Розрахунок захисного заземлення

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 6Следующая ⇒

8 Розрахунок звукоізоляції

Розрахунок звукоізоляції для одношарової плоскої перегородки. Таку перегородку під час розрахунку звукоізоляції приймають за одну тонку пластину, що шарнірно обперта по контуру і здійснює лише згинальні коливання. Кожна пластина має нескінченну кількість частот власних коливань. В частотній характеристиці звукоізоляції R такої перегородки (рисунок 1 а) можна виділити декілька ділянок, на яких звукоізоляція підкоряється певним закономірностям.

На ділянках резонансних частот, що знаходяться, як правило, в низькочастотному діапазоні (до 20 – 45 Гц), звукоізоляція залежить від внутрішнього тертя в матеріалі перегородки. Оскільки цей діапазон знаходиться нижче нормованих частот, то зазвичай, в розрахунках звукоізоляції він не враховується. На частотах вище перших двох-трьох резонансних частот звукоізоляція підкоряється так званому закону маси, коли звукоізоляція R залежить тільки від поверхневої густини m_n, кг/м² (маса в кг 1 м² перегородки) та частоти звуку f, Гц ( зі збільшенням m_n або f в два рази звукоізоляція зростає на 6 дБ)

R = 201g(m_n ×f) – 47,5

Рисунок 1 – Номограма для визначення граничної частоти (а) і частотної характеристика ізоляції повітряного шуму одношаровою плоскою перегородкою (б):
1 –цегла; 2 – гіпс; 3 – бетон, залізобетон; 4 – алюміній, сталь, скло

Починаючи з частоти 0,5 fгp звукоізоляція починає зменшуватись, досягаючи мінімальних значень на частоті f = fгp. На частотах f > fгp звукоізоляція залежить від циліндричної твердості перегородки, поверхневої густини і внутрішнього тертя; зростання звукоізоляції складає 7,5 дБ на октаву.

В ході проектування одношарових огороджень необхідно враховувати зазначені вище особливості звукоізоляції, звертаючи особливу увагу на відсутність збігу максимуму шуму, що ізолюється з частотою fгp. Є можливість зміни граничної частоти перегородки, що має постійну поверхневу густину за рахунок збільшення або зменшення циліндричної твердості. Варто також зазначити, що підсилення тонких перегородок (металевих і т.д.) ребрами твердості призводить до зниження звукоізоляції.

В інженерних розрахунках частотну характеристику ізоляції повітряного шуму для таких перегородок з бетону, залізобетону, цегли, керамічних блоків і тому подібних матеріалів з поверхневою густиною 100 – 1000 кг/м2 визначають в послідовності, що наводиться нижче.

1. Знаходять поверхневу густину перегородки m_п для обраного матеріалу, знаючи густину ρ, кг/м3, і товщину перегородки h, м, за формулою:

mп = ρ× h;

2. Будують частотну характеристику звукоізоляції (рисунок 3 а), що складається із трьох прямолінійних ділянок АВ, ВС, і CD. По осі абсцис в логарифмічному масштабі відкладають стандартні середньогеометричні частоти октавних смуг, f /fгp ,Гц, а по осі ординат – значення звукоізоляції R, дБ. Координати точки В (f_В і R_B) знаходять за графіками рисунка 3 в, в залежності від поверхневої густини перегородка і його товщини h. Потім із точки В вліво проводять горизонтальний відрізок АВ, а вправо від точки В – відрізок ВС під нахилом 7,5 дБ на октаву до точки С з ординатою R_С = 60 дБ (рисунок 3 а). Із точки С вправо проводять горизонтальний відрізок CD. Для прикладу на рисунку 3 а показана частотна характеристика ізоляції повітряного шуму бетонною перегородкою товщиною h = 0,1 м і поверхневою густиною m_п = 220 кг/м2 (ρ = 2200 кг/м3).

Рисунок 3 – Розрахункова частотна характеристика ізоляції повітряного шуму одношаровою плоскою перегородкою із будівельних матеріалів (а), із металу і скла (б) і графіки для визначення координат точки В (в)
1– ρ≥ 1800 кг/м3; 2 – ρ = 1600; 3 – ρ = 1400; 4 – ρ ≤ 1200 кг/м33. Знаходять значення звукоізоляції на стандартних частотах за точками перетину лінією ABCD відповідних ординат. Для наведеного прикладу звукоізоляція на частоті 63 Гц – 35 дБ; 125 Гц – 35 дБ; 250 Гц – 43 дБ; 500 Гц – 51 дБ; 1000 Гц – 58 дБ; 2000÷8000 Гц складе 60 дБ.

Частотну характеристику ізоляції повітряного шуму плоскими перегородкам з металу, скла та інших подібних матеріалів також визначають графічним методом, зображуючи її у вигляді ламаної лінії ABCD (рисунок 3 б). Координати точок В і С знаходять за таблицею 3. Нахил відрізка ВА приймають за 5 дБ на октаву для конструкцій з органічного і силікатного скла та 4 дБ на октаву – для інших матеріалів. Нахил відрізка CD дорівнює 8 дБ на октаву.

Таблиця 14 – Координати точок В іС

Матеріал

fВ

fС

RВ

RС

Сталь

6000/ h

12000/ h

Алюмінієві сплави

6000/ h

12000/ h

Силікатне скло

6000/ h

12000/ h

Органічне скло

17000/ h

34000/ h

Асбоцементні листи

11000/ h

22000/ h

Примітка : f_С = 2 f_В

Загальні вимоги електробезпеки повинні відповідати ГОСТу-12.1.030-81 ССБТ. Для захисту від уражень електричним струмом використовують захисне заземлення. Воно повинно захищати людей від уражень електричним струмом у випадку дотику до металевих неструмопровідних частин, які можуть опинитись під напругою внаслідок пошкодження ізоляції, це досягається з’єднанням металевих частин електроустановок з землею, або її еквівалентом.

Згідно з класифікацією приміщень за ступенем небезпеки ураження електричним струмом (ПУЕ 1.1.6.), приміщення в якому проводяться всі роботи відноситься до першого класу (без підвищеної небезпеки). Під час роботи використовуються електроустановки з напругою живлення 36 В, 220 В, та 360 В. Опір контура заземлення повинен мати не більше 4 Ом.

Розрахунок проводять за допомогою методу коефіцієнта використання (екранування) електродів. Коефіцієнт використання групового заземлювача η – це відношення діючої провідності цього заземлювача до найбільш можливої його провідності за нескінченно великих відстаней між його електродами.

Коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів ηв в залежності від розміщення заземлювачів та їх кількості знаходиться в межах 0,4…0,99. Взаємну екрануючу дію горизонтального заземлювача (з’єднувальної смуги) враховують за допомогою коефіцієнта використання горизонтального заземлювача ηг.

Послідовність розрахунку.

1. Визначається необхідний опір штучних заземлювачів Rшт.з.:

                                                                 (1.24)

де Rпр.з. – опір природних заземлювачів; Rд – допустимий опір заземлення (таблиця 9). Якщо природні заземлювачі відсутні, то Rшт.з.=Rд.

Таблиця 15 – Допустимі значення опорів Rд заземлювальних пристроїв в електроустановках

Характеристика електроустановок

Rд, Ом

Електроустановки напругою до 1000 В

– за потужності генераторів та трансформаторів більше 100 кВт

– за потужності генераторів та трансформаторів 100 кВт і менше

2. Опір заземлення в значній мірі залежить від питомого опору ґрунту ρ, Омм. Питомий опір ґрунту залежить від характеру ґрунту, а також від пори року. Найбільшу величину він має в холодний період у північних районах при промерзанні ґрунту або в теплий період в південних районах, коли ґрунт найбільш сухий. За таблицею 13 визначається приблизне значення питомого опору ґрунту ρ.

Таблиця 16 – приблизні значення питомих електричних опорів різних ґрунтів, Омм

Тип ґрунту

Питомий опір ґрунту*, Омм

Межі коливань,

Рекомендоване значення для розрахунків

Глина (г)

8–70

Суглинок (с)

40–150

Чорнозем (ч)

9–53

Садова земля (с.з)

30–60

Примітки:

1. Питомий електричний опір ґрунту є опір куба ґрунту з ребром 1 м.

2. У випадку малого відсотка вмісту вологи в ґрунті можливі більші значення опорів.

3.Питомі опори ґрунтів коливаються протягом року, що враховують при розрахунках введенням так званих сезонних коефіцієнтів опору ґрунту.

Таблиця 17 – Коефіцієнти сезонності ψ для однорідної землі при вимірюванні її опору

Кліматична зона

Вологість землі при вимірюванні

підвищена

нормальна

мала

підвищена

нормальна

мала

ψв для вертикального електрода довжиною lВ=3 м

ψг для горизонтального електрода довжиною lг=10 м

І

II

III

IV

1,9

1,7

1,5

1,3

1,7

1,5

1,3

1,1

1,5

1,3

1,2

1,0

9,3

5,9

4,0

2,5

5,5

3,5

2,5

1,5

4,1

2,5

2,0

1,1

ψв для вертикального електрода довжиною lВ=5 м

ψг для горизонтального електрода довжиною lг50 м

І

II

III

IV

1,5

1,4

1,3

1,2

1,4

1,3

1,2

1,1

1,3

1,2

1.1

1,0

7,2

4,8

3,2

2,2

4,5

3,0

2,0

1,4

3,6

2,4

1,6

1,12

3. Розрахунковий питомий опір ґрунту, ρрозр, Омм, визначається за формулою

,                                                                               (1.25)

де ψ – коефіцієнт сезонності (таблиця 14); ρ – табличне значення питомого опору ґрунту, Омм (таблиця 13).

За таблицею 14 вибирають значення коефіцієнтів сезонності для вертикальних заземлювачів ψв, та горизонтальних ψг відповідно до кліматичної зони.

Враховуючи питомий опір ґрунту ρ та коефіцієнти сезонності ψв і ψг визначається розрахунковий питомий опір ґрунту відповідно для вертикальних заземлювачів ρрозр.в, і горизонтальних ρрозр.г, Омм

4. Розраховується опір розтікання струму вертикального заземлювача Rв, Ом, за формулою:

,                                                              (1.26)

де lв – довжина вертикального заземлювача; d – діаметр стержня, d = 0,05 м; t – відстань від поверхні землі до середини заземлювача (рисунок 8), яка визначається за формулою:

                                                                             (1.27)

де hв – глибина закладання заземлювачів (прийняти за 0,8 м).

5. Визначається теоретична кількість вертикальних заземлювачів n, штук, без урахування коефіцієнта використання ηв,:

.                                                                                    (1.28)

Відповідно до розрахованого значення n за таблицею 15 визначається коефіцієнт використання вертикальних заземлювачів ηв.

Таблиця 18 – Коефіцієнт η_в. використання вертикальних електродів групового заземлювача без врахування впливу з’єднувальної стрічки*

Кількість заземлювачів

Заземлювачі розташовані в ряд

0,85

0,73

0,65

0,59

0,48

–

–

–

Заземлювачі розташовані по контуру

–

0,69

0,61

0,57

0,47

0,41

0,39

0,36

*Примітка: в таблиці наведені значення ηв для відношення відстаней між електродами до їх довжини, що дорівнює одиниці (LB/lB = 1)

1 – заземлювач; 2 – з’єднувальна стрічка; hВ – глибина закладання вертикальних заземлювачів; L – відстань між заземлювачами; t – відстань від середини заземлювача до поверхні ґрунту; l – довжина заземлювача; bC – ширина стрічки

Рисунок 8 – Схема позначення розмірів для розрахунку захисного заземлення

6. Визначається необхідна кількість вертикальних заземлювачів з урахуванням коефіцієнта використання, nв, шт:

.                                                                                   (1.29)

7. Визначається довжина з’єднувальної стрічки горизонтального заземлювача lC, м:

,                                                                               (1.30)

де Lв – відстань між вертикальними заземлювачами, (прийняти за Lв = 3м); nв – необхідна кількість вертикальних заземлювачів.

8. Визначається опір розтіканню струму горизонтального заземлювача (з’єднувальної стрічки) Rг, Ом:

,                                                                               (1.31)

де d – еквівалентний діаметр смуги шириною b, d =0,95b, b = 0,15 м.

9. За таблицею 16 визначається коефіцієнт використання горизонтального заземлювача ηг. відповідно до необхідної кількості вертикальних заземлювачів nв.

Таблиця 19 – Коефіцієнт використання з'єднувальної смуги η_с*

Кількість заземлювачів

Заземлювачі розташовані в ряд

0,85

0,77

0,72

0,62

0,42

–

–

–

Заземлювачі розташовані по контуру

–

0,45

0,40

0,34

0,27

0,22

0,2

0,19

*Примітка: в таблиці наведені значення η_в для відношення відстаней між електродами до їх довжини, що дорівнює одиниці (L_B/l_B = 1)

10. Розраховується результуючий опір заземлювального електроду з урахуванням з’єднувальної смуги:

                                               (1.32)

11. Складається схема захисного заземлення .

Познавательные статьи:



Как правильно слушать собеседника

Типичные ошибки при выполнении бросков в баскетболе

Принятие христианства на Руси и его значение

Средства массовой информации США