Файл: Контрольная работа по дисциплине Производственная безопасность.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.12.2023
Просмотров: 63
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ё Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ.Р.Е.АЛЕКСЕЕВА»(НГТУ)Институт физико-химических технологий и материаловедения (ИФХТиМ)Кафедра «Безопасность технологических процессов и производств»КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТАПо дисциплине «Производственная безопасность »Тема; «Напряжение шага »Выполнил студентгруппы М22-БТПзНаратов Д.В.Зачетка: №22-09417Проверил: профессор Пачурин Г.ВНижний Новгород 2023 гЦель работы: рассчитать напряжения шага в точках: х = 0, х = 1м, х = 5м, х = 10м, х = 20м.Исходные данные для расчета:- ток замыкания Iз, 7 А; - вид грунта. Удельные сопротивления грунтов ρ, глина 8-70 Ом х м (табл. 2.2.2);- вид заземлителя; вертикальный трубчатый, расположенный уповерхности грунта- длина заземлителя L, 5 м;- диаметр заземлителя d, 0,06 м;- заглубление заземлителя Н, 0 м;- ширина шага а, м. Принять а = 0,8м.Таблица 2.2.1. Вариант 5, исходные данные.
Порядок расчёта:Определить:1) величину удельного сопротивления грунта ρгр из справочного материала;2) сопротивление одиночного заземлителя Rp;3) потенциал заземлителя φз;4) потенциал в точке, находящейся на расстоянии х;5) потенциал в точке, находящейся на расстоянии х+а;6) напряжение шага.Потенциал заземлителя определяется выражением:φз = Iз х Rтp; (2.2.1)φз = 7 х9,296 = 65,07 В.Где: φз - потенциал заземлителя; I3 - ток, стекающий на землю;
Rp - сопротивление заземлителя растеканию тока, которое определяетсякак суммарное сопротивление самого электрода, переходного сопротив-ления от электрода к грунту и сопротивления грунта от заземлителя доточки с нулевым потенциалом.Формула для определения напряжения шага будет иметь вид:Uш = φх – φх+а; (2.2.2)Для Х = 0м: Uш = 19,52 – 24,4 = - 4,88Для Х = 1м: Uш = 19,52 – 10,85 = 8,67Для Х = 5м: Uш = 3,90 -3,37 = 0,53Для Х = 10м: Uш = 1,95 – 1,81 = 0,14Для Х = 20м: Uш = 0,98 – 0,94 = 0,04Потенциал этих точек определяется как:φх = φз х (r / х); (2.2.3)φх+а = φз х (r / (х+а)); (2.2.4)Где r – это радиус r = d / 2 = 0,06 / 2 = 0,03; (2.2.5)Для Х = 0м: φх = 65,07 X 0,3 = 19,52φх+а = 65,07 X (0,3 / 0,8) = 24,4Для Х = 1м:φх = 65,07 (0,3/1) = 19,52φх+а = 65,07 (0,3 / (1+0,8) = 10,85Для Х = 5м: φх = 65,07 (0,3/5) = 3,90φх+а = 65,07 (0,3 / (5+0,8)) = 3,37Для Х = 10м: φх = 65,07 (0,3/10) = 1,95φх+а = 65,07 (0,3 / (10+0,8)) = 1,81Для Х = 20м: φх = 65,07 (0,3/20) = 0,98φх+а = 65,07 (0,3 / (20+0,8)) = 0,94Для расчета сопротивления заземлителей применяются следующаяФормула:Rтр = (ρ/ (2πL)) ln ((4L) / d); (2.2.6)Где: L - длина заземлителя, м (дана в задании); d - наружный диаметрзаземлителя, м (дан в задании);Удельные сопротивления грунта считаем равным ρ = 50Rтр = (50 / (2х3,14 х 5)) ln ((4х5) / 0,06) = (50/31,4) ln (20/0,06) = 1,6 ln 333,3 = 1,6 х 5,81 = 9,296Результаты расчетов представлены в виде таблицы 2.2.2.Таблица 2.2.2. Результаты расчетов
| Вариант | Ток Iз, А | Грунт | Размеры заземлителей | Заглубление H, м | |
| Длина L, м | Диаметр d, м | ||||
| 5 | 7 | Глина | 5 | 0,06 | 0 |
Rp - сопротивление заземлителя растеканию тока, которое определяетсякак суммарное сопротивление самого электрода, переходного сопротив-ления от электрода к грунту и сопротивления грунта от заземлителя доточки с нулевым потенциалом.Формула для определения напряжения шага будет иметь вид:Uш = φх – φх+а; (2.2.2)Для Х = 0м: Uш = 19,52 – 24,4 = - 4,88Для Х = 1м: Uш = 19,52 – 10,85 = 8,67Для Х = 5м: Uш = 3,90 -3,37 = 0,53Для Х = 10м: Uш = 1,95 – 1,81 = 0,14Для Х = 20м: Uш = 0,98 – 0,94 = 0,04Потенциал этих точек определяется как:φх = φз х (r / х); (2.2.3)φх+а = φз х (r / (х+а)); (2.2.4)Где r – это радиус r = d / 2 = 0,06 / 2 = 0,03; (2.2.5)Для Х = 0м: φх = 65,07 X 0,3 = 19,52φх+а = 65,07 X (0,3 / 0,8) = 24,4Для Х = 1м:φх = 65,07 (0,3/1) = 19,52φх+а = 65,07 (0,3 / (1+0,8) = 10,85Для Х = 5м: φх = 65,07 (0,3/5) = 3,90φх+а = 65,07 (0,3 / (5+0,8)) = 3,37Для Х = 10м: φх = 65,07 (0,3/10) = 1,95φх+а = 65,07 (0,3 / (10+0,8)) = 1,81Для Х = 20м: φх = 65,07 (0,3/20) = 0,98φх+а = 65,07 (0,3 / (20+0,8)) = 0,94Для расчета сопротивления заземлителей применяются следующаяФормула:Rтр = (ρ/ (2πL)) ln ((4L) / d); (2.2.6)Где: L - длина заземлителя, м (дана в задании); d - наружный диаметрзаземлителя, м (дан в задании);Удельные сопротивления грунта считаем равным ρ = 50Rтр = (50 / (2х3,14 х 5)) ln ((4х5) / 0,06) = (50/31,4) ln (20/0,06) = 1,6 ln 333,3 = 1,6 х 5,81 = 9,296Результаты расчетов представлены в виде таблицы 2.2.2.Таблица 2.2.2. Результаты расчетов
| Расстояние от заземлителя х, м | 0 | 1 | 5 | 10 | 20 |
| φх | 19,52 | 19,52 | 3,9 | 1,95 | 0,98 |
| φх+а | 24,4 | 10,85 | 3,37 | 1,81 | 0,94 |
| Напряжение шага Uш, В | -4,88 | 8,67 | 0,53 | 0,14 | 0,04 |