Дипломный проект - Модернизация телефонной сети г. Тараз (1-этап) - файл n5.doc

Дипломный проект - Модернизация телефонной сети г. Тараз (1-этап)
скачать (816.9 kb.)
Доступные файлы (13):
n1.doc434kb.31.05.2003 15:39скачать
n2.doc732kb.18.06.2003 21:12скачать
n3.doc1149kb.19.06.2003 17:27скачать
n4.doc21kb.20.11.2009 21:59скачать
n5.doc381kb.18.06.2003 23:17скачать
n6.doc36kb.06.06.2003 02:04скачать
n7.doc98kb.05.06.2003 21:35скачать
n8.doc91kb.06.02.2007 04:12скачать
n9.doc119kb.06.02.2007 04:11скачать
n10.doc234kb.03.06.2003 15:04скачать
n11.doc239kb.06.02.2007 04:13скачать
n12.doc226kb.06.02.2007 04:08скачать
n13.doc84kb.06.02.2007 04:00скачать

n5.doc


5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

5.1 Защита от лазерного излучения


Передача информации по волоконно-оптическим линиям связи осуществляется с помощью световых импульсов. Источником или передатчиком этих импульсов является оптический квантовый генератор или лазер.

В данном проекте применяются одномодовые лазеры с распределенной положительной обратной связью (РОС), которые выпускаются японской фирмой NNT. Данный лазер с РОС является источником узконаправленного монохроматического излучения в инфракрасной области спектра. Лазеры с РОС разработаны для волоконно-оптических систем передач в качестве источника излучения.

Лазеры с РОС являются полупроводниковыми приборами с импульсными методами возбуждения, т.е. ток накачки носит импульсный характер. Данные лазеры предназначены только для специального применения, т.к. являются чувствительными к вибрациям. Повышенная вибрация приводит к сокращению срока службы. Для нормальной работы таких лазеров достаточно естественной системы охлаждения (таблица 5.1).

Основным элементом лазера является активная среда, в которой генерируется световое излучение. Далее излучение поступает в волоконно-оптический кабель, по которому передается излучение. Светозащитный кожух предназначен для поглощения отраженного излучения на границе: активная среда – торец волоконно-оптического световода. С помощью кабеля накачки к активной среде подводится ток накачки.

При воздействии лазерного излучения на организм человека могут проявляться следующие явления:


Таблица 5.1- Краткая характеристика лазера с РОС

Параметр

Значение

Длина волны, х10-6 м.

1,55

Мощность излучения, х10-3 Вт

2 – 4

Долговечность активного элемента, час.

106

Интервал рабочих температур, С0.

+5 - +55

Габаритные размеры, мм.

60х10х10

Потребляемая мощность, мВт

2


количество тепла, которое может привести к процессам плавления и испарения вещества);

- ионизация вещества, поляризация молекул, резонансные эффекты, вызванные наличием высокого градиента электрического поля;

- образование ударных волн;

- выцветание некоторых красителей.

Выделяют два биологических эффекта воздействия лазерного излучения на органы человека: первичный и вторичный. При первичном эффекте наблюдаются изменения в непосредственно облучаемых тканях организма: от легкого ожога до поверхностного обугливания. Особенно чувствительны родинки, кожа с сильным загаром и глаза. При повреждении внутренних тканей и органов происходят отеки, кровоизлияния, свертывание и распад крови. При попадании луча в глаз, лучи преломляются в оптической системе глаза и фокусируются на сетчатке, где будет сконцентрирована наибольшая энергия луча. При уровне энергии в 0,001 Дж от лазера, работающего в инфракрасной части спектра, в течение 1 мс повреждается сетчатка глаза и его прозрачная среда. Луч лазера может пройти вдоль зрительной оси глаза, тогда будет повреждена центральная ямка и наступит стойкое нарушение зрения вплоть до слепоты. Для лазеров, работающих в невидимой части спектра, необходимы особые меры безопасности, т.к. можно получить дозу облучения, не зная причин ее возникновения. При вторичных эффектах наблюдаются различные побочные явления.

Для лазеров данного типа интенсивное поглощение излучения наблюдается в молекулах гемоглобина и цитрохомии клеток. Клетки могут мгновенно нагреться, жидкость клеток закипает, резко увеличивается давление жидкости, возникают ударные волны, которые разрывают ткани. Усиление ударной волны вызывается самим импульсом излучения. Воздействие открытого излучения лазера небольшой интенсивности на обслуживающий персонал приводит к: изменениям в центральной нервной системе, эндокринных желез, сердечно-сосудистой системе, повышению утомляемости организма и глаз, колебаниям артериального давления, головным болям, повышенной возбудимости, нарушению сна, потливости.

Меры защиты от лазерного излучения.


Как уже отмечалось выше, лазеры данного типа используют в качестве среды распространения выходного излучения волоконно-оптический кабель (ВОК), который стыкуется вплотную к активной среде лазера. поэтому поражение прямым излучением возможно только в том случае, когда оператор направит включенный лазер непосредственно либо себе в глаз, либо на участки кожи.

Для того, чтобы предотвратить поражение персонала рассеянным или отраженным излучением лазера, активная среда помещена в защитный корпус. Внутренняя поверхность корпуса состоит из материала с высокой степенью поглощения на рабочей длине волны лазера. Так же на случай неплотного контакта ВОК и активной среды предусмотрен изолирующий корпус с высокой степенью поглощения.

Для предотвращения неквалифицированного доступа к лазеру, в аппаратуре предусмотрена обратная связь между передающим и приемным пунктами. В случае пропадания лазера на входных цепях приемного пункта, по тракту, работающему в обратном направлении передается сигнал блокировки лазера передающей стороны. Промежуток между временем пропадания сигнала и отключением лазера составляет порядка 0,0005-0,0009 с.

Так же для предотвращения несанкционированного доступа ко всему оборудованию системы передач, к крышке корпуса, в котором находится оборудование, подключен датчик. При срабатывании датчика включается световая и звуковая сигнализация несанкционированного доступа.

В связи с тем, что лазер с РОС является полупроводниковым прибором малой мощности, особых мер по защите от поражения электрическим током, шума, вредных выделений не требуется. Функции защиты от возможного рентгеновского излучения выполняет корпус, в котором расположено оборудование системы передачи.

5.2 Молниезащита
Комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, оборудования и материалов, сохранности зданий и сооружений от возможных загорании и разрушений, возникающих при воздействии молнии, называется молниезащитой.

Молнией называется разряд атмосферного электричества. При движении облаков в земной атмосфере происходит их электризация. По мере накопления электрических зарядов возрастает разность потенциалов между отдельными частями облаков и между облаками и земной поверхностью. При определенной разности потенциалов происходит электрический пробой атмосферы между облаками или между облаками и землей. При этом в канале воздуха, по которому проходит электрический разряд, резко повышается температура, воздух расширяется и образуется взрывная волна, ощущаемая нами в виде грома. Прямой удар молнии может вызвать загорание зданий и сооружений. Помимо этого атмосферное электричество может индуцировать на наземных предметах опасные электрические потенциалы, вызывающие искрение между отдельными электропроводными элементами конструкций и оборудования, что создает опасность их возгорания. Кроме того, при прохождении молнии возможно проникновение высоких электрических потенциалов в здания и сооружения по вынесенным электропроводным коммуникациям, т.е. трубопроводам, кабелям с металлическим покрытием и т.п.

Молниезащитные мероприятия очень разнообразны и осуществляются в зависимости от грозовой деятельности в месте расположения объекта, его пожаро- и взрывоопасности, конструктивных особенностей и назначения.

Защита радиообъекта от прямых ударов молнии осуществляется молниеотводами, состоящими из молниеприемников, токоотводов и заземлителей защиты.

Стержневой (реверторный) молниеотвод может быть одиночным, состоящим из одного стержня; двойным - из двух отдельных стержней и многократным - из трех и более отдельных стержней, образующих общую зону защиты.

Тросовый молниеотвод может быть одиночным, состоящим из одного троса (антенны), закрепленного на двух опорах. по каждой из которой прокладывается токоотвод, присоединенный к отдельному заземлителю и основания, и двойным, состоящим из двух одиночных тросовых молниеотводов одинаковой высоты, расположенных параллельно и действующих совместно и образующих общую зону защиты.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой Н<60 м представляет собой конус с основанием или границей зоны защиты на уровне земли в виде окружности радиусом R=1,5Н. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого объекта - это окружность, радиусом rx. Для объектов высотой hx=2/3Н защитная зона в целом представляет собой конус, высотой h=0,8 Н с радиусом основания r=1,5Н.

Радиус зоны защиты на высоте hx определяется по эмпирическим формулам:

rx=1,5(H-1,25hx) при 0 hx (2/3)H (5.1)

rx=0,75(H-hx) при (2/3)H x < H (5.2)

H=50м

R=1,5H; R=1,5·50= 75м

hx =2/3H; hx =2/3·50=33,3м

h =0,8H; h =0,8·50=40м

r=1,5H; r=1,5·50= 75м

Радиус зоны:

rх=1,5·(50-1,25·33,3)=12,6 при 0 hx (2/3)H (5.3)

rх=0,75·(50-33,3)=12,525 при (2/3)H x < H (5.4)

Для стержневых молниеотводов высотой 60-100 м. зона защиты имеет такую же форм, как и зона защиты одиночного стрежневого молниеотвода высотой до 60 м, но в ней основанием конуса принимается окружность радиусом r=90 м. Радиус защиты rх определяется по эмпирическим формулам:

rх=90·(1-1,25 hx /H) при 0 hx (2/3)H (5.5)

rх=45·(1- hx /H) при (2/3)H hx 100 (5.6)

Н=70м;

r=90м;

R=1,5H; R=1,5·70= 105м

hx =2/3H; hx =46,6м

rх=90·(1-1,25 46,6 /70) при 0 hx (2/3)H (5.7)

rх=15,3м

rх=45·(1- 46,6 /70) при (2/3)H hx 100 (5.8)

rх=13,5м.

Высота зоны защиты двойного стержневого молниеотвода определяется по формулам:

(5.9)

где а- расстояние между молниеотводами.

При а>5Н совместное защитное действие молниеотводов нарушается и они рассматриваются как одиночные.

а=300м.



Зона защиты одиночного тросового (антенного) молниеотвода высотой Н 60 м, представляет собой трехгранную призму с прямоугольником в основании. Расстояние между опорами зависит от их конструкции. Высота опор слагается из расчетной высоты молниеотвода и принятой высоты провеса троса.

Трос (антенну) удаляют от защищаемого объекта на расстояние не менее 3м. Это расстояние S определяем по формуле:

S=0,1 (lр/2+l2); (5.10)

где lр -горизонтальная длина троса (антенны) , м;

l2- длина вертикальных токоотводов, м;

lр = 50м;

l2= 20м;

S=0,1(50/2+20)=4,5 м.

Молниезащите подлежат опоры воздушных линий связи и радиотрансляционных сетей, антенно-мачтовые сооружения, состоящие из антенных опор, антенн и фидерных линий, включая вводы их в технические здания.

Защита антенно-мачтовых сооружений от прямых ударов молний осуществляется путем заземления антенных опор и антенно-фидерных устройств. Антенны и ридеры заземляются в точке, имеющей нулевой потенциал по напряжению высокой частоты (во избежание влияния заземления на режим работы антенного устройства). Если технология работы антенно-фидерных устройств не допускает их заземления, то на входе антенны и вводе ее фидеров в техническое здание необходимо установить грозоразрядники, не влияющие на работу аппаратуры и антенно-фидерных устройств. Воздушный зазор грозоразрядника рассчитывается на 1,3 пикового амплитудного напряжения в месте установки грозоразрядника. Грозоразрядники нужно устанавливать у ввода ридера в техническое здание на наружной стене. Они заземляются путем присоединения к заземлителю. Дроссели для стекания зарядов заземляются присоединением к заземлителю. Молниезащита зданий и сооружений стационарных радиообъектов и радиоустановок (передающих и приемных радиостанций, земных станций спутников связи, радиорелейных станций, и др.) осуществляется на основе положений “Инструкции по проектированию молниезащиты радиообъектов” Министерства транспорта и коммуникаций.

Молниезащита энергетических сооружений радиообъектов (подстанции, электростанции, линий электропередач, распределительных устройств) выполняются в соответствии с действующими Правилами устройства электроустановок.

Для защиты от электростатической индукции все электропроводные части оборудования связи подключаются к специальному металлическому контуру, соединенному с заземлителями. Если оборудование подключено к защитному заземлителю, то молниезащитный контур не прокладывается.

Для защиты от электромагнитной индукции в местах сближения оболочек кабелей, трубопроводов и т.п. устанавливают сварные металлические перемычки, исключающие образование незамкнутых контуров. Для защиты зданий и сооружений связи от распространения возможных высоких электрических потенциалов через линии связи или другие коммуникации, их электропроводные части перед вводом в здание подсоединяются к защитному заземлению электрооборудования.

5.3 Расчет расхода воздуха на вентиляцию

Вентиляция является важнейшим средством, обеспечивающим нормальные санитарно-гигиенические условия в производственных помещениях. Она служит для удаления пыли, газов, паров, избытков тепла из производственных помещений.

Расчет вентиляции сводится к определению расхода воздуха на вентиляцию и производится по следующим формулам:

L = (3,6*Qизб)/a*(tyx – tnp)*Y, (5.11)

где L - расход воздуха на вентиляцию для помещения с избытками тепла;

Оизб - избыток тепла в помещение;

а - теплоемкость сухого воздуха;

tyx - температура уходящего воздуха;

tnp - температура приточного воздуха;

Y - плотность воздуха

Для расчета вентиляции необходимо определить составляющие формулы (5.11). Избыток тепла в помещение рассчитывается следующим образом:

Оизб = Оприх - Qyx, (5.12)

где Оприх - тепло приходящего воздуха;

Qyx - тепло уходящего воздуха

Тепло приходящего воздуха рассчитывается по формуле, имеющей вид:

Оприх = Q1+Q2 + Q3-FQ4 + Q5, (5.13)

где Q1 - теплоотдача от установок;

Q2 - теплоотдача электрооборудования;

Q3 - теплоотдача от освещения;

Q4 - теплоотдача от людей;

Q5 - теплоотдача солнечной радиации

В свою очередь определим формулы, по которым рассчитываются Q2, Q3, Q4, Q5:

Q2 = 1*2*3*4*Рном, (5.14)

где 1– коэффициент использования установочной мощности;

2 – коэффициент загрузки;

3 – коэффициент одновременности использования оборудования;

4 – коэффициент ассимиляции тепла;

Рном - номинальная мощность оборудования:

Q3 = 0,8 Росв, (5.15)

где 0,8 - нормативный коэффициент;

Росв - суммарная освещенность

Q4=n*q, (5.16)

где n - количество работников в помещение;

q - теплопотери одного человека.

Q5 = m*F*k*qe, (5.17)

где m - количество окон;

F - площадь 1 окна;

k - поправочный коэффициент;

qe - теплоотдача через 1 кв.м окна

Кратность воздухообмена показывает, сколько раз в течении часа обновится весь воздух в помещении, и исчисляется по формуле:

K = L/V, (5.18)

где L - расход воздуха на вентиляцию;

V - объем помещения

Определим количество воздуха, которое необходимо вводить в линейно-аппаратный цех ГЦТ для удаления избытков тепла по вышеприведенным формулам.

Линейно-аппаратный цех ГЦТ имеет размер10400 куб.м. Общее количество окон - 12. Площадь одного окна составляет 5,1 кв.м.

Номинальная мощность оборудования составляет 370 кВт, а суммарная освещенность равна 240 кВт.

Рассчитаем тепло приходящего воздуха по формуле (5.13), но прежде исчислим ее составляющие по формулам (5.14),(5.15),(5.16),(5.17). Тепло от установок Q1 принимаем за ноль. Далее определяем тепло электрооборудования Q2, при этом коэффициент использования установочной мощности 1 составляет 0,7.. .0,9; коэффициент загрузки 2 — 0,5... 0,8; коэффициент одновременности работы оборудования 3 приравнивается к 0,5... 1; коэффициент ассимиляции тепла 4 – 0,65...1.

Q2 = 0,8 * 0,8 * 0,9 * 0,7 * 370 = 149184 Вт

Для определения тепла от освещения воспользуемся формулой (5.15):

Q3 = 0,8* 240 =192000 Вт

При определение тепла от работников Q4 нужно заметить, что в помещении работает 10 человек, а теплопотери одного человека определяются в интервале 80... 116 ват (419 кДж). По формуле (5.16) исчисляем тепло от работников:

Q4 = 10* 116 =1160 Вт/чел

При расчете солнечной радиации необходимо отметить, что поправочный коэффициент k для окон с двойным стеклом, а в окна помещения линейно-аппаратного цеха ГЦТ вставлены именно двойные стекла, приравнивается к 0,6; теплопоступление через 1 кв.м окна составляет 224 Вт/кв.м.

Q5 = 12 * 5,1 * 224 * 0,6 = 8224,28 Вт

После расчета составляющих формулы (5.13), произведем расчет Оприх:

Оприх = 149184 + 192000 + 1160 + 8224,28 - 350528,28 Вт

Для дальнейшего расчета расхода воздуха на вентиляцию для помещений с избытками тепла необходимо заметить, что Qyx приравнивается к 0, температура уходящего воздуха - к 30 градусам, температура приточного воздуха равна 22 градуса, теплоемкость сухого воздуха - 1, плотность воздуха составляет 1,14 кг/куб.м.

Рассчитаем расход воздуха на вентиляцию в линейно-аппаратном цехе ГЦТ по формуле (5.11):

L = (3,6 * 350,5) / (1 * (30 - 22) * 1,14) = 138,5 * 103 куб,м/час

Кратность воздухообмена определим по формуле (5.18), но прежде отметим, что объем помещения линейно-аппаратного цеха равен 10400 куб.м.

К = 138,5 * 103 /10400 = 13,31 куб.м /час

Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации