Шевченко Ольга Андріївна. Прогнозування і запобігання небезпеки загоряння в електричних мережах промислових і побутових об'єктів

brief description

Шевченко Ольга Андріївна. Прогнозування і запобігання небезпеки загоряння в електричних мережах промислових і побутових об'єктів: дисертація канд. техн. наук: 05.26.01 / Донецький національний технічний ун-т. - Донецьк, 2003

Шевченко О. А. Прогнозування і запобігання небезпеки загоряння в електричних мережах промислових і побутових об'єктів - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.26.01 - «Охорона праці». Донецький національний технічний університет, Донецьк - 2003.
Дисертація присвячена питанням удосконалення методів оцінки і прогнозування пожежної безпеки електричних мереж 380/220В житлових і адміністративних будівель при експлуатації побутового електроустаткування, розробці організаційних і технічних заходів, що дозволять забезпечити нормований рівень пожежної безпеки. На основі теорії однорідних випадкових процесів Маркова розроблена математична модель, що дозволяє прогнозувати ймовірність пожеж у квартирах від КЗ в електричній проводці. Отримано системи рівнянь для визначення основних характеристик пожежобезпеки квартир. Визначено терміни профілактичних оглядів засобів захисту і їхньої норми надійності при яких забезпечується пожежна безпека мережі. У роботі вперше дана оцінка рівня пожежобезпеки квартир. Запропоновано нову систему рівнянь для визначення економічної ефективності роботи системи електропостачання квартири. Використання гнучких металевих екранів, одягнених поверх ізоляції фазних провідників у мережах 380/220В із глухозаземленою нейтраллю дозволило звести захист від дугових КЗ до захисту від замикання фази на контур, що заземлює. Застосування розробленого реле искрозащиты дозволить виключити пожежі в житлових помешканнях від небезпечно нагрітих і ослаблених контактних силових з'єднань. Розроблені нові принципові схеми блока іскрзахисту для мереж 380/220В із дією на сигнал і відключення.

У дисертаційній роботі дане рішення актуальної наукової задачі прогнозування ймовірності загорянь в електромережах, що полягає в розробці математичної моделі і встановленні аналітичних залежностей, які дозволяють розробляти організаційні і технічні заходи, що забезпечують нормований ДСТ 12.1.004-91 рівень пожежної безпеки.
Основні результати виконаної роботи полягають у наступному:

Аналіз екзогенних пожеж за період 1986-1995 рр. від струмів короткого замикання дозволив визначити вигляд залежності числа екзогенних пожеж від року спостереження, визначені коефіцієнти рівняння регресіїa=485,5,b=0,0498. При цьому коефіцієнт кореляціїr=95,52 %, що відповідає рівню значимості 0,999. Прогноз числа пожеж від струмів короткого замикання по Донецькій області на 2002 р. показав, що число пожеж буде складати 1132, що в 2,17 разів більше, ніж у 1986 р.
Використовуючи статистичні дані про пожежі від різного виду електроустановок квартир по Донецькій області за 2000 р. уперше був визначений статистичний рівень їхньої пожежної безпеки1/рікі отриманий довірчий інтервал.
Розроблено програму обліку, аналізу й обробки експериментальних даних про пожежі від різних причин і для різного виду електроустаткування
Отримано нові системи диференціальних і алгебраїчних рівнянь, що дозволяють визначити основні характеристики пожежобезпеки систем електропостачання приміщень і економічний ефект для різних початкових станів системи і вибрати оптимальні з погляду безпеки терміни профілактики засобів захисту, а також задавати норми надійності на окремі їхні види, що дозволить забезпечувати нормований рівень пожежної безпеки вузла мережі. Розроблені математичні моделі використані в чотирьох нормативних документах.
Установлено, що коли середній інтервал часу між короткими замиканнями в системі електропостачання приміщеннягодин, а інтервал часу між перевірками системи відключення захисного комутаційного апаратугодин, то для забезпечення нормованого рівня пожежної безпеки (110-61/рік), інтенсивність відмовлень захисного комутаційного апарату повинна бути1/рік.
Установлено ступінь впливу профілактичних оглядів системи відключення захисного комутаційного апарату (автоматичний вимикач) на пожежну безпеку мережі; для випадкугодин-1,годин,годин-1,=9,6610-3перевірка захисного комутаційного апарату через інтервал часу=4380годин, зменшує ймовірність загорянь в електричній проводці приміщень житлових і суспільних будівель у 69 разів.
Установлено, що коли в системі електропостачання приміщення з параметрами надійностірік-1рік-1і=1рікдля підвищення пожежної безпеки мережі використовувати захисне відключення з параметрами:рік-1і=1рік, то інтенсивність загорянь у мережі зменшиться в 34,6 рази.
Використання гнучких металевих екранів, одягнених поверх ізоляції фазних провідників у мережах 380/220 В із глухозаземленою нейтраллю дозволить звести захист від дугових коротких замикань у мережі до захисту від замикання фази на заземлюючий контур, що з успіхом може бути вирішене за допомогою ПЗВ, які випускаються серійно.

9. Використання реле іскрозахисту дозволить виключити пожежі в житлових приміщеннях від ослаблених і небезпечно нагрітих силових контактних з'єднань. Цей пристрій доцільно використовувати разом з ПЗВ, що серійно випускається.
10. Розроблено нову принципову схему блоку іскрозахисту для мереж 380/220В з дією на відключення і сигнал.
11. Уперше розроблена схема заміщення датчика реле іскрозахисту з індуктивним зв'язком і резонансним контуром і математична модель, що адекватно описує реальні фізичні процеси, що протікають у РІЗ.
12. Розроблено програму для дослідження математичної моделі реле іскрозахисту, яка дозволяє з достатньою для практичної мети точністю моделювати процеси, що протікають у мережі як у перехідному, так і в сталому режимі роботи.
13. Моделювання процесів за допомогою ЕОМ показало, що основна складова реакції РІЗ на збурювання з частотою близько 12кГцпо своїй амплітуді і початковій фазі функціонально зв'язана з фазою струму навантаження в момент комутації, що дозволяє синтезувати схему захисту таким чином, щоб відбудуватися від випадкових збурювань і перешкод, що можуть надійти з живильної мережі. Розроблене реле іскрозахисту відповідає поставленим технічним вимогам.