Зануление
Задание
Помещение вычислительного центра размерами 9 на 7 м, высотой 4 м оснащено 10 персональными компьютерами, работает 10 человек. Вредный производственный фактор – повышенное значение напряжения в сети.
1. Разработать систему человек «Человек-Машина-Среда».
2. Выполнить расчёт повторного заземления нулевого провода либо расчёт зануления. Рассчитать при этом сечение провода.
3. Показать правильное размещение рабочих мест.
напряжение повышенный зануление провод
Построение системы Ч-М-С для вычислительного центра
На рис. 1 представлена схема системы Ч-М-С вычислительного центра.
Рис. 1 – Схема системы Ч-М-С вычислительного центра
Обозначения на схеме приведены ниже:
Ч1 – человек выполняющий целенаправленные действия по управлению машиной в процессе труда;
Ч2 – человек влияющий в процессе труда на окружающую среду;
Ч3 – человек с точки зрения физиологического процесса под влиянием окружающей среды и трудового процесса (тепло- и влагоотделение, потребление кислорода);
М1 – компьютер, выполняющий основную технологическую функцию;
М2 – влияние компьютера на окружающую среду и человека;
М3 – защитные свойства компьютера, включает элемент функции аварийной защиты;
ОС – окружающая среда;
ПР – предмет работы.
В табл. 1 представлены описания связей в системе на рис. 1.
Табл. 1 – Перечень связей в системе Ч-М-С
| Направление связи | Описание |
| Ч1-М1 | Влияние человека на машину (ЭВМ) |
| М1-Ч1 | Влияние машины на человека |
| Ч2-ОС | Влияние человека на окружающую среду |
| ОС-Ч3 | Влияние окружающей среды на состояние человека |
| ОС-М1 | Влияние окружающей среды на ЭВМ |
| ОС-М3 | Снятие параметров окружающей среды |
| ПР-Ч3 | Влияние работы на человека |
| М1-ПР | Влияние ЭВМ на предмет работы |
| ПР-М1 | Получение результатов работы |
| ЧЕЛОВЕК1-ЧЕЛОВЕК2-… – ЧЕЛОВЕК10 | Влияние людей друг на друга |
| Ч1-М3 | Снятие показаний окружающей среды |
| ПР-Ч1 | Влияние П.Р. на действия человека |
| М2-ОС | Влияние ЭВМ на окружающую среду |
Расчёт зануления
Зануление – преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводящнх частей, которые могут оказаться под напряжением.
Нулевой защитный проводник – проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока или ее эквивалентом.
При расчёте зануления необходимо найти площадь сечения проводника.
Исходными данными для расчёта являются следующие:
· Расстояние до подстанции L=300 м;
· Мощность источника (компьютера) равна 300 Вт;
· Количество источников: 10;
· Вредный фактор – повышенное значение напряжения.
Сопротивление провода можно найти из формулы:
Сопротивление провода можно рассчитать и по другой формуле:
где:
R – сопротивление провода, Ом;
с – удельное сопротивление, Ом · ммІ / м;
L – длина, м;
S – поперечное сечение, ммІ;
Отсюда можно найти площадь сечения проводника, и она равна:
Общая потребляемая мощность при параллельном сопротивлении находится по формуле:
P=P1+P2+ … +Pn
Так как у всех источников одинаковая мощность, то общую мощность можно найти перемножением мощности 1 источника на их количество.
P=n*P1=10*300=3000 Вт
Стандартное напряжение в сети равно 220. Так как в помещение присутствует вредный производственный фактор в виде повышенного значения напряжения, то расчёт зануления нужно также провести для увеличенных значений напряжений в сети. Иногда бывает так, что подается вместо 220 В больше, аж до 380 В. За повышенное значение напряжения возьмём 380 В.
Провода изготовляются из разных материалов, но чаще всего для изготовления проводников используется медь. Удельное сопротивление меди равно
=0,0172*10−6 Ом·м.Теперь можно площадь сечения проводника, необходимого для зануления (U=220 B) и оно равно:
При U=380 B:
Кроме меди часто используется алюминий, железо, другие металлы и их сплавы.
Удельное сопротивление алюминия равно
= 0,0271*10−6 Ом·м.Площадь сечения проводника равна:
При U=380 B:
Удельное сопротивление железа равно
= 0,098 *10−6 Ом·м. 
При U=380 B:
Для других материалов, использующихся для изготовления проводов, расчёты будут такими же.
В итоге, можно сказать, что чем меньше значение удельного сопротивления, тем меньше площадь сечения провода, а значит меньше понадобится материала для изготовления проводника зануления. Также, значение площади сечения будет уменьшаться в случае увеличения напряжения в сети.
План размещения рабочих мест
Площадь, выделенная для одного рабочего места с видеотерминалом или ПК, должна составлять не менее 6 м2, а объем – не менее 20 м3. Площадь, выделенная для одного рабочего места без видеотерминала или ПК, должна составлять не менее 4,5 м2, а объем – не менее 15 м3.
Рабочие места с видеотерминалами относительно световых проемов должны располагаться так, чтобы естественный свет падал со стороны, преимущественно слева.
При расположении рабочих мест с видеотерминалами и ПК необходимо придерживаться следующих требований:
· рабочие места с видеотерминалами и ПЭВМ располагаются на расстоянии не менее 1 м от стен со световыми проемами;
· расстояние между боковыми поверхностями видеотерминалов должно быть не менее 1,2 м;
· расстояние между тыльной поверхностью одного видеотерминала и экраном другого должно быть не менее 2,5 м;
· проход между рядами рабочих мест должен быть не менее 1 м.
Общая площадь помещения равна 7*9=63 м2, а значит есть возможность разместить все 10 рабочих мест. Общий объем помещения равен 63*4=252 м3, что тоже удовлетворяет требованиям.
Учитывая всё выше сказанное, составим план размещения рабочих мест, который показан на рис. 1. Посмотрев на этот рисунок можно увидеть, что указанные выше расстояния не меньше указанных значений, а значит, все требования выполнены.
Рис. 1 – План размещения рабочих мест