Міністерство освіти і науки України
Львівський державний інститут новітніх технологій та управління
ім. В. Чорновола
Охорона праці
Методичні вказівки
до виконання розрахункової роботи для студентів спеціальності
6.0804 “Комп^ютерні науки”,
6.0915 “Комп^ютерна інженерія”
6.1601 “Інформаційна безпека”
Укладач: Гапаляк Зіновій Іванович
Редактор: Дишовий Роман Васильович
Комп^ютерне верстання: Попадик Володимир Федорович
Львів 2008
УДК
Охорона праці. Методичні вказівки до виконання розрахункової роботи з дисципліни “Охорона праці” для студентів спеціальності 6.0804 “Комп^ютерні науки”, 6.0915 “Комп^ютерна інженерія”, 6.1601 “Інформаційна безпека”. Укл.; Гапаляк З.І. – Львів ЛДІНТУ, 2008. – 16с.
Укладач:
З.І. Гапаляк, старший викладач
Відповідальний за випуск Р.В. Дишовий, канд. техн. наук, доцент
Рецензенти :
Шандра З.А. канд., техн., наук, доцент
Костюк І.В. канд., техн., наук, доцент
1. Загальні вимоги
захисне заземлення електрод опір кліматичний
Відповідно до типової програми нормативної дисципліни ²Охорона праці² студенти повинні виконати розрахункову роботу, метою якої є формування у майбутніх фахівців із вищою освітою необхідного у їхній професійній діяльності рівня знань і умінь з безпеки процесів праці – системи заходів щодо електробезпеки.
Завданням розрахункової роботи є розрахунок виносного захисного заземлення кабінету комп^ютерної техніки, який живиться від однофазної мережі напругою 220 В. Заземлення виконують на відведеній, території обмеженій розмірами А´В з типом ґрунту згідно таблиці №3 додатку.
Для виконання розрахункової роботи необхідно вибрати варіант згідно з таблицею 1, вибрати тип заземлювача і спосіб розміщення електродів групового заземлювача, зробити необхідні розрахунки згідно з методикою викладеною у розділі 3. Накреслити тип заземлювача і схему розташування електродів групового заземлювача.
Таблиця 1. – Варіанти завдань до розрахункової роботи
| Номер по списку | А, м | В, м | Тип ґрунту (номер по таблиці №3) | Номер по списку | А, м | В, м | Тип ґрунту (номер по таблиці №3) |
| 1 | 2 | 30 | 1 | 16 | 7 | 18 | 8 |
| 2 | 3 | 20 | 2 | 17 | 10 | 9 | 1 |
| 3 | 4 | 15 | 3 | 18 | 6 | 7 | 2 |
| 4 | 5 | 10 | 4 | 19 | 9 | 9 | 3 |
| 5 | 3 | 30 | 5 | 20 | 15 | 15 | 4 |
| 6 | 4 | 25 | 6 | 21 | 3 | 50 | 5 |
| 7 | 6 | 15 | 7 | 22 | 4 | 40 | 6 |
| 8 | 7 | 10 | 8 | 23 | 5 | 25 | 7 |
| 9 | 8 | 20 | 1 | 24 | 6 | 9 | 8 |
| 10 | 10 | 10 | 2 | 25 | 4 | 22 | 1 |
| 11 | 6 | 20 | 3 | 26 | 5 | 40 | 2 |
| 12 | 10 | 15 | 4 | 27 | 7 | 12 | 3 |
| 13 | 8 | 8 | 5 | 28 | 8 | 16 | 4 |
| 14 | 3 | 20 | 6 | 29 | 12 | 12 | 5 |
| 15 | 4 | 15 | 7 | 30 | 4 | 20 | 6 |
2. Теоретичні відомості
Захисне заземлення – це навмисне з^єднання з землею або її еквівалентом металевих неструмопровідних частин електроустановок, які можуть опинитися під напругою. Його застосовують у мережах з ізольованою нейтраллю напругою до 1000 В і при будь-якому режимі нейтралі в мережах понад 1000 В. Захисне заземлення зменшує напругу на корпусі відносно землі до безпечного значення, тим самим зменшує струм, що протікає через тіло людини.
Конструктивно захисне заземлення включає заземлюючий пристрій і провідник, що з^єднує цей пристрій з обладнанням, яке заземлюється – заземлюючий провідник.
Рис. 2.1 – Схема захисного заземлення:
а – виносне; б – контурне;
1 –заземлювач;
2 – заземлене обладнання;
3 – заземлюючий провідник.
Заземлюючі пристрої можуть бути природними і штучними. Як природні заземлюючі пристрої використовують прокладені в землі трубопроводи, оболонки кабелів, арматуру будівельних конструкцій, що мають контакт із землею. Штучні заземлюючі пристрої – це спеціально закладені в землю металоконструкції за допомогою яких здійснюють надійне з^єднання із землею і створюють малий опір розтіканню струму.
Штучні заземлювачі виконують у вигляді електродів. По розташуванню в ґрунті і по формі електродів заземлювачі поділяють на:
1. заглиблені, що складаються із смуг або круглої сталі, укладені глибоко на дно котловану горизонтально по периметру фундаментів;
2. вертикальні, що складаються з електродів, верхній кінець яких заглиблюється на 0,5-0,7м від поверхні землі, якими стальні вертикально закладені в землю стержні діаметром 10-16 мм, і довжиною 2,5-5 м, а також кутова сталь довжиною 2-3 м;
3. горизонтальні (протяжні), що складаються з електродів, які застосовують для зв^язку між собою вертикальних заземлювачів з^єднаних зварюванням. Як заземлювачі використовують круглу сталь діаметром не менше 10 мм або сталеві смуги товщиною не менше 4 мм з перерізом 48 мм. Горизонтальні електроди укладені паралельно на однаковій глибині (рис. 2.2в);
4. горизонтальні електроди укладають розбіжними променями на однаковій глибині (рис. 2.2г)
Рис. 2.2 – Способи розміщення електродів групового заземлювача (вид
в плані)
3. Розрахунок захисного заземлення методом коефіцієнта
використання електродів
1. Визначають допустиме значення опору заземлюючого пристрою Rз.норм за таблицею 2.
2. Визначають питомий опір ґрунту, в якому передбачається розмістити електроди заземлення за даними таблиці 3.
Розрахунковий питомий опір визначають з врахуванням кліматичного коефіцієнта
,
(3.1)
де 
– питомий опір ґрунту
(за таблицею 3)
розрахунковий
кліматичний коефіцієнт питомого опору ґрунту (таблиця 3)
Значення 
вибираються з
таблиці 3.
3. Визначають попередню конфігурацію заземлювачів з врахуванням розміщення їх на відведеній території(згідно з рис. 2.2).
4. Вибирають тип і розміри заземлювачів згідно з таблицею 4.
5. Визначають опір розтіканню струму від одного електрода (R1 – за відповідною формулою таблиці 4).
6. Визначають необхідну кількість паралельно з^єднаних заземлювачів
,
(3.2)
де 
– коефіцієнт
використання заземлювачів, що характеризує ступінь взаємного екранування
електродів, які складають груповий заземлювач і залежать від форми електродів,
їх числа і взаємного розташування (вибирають орієнтовно з таблиць 4-8.).
Отриману кількість заземлювачів округлюють до цілого числа 
і знаходять фактичний
коефіцієнт використання заземлювачів .
6.1. Опір групи вертикальних електродів, розташованих на одній прямій або по контуру (рис. 2.2а, б) без врахування горизонтального електрода, який зв^язує їх між собою, визначають за формулою:
,
(3.3)
опір розтіканню одного електрода,
Ом
коефіцієнт використання
вертикального електрода,
кількість електродів
6.2. Опір розтіканню струму групового заземлювача, що складається з паралельно укладених смуг (рис. 2.2.в), дорівнює:
,
(3.4)
– опір розтіканню
однієї смуги без врахування екранування, Ом
коефіцієнт використання
горизонтального електрода
6.3 Опір розтікання променевого заземлювача визначається:
,
(3.5)
– опір розтіканню
одного променя;
– кількість променів.
Для отримання
оптимального значення коефіцієнта 
промені слід розташовувати під
рівними кутами від центра. Збільшення кількості променів понад 4 через суттєве
зменшення коефіцієнта використання стає неекономічним. При застосуванні
променів зі смугової сталі еквівалентний діаметр приймають таким, що дорівнює 
, де 
– ширина
смуги.
7. Для з^єднання вертикальних електродів застосовують горизонтальні електроди – стальну смугу або пруток. Довжина горизонтального електрода при розташуванні заземлювачів по контуру:
(3.6)
при розташуванні заземлювачів в ряд:
(3.7)
де 
– відстань між
вертикальними електродами;
– кількість електродів.
Опір розтіканню горизонтального електрода з врахуванням вертикальних електродів, які він з^єднує:
,
(3.8)
де – опір розтікання
горизонтального електрода.
8. Опір групового заземлювача,
що складається з 
вертикальних стержневих
електродів і з^єднувальної смуги (горизонтального електрода);
, (3.9)
де 
– опір розтіканню
групового заземлювача, що складається з вертикальних електродів, без врахування
впливу з^єднуючого їх горизонтального електроду.
– опір розтіканню
вертикального і горизонтального електродів.
Отриманий опір
штучних заземлювачів не повинен перевищувати нормованого 
.
Література
1. М.П. Гандзюк, Є.П. Желібо, М.О. Халімовський. Основи охорони праці. – Львів: Новий Світ – 2000.
2. Правила устройства электроустановок. ПУЕ – 76.
3. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів ДНАОП 0.00-1.21–98. – К.: Основа, 1998. – 380 с.
4. Правила будови електроустановок. Електрообладнання спеціальних установок. ДНАОП 0.00-1.32–01. – К.: Укрархбудінформ, 2001. – 118 с.
Додаток
Таблиця 2. – Найбільші допустимі значення опору заземлюючих пристроїв
| № позиції |
Установки |
Опір заземленого пристрою, Ом |
|
1 2 3 4 5 6 |
Електроустановки напругою 3-35 кВ і опори повітряних ліній, на яких встановлені силові і вимірювальні трансформатори, роз^єднувачі, запобіжники і інші прилади при одночасному використанні заземлюючого пристрою для установок напругою 1000 В Також, для установок напругою вище 1000В Електроустановки напругою до 1000В із заземленою і ізольованою нейтраллю Також,
при потужності генераторів і трансформаторів до 100 кВ Залізобетонні і металеві опори повітряних ліній напругою: 3-20 кВ в населеній місцевості і для всіх ліній 35 кВ
при питомому опорі землі, Ом до 100 від 100 до 500 від 500 до 1000 понад 1000 3-20 кВ в населеній місцевості при питомому опорі
землі, Ом до 100 понад 100 Залізобетонні і металеві опори повітряних ліній напругою до 1000В: |
Не більше 10 10 4 10 10 15 20 30 не більше 30 більше 0,3 50 |
АТаблиця 3. – Питомі електричні опори ґрунтів і кліматичні коефіцієнти
| Ґрунт |
Питомий опір,Ом |
Кліматичний коефіцієнт | ||||
| При вологості 10-12% до маси ґрунту | Можливі обмеження коливань | Рекомендовано для розрахунків |
y1 |
y2 |
y3 |
|
|
Торф Чорнозем Садова земля ГлинаСуглинок Мергель, вапняк Супісок Пісок |
20 200 40 40 100 250 300 700 |
- 9-53 30-60 8-70 40-150 200-300 150-400 400-2500 |
20 30 50 60 100 250 300 500 |
1,4 - - 1,6 2,0 - 2,0 2,4 |
1,1 1,32 1,3 1,3 1,5 - 1,5 1,56 |
1,0 1,2 1,2 1,2 1,4 - 1,4 1,2 |
Таблиця 4. – Мінімальні розміри сталевих заземлювачів
Заземлювачі |
Місце розташування |
||
В спорудах |
В зовнішніх установках |
В землі |
|
Круглі діаметром, ммПрямокутні перерізом, мм2 товщиною, мм Кутова сталь з товщиною полички, мм Сталеві водо і газопровідні труби з товщиною стінок, мм |
5 24 3 2 2,5 |
6 48 4 2,5 2,5 |
10 48 4 4 3,5 |
Таблиця 5. – Типи заземлювачів і формули для обчислення опору одиничних заземлювачів
№ п/п |
Тип заземлювача |
Схема | Формула | Умови застосування |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | Півкульовий біля поверхні землі |
|
|
¾ |
| 2 | Кульовий в землі |
|
|
|
| 4 | Трубчатий або стержневий в землі |
|
Наближення (похибка 5-10%):
|
Для кутника з шириною полички
|
| 5 | Протяжний смуговий на поверхні землі |
|
|
|
| 6 | Протяжний смуговий в землі |
|
Наближення (похибка до 25%):
|
|
| 7 | Протяжний круглого перерізу на поверхні землі |
|
|
|
| 8 | Протяжний круглого перерізу в землі |
|
Наближення (похибка до 25%):
|
|
| 9 | Кільцевий круглого перерізу на поверхні землі |
|
|
Для смуги з шириною
|
| 10 | Кільцевий круглого перерізу в землі |
|
Наближення: |
Для смуги з шириною
|
| 11 | Кругла пластина на поверхні землі |
|
|
¾ |
| 12 | Кругла пластина в землі |
|
Наближення (похибка до 30%)
|
|
| 13 | Прямокутна пластина на поверхні землі |
|
|
|
| 14 | Квадратна пластина на поверхні землі |
|
|
|
| 15 | Пластинчастий в землі пластина поставлена на ребро |
|
Наближення: |
|
; 
Таблиця 6. – Коефіцієнти використання hв вертикальних електродів
групового заземлювача без врахування смуги зв^язку
Кількістьзаземлювачів |
Відношення відстані між електродами до їх довжини |
|||||
| 1 | 2 | 3 | 1 | 2 | 3 | |
Електроди розміщені в ряд |
Електроди розміщені по контуру | |||||
|
2 4 6 10 20 40 60 100 |
0,85 0,73 0,65 0,59 0,48 ¾ ¾ ¾ |
0,91 0,83 0,77 0,74 0,67 ¾ ¾ ¾ |
0,94 0,89 0,85 0,81 0,76 ¾ ¾ ¾ |
¾ 0,69 0,61 0,56 0,47 0,41 0,39 0,36 |
¾ 0,78 0,73 0,68 0,63 0,58 0,55 0,52 |
¾ 0,85 0,80 0,76 0,71 0,66 0,64 0,62 |
Таблиця 7. – Коефіцієнти використання hг горизонтального смугового
електрода, який з^єднує вертикальні електроди групового заземлювача
| Відношення відстані між вертикальними електродами до їх довжини |
Кількість вертикальних електродів |
|||||||
| 2 | 4 | 6 | 10 | 20 | 40 | 60 | 100 | |
Вертикальні електроди розміщені в ряд |
||||||||
|
1 2 3 |
0,85 0,94 0,96 |
0,77 0,80 0,92 |
0,72 0,84 0,88 |
0,62 0,75 0,82 |
0,42 0,56 0,68 |
¾ ¾ ¾ |
¾ ¾ ¾ |
¾ ¾ ¾ |
Вертикальні електроди розміщені по контуру |
||||||||
|
1 2 3 |
¾ ¾ ¾ |
0,45 0,55 0,70 |
0,40 0,48 0,64 |
0,34 0,40 0,56 |
0,27 0,32 0,45 |
0,22 0,29 0,39 |
0,20 0,27 0,36 |
0,19 0,23 0,33 |
Таблиця 8. – Коефіцієнти використання hг.п паралельно укладених
горизонтальних смугових електродів групового заземлювача (ширина
смуги =20-30 мм, глибина закладання 
=0,3-0,8 м)
| Довжина кожної смуги | Кількість паралельних смуг |
Відстань між паралельними смугами |
||||
| 1 | 2,5 | 5,0 | 10,0 | 15,0 | ||
|
15 25 50 75 100 200 |
2 5 10 20 5 10 20 2 5 10 20 5 10 20 5 10 2 5 10 200 |
0,63 0,37 0,25 0,16 0,35 0,23 0,14 0,60 0,33 0,20 0,12 0,31 0,18 0,11 0,30 0,17 0,10 0,28 0,14 0,088 |
0,75 0,49 0,37 0,27 0,45 0,31 0,23 0,69 0,40 0,27 0,19 0,38 0,25 0,16 0,36 0,23 0,15 0,32 0,20 0,12 |
0,83 0,60 0,49 0,39 0,55 0,43 0,33 0,78 0,48 0,35 0,25 0,45 0,31 0,22 0,43 0,28 0,20 0.37 0.23 0.15 |
0,92 0,73 0,64 0,57 0,66 0,57 0,47 0,88 0,58 0,46 0,36 0,53 0,41 0,31 0,51 0,37 0,28 0.44 0.30 0.215 |
0,96 0,79 0,72 0,64 0,73 0,66 0,57 0,93 0,65 0,53 0,44 0,58 0,47 0,38 0,57 0,44 0,345 0.50 0.36 0.265 |
Таблиця 9. – Коефіцієнти використання hп променевих електродів
групового заземлювача (промені кругла або смугова сталь: глибина
закладання 0,3-0,8м)
| Довжина променя |
Кількість променів |
|||
| 3 | 4 | |||
Діаметр провідника променя, см |
||||
| 1 | 2 | 1 | 2 | |
|
2,5 5 10 15 30 |
0,76 0,78 0,81 0,82 0,84 |
0,74 0,76 0,79 0,80 0,82 |
0,63 0,67 0,70 0,72 0,75 |
0,61 0,65 0,69 0,70 0,73 |
Рис. 3. – Заземлювачі:
а – улаштування вертикальних заземлювачів в ґрунті, що не потребують (зліва) і потребують (справа) спеціальної обробки;
б – д – з^єднання
стержневих заземлювачів з заземлюючими провідниками (довжина зварного шва 
);
е – з^єднання заземлювачів з кутової сталі зі заземлюючим провідником;
ж – к – під^єднання заземлюючого провідника до трубопроводу.
(zip - application/zip)
Статистика файлового архива
