Введение к работе
Актуальность темы. Вопросы обеспечения элсктробезопасности имеют большое народнохозяйственное и социальное значение. В сельской местности происходит около 60/i от числа всех электротравм в стране. На систему обеспечения электробезопасности з целом сильное влияние оказывают подсистема стандартов и нормативных документов по электробезопасности и подсистема электрозащитных технических мероприятий.
В условиях города и села в стране действуют единые стандарты и нормативные документы, регламентирующие требования электробезопасности. Одним из наиболее важных стандартов является ГОСТ ±2. І.038-82 "ССБТ. слектробезопасность. Гіредельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов". Для расчета предельно допустимых токов, установленных в.данном стандарте исходя из реакции фибрилляции, при аварийном режиме производственных электроустановок масса тела человека принята равной 50 кг, а при аварийном режиме бытовых электроустановок - 15 кг. Для определения пороговых фибрилляционных напряжений прикосновения расчетное значение сопротивления тела человека считают равным 1 кОм. Шесте с тем очевидно, что масса тела людей, взаимодействующих с электроустановками, является случайной еєличиноіЧ, а многочисленные эксперименты по измерению сопротивления тела человека свидетельствуют, что сопротивление нелинейно зависит от напряжения (протекающего тока) и также представляет случайную величину. Таким образом можно заключить, что в ГОСТ предельно допустимые напряжения прикосновения и токи рассчитаны недостаточно обоснованно, а это либо приводит к дополнительным материальным затратам на применение электрозащитных технических мероприятий, либо недопустимо увеличивается опасность поражения человека электрическим током.
Обосновывая выбор электрозащитных технических мероприятий в условиях быта сельского населения, необходимо иметь методы, позволяющие количественно оценивать эффективность электрозащиты. Работа выполнена в соответствии с научно-технической программой ВАСХКШІ на ІЄЄо-SO гг. С.сх.71,' задайте СС "Разработать іналитические методы оценки электробезопасности на предприятиях ігропрома, новые ведомственные нормативные, руководящие и инструктивные документы по электробезопасности" и с планом государ-:твенной стандартизации на І989 г. по Госстандарту СССР,
раздел 2, тама 2.2.^.6 ГОСТ "ССЬТ. Злектробезопасность. Общие требования".
Цель и задачи исследований. Целью работы является совершенствование систеш обеспечения электробезопасности в части обоснования значений предельно допустимых, напряжений прикосновения и токов и разработка метода количественной оценки эффективности основных вариантов электрозащиты в быту сельского населения.
,В соответствии с указанной целью долины быть решены следующие основные задачи:
Обосновать нормы напряжений прикосновения и токов;
Обосновать сопротивления резисторов, моделирующих сопротивление тела человека при контроле напряжений прикогновения и токов;
Разработать метод оценки эффективности основных электрозащитных технических мероприятий, применяемых в быту сельского населения;
Для решения основных задач намечены к разработке следующие частные задачи:
Определить законы распределения пороговых фибрилляционных токов для взрослых людей и для детей и подростков при учете законов распределения их массы тела;
Определить статистические характерютики распределений пороговых фибрилляционных напряжений прикосновения для взрослых людей и для детей и подростков при учете случайного нелинейного характера сопротивления тела человека;
Оцепить ошибки при определении поражающих токов и напряжений прикосновения в результате использования расчетных значенні массы (50 и 15 кг) и сопротивления (1 кОм) тела человека;
Определить предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных и бытовых электроустановок;
Разработать методы определения уровня опасности электропо-раяения для бытовых электроприборов класса 0, класса 1, класса
0 и применении устройства защитного отключения (УЗО), классов
01 и 1 в сети ТТ с УЗО и класса 1 в сети TN-C-S с УЗЗ;
Разработать метод оценки эффективности использования УЮ для обеспечения электро безопасное ти при случайном взаимодействии людей с токоведущими частями.
Методика проведения исследований. При решении поставленню в работе задач были использованы методы теории вероятностей и
математической статистики, статистического моделирования, теории надежности. Расчеты проводились на ЭШ ЕС 10^„, ЕС ДО 36 по программам, написанным на алгоритмическом языке Фортран ЗУ.
Научная новизна. Определены законы распределения пороговых фибрилляционных токов для взрослых людей и для детей и подростков при учете законов распределения их массы тела. Разработаны методы определения статистических характеристик распределений пороговых фибрилляционных напряжений прикосновения для взрослых людей и для детей и подростков при учете случайного нелинейного характера сопротивления тела человека. Оценены погрешности, к которым приводит использование расчетных значений массы и сопротивления при расчете поражающих напряжений прикосновения и токов. Обоснованы условные вероятности электропоражения при аварийном режиме бытовых электроустановок. Определены нормы напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме производственных и бытовых электроустановок, учитывающие распределение массы тела и случайный нелинейный характер сопротивления человека. Разработан алгоритм и определены статистические характеристики распределений сопротивления тела человека при разных токах. Предложен алгоритм расчета условной вероятности электропоражения, учитывающий случайный нелинейный характер сопротивления тела человека. Обоснованы сопротивления резисторов для контроля напряжений прикосновения и токов при учете случайного нелинейного характера сопротивления человека. Разработаны методы расчета уровней опасности электропоражения для электроприборов при применении основных вариантов электрозащиты. Разработан метод оценки эффективности применения У30 для обеспечения электробезопасности при случайном взаимодействии людей с токоведу-щими частями.
Практическая ценность. Полученные результаты позволяют обоснованно устанавливать предельно допустимые напряжения прикосновения и токи при аварийном режиме производственных и бытовых электроустановок и количественно оценивать эффективность применения различных электрозащитных технических мероприятий в быту сельского населения, обосновывая тем самым их выбор.
Реализация. Результаты диссертации использованы в изменении i> 1 ГОСТ і2. 1.033-82 "ССБТ. Злектробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов", в проекте нового государственного стандарта "ССБТ. Злектробезопаскость. Общие требования", ВНИИ Информэлектро при обосновании
эффективности У50 для обеспечения электробезопасности людей, взаимодействующих с-битовыми электроприборами.
Апробация. Основные положения и результаты диссертационно работы докладывались на Всесоюзных научно-технических семинара "Снижение и ограничение воздействий шноса потенциала с территории электроустановки, в том числе на магистральных трубопроводах" (Новосибирск, 1987 г.) и "Перспективные технические ере детва обеспечения электробезопасности в промышленности" (Севас тополь, 1989 г.), постоянно действующем семинаре "слектробезо-пасность в народно:/ хозяйстве" (Москва, ISЇ0 г.), П Всесоюзной научно-технической конференции "Энергосберегающее электрообору дованиз для ЛПК" (Москва, 1990 г.).
Публикации. Основные результаты исследований опубликовань в печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, ьаключения, списка литературы и при лощений. Содержит 19 рисунков, 47 таблиц, 136 наименований использованных источников. Общий обьем работы - 287 стр.
