Введение к работе
Актуальность темы. Состояние электробезопасности в России в настоящее время остается неудовлетворительным. Ежегодно от электротравм погибает более 4,5 тысяч человек. Демографическая частота электротравматизма более, чем на порядок превышает аналогичный показатель среди развитых стран. Травматизм в сельских электроустановках в 1,5 раза выше, чем в промышленности.
Доля .пожаров от электроустановок по отдельным регионам России колеблется от 20 % до 40 %. Только в 1908 году произошло более 100 тысяч "электропожаров", при которых погибло около 5 тысяч человек. При этом было уничтожено более 20 тысяч строений, а потери от них превысили 10 млрд. руб. в нынешних ценах.
Сложившиеся в России социально-экономические "УСЛОВИЯ пливели к структурному изменению обстановки с электротравматизмом и пожарами, основная часть которых оказалась сосредоточенной в жилом секторе.. В этих условиях проблема . обеспечения электропожаробезопасности требует принципиально новых, нетрадиционных подходов к её решению.
Одним из условий благоприятного прогноза состояния электропожаробезопасности является широкое использование устройств защитного отключения. Как показал зарубежный опыт и проведенные в России исследования, при массовом внедрении УЗО возможно снижение количества пожаров от электротехнических причин в 4...7 раз. Кроме того, УЗО обеспечивают надежную защиту человека от поражения электрическим током.
Наибольшее распространение за рубежом в настоящее время получили электромеханические УЗО, имеющие ряд преимуществ по сравнению с электронными. Однако, развитие производства УЗО в России идет -по неперспективному направлению, предусматривающему освоение лишь электронных изделий или использование полуфабрикатов зарубежных изготовителей.
Основной проблемой создания электромеханического УЗО является разработка электромеханического преобразователя полезного сигнала.
Использование таких преобразователей отечественной
промышленностью -позволит приступить к массовому производству и
внедрению высоконадежной, малогабаритной и дешевой аппаратуры защитного отключения в России.
Цель работы - повышение электропожаробезопасности
электроустановок агропромышленного комплекса путем разработки и
внедрения перспективных мероприятий информационного, технологического
и технического обеспечения, предусматривающих использование
современных принципов оптимального проектирования электрической защиты.
Основными задачами исследования явились:
- „ анализ статистики травм и пожаров от электроустановок, выявление основных тенденций и факторов, характеризующих электробезопасность в агропромышленном комплексе;
обоснование функциональной структуры территориальных и региональных органов государственного энергетического надзора (ГЭН) в целях совершенствования их надзорно-ирофилактической деятельности по безопасности в электроустановках;
разработка структуры автоматизированного сбора и анализа статистических данных по травматизму и пожарам;
обоснование классификации показателей уровня
электропожаробезопасности и определение оптимальной области его значений;
разработка методов проектирования и оптимизации систем электрической защиты применительно к объектам АПК;
разработка, апробация и подготовка к промышленному производству устройств защитного отключения с электромеханическим преобразователем;
разработка научно обоснованных организационно-технических решений, методических и руководящих документов, регламентирующих широкомасштабное внедрение УЗО в регионе Западной Сибири.
Объект исследования - электроустановки напряжением до 1000 В с заземленной нейтралью аїропромьшшенного комплекса (в том числе фермерские и приусадебные хозяйства).
Предметом исследования является обоснование структуры системы обеспечения безопасности в электроустановках, включая разработку и апробацию её компонентов.
Методы исследования. В работе применялись методы математического моделирования, системного, анализа и исследования операций (включая многокритериальную оптимизацию), теория вероятностей и математическая статистика, что отвечает специфике поставленных задач.
Научная новизна. Новыми являются:
структура автоматизированной системы учета и анализа данных по травматизму и пожарам в электроустановках;
методика оценки уровня электропожаробезопасности и обоснования оптимальной области его значений;
математические модели системы комплексной электробезопасности;
комплексный . критерий эффективности системы обеспечения электропожаробезопасности;
методы выбора оптимальных параметров систем электрической защиты;
-. устройство защитного отключения с электромеханическим преобразователем.
Практическая ценность работы. Предложенные методы и технические средства составляют основу системы комплексной электробезопасности, массовое внедрение которой может на порядок снизить электротравматизм людей и пожары от электроустановок.
Реализация результатов работы. Материалы, выводы и рекомендации проведенных исследований были использованы при подготовке руководящих и нормативных документов Главгосэнергонадзора России и Главного управления государственной противопожарной службы МВД РФ, разработке Региональной программы проведения эксперимента по применению устройств защитного отключения, при выполнении раздела 4.1.4 - "Освоение и сопровождение производства устройств защитного отключения", федеральной целевой программы "Пожарная безопасность и социальная защита", в создании нормативно-правовых актов администрации Алтайского края.
.. Основные результаты работы использованы и внедрены на объектах агропромышленного комплекса Алтайского края (автоматизированная система сбора и анализа статистических данных по
электротравмагизму и пожарам, методы проектирования комплексной электрической защиты, устройства защитного отключения).
Работа выполнялась в соответствии с государственной научно-
технической программой 0.51.21 на 1986-1990 гг. и до 2000 года "Разработать
и внедрить новые методы и технические средства электрификации сельского
хозяйства", "Концепцией энергетического обеспечения
сельскохозяйственного производства..." РАСХН (1993г.), региональной научно-технической программой "Алтай".
Апробация работы. Результаты исследований представлены на XI Международной научно-технической конференции по электробезопасности (Вроцлав, 1997 г.); П Международном симпозиуме "Республика Алтай (Алтай-Золотые горы). Модели и механизмы устойчивого развития" (Горно-Алтайск, 1999 г.); научно-техническом совещании Российского центра по внедрению устройств защитного отключения (Москва, 1999 г.); научно-техническом семинаре кафедры "Электрификация народного хозяйства" Алтайского государственного технического университета им. И.И Ползунова (1999 г.); научно-практической конференции "Наука - городу Барнаулу (Барнаул, 1999 г.)". На защиту выносятся:
автоматюированая система учета и анализа данных по травматизму и пожарам в электроустановках;
методика оценки уровня электропожаробезопасности и обоснование оптимальной области его значений;
вероятностные модели системы комплексной электробезопасности;
комплексный критерий эффективности системы обеспечения электропожаробезопасности;
методика проектирования и оптимизации электрической защиты в электроустановках до 1000 В;
устройство защитного отключения с электромеханическим преобразователем.
Публикации. По материалам диссертационных исследований опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 14 рисунков, 17 таблиц, 6 приложений. В списке литературы - 113 источников.
