Б. Определение основных параметров микроклимата и других характеристик воздуха в местах замеров

1. По табл. 3 определяется относительная влажность воздуха, представляющая собой отношение массы водяных паров, содержащихся в каком-либо объеме воздуха, к максимально возможному их содержанию в воздухе при данной температуре или отношение парциального давления пара, находящегося в воздухе, Рк к парциальному давлению пара Рн, насыщающего пространство при этой же температуре:

  φ=  ∙100, %

По графику определяется скорость движения воздушной струи в месте замера.

Расчетом определяется влагосодержание - количество водяных паров /в граммах/, отнесенное к 1 кг сухой части воздуха:

   г/кг,

где φ- относительная влажность, доли ед.;

Р- барометрическое давление, мм рт. ст.;

Рн- парциальное давление водяных паров, насыщающих пространство, в мм рт. ст.при нормальном атмосферном давлении, равном 760 мм рт. ст.( определяется по таблице в зависимости от температуры воздуха)

Абсолютная влажность воздуха - количество водяных паров в единице объема влажного воздуха определяется по формуле:

 , кг/м³ ,

где Т- абсолютная температура воздуха:

Т= t^°C+ 273,15, ^°К

Здесь t^°C- температура воздуха, замеренная электротермометром.

Таблица 5

Парциальное давление водяных паров в мм. рт. ст. в насыщенном воздухе при давлении 760 мм рт. ст.

Плотность влажного воздуха определяется по формуле:

= 0,465  (1-0,378  ), кг/м³

Основные параметры микроклимата и другие физические характеристики воздуха, определенные при выполнении лабораторной работы, представляются в форме табл.6.

                                                                                                    Таблица 6

Место замера	Параметры микроклимата			Другие физические характеристики воздуха
	Температура воздуха, t°C	Относительная влажность , %	Скорость движения воздуха V, м/с	Влагосодержание d, г/кг	Абсолютна я влажность D, кг/м3	Плотность вл, кг/м3
Помещение лаборатории
Модель горной выработки

По полученным результатам делается вывод о соответствии или несоответствии параметров микроклимата в помещении лаборатории и в модели горной выработки нормативным требованиям, приведенным в таблицах 1 и 2. В.

Составление отчета по лабораторной работе

Отчет по выполненной лабораторной работе должен содержать следующие материалы:

 1. Краткий конспект теоретического раздела инструкции.

 2.Перечень приборов, использованных при определении параметров микроклимата.

 3. Таблицу 4 с результатами замеров и вычислений.

4. Расчеты влагосодержания, абсолютной влажности и плотности воздуха в помещении лаборатории и в модели горной выработки.

 5. Таблицу 6 с определенными параметрами микроклимата и другими характеристиками воздуха.

 6. Вывод о соответствии параметров микроклимата нормативным требованиям.

 Основные контрольные вопросы 

1.Что такое микроклимат? Его основные показатели.

2.Что такое терморегуляция?

 3.Какой основной фактор определяет нормативные значения параметров микроклимата?

4.Какие приборы используются для измерения барометрического давления? 5.Какими приборами и как измеряется влажность воздуха?

6. Что такое абсолютная и относительная влажность?

7. Какими приборами и как измеряется скорость движения воздуха?

Шаговое напряжение.

Цель работы:

 1.Проведение исследования характера распределения шаговых напряжений и тока, через человека при замыкании на корпус электроустановки для определения безопасного расстояния до точки контакта провода с землей.

 2.Установление факторов, влияющих на исход поражения шаговым напряжением.

Теоретические положения

При замыкании на землю или заземленный металлический корпус электроустановки, ток растекается в земле, образуя зону растекания. На поверхности земли при этом наблюдаются потенциалы, которые уменьшаются по мере удаления от места замыкания на землю.

В случае требуемого вертикального и полусферического заземлителя линии на некотором удалении от заземлителя образуют концентрические окружности, в центре которых и находится заземлитель. Кривая распределения напряжения в зоне растекания имеет крутой спад вблизи заземлителя. Чем больше проводимость грунта, тем более пологую форму имеет эта кривая.

Человек, находящийся в зоне растекания тока, попадает под напряжение равное разности потенциалов точек почвы, в которых находятся ноги человека.

Это напряжение называется напряжением шага. Его величина определяется разностью ординат кривой распределения напряжения на расстоянии шага или по формуле:

                                      U_ш= (1).

где: - ток замыкания на землю, А;

- удельное сопротивление грунта Ом ;

 - ширина шага(0,8 1,0) м;

X - расстояние от места замыкания (центра заземлителя) до рассматриваемой точки на поверхности земли, м.

Величина тока, протекающего через тело человека находящегося под шаговым напряжением, определяется из следующей зависимости:

                                _ч= =  (2)

где:R_ч - сопротивление тела человека(1000 Ом);

  R_ш- сопротивление растеканию, тока в грунте между точками, в которых находятся ноги человека « сопротивление шага», если пренебречь сопротивлением обуви, R_ш=6 ;

  - удельное сопротивление грунта поверхности 3*10^-4Ом/см.

 На основании формулы (1)можно сделать вывод, что напряжение шага уменьшается при удалении человека от места замыкания на землю. На расстоянии 20 м от места замыкания напряжения шага практически равны нулю. Изменение напряжения шага оценивается коэффициентом напряжения шага К_ш=U_ш/U_з, где U_з=I_з*r_з- напряжение на заземлителе, равное произведению тока замыкания на землю и сопротивления растеканию тока заземляющего устройства.

Если человек находится в зоне растекания тока замыкания на землю и касается корпуса поврежденной электроустановки , он оказывается под напряжением прикосновения U_пр, равным разности потенциала корпуса электроустановки напряжения на заземлителе и потенциала точек поверхности грунта, в которых располагаются ноги человека. При удалении от заземлителя напряжение прикосновения увеличивается. Ток, протекающий через тело человека, при этом определяется уравнением:

                         I_ч=U_пр/R_пр+R_ч=U_пр/2ρ_п+R_ч.

где: R_пр- «сопротивление прикосновения», состоящее из сопротивления растекания заземляющего устройства и сопротивления опорной поверхности ног человека :в основном величина R_пр зависит от удельного сопротивления поверхности слоев грунта и принимается R_пр=2 _п.

Для уменьшения напряжений шага и прикосновения необходимо, чтобы кривая распределения напряжения в зоне растекания была по возможности более пологой. Это достигается с помощью выравнивания потенциалов, для чего заземляющие устройства выполняются в виде замкнутых контуров, охватывающих территорию защищаемого объекта. Если этот метод не позволяет уменьшить до необходимой величины напряжения прикосновения и шага, применяют контурное заземление в виде вертикальных электродов, соединенных горизонтальными полосами (см. мнемосхему на вертикальной панели стенда), или заземление в виде металлической сетки под площадкой , на которой установлено электрооборудование. Уменьшение шаговых напряжений на территории , примыкающей к площадке, достигается прокладкой в земле(на некоторой глубине)поперечных металлических полос несоединенных с заземляющим устройством и между собой. Кривая распределения потенциалов, возникающих при замыкании на контурное заземляющее устройство, приведена на мнемосхеме стенда.

Описание стенда УШН-1.

Стенд УШН-1 предназначен для наглядной демонстрации возникновения шаговых напряжений. В устройстве смонтирована схема, которая с помощью пульта управления демонстрирует замыкание тока на землю в сетях 6 кВ и 35 кВ. На экране светящаяся линия показывает путь прохождения тока, а также графически изображается распределение потенциалов на поверхности грунта и изменение величины шаговых напряжений при различных расстояниях человека от места замыкания на землю. Количественно эти явления наблюдаются на измерительных приборах: вольтметре и миллиамперметре. При появлении опасности поражения даются предупредительные сигналы ( появляются красная надпись «опасно»). Переключателем «защита» металлоконструкция опоры заземляется:

- положение переключателя «0» соответствует отсутствию заземления;

- положение переключателя 0,5Ом, 10Ом, 50 Ом соответствует наличию заземлителя с таким сопротивлением току растекания.

 Заземление опоры снижает опасность поражения. Действие заземляющего устройства наблюдается на мнемопанели и на измерительных приборах.