Повышение эффективности защиты электроустановок АПК на основе количественной оценки пожарной опасности коротких замыканий - Автореферат

Повышение эффективности защиты электроустановок АПК на основе количественной оценки пожарной опасности коротких замыканий Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйствеРабота выполнена в ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. Научный руководитель: доктор технических наук, профессор А.А. Сошников (ФГБОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. Защита состоится 23 декабря 2011 года в _10_ часов на заседании диссертационного совета Д 212.004.02 в Алтайском государственном техническом университете им. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им.метод сравнительной оценки пожарной опасности различных объектов или их групп, выделяемых по функциональным или территориальным признакам, по приведенным интегральным показателям пожарной опасности коротких замыканий. Неопределенность результатов расчетов показателей пожарной опасности коротких замыканий может быть снижена за счет учета неблагоприятных сочетаний параметров защиты и электропроводки и увеличения сопротивления цепи короткого замыкания изза теплового спада тока. На первом этапе разработки этой технологии в качестве показателя эффективности электрической защиты использовалась вероятность пожара от КЗ i-го вида в течение времени Т на s-ом участке электрической сети: , (1) где - вероятность возникновения КЗ i-го вида на s-ом участке сети в течение времени Т; - вероятность сосредоточения пожароопасного вещества вблизи электропроводки; - вероятность перерастания возникшего загорания в пожар; - вероятность отказа системы пожаротушения. Показатель, характеризующий возможность пережога электропроводки, называется коэффициентом незащищенности участка сети для i-го вида КЗ и определяется по формуле: , (2) где длина s-го участка сети (s=1, 2..., S); - длина зоны пережога для КЗ i-го вида на этом участке; - доля незащищенной части s-го участка сети для i-го вида КЗ. Нулевое значение коэффициента незащищенности участка сети соответствует отсутствию опасности пережога на участке сети (и, как следствие, значительно меньшей опасности пожара, чем при наличии зоны пережога, так как процесс развития КЗ ограничивается электрической защитой), а единичное - полной незащищенности участка сети от пережога.Для повышения безопасности электроустановок объектов АПК должны использоваться системы электрической защиты, выбранные с учетом пережигающего и пожароопасного действия дуговых КЗ в электропроводках и обеспечивающие низкие значения интегральных показателей пожарной опасности КЗ. При оценке эффективности электрической защиты необходимо учитывать возможность неблагоприятного сочетания параметров ее срабатывания и характеристик пережога электропроводки при КЗ. Неопределенность результатов расчетов показателей пожарной опасности КЗ может быть снижена за счет учета неблагоприятных сочетаний параметров защиты и электропроводки и увеличения сопротивления цепи короткого замыкания изза теплового спада тока. Расчеты показателей пожарной опасности для таких объектов должны выполняться с учетом возможности неблагоприятного сочетания параметров ее срабатывания и характеристик пережога электропроводки. Пожарная безопасность электроустановок при неблагоприятных сочетания характеристик срабатывания защиты и пережога электропроводки повышается за счет оптимизации систем электрической защиты при проведении мероприятий по отбраковке автоматических выключателей с характеристиками срабатывания выше средней; использованию быстродействующих предохранителей; частичному изменению сечения алюминиевой электропроводки на пожароопасных участках электрической сети.

1. Для повышения безопасности электроустановок объектов АПК должны использоваться системы электрической защиты, выбранные с учетом пережигающего и пожароопасного действия дуговых КЗ в электропроводках и обеспечивающие низкие значения интегральных показателей пожарной опасности КЗ.

2. При оценке эффективности электрической защиты необходимо учитывать возможность неблагоприятного сочетания параметров ее срабатывания и характеристик пережога электропроводки при КЗ.

3. Неопределенность результатов расчетов показателей пожарной опасности КЗ может быть снижена за счет учета неблагоприятных сочетаний параметров защиты и электропроводки и увеличения сопротивления цепи короткого замыкания изза теплового спада тока.

4. При оценке пожарной опасности КЗ в электроустановках объектов АПК целесообразно выделять системы защиты для объектов с повышенными требованиями к обеспечению пожарной безопасности, в том числе изза тяжелых последствий возможного пожара. Расчеты показателей пожарной опасности для таких объектов должны выполняться с учетом возможности неблагоприятного сочетания параметров ее срабатывания и характеристик пережога электропроводки.

5. Пожарная безопасность электроустановок при неблагоприятных сочетания характеристик срабатывания защиты и пережога электропроводки повышается за счет оптимизации систем электрической защиты при проведении мероприятий по отбраковке автоматических выключателей с характеристиками срабатывания выше средней; использованию быстродействующих предохранителей; частичному изменению сечения алюминиевой электропроводки на пожароопасных участках электрической сети. Алюминиевые провода сечением 2,5 мм2 целесообразно исключить еще на этапе проектирования системы электроснабжения и повысить тем самым пожарную безопасность при КЗ.

6. Сравнительная оценка пожарной опасности различных объектов или их групп, выделяемых по функциональным или территориальным признакам, может производиться по приведенным интегральным показателям, рассчитываемых с использованием обобщенного показателя уровня изоляции, в совокупности характеризующего качество изоляции и протяженность электропроводки.

7. Полного исключения пережога электропроводки при КЗ до срабатывания защиты, особенно при неблагоприятном сочетании характеристик срабатывания защиты и пережога электропроводки обеспечить невозможно. Поэтому необходимо дополнительно проводить мероприятия по предотвращению воспламенения пожароопасных материалов и веществ под действие дуговых КЗ.

8. Выбор мероприятий по повышению противопожарной эффективности электрической защиты может производиться с помощью программного комплекса «СКЭД-380 (версия 2)».

9. Условные удельные затраты на внедрение оптимальных ПАУ-систем электрической защиты в 5 раз меньше чем на монтаж пожарной сигнализации и систем пожаротушения. Замена автоматических выключателей с установкой УЗО в 3 - 6 раз дешевле полной замены электропроводки. При этом существенно снижается число несчастных случаев изза пожаров и электропоражений.

10. Перспективные направления использования результатов проведенных исследований определяются в рамках реализации принципа оптимальной безопасности, основой которого является повышение уровня безопасности не за счет крупных капитальных вложений, а путем оптимизации системы обеспечения безопасности в условиях ограниченных финансовых средств и ресурсов.

В изданиях по перечню ВАК

1. Компанеец, Б.С. Снижение пожарной опасности электроустановок низкого напряжения [Текст] / Б.С. Компанеец // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 2009.- № 5.- С. 23 - 24.

2. Компанеец, Б.С. Учет разброса характеристик аппаратов защиты при создании систем пожаробезопасности [Текст] / Б.С. Компанеец // Ползуновский вестник. - 2011.- № 2\2.- С. 25 - 29.

В других изданиях

3. Компанеец, Б.С. Оценка эффективности резервирования электрической защиты в электроустановках 380/220 В [Текст] /Б.С. Компанеец // Ежеквартальный теоретический и научно-практический журнал «Электробезопасность». - Челябинск: Изд-во ЮУРГУ, 2011, № 2. - С. 9 - 12.

4. Никольский, О.К. Комплексная система обеспечения безопасности электроустановок сельских населенных пунктов. Методические и практические рекомендации [Текст] / О.К. Никольский, А.А. Сошников, О. Н . Дробязко, Т.В. Еремина, С.А. Сошников, Ю.С. Лукьянов, С.Н. Серов, Б.С. Компанеец, С.Ф. Нефедов, О.В. Полухин; под ред. А.А. Сошникова. - Барнаул: Изд-во АЛТГТУ, 2011.-112 с.

5. Сошников, А.А. Совершенствование технологии предупреждения пожаров от коротких замыканий в электроустановках АПК [Текст] / А.А. Сошников, Б.С. Компанеец // Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК Украіни: вісник ХНТУСГ. - Харків, 2011.- Вип. 116.- С.22-23.

6. Компанеец, Б.С. Оценка вероятности возникновения короткого замыкания в электроустановках до 1000 В [Текст] / Б.С. Компанеец // Проблеми енергозабезпечення та енергозбереження в АПК Украіни: вісник ХНТУСГ. - Харків, 2011.- Вип. 116.- С.24-25.

7. Сошников, А.А. Система выбора эффективных вариантов реконструкции защиты электроустановок зданий [Текст] / А.А. Сошников, Б.С. Компанеец, Д.А. Ботвинский, А.Т. Дудин // Автоматизація технологічних обєктів та процесів. Пошук молодих. Збірник наукових праць ХІ науково-технічної конференції аспірантів та студентів в м. Донецьку 17-20 травня 2011 р. - Донецьк, ДОННТУ, 2011. - С. 76-78.

8. Компанеец, Б.С. Снижение степени неопределенности показателей пожарной опасности [Текст] / Б.С. Компанеец // Автоматизація технологічних обєктів та процесів. Пошук молодих. Збірник наукових праць ХІ науково-технічної конференції аспірантів та студентів в м. Донецьку 17-20 травня 2011 р. - Донецьк, ДОННТУ, 2011. - С. 267-268.

9. Компанеец, Б.С. Использование критериев пожарной опасности для оценки эффективности резервирования электрической защиты [Текст] / Б.С. Компанеец // Современные техника и технологии: Сборник трудов XVII международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. В 3 т. Т. 1 / Томский политехнический университет. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2011. - С. 72 - 73.

10. Сошников, А.А. Количественная оценка пожарной опасности коротких замыканий с учетом их теплового действия. [Текст] / А.А. Сошников, Б.С. Компанеец // Вестник Алтайского научного центра Сибирской академии наук высшей школы.- 2010.- № 10.

Размещено на .ru