Тема: «элктрооттаивание грунта»
1. Методы электрооттаивания грунта.
Оттаивание грунта в строительстве применяется в тех случаях, когда невозможно использовать механизированное оборудование для рыхления мерзлых грунтов (близкое расположение трубопроводов и кабелей) или когда небольшие объемы земляных работ. Классификация способов оттаивания грунтов. Тепловое
1. открытым огнем
2. электрическое размораживание
1) высокочастотное
2) низкочастотное
а) поверхностный способ
б) радиальный
с) эффект нагрева
- электрические тепляки
- ТЭНы-иглы
д) эффект токопроводности
3. химическое размораживание
4. пароводяное
Электрооттаивание – метод непосредственный (электродный) и косвенный. Поверхностное оттаивание грунта рационально применять при глубине промерзания 0,5 - 0,6м. При достаточном количестве эл. энергии мерзлую корку грунта можно оттаивать горизонтальными электродами. Это поверхностный способ оттаивания, при котором тепло распространяется сверху вниз. Электроды, изготовленные из полосовой стали сечением 50 на 5 и длинной 2 - 3 м. укладывают на очищенную от снега поверхность грунта и засыпают слоем 20 - 25см. утрамбованных опилок, смоченных 1 - 2% раствором поваренной соли. При U = 220 В. Расстояние между электродами 40 - 50см. при U = 380 В. 1 = 70 - 80см. Опилки, разогретые током до 80° - 90°С, передают тепло внешним слоям грунта.
Вертикальные стержневые электроды можно использовать для оттаивания грунта сверху вниз, снизу вверх, а также комбинированным способом. При этом способе электроды забивают на всю толщину мерзлого грунта так, чтобы 5-10 см. электродов вошли в незамерзший грунт. Режим прогрева строят также, как и при прогреве полосовыми электродами, причем периоды отключения используют для дополнительного заглубления электродов забивкой. Полное заглубление электродов осуществляется на глубину 1,3 - 1,5 м, поэтому вертикальные электроды применяют при глубине промерзания более 0,7 м. Продолжительность оттаивания током составляет 1,5 - 2 суток, после этого в течение 1-2 суток продолжается постепенное увеличение глубины оттаивания под защитой верхнего опилочного слоя за счет аккумулированного в грунте тепла.
Оттаивание местными тепляками и электроотражателями, проволочными нагревателями.
Местные тепляки представляют собой открытые снизу короба с утепленными стенками, внутри которых размещено нагревательное устройство. В качестве нагревательного элемента часто используют эл. спирали. Отражательные печи отличаются от тепляков формой крышки, представляющей собой обращенное вниз параболическое зеркало, покрытое изнутри отражающим материалом (алюминиевым листом). В фокусе этого зеркала располагается нагревательный элемент.
Трубчатые электронагреватели (ТЭНы).
Этот вид нагревателей относится к электроприборам с помощью которых грунт оттаивает радиально в горизонтальном направлении. Они рассчитаны на напряжение 220 - 380 В, силу тока 5 А. и температуру нагрева 300 - 600 °С. ТЭНы включаются в цепь эл. тока последовательно, опускают в заранее пробуренные шнуры диаметром до 50мм. и располагаются в шахматном порядке на расстоянии 0,5 - 1 < м.
Техника безопасности при эл. оттаивании грунтов.
1. Участок строительной площадки, где производится
электропрогрев или паропрогрев, следует надежно оградить и
установить предупреждающие надписи.
2. Разработка грунта вблизи электро кабелей, находящихся под
напряжением* допускается только под наблюдением работников
электрохозяйств.
3. Вход на площадку, где производится электронагрев грунта при
включенном токе категорически воспрещается. На ней должен
дежурить электромонтер, его снабжают резиновыми перчатками,
сапогами и приборами для измерения напряжения в линии.
Трансформаторы и оборудование должны быть заземлены.
Запрещается производство каких-либо работ в радиусе, равном длине стрелы экскаватора плюс 5м. Выбор, монтаж и эксплуатация оборудования и электроснабжения при электротеплообработке грунта должны производиться согласно правилам устройства электроустановок.
4. Если протяженность грунта большая, то в целях экономии проводов и удобства производства работ рекомендуется разбить на отдельные участки. Электропитание этих участков должно осуществляться от специального распределения щитов, путем разводки проводов, непосредственно к прогреваемому грунту. Необходимо помнить, что применять провода с водонепроницаемой гибкой изоляцией. Разводящие изолированные провода должны подвешиваться на крюках к опалубке прогреваемых конструкций или укладываться на изолирующие прокладки.
ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 1.
1. Что называется электрическим полем?
2. Какими величинами характеризуется электрическое поле?
3. Чем определяется напряженность электрического поля в данной точке?
4. Сформулируйте закон Кулона и напишите формулу закона Кулона.
5. Чем определяется потенциал электрического поля в данной точке? Напишите формулу потенциала.
6. Чему равна разность потенциалов между двумя точками электрического поля?
7. Что называется напряжением между двумя точками электрического поля? В каких единицах измеряется напряжение?
8. В чем основное различие между проводниками и диэлектриками?
9. Какие бывают проводники, и какой электропроводностью они обладают?
10. Что называется конденсатором?
11. Как определяется емкость конденсатора?
12. В каких единицах измеряется емкость конденсатора? Что принято за единицу емкости?
13. Напишите формулу емкости батареи конденсаторов при параллельном соединении конденсаторов.
14. Напишите формулу емкости батареи конденсаторов при
последовательном соединении конденсаторов.
ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 2.
1. В чем различия тока проводимости и тока поляризации?
2. Как объяснить, почему передача, распределение и преобразование энергии в электрической цепи происходит одновременно?
3. Что такое мощность источника? Мощность приемника? В чем сущность баланса мощностей?
4. Какими способами можно изменить ток цепи?
5. Что такое падение напряжения? При каких условиях оно существует?
6. Дать определение электрического сопротивления. От каких факторов оно зависит?
7. Как связаны электрическое сопротивление и проводимость?
8. Дать определение ЭДС.
9. Сформулируйте закон Ома для полной цепи.
10. Как определить ЭДС?
11. Как отыскать последовательно и параллельно соединенные сопротивления в схеме электрической цепи?
12. Какие закономерности характеризуют последовательное соединение сопротивлений, а какие параллельное?
ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 3.
1. Что называется магнитным током, магнитной индукцией?
2. Как определяется направление магнитного поля по правилу правой руки?
3. Что такое МДС? Магнитное напряжение? Как они направлены?
4. В чем сущность магнитоэлектрического способа создания электромагнитных сил?
5. Где можно использовать на практике силовое взаимодействие параллельных проводов с токами?
6. При каких условиях магнитное поле образует в проводнике электрическое поле?
7. Как определить направление ЭДС электромагнитной индукции в прямолинейном проводе и в контуре?
8. В чем сущность явлений самоиндукции и взаимоиндукции?
9. Возникнет ли ЭДС в контуре, если его начать вращать в однородном магнитном поле?
ВОПРОСЫ К ТЕМЕ 4.
1. Что такое мгновенное, амплитудное и действующее значения переменного тока?
2. От каких факторов зависит частота переменного тока?
3. Что такое фаза, начальная фаза, сдвиг фаз?
4. Что называется векторной диаграммой? Какую информацию можно получить из векторной диаграммы?
5. Какие элементы цепи обладают активным сопротивлением, а какие реактивным?
6. От каких факторов зависит реактивное сопротивление?
7. Сравните, как сдвинуты по фазе ток и напряжение в цепях с активным сопротивлением, индуктивностью и емкостью
8. По каким формулам рассчитываются индуктивное и емкостное сопротивления?
9. Дать определение активной и реактивной мощностям. В чем их различие?
10. Как рассчитывается полное сопротивление неразветвленной цепи?
11. В каких единицах измеряется полная, активная и реактивная мощность?
12. Как найти активную мощность через полную и реактивную мощность?
13. Что такое резонанс напряжений? Какими признаками он характеризуется?
14. Как настроить цепь в резонанс напряжений?