	135	141	157	Т2/15
15	16	36	55	65	85	101	140	146	155	Т2/16
16	17	37	54	66	84	102	139	144	163	Т2/17
17	18	38	53	67	83	108	138	145	154	Т2/18
18	19	39	52	68	82	104	137	146	152	Т2/19
19	20	40	51	69	81	105	126	147	161	Т2/20
20	14	34	41	66	100	104	134	152	162	Т3/1
21	8	33	42	65	99	102	133	151	161	Т3/2
22	9	32	43	64	98	101	132	150	160	Т3/3
23	10	31	44	63	97	104	131	149	156	Т3/4
24	11	30	45	62	96	105	130	149	156	Т3/5
25	15	29	46	61	95	106	129	147	154	Т3/6
26	1	28	47	67	94	107	128	141	153	Т3/7
27	3	27	48	68	93	110	127	142	162	Т3/8
28	2	26	49	69	92	108	126	143	161	Т3/9
29	4	25	50	71	90	109	125	144	155	Т3/10
30	5	24	60	70	89	120	124	145	160	Т4/1
31	6	23	59	72	83	119	123	146	161	Т4/2
32	12	22	58	73	87	118	122	150	162	Т4/3
33	13	21	57	74	86	117	121	159	163	Т4/5
34	15	36	56	75	85	116	140	148	160	Т4/6
35	20	35	51	76	84	115	139	150	161	Т4/7
36	19	40	52	77	83	114	138	146	159	Т4/8
37	18	39	53	78	82	113	137	145	158	Т4/9
38	17	38	54	79	81	112	136	144	157	Т4/10
39	16	37	55	80	91	111	135	143	156	Т5/1
40	10	27	51	67	84	102	127	140	154	Т5/2
41	9	26	52	68	83	104	126	149	153	Т5/3
42	8	25	53	69	82	112	128	141	152	Т5/4
43	7	24	41	70	81	113	125	148	161	Т5/5
44	6	23	42	63	85	114	129	151	160	Т5/6
45	5	22	43	64	86	104	130	146	163	Т5/7
46	4	21	46	65	87	115	131	142	156	Т5/8
47	3	28	45	66	100	105	124	156	162	Т5/9
48	2	29	44	71	99	116	132	154	161	Т5/10
49	1	30	47	75	98	117	133	143	157	Т6/1
50	11	34	48	72	97	106	123	150	160	Т6/2
51	12	33	49	73	96	118	134	152	163	Т6/3
52	13	32	50	74	95	107	135	154	162	Т6/4
53	14	31	54	61	94	119	136	144	156	Т6/5
54	15	35	55	62	93	108	137	150	161	Т6/6
55	16	35	56	76	92	120	122	145	163	Т6/7
56	17	40	57	77	91	109	138	149	162	Т6/8
57	18	39	58	78	90	110	139	148	160	Т6/9
58	19	37	60	79	89	111	121	146	161	Т6/10
59	20	38	59	80	88	101	140	147	158	Т7/1
60	20	34	48	61	86	104	121	143	159	Т7/2
61	3	35	41	71	82	105	126	146	161	Т7/3
62	19	21	49	72	87	111	127	144	158	Т7/4
63	18	36	42	62	88	106	125	149	160	Т7/5
64	2	37	50	70	89	112	128	154	162	Т7/6
65	17	38	46	73	83	101	129	150	163	Т7/7
66	1	22	51	69	90	113	130	152	161	Т7/8
67	16	39	47	74	84	114	124	154	163	Т7/9
68	15	40	52	63	91	102	131	145	162	Т7/10
69	14	33	53	76	94	115	132	143	154	Т8/1
70	4	23	54	76	93	102	133	142	155	Т8/2
71	13	32	55	68	92	116	136	152	160	Т8/3
72	12	24	48	77	95	117	137	146	155	Т8/4
73	5	31	56	67	85	104	123	136	156	Т8/5
74	11	30	44	78	96	118	138	147	157	Т8/6
75	10	28	57	66	97	119	134	141	156	Т8/7
76	9	25	58	79	98	108	135	148	158	Т8/8
77	6	28	45	65	81	120	139	149	157	Т8/9
78	8	26	59	80	99	109	140	142	159	Т8/10
79	7	27	60	64	100	110	122	150	160	Т2/1
80	1	22	47	61	83	102	136	145	157	Т2/2
81	2	21	48	66	98	116	123	144	156	Т2/3
82	12	23	51	74	97	118	137	148	154	Т2/4
83	13	20	52	67	80	100	124	137	151	Т2/5
84	3	24	40	79	96	117	138	139	153	Т2/6
85	4	39	49	60	81	119	120	140	162	Т2/7
86	14	25	50	68	85	101	125	150	163	Т2/9
87	5	38	46	69	99	104	126	151	162	Т2/10
88	15	37	53	62	86	109	135	141	161	Т2/11
89	7	25	45	73	95	105	121	152	160	Т2/12
90	6	36	54	75	94	110	127	145	165	Т2/13
91	16	35	56	63	87	104	123	143	161	Т2/14
92	8	27	55	77	93	111	134	142	160	Т2/15
93	17	34	44	20	82	108	122	149	162	Т2/16
94	18	28	57	71	92	112	132	145	159	Т2/17
95	9	30	13	64	88	113	129	148	156	Т2/18
96	19	29	58	65	81	105	139	143	158	Т2/19
97	11	31	59	76	91	114	131	157	160	Т2/20
98	20	32	42	78	89	115	139	149	163	Т3/1
99	10	33	41	77	90	107	130	140	157	Т3/2

Перечень вопросов и задач для контрольной работы

1. Цели и задачи курса БЖД. Содержание курса.

2. Санитарные требования к производственным и санитарно-бытовым помещениям (согласно СН-245-71).

3. Что понимается под внезапными выходами из строя машин и агрегатов во время их эксплуатации, сопровождающимися взрывами, пожарами, химическим, биологическим и радиоактивным заражением территории?

4. Чем характеризуется степень ослабления проникающей радиации для материалов (сред)?

5. Социальное партнерство в сфере труда.

6. Психофизиологические возможности человека. Тяжесть и напряженность труда.

7. Охрана труда работников в возрасте до 18 лет.

8. Медико-профилактические мероприятия. Планирование средств на спецпитание.

9. Учет и отчетность по охране труда.

10. Сколько основных параметров ударной волны, характеризуются ее разрушающим действием?

11. Какие установлены компенсации и льготы на работах с вредными и опасными условиями труда.

12. Порядок обеспечения рабочих и служащих спецодеждой, спецобувью и другими защитными приспособлениями.

13. Права и обязанности руководителя по обеспечению безопасных условий труда.

14. Права, гарантии прав и обязанности работников в области охраны труда.

15. Потоки каких лучей возникают при световом излучении ядерного взрыва?

16. Вклад отечественных и зарубежных ученых в области БЖД.

17. Методика прогнозирования травматизма.

18. Служба охраны труда в организации.

19. Надзор и контроль за безопасностью труда.

20. Подход к решению вопросов охраны труда в РФ и в других странах.

21. Что понимается под количественным и качественным изменениями природной среды, атмосферы и биосферы, вызывающимися в результате их загрязнения вредными веществами?

22. Требования к расстановке оборудования в производственных помещениях.

23. Каково назначение инспекции государственной санитарно- эпидемиологического надзора.

24. Аттестация рабочих мест по условиям труда и сертификация предприятий на соответствие требованиям охраны труда.

25. Психологические причины травматизма.

26. Допустимые нормы переноски и передвижения тяжестей.

27. Профессия и стресс. Методы защиты человека от нервно-психологических нагрузок.

28. Основные принципы государственной политики в области охраны труда.

29. Ответственность за нарушение правил охраны труда.

30. Система стандартов безопасности труда. Классификационные группировки стандартов.

31. Планирование и финансирование мероприятий по охране труда.

32. Порядок составления соглашения по охране труда.

33. Инструктажи и обучение по охране труда на производстве.

34. Система цветов и знаков безопасности производственных процессов.

35. Классификация вредных веществ, общие требования безопасности при их использовании.

36. Контроль микроклимата производственных помещений, нормирование.

37. Расчет потребности в спецодежде, спецобуви и других средств индивидуальной защиты.

38. Влияние освещения и цветовое оформление рабочего места на работоспособность человека.

39. Действие электрического тока на организм человека.

40. Какие несчастные случаи подлежат расследованию и учету.

41. Какой вид работ предполагает удаление радиоактивных веществ с зараженных поверхностей предметов?

42. Порядок расследования несчастных случаев на производстве и их учет.

43. Классификация средств коллективной и индивидуальной защиты работающих от опасных и вредных производственных факторов.

44. По данным организации показать влияние коэффициента производственного травматизма на производительность труда.

45. Требования безопасности к производственному оборудованию.

46. Сущность шагового напряжения и напряжения прикосновения.

47. Требования к персоналу, обслуживающему электроустановки.

48. Порядок составления инструкции по охране труда, структура и содержание.

49. Классификация производственных помещений по степени опасности поражения электрическим током.

50. Понятие о технике безопасности, ее задачи.

51. Понятие об освещенности, приборы, нормирование, единицы измерения.

52. Назначение вентиляции, системы вентиляции.

53. Воздействие шума на организм работающего, нормирование. Средства защиты от воздействия шума.

54. Виды производственной пыли и ее воздействие на организм работающего. Средства защиты от воздействия пыли.

55. Воздействие метеорологических условий на организм человека.

56. Способы защиты человека от поражения электрическим током.

57. Способы защиты от статического электричества.

58. Первая помощь при поражениях электрическим током.

59. Молниезащиты. Правила поведения людей во время грозы.

60. Действие вибрации на человека. Нормирование, средства защиты от воздействия вибрации.

61. Факторы влияющие на исход поражения электрическим током.

62. Действие угарного газа, паров аммиака, бензина на человека. Приведите ПДК паров данных веществ. Способы защиты при работе с этими веществами.

63. Охарактеризуйте электромагнитные излучения. Меры безопасности при работе с излучениями.

64. Технические средства обеспечения безопасности ограждения опасных зон.

65. Приведите схемы защитного заземления, защитного зануления и защитного отключения. Поясните принцип действия.

66. Сигнализация об опасности в современной сельскохозяйственной технике.

67. Требования предъявляемые к цеховым заземляющим устройствам. Устройство и расчет заземляющих устройств.

68. Организация пожарной охраны.

69. Понятие о выравнивании потенциалов. Устройство выравнивания потенциалов в животноводческих фермах. (Приведите схему).

70. Первичные средства тушения пожаров.

71. Взаимосвязь между безопасностью и производительностью труда.

72. Обучение мерам пожарной безопасности.

73. Техническое освидетельствование водогрейных и паровых котлов. Операции, входящие в техническое освидетельствование.

74. Опишите порядок проверки сопротивления заземления и применяемые приборы.

75. Организация безопасной эксплуатации грузоподъемных машин.

76. Требования к состоянию изоляции электрооборудования, приборы, применяемые для проверки сопротивления изоляции.

77. Требования к помещениям котельных, размещение в них оборудования.

78. Мотопомпы, их устройство и назначение.

79. Опишите существующие конструкции молниезащитных устройств (стержневая, тросовая, сетчатая), приведите схемы, поясняющие конструкцию устройства.

80. Классификация помещений по взрыво- пожароопасности.

81. Каковы основные причины взрыва паровых котлов?.

82. Требования пожарной безопасности к животноводческим помещениям.

83. Оказание первой помощи при отравлении угарным газом.

84. Технические средства тушения пожаров.

85. Классификация строительных материалов по степени возгорания.

86. Безопасность при выполнении газосварочных работ.

87. Меры безопасности при заготовке кормов и их приготовлении.

88. Меры безопасности при холодной обработке металла.

89. Причины пожаров в сельском хозяйстве.

90. Пожарная опасность электроустановок.

91. Меры безопасности при сливе легко воспламеняющихся жидкостей. Почему бензовозы должны иметь заземляющие устройства.

92. Категории производств по пожарной опасности технологических процессов. Производства в сельском хозяйстве, относящиеся к категориям А,Б,В,Г,Д.

93. Меры безопасности при переработке зерна.

94. Обязанности администрации предприятия по пожарной безопасности.

95. Меры безопасности при обслуживании доильных и холодильных установок.

96. Безопасность труда при работе с пестицидами и минеральными удобрениями.

97. Пожарное водоснабжение, использование естественных и искусственных водоемов.

98. Общие сведения о ЧС, классификация ЧС.

99. Приемы проведения искусственного дыхания и непрямого массажа сердца.

100.Меры безопасности при переработке молока.

101.Санитарно-гигиенические требования к территории и зданиям.

102.Назначение и устройство углекислотных огнетушителей.

103. В чем заключается опасность, когда тракторы и комбайны работают вблизи линий электропере-

дач? Каковы минимально допустимые расстояния от провода ЛЭП до наивысшей точки машины?

104. Способы и приемы тушения пожаров на складах ГСМ, гаражах.

105. Назначение и устройство пожарных гидрантов.

106. Оценка устойчивости функционирования объектов экономики в случаях ЧС.

107. Устройство порошковых огнетушителей.

108. Предотвращение взрывов пылевоздушных смесей на предприятиях по переработке зерна.

109. В каких случаях разрешен проезд и работа машин на участках полей и дорог, над которыми проходят ЛЭП?

110. ЧС антропогенного характера и их классификация.

111. Обеспечение устойчивости транспортного агрегата.

112. Первая помощь при переломах, вывихах и растяжениях.

113. Основные задачи гражданской обороны (ГО).

114. Требования безопасности к устройству и эксплуатации электрооборудования жилых помещений.

115. Мероприятия ГО при внезапном нападении противника.

116. Первая помощь при ранениях, кровотечениях.

117.Какие опасные производственные факторы могут иметь место при эксплуатации электроводонагревателей. Правила безопасной эксплуатации водонагревателей.

118. Первая помощь при обмороке, тепловом и солнечном ударах.

119. Организация переправ машин вброд.

120. Тушение пожаров на мобильной сельскохозяйственной технике.

121. Правила транспортировки пострадавшего с места происшествия.

122. Организация безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

123. Организации и проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСиДНР).

124. Безопасность труда при эксплуатации машино- тракторных агрегатов.

125. Прогнозирование параметров опасных зон.

126. Первая помощь при отравлениях лекарственными препаратами и бытовой химией.

127. Правила безопасности при перевозке людей, животных, опасных грузов.

128. Пожарная сигнализация.

129. Первая помощь при отравлении пестицидами. Содержание аптечки первой помощи.

130. Автоматические установки пожаротушения.

131. Защита от производственных излучений, их классификация.

132. Изолирующие помещения, зоны, площадки.

133. Основные положения теории риска, классификация рисков.

134. Государственная экспертиза труда.

135. ЧС техногенного характера, их классификация.

136. Экономические последствия от производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

137. Система подготовки населения в области защиты от ЧС,

138. Безопасность жизнедеятельности при работе с персональным компьютером (ПК).

139. Тушение пожаров галогеноуглеводородными составами.

140. Виды трудовой деятельности.

141. Основные задачи РСЧС.

142. Факторы влияющие на устойчивость функционирования объектов экономики при ЧС.

143. Аптечка первой помощи.

144. Защита населения и территорий от ЧС природного, техногенного и военного характера.

145. Последовательность оказания первой помощи.

146. Влияние алкоголя, наркотических средств на безопасность труда.

147. Защитные сооружения гражданской обороны (ГО).

148. Социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний.

149. ЧС природного характера, их сущность и классификация.

150Аварийные химически -опасные вещества, их воздействие на человека. Меры защиты от поражения (АХОВ).

151. Медицина катастроф. Организация медицинской помощи в условиях ЧС.

152. Средства индивидуальной защиты гражданского населения. Правила пользования СИЗ в случае химической или ядерной опасности.

153. Международное сотрудничество в области безопасности жизнедеятельности.

154. Первая помощь при ожогах (химических, термических).

155. Приборы радиационного и химического контроля.

156. Единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС.

157. Оружие массового поражения, его боевые свойства и поражающие факторы.

158. Опасность химического оружия и защита от него.

159. Аварии с выбросом радиоактивных веществ, их последствия и ликвидация.

160. Биологическое оружие и защита от него.

161. Защита населения от поражающих факторов ЧС разных видов.

162. Расчет эвакуационных путей выходов.

163. Устройство, принцип действия пенных огнетушителей.

164. Требования к электрооборудованию кормоцеха.

Задачи для выполнения контрольной работы

Задача 1. Расчет защитного заземления

Рассчитать заземляющее устройство трансформаторной подстанции (исходные данные в таблице 2) напряжением 6/0,4 кВ. Подстанция понижающая, имеет два трансформатора с изолированными нейтралями на стороне 6 кВ и с глухозаземленньми нейтралями на стороне 0,4 кВ; размещена в отдельном кирпичном здании. Предполагаемый контур искусственнго заземлителя вокруг здания имеет форму прямоугольника длиной 15 м и шириной 10 м, сечение полосы 4*40 мм.

В качестве естественного заземлителя будет использована металлическая технологическая конструкция, частично погруженная в землю; ее расчетное сопротивление растеканию, с учетом сезонных изменений, составляет R_е= 15 Ом. Ток замыкания на землю неизвестен, однако известна протяженность линий 6 кВ- кабельных l_кл =70 км, воздушных l_вл = 65 км.

Заземлитель предполагается выполнить из вертикальных стержневых электродов длиной l_в =5 м, диаметром d =12 мм, верхние концы которых соединяются с помощью горизонтального электрода - стальной полосы длиной L_г = 50 м, сечением 4 х 40 мм, уложенной в землю на глубине t₀ =0,8 м.

Расчетные удельные сопротивления грунта, полученные в результате измерений и расчета равны:

для вертикального электрода длиной 5 м _рв =120 Ом.м;

дня горизонтального электрода длиной 50 м _рг = 176 Ом.м.

Таблица 2. Исходные данные к решению задачи

№ вар.	U, кВ	Контур заземлителя		Re Ом	lкл м	lвл м	lв м	d, мм	Lт, м	t0, м	Ом м	Ом м
		длина, м	шири-на, м
1	6	15	15	16	75	70	2,5	12	60	0,5	120	176
2	6	20	15	17	80	75	5	12	70	0,8	120	176
3	6	20	20	18	85	80	2,5	12	80	0,5	120	176
4	6	25	20	19	90	85	5	12	90	0,8	120	176
5	6	25	25	20	95	90	2,5	12	100	0,5	120	176
6	10	15	10	21	100	95	5	12	50	0,8	120	176
7	10	15	15	22	105	100	2,5	12	60	0,5	120	176
8	10	20	15	23	110	105	5	12	70	0,8	120	176
9	10	20	20	24	115	110	2,5	12	80	0,5	120	176
10	10	25	20	25	120	115	5	12	90	0,8	120	176
11	6	25	15	16	75	70	2,5	12	60	0,5	120	176
12	6	30	15	17	80	75	5	12	70	0,8	120	176
13	6	30	20	18	85	80	2,5	12	80	0,5	120	176
14	6	35	20	19	90	85	5	12	90	0,8	120	176
15	6	35	25	20	95	90	2,5	12	100	0,5	120	176
16	10	45	20	21	100	95	5	12	50	0,8	120	176
17	10	55	35	22	105	100	2,5	12	60	0,5	120	176
18	10	40	25	23	110	105	5	12	70	0,8	120	176
19	10	40	30	24	115	110	2,5	12	80	0,5	120	176
20	10	35	20	25	120	115	5	12	90	0,8	120	176

Решение:

Проводим расчет заземлителя в однородной земле методом коэффициентов использования по допустимому сопротивлению [8].

Расчетный ток замыкания на землю на стороне с напряжением U=6 кВ, :

Требуемое сопротивление растеканию заземлителя, который принимаем общим для установок 6 и 0,4 кВ, (Приложение, таблица 1):

Требуемое сопротивление искусственного заземлителя:

Тип заземлителя выбираем контурный, размещенный по периметру прямоугольника длиной 15м и шириной 10м вокруг здания подстанции. Вертикальные электроды размешаем на расстоянии а = 5 м один от другого.

Из предварительной схемы следует, что в принятом нами заземлителе суммарная длина горизонтального электрода L_г =50м, а количество вертикальных электродов n= L_г /а = 50/5 = 10 шт., (рис. 1а)

Уточняем параметры заземлителя путем проверочного расчета.

Определяем расчетное сопротивление растеканию вертикального электрода:

27,2 Ом

где d =12 мм =0,012 м - диаметр электрода,

t=t₀+0,5 l_в=0,8+0,5*5=3,3 м

Определяем расчетное сопротивление растеканию горизонтального электрода:

,

где В=40 мм = 0,04 м - ширина полки уголка,

t=t₀ =0,8 м- глубина заложения электрода.

Для принятого нами контурного заземлителя при отношении

а/ l_в =5/5=1 и n=10 шт. по таблице 3 Приложения определяем коэффициенты использования электродов заземлителя:

= 0,56 -коэффициент использования вертикальных электродов,

= 0,34 - коэффициент использования горизонтального электрода. Находим сопротивление растеканию принятого нами группового заземлителя:

Это сопротивление R=3,9 Ом больше, чем требуемое R_и =3,6 Ом., поэтому принимаем решение увеличить в контуре заземлителя количество вертикальных электродов до n =13 шт.

Затем, для прежнего отношения =1 и вновь принятого количества вертикальных электродов n=13 шт., по таблице 3 Приложения находим новые значения коэффициентов использования электродов заземлителя: вертикальных =0,53 и горизонтального = 0,32.

Р ис.1 Схемы контурных искусственных заземлителей подстанции:

а) предварительная ( n = 10 шт., а = 5 м., L_Г =50 м.);

б) окончательная ( n = 13 шт., а = 5 м., L_Г =70 м.);

Находим новое значение сопротивления растеканию тока группового заземлителя :

Это сопротивление R =3,32 Ом меньше требуемого R_и =3.6 Ом, но так как разница между ними невелика R_и -R = 0,28 Ом и она повышает условия безопасности, принимаем этот результат как окончательный.

Итак, окончательная схема контурного группового заземлителя состоит из 13 вертикальных стержневых электродов длиной 5 м диаметром 12 мм с расстоянием между ними равным 5 м и горизонтального электрода в виде стальной полосы длиной 70 м. сечением 4 х 40 мм, заглубленных в землю на

0,8м, рис. 1б.

Задача 2. Расчет зануления

Проверить, обеспечена ли отключающая способность зануления в сети, (рис. 2, исходные данные к решению задачи принять по таблице 3), при нулевом защитном проводнике - стальной полосе сечением 40х4 мм. Линия 380/220 В с медными проводами 3х25 мм² питается от трансформатора 400 кВА, 6/0.4 кВ со схемой соединения обмоток «треугольник - звезда с нулевым проводом» ( ). Двигатели защищены предохранителями I_Iном = 125А (двигатель 1 ) и I_2ном =80А (двигатель 2). Коэффициент кратности тока К=3.

Решение

Решение сводится к проверке условия :

I_к I_д

где I_к - ток однофазного короткого замыкания, проходящий по петле фаза-нуль;

I_д = К I_ном - наименьший допустимый ток по условию срабатывания защиты (предохранителя);

I_ном - номинальный ток плавкой вставки предохранителя.

Выполнение этого условия обеспечит надежное срабатывание защиты при коротком замыкании (КЗ) фазы на запуленный корпус электродвигателя, т.е. соединенный нулевым защитным проводником с глухозаземленной нейтральной точкой трансформатора.

1. Определяем наименьшие допустимые значения токов для двигателей 1 и 2:

I_1д = К I_1ном=3* 125= 375А;

I_2д = К I_2ном=3*80=240А

2. Находим полное сопротивление трансформатора из таблицы 4 приложения

Z_т=0,056 Ом

3. Определяем на участке l₁ = 200 м =0,2 км активное R_1ф, и индуктивное Х_1ф сопротивления фазного провода;

активное R_1н3 и индуктивное Х_1и3 сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление Х_1п петли фаза-нуль:

R_1ф= 0,018 0,144 Ом

где = 0,018 Ом*мм² /м - удельное сопротивление медного провода,

S₁ = 25 мм² - сечение фазного провода.

Принимаем для фазного медного провода по рекомендации [8.С.238]

Х_1ф=0

Находим ожидаемую плотность тока в нулевом защитном проводе -

стальной полосе сечением

S₂=40х4=160мм²; j₁= А/мм²

Рис. 2. Схема сети к расчёту зануления.

По таблице 5 приложения для j₁₌2А/мм² и S₂= 40х4=160 мм² находим:

r₁ =1,54 Ом/км - активное сопротивление 1 км стального провода,

Х₁ = 0,92 Ом/км внутреннее индуктивное сопротивление 1 км стального провода

Далее находим R_1и3 и Х_1и3 для l₁= 200 м = 0,2 км:

R_1н3 = r₁ l₁ = 1,54 0,2=0,308 Ом

Х_1и3 = Х₁ l₁ = 0,92 0,2 = 0,184 Ом

Определяем Х_1п для l₁ = 200 м = 0,2 км:

Х_1п=x_1п l₁ = 0,6 0,2 =0,12 Ом

Х_1п =0,6 Ом/км - внешнее индуктивное сопротивление 1 км петли фаза-нуль, величина которого принята по рекомендации [8, С. 240 ]

4. Определяем на всей длине линии l₁₂= l₁ + l₂ = 250м = 0,25 км активное R_12ф и индуктивное Х_12ф сопротивления фазного провода;

активное R_12и3 и индуктивное Х_12и3 сопротивления нулевого защитного провода и внешнее индуктивное сопротивление Х_12п петли фаза-нуль:

R_12ф= Ом

Аналогично предыдущему принимаем

Х_12ф=0

Ожидаемая плотность тока в нулевом защитном проводе:

j₁₂= А/мм²

По таблице 6 для j₁₂= 1,5 А/мм² и S₂ = 40х4 = 160 мм² находим:

r₁₂ = 1,81 Ом/км

х₁₂ = 1,09 Ом/км

Далее находим R_12н3 и Х_12и3 для l₁₂ = 250м = 0,25км

R_12н3 = r₁₂ l₁₂ = 1,81 0,25 = 0,452 Ом

Х_12и3 = х₁₂ l₁₂ = 1,09 0,25 = 0,272 Ом

Определяем Х_12п для l₁₂ = 0,25 км

Х_12п = х_1п l₁₂ = 0,6 0,25 = 0,15 Ом:

где х_1п =0.6 Ом/км принято по рекомендации [8, С.240 ] как и в предыдущем случае.

5. Находим действительные значения токов однофазного короткого замыкания, проходящих по петле фаза-нуль по формуле [8, С.235.]:

для следующих случаев:

а) при замыкании фазы на корпус двигателя 1. рис.2.

б) при замыкании фазы на корпус двигателя 2:

Поскольку действительные значения токов однофазного коронною замыкания I_1к =390 А и I_2к =282 А превышают соответствующие наименьшие допустимые по условиям срабатывания защиты токи I_1Д =375 А н I_2Д =240 А, нулевой защищенный провод выбран правильно, т.е. отключающая способность системы зануления обеспечена.

Таблица 3. Исходные данные к решению задачи

№ варианта	Размеры сечения стальной полосы (нулевого провода) мм	Напряжение линии, В	Длина участков линии		Площадь сечения медных фазных проводов, мм2	Трансформатор			Номинальные токи предохра-нителей		Коэффициент кратности тока, К
			l1 м	l2 м		Мощность, кВа	Напряжение, кВ	Схема соединения обмоток	Двиг 1, А	Двиг 2, А
1	50х4	380/220	210	60	3x50	630	6/0,4	Yн	195	125	1,25
2	50х5	380/220	220	70	3x50	1000	6/0,4	Yн	300	200	1,25
3	60х5	380/220	230	80	3x100	1600	6/0,4	Yн	480	300	1,25
4	20x4	380/220	240	90	3x2,5	25	6/0,4	Yн	8	5	3
5	20x4	380/220	150	100	3x2,5	40	6/0,4	Yн	12	8	3
6	30x4	380/220	260	110	3x5	65	6/0,4	Yн	20	12	3
7	30x4	380/220	270	120	3x6	100	6/0,4	Yн	30	20	3
8	30x5	380/220	280	130	3x10	160	6/0,4	Yн	50	30	3
9	40x4	380/220	290	140	3x25	250	6/0,4	Yн	80	50	3
10	40x4	230/127	300	150	3x25	400	6/0,23	Y/Yн	120	75	3

Задача 3. Расчет поражения электрическим током

Человек случайно прикоснулся к электрической колодке (не закрыта съемной крышкой), через которую подается напряжение на электрический двигатель. Определить (исходные данные к решению задачи в таблице 4):

1 Электрическое сопротивление тела человека

2 Ток, проходящий через человека, при случайном касании: оголенного фазного зажима

3 При замыкании человеком двух зажимов

4 При прикосновении к проводу с исправной изоляцией

5 При прикосновении к проводу с ухудшенной изоляцией

Исходные данные: двигатель питается от трехфазной сети с глухозаземленной нейтралью, сопротивление заземления нейтрали R_o = 4 Ом, линейное напряжение U_л=380В, сопротивление исправной изоляции равно 0,5 МОм, сопротивление изоляции ухудшенного качества — 15 кОм. Принять сопротивление кожи поверхности тела человека 1000 Ом, сопротивление внутренних тканей организма 600 Ом, сопротивление обуви 200 Ом, сопротивление пола на площади, равной поверхности ступней ног 125 Ом.

Решение: Перечисленные варианты прикосновения могут привести к производственному электротравматизму.

1. Найдем общее сопротивление человека при протекании тока по контуру рука — нога. Схема замещения сопротивления тела человека для случая протекания тока по контуру рука-нога показана на рис. 3.

Rp – сопротивление кожи на руке в месте контакта; Rk – сопротивление кожи поверхности тела; Rвн – сопротивление внутренних тканей организма; Rоб – сопротивление обуви; Rп – сопротивление пола на площади, равной поверхности ступней ног.

Рис. 3 Схема замещения сопротивления человека

Величины этих сопротивлений изменяются в широких пределах. Например, R_k, R_p сильно зависят от влажности: R_p составляет 200— 300 Ом, если кожа влажная, и десятки кило Ом при сухом состоянии кожи.

Сопротивление внутренних тканей организма составляет 500—1000 Ом.

Сопротивление параллельной цепочки R_k , R_вн равно:

.

Сопротивление пола зависит от его материала, влажности, наличия загрязнений. Так, сопротивление бетонного пола R_п на площади, равной поверхности ступней ног, составляет сухого—2 МОм, сырого—200 Ом, покрытого водой со щелочью— 10 Ом.

Сопротивление обуви зависит от ее вида (резиновая, кожаная, кожимитовая), влажности и приложенного напряжения. Ориентировочно можно считать, что сопротивление сухой обуви R_об лежит в пределах от 100 до 500 Ом, сырой—от 0,5 до 1,5 Ом.

При указанных величинах сопротивлений наименьшая величина общего сопротивления человека составит :

Рука-нога-пол: .

Рука-рука: .

Однако в реальных условиях сопротивление может быть и меньшей величины. Правда, при благоприятном стечении обстоятельств сопротивление человека может достигнуть величины 40000—100000 Ом.

2. При случайном касании оголенного фазного зажима человек попадает под фазное напряжение и сила тока, проходящего через него, равна:

.

Ток такой величины безопасен, если время его протекания через человека не более 0,2 с (такую быстроту отключения может обеспечить автоматическая защита). При длительном воздействии такой ток смертелен. Самостоятельное освобождение от воздействия такого тока исключено.

3. При замыкании двух зажимов человек попадает под линейное напряжение и сила тока, проходящего через человека, составит:

.

Ток такой величины представляет смертельную опасность.

4. При прикосновении к проводу с исправной изоляцией

По данным таблицы 6 приложения, переменный ток менее 0,0005 А не ощущается.

5. При прикосновении к проводу с ухудшенной изоляцией

.

Переменный ток такой величины представляет безусловную опасность, тем более, что с течением времени сопротивление человека уменьшается и опасность смертельного поражения возрастает.

Таблица 4. Исходные данные к решению задачи

№ варианта	Сопротивление изоляции ухудшенного качества, кОм.	Сопротивление кожи поверхности тела человека, Ом	Сопротивление внутренних тканей организма Ом	Сопротивление обуви Ом,	Сопротивление пола на площади, равной поверхности ступней ног Ом.
1	15	1000	600	200	125
2	20	900	650	250	200
3	25	800	500	300	300
4	30	1100	550	350	400
5	35	1000	600	400	500
6	40	900	650	350	400
7	45	800	600	300	300
8	50	700	550	250	200
9	55	800	500	200	150
10	60	900	550	150	125

Задача 4. Оценка пожаровзрывоопасности помещения

На бетонный пол помещения объемом 10 м³ пролито 1,5 л бензина А-76, образовалась лужа диаметром 1,5 м. Температура в помещении 20°С, атмосферное давление - 0,1 МПа (760 мм. рт. ст.).

Определить время, необходимое для испарения бензина и образования взрывоопасной концентрации. Определить категорию помещения по пожаровзрывоопасности (ОНТП 24-86 МВД СССР, расчет избыточного давления взрыва по ГОСТ 12.1.004 - 85). Исходные данные к решению задачи принять из таблицы 5.

Решение: Интенсивность испарения бензина определяется по формуле

,

где r — радиус поверхности испарения жидкости, см; Д_t — коэффициент диффузии паров бензина, см²/с; М = 96 — молекулярный вес бензина, V_t—объем грамм-молекулы паров бензина при температуре 20° С, л; p_нас—давление насыщенного пара бензина, Па (p_нас =0,014 МПа); р_атм—атмосферное давление, Па.

Коэффициент диффузии паров бензина при определенной температуре рассчи­тывается по формуле

,

где Д_о – коэффициент диффузии паров бензина при 0° и давлении 0,1 МПа, см²/с.

, тогда

.

Объем грамм-молекулы паров бензина при температуре t определяется по формуле

,

где V_o=22.4 л – объем грамм-молекулы паров при 0° и давлении 0,1 МПа:

тогда

.

Тогда интенсивность испарения бензина:

.

Продолжительность испарения 1,5 л бензина составит

,

где 0,73 – плотность бензина.

Нижний предел взрываемости паров бензина по объему К_об=0,76%, что соответствует следующей весовой концентрации при t=20°C:

.

Испарения 1,5 л бензина, или 1095 г, могут образовать взрывоопасную концентрацию в объеме 1095/30,3=36,1 м³ воздуха. Взрывоопасная концентрация в объеме 10 м³ воздуха может образоваться через 10*60/36,1=16,6 мин.

Результаты расчета избыточного давления взрыва [ 19 ] позволили определить категорию помещения по пожаровзрывоопасности А.

Таблица 5. Исходные данные к решению задачи

№ варианта	Объем помещения, м3	Количество пролитого бензина, л	Диаметр поверхности испарения, м	Температура воздуха в помещении, °С	Поверхность пола
1	10	1,5	1,6	24	бетон
2	50	2	1,4	26	дерево
3	100	3	2	28	бетон
4	75	2,5	1,7	18	дерево
5	90	2	1,4	19	бетон
6	65	1,5	1,8	20	дерево
7	200	5	1,9	21	бетон
8	150	9	2	22	дерево
9	140	10	3,5	23	бетон
10	130	6	2,5	18	дерево

Задача 5. Расчет виброизоляции

Рассчитать виброизоляцию электродвигателя (исходные данные к решению задачи принять по таблице 6) весом Р₁=1000 Н, с частотой вращения f =83 с-¹ ( 5000 об/мин), если вес фундамента Р₂ в 4 раза больше веса электродвигателя Р₁; фундамент изолирован от электродвигателя восемью прокладками из резины средней жесткости толщиной h=6 см. Количеством и толщиной прокладок задаться самостоятельно.

Решение: Зная частоту возмущающей силы f = 83 Гц, определяем величину статической осадки x_cт для прокладки из резины средней жесткости по соотношению из таблицы 6 приложения

X_ст = 0,015 h =0,015*6=0,09 см.

Находим частоту собственных колебаний электродвигателя f по формуле

f₀ = Гц

Определяем отношение частот возмущающей силы f и собственных колебаний f₀ :

Поскольку отношение частот >4, эффективность виброизоляции достаточна.

Определяем коэффициент передачи виброизоляции

k_п=

Определяем площадь поверхности амортизаторов S_а

S_а= см²,

где Р = Р₁+Р₂ =1000 +4000 =5000 Н—общий вес электродвигателя и фундамента;

=30 10³ Па – нормальное напряжение в амортизаторе

Определяем площадь одной прокладки

S_п= см²

Таким образом, размеры прокладки равны: 4х5х6 см.

Таблица 6. Исходные данные к решению задачи

№ вар.	Материал	Вес электродвигателя, кг	Частота вращения об/мин	Вес фундамента, кг
1	губчатая резина	50	6000	200
2	мягкая резина	60	5500	250
3	ребристая плита с отверстиями	70	5000	300
4	ребристая плита с отверстиями	80	6500	350
5	пробка натуральная	90	6000	400
6	пробка натуральная	100	5500	450
7	пробка натуральная	110	5000	500
8	резина средней жесткости	120	5500	550
9	резина средней жесткости	130	4500	600
10	резина средней жесткости	140	4000	650

Задача 6. Расчет вентиляции производственных помещений

Определить объем воздуха, необходимого для осуществления общеобменной вентиляции испытательной станции, на которой производятся регулировка и испытание бензиновых двигателей внутреннего сгорания. Одновременно на станции могут испытываться два двигателя с общей продолжительностью испытаний 1 ч. Продолжительность регулирования 0,25 ч. Максимальная мощность испытываемых и регулируемых двигателей 100 кВт (136 л.с.).

Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 7.

Решение. Удаление выхлопных газов, выделяемых в процессе регулирования и испытания ДВС, осуществляется с помощью местных отсосов, присоединяемых к выхлопным трубам двигателей. В процессе работы возможен прорыв газов в помещение через неплотности стыков шлангов и газоводов местных отсосов: при испытании около 5% и при регулировании ДВС около 10% от общего количества выхлопных газов.

Объем вентиляционного воздуха подсчитываем с учетом разбавления выделяющейся окиси углерода приточным воздухом до предельно допустимой концентрации (С_{ПДК(СО2)}= 30 мг/м³) .

Таблица 7. Исходные данные к решению задачи

№ варианта	Количество испытываемых двигателей, шт.	Максимальная мощность двигателя, кВт.	Продолжительностью испытаний, час	Продолжительность регулирования, час	Прорыв газов при испытании, %	Прорыв газов при регулировании, %	Концентрация СО в приточном воздухе, мг/м3
1	2	200	1	0,25	6	8	0ПДК
2	3	150	1,25	0,35	7	9	0,1ПДК
3	4	100	2	0,45	8	10	0,2ПДК
4	5	80	1	0,5	5	11	0,3ПДК
5	4	80	1	0,25	6	12	0,1ПДК
6	3	100	1,25	0,35	7	6	0,2ПДК
7	2	150	2	0,45	8	7	0,3ПДК
8	3	100	1	0,5	3	8	0ПДК
9	4	150	1,25	0,25	4	9	0,1ПДК
10	5	80	2	0,35	5	10	0,2ПДК

Количество окиси углерода, выделяемой при работе одного автомобильного двигателя:

G_co= кг/ч,

где В - расход топлива, кг/ч; - количество выхлопных газов, образующихся при сгорании 1 кг топлива, (для бензиновых двигателей 15 кг/кг);  - процентное содержание СО в выхлопных газах; в зависимости от характера работы двигателя:

при заводке, прогреве и регулировании ДВС 5%

при испытаниях ДВС на стенде 3%

при въезде в гараж и маневрировании автомобиля

для установки на место 2%.

Если расход топлива ДВС неизвестен, то его определяют по формуле

В= кг/ч

где - удельный расход топлива на 1 кВт мощности( для бензиновых ДВС 0,585 кг/ч); к_а - коэффициент режима работы двигателя (при прогреве и регулировании двигателя к_а=10 ,при испытаниях двигателей к_а =1,5 и при въезде в гараж и установке автомашины на место к_а = 0,75); N – мощность двигателя, кВт.

Учитывая, что в процессе испытания двигателей процентное содержание СО в выхлопных газах попадающих в атмосферу производственного помещения составляет = 3 и 5% от общего количества выхлопных газов, определяют расход топлива и интенсивность выделения в помещение окиси углерода:

В = 0,586 1,5 = 8,775 кг/ч

G_co = 15 8,775 0,05 = 0,197 кг/ч

Минимальный объем вентиляционного воздуха с учетом того, что в течение часа испытываются два двигателя, определяют по формуле:

L_{об в}= = м³/с (13162 м³/ч),

где G_вр – интенсивность выделения вредных веществ, мг/с, С_пр – концентрация вредных веществ в приточном воздухе мг/м³, С_пдк – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе мг/м³ (С_пр ≤ 0,3*С_пдк)

Аналогично рассчитываем объем вентиляционного воздуха в процессе регулирования двигателей. При регулировании ДВС к_а = 1,0 , р= 5%, = 0,25 ч и доля выхлопных газов, попадающих в производственное помещение, составляет 10%, т.е.

В¹ = 0,586 *1,0 * = 5,85 кг/ч

G_co = 15 *5,85* *0,1 = 0,439 кг/ч

L_обр= м³/с (9380 м³/ч).

Потребный воздухообмен составляет 3,65 м³/с (13162 м³/ ч).

Задача 7. Оценка теплоощущений человека при изменении микроклимата в помещении

Определить зависимость теплового баланса человека от определяющих метеорологических параметров воздуха (температуры воздуха, радиационной температуры, парциального давления водяных паров), тяжести выполняемых работ и термического сопротивления одежды. Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 8.

Оценка теплоощущений человека при изменении микроклимата в помещении производится по методике уравнения теплового баланса человека, предложенной О.Фангером [15]:

,

где q – избыточная (недостаточная) теплота человека, которая может быть либо положительной, либо отрицательной, т.е. тело человека либо накапливает теплоту, либо отдает больше чем получает, Вт/м²;

M – метаболическая теплота (теплопродукция, энергозатраты) человека, величина которой зависит от тяжести выполняемых работ, Вт;

F_T – расчетная площадь поверхности взрослого человека, принимается равной 1,75 м²;

 - тепловой коэффициент потерь метаболической теплоты;

q_д – скрытая теплота диффузии пара через поры кожи. Вт/м²;

q_и – скрытая теплота испарения с поверхности кожи вследствие потоотделения, Вт/м²;

q_я,д – явная теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом, Вт/м²;

q_с.д – скрытая теплота, отдаваемая с выдыхаемым воздухом, Вт/м²;

q_к – теплоотдача конвекцией, Вт/м²;

q_р – теплоотдача излучением, Вт/м².

Энергозатраты человека зависят от тяжести выполняемых работ. Они могут быть определены по таблице 7 приложения.

Таблица 8. Исходные данные к решению задачи

№ варианта	Вид деятельности человека	Температура в помещении, С	Подвижность воздуха в помещении, м/с	Тип одежды работающего
1	Состояние покоя	17	0,2	Теплая эимняя
2	Легкие работы I-а	18	0,3	Теплая традиционная
3	Легкие работы I-б	19	0,4	Деловой костюм
4	Средней тяжести II-а	20	0,5	Теплая эимняя
5	Средней тяжести II-б	21	0,6	Легкая летняя
6	Тяжелые работы III	22	0,6	Легкая специальная
7	Состояние покоя	23	0,5	Деловой костюм
8	Легкие работы I-а	24	0,4	Легкая специальная
9	Легкие работы I-б	25	0,3	Легкая летняя
10	Средней тяжести II-а	26	0,2	Легкая специальная

Для определения теплоотдачи через кожу путем диффузии используется формула Дальтона

,

где r – теплота испарения влаги при температуре тела 35С принимается равной Дж/кг;

m – постоянная кожи при тепловом комфорте, равная , ;

P_В – парциальное давление водяных паров в воздухе, кПа, которое может быть определено по таблице 9 приложения.

Для определения парциального давления водяных паров, кПа, при влаговыделениях через поры используют эмпирическую формулу Банхиди

,

где t_т – средняя температура тела человека, С, которая определяется

по формуле О. Фангера: .

Теплоту, отдаваемую испарением с поверхности кожи определяют по эмпирической формуле О. Фангера:

q_{и =} 0,49

Скрытая теплота, отдаваемая человеком с выдыхаемым воздухом:

q_{с.д =} V _B.B (d_B.B-d_B),

где V _B.B - количество выдыхаемого воздуха, кг/с м², которое может быть найдено по эмпирической формуле

V_B.B=0,16610^-5 ,