Методички / ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №10 Э - ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЧАСТОТЫ
.pdfФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ ордена Трудового Красного Знамени
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Московский технический университет связи и информатики»
___________________________________________________________
Кафедра экологии, безопасности жизнедеятельности и электропитания
Курбатов В.А.
Лабораторная работа №10
ИССЛЕДОВАНИЕНАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВБЛИЗИ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ (ВЛЭП)
по курсу
ИНФОРМАЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ
Учебно-методическое пособие
Для студентов направлений: 11.03.02; 09.03.02; 15.03.04; 27.03.04; 09.03.03
Москва 2019
Курбатов В.А.
Лабораторная работа №10
ИССЛЕДОВАНИЕНАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВБЛИЗИ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧ (ВЛЭП)
по курсу
ИНФОРМАЦИОННАЯ ЭКОЛОГИЯ
Учебно-методическое пособие
Для студентов направлений: 11.03.02; 09.03.02; 15.03.04; 27.03.04; 09.03.03
Для студентов направлений:
11.03.02; 09.03.02; 15.03.04; 27.03.04; 09.03.03
Издание утверждено на заседании кафедры ЭБЖиЭ.
Протокол № 12 от 13.06. 2019 г.
Издание утверждено советом факультета ИТ. Протокол № 11 от 25.06.2019 г.
Рецензент: Шарофутдинов Р.М.., к.т.н., доцент
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Сформировать у обучающихся способность ориентироваться при работе с электромагнитными полями промышленной частоты. Т.к. эффект воздействия электромагнитного поля на биологический объект принято оценивать количеством электромагнитной энергии, поглощаемой этим объектом при нахождении его в поле.
1.В работе рассчитывается напряженность электрического поля, промышленной частоты, создаваемого трехфазной ВЛЭП с горизонтальным расположением проводов в соответствии с вариантом.
Исходя из параметров сети представленных ниже: (рис. 1). Номинальное фазное напряжение ВЛЭП - Uф.
Длина пролета линии - L.
Расстояние между проводами трехфазной ВЛЭП -d. Высота крепления провода - Н.
Высота провиса провода – H0
Стрела провеса - = Н – Н0. Радиус провода ВЛЭП – r.
2.На стенде (Приложение №1) подставить значения в соответствии с вариантом.
3.Сравнить полученные значения (расчётные и полученные со стенда). Сделать выводы
В работе необходимо рассчитать:
1.Напряженность электрического поля Е в точке, удаленной от ближайшей опоры на расстояние - X, от оси ВЛЭП - на расстояние х, от поверхности земли по вертикали - h (рис. 1).
2.Построить график зависимости напряженности электрического поля от заданных в Вашем варианте величин Х, х, h, с шагом 2 метра до хn = х + 8.
3.Построить график зависимости Е(h) от той же начальной точки X, х, h, с шагом I метр до hn = h + 4.
1.Высоту размещения провода Нпр на расстоянии X от опоры определяем по формуле:
Нпр = Н – (4 X/ L) (1 – X/ L),
Искомая напряженность электрического поля, В/м, трехфазной воздушной линии электропередачи с горизонтальным расположением проводов определяется из формулы:
|
|
|
|
E C U |
ф |
/ 4 |
|
|
|
|
2k1 k3 k5 2 3 k3 k5 2 2k 2 k 4 k6 2 k 4 k6 2
Коэффициенты к имеют следующие значения:
k1 |
= (x + d)/mА2 – (x + d)/nА |
2; |
k2 |
= (Hпр – h)/mА2 + (Hпр + h)/nА2; |
||
k3 |
= x/mВ |
2 – x/nВ2; |
|
k4 |
= (Hпр – h)/mВ2 |
+ (Hпр + h)/nВ2; |
k5 |
= (x – d)/mС2 – (x – d)/nС2; |
k6 |
= (Hпр – h)/mС2 |
+ (Hпр + h)/nС2; |
||
= 3,14; |
- диэлектрическая постоянная, = 8,85 10 -12 ф/м. |
|||||
Отрезки mА, mВ, mС, nА, nВ, nС – являются гипотенузами соответствующих прямоугольных треугольников (см. рис. 10.2) и определяются следующими уравнениями:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
mА x d 2 Hпр h 2 |
nА x d 2 Hпр h 2 |
|||||||
|
|
|
nВ |
|
|
|
|
|
mВ |
x2 Hпр h 2 |
x2 Hпр h 2 |
||||||
|
|
nС |
|
|
||||
mС |
x d 2 Hпр h 2 |
x d 2 Hпр h 2 |
||||||
Емкость фазы относительно земли (пренебрегая влиянием земли) определяем по формуле:
С = 2 / ln(d3
2 / r ),
Далее, принимая х равным х+2; х+4; х+6; х+8, находим Е для каждого из этих значений. Строим график зависимости Е(х).
Принимая hравным h+1; h+2; h+3; h+4, вычисляем Е для каждого значения. Строим график зависимости Е(h).
Полученные результаты необходимо сравнить с допустимыми санитарными нормами. Напряженность электрического поля не должна превышать 5000 В/м.
По окончании расчета сделать выводы и ответить на контрольные вопросы.
Таблица 10.1
|
|
|
Варианты к выполнению расчета |
|
|
|
||||
Параметр |
|
|
Последняя цифра номера студенческого билета |
|
||||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
Uф, кВ |
450 |
500 |
550 |
600 |
650 |
600 |
550 |
500 |
450 |
500 |
L, м |
100 |
120 |
140 |
80 |
70 |
90 |
100 |
120 |
130 |
100 |
H, м |
20 |
25 |
30 |
35 |
35 |
30 |
25 |
20 |
20 |
30 |
H0, м |
16 |
20 |
25 |
28 |
30 |
22 |
18 |
15 |
16 |
22 |
d, м |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
r, м |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,05 |
0,04 |
0,03 |
0,02 |
0,02 |
X, м |
240 |
30 |
40 |
30 |
20 |
40 |
50 |
40 |
30 |
25 |
x, м |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
20 |
28 |
26 |
25 |
23 |
h, м |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
1 |
2 |
3 |
4 |
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.Биологическое действие электромагнитного поля.
2.Особенность оценки негативности воздействия электромагнитных полей промышленной частоты на биологические объекты.
3.Как нормируется воздействие электромагнитного поля на человека?
4.Механизм биологического действия электрического поля.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Курбатов В.А. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций для бакалавров. Учебное пособие. – М.: МТУСИ, 2019 г., 59 с., ЭБС МТУСИ.
2.Рысин Ю.С. Безопасность жизнедеятельности. Требования безопасности при обслуживании линейно-кабельных сооружений связи [Электронный ресурс]:
учебное пособие/ Рысин Ю.С., Сланов А.К., Яблочников С.Л.— Электрон. текстовые данные.— Саратов: Ай Пи Эр Медиа, 2019.— 66 c.— Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/78606.html.— ЭБС «IPRbooks»
3.Рысин Ю.С. Безопасность жизнедеятельности [Электронный ресурс] : учебное пособие / Ю.С. Рысин, А.К. Сланов. — Электрон. текстовые данные. — М. : Московский технический университет связи и информатики, 2016. — 67 c. — 2227-8397. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/61468.html/
4.Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, Москва,
ИД Энергия, 2013, http:// iprbookshop.ru /22732