Обгрунтування та забезпечення допустимих значень напруг дотику в електроустановках змінного струму

Abstract

Дисертацiя присвячена обгрунтуванню та забезпеченню допустимих значень напруги дотику в електроустановках змiнного струму. Теоретичні основи кардинального зниження електротравматизму, запропоновані Маліновським А. А., вимагають розроблення методів визначення нормативів електробезпеки з умов запобігання необоротним процесам травмування організму людини та засад синтезу схемно-технічних вирішень безпечних електроустановок за критерієм гранично допустимих напруг дотику. У дисертації вирішена задача створення безпечних умов взаємодії людини з електроустановками змінної напруги шляхом нормування для аварійних режимів гранично допустимих напруг дотику, за яких не виникають необоротні процеси руйнування тканин тіла і травмування організму в поєднанні з нормуванням допустимого співвідношення опору струмовідного провідника до еквівалентного опору захисного провідника. Для випадків безпосереднього дотику до струмовідних частин в нормальному режимі роботи електроустановок – шляхом швидкодійного шунтування тіла людини або (та) параметричного безінерційного увімкнення послідовно з опором тіла людини додаткового опору.

Диссертация посвящена обоснованию и обеспечению допустимых значений напряжения прикосновения в электроустановках переменного тока. В диссертации решена важная научная и практическая задача создания безопасных условий взаимодействия человека с электроустановками переменного напряжения путем нормирования для аварийных режимов предельно допустимых значений напряжения прикосновения при которых не возникают необратимые процессы разрушения тканей тела и травмирование организма, а для случаев непосредственного прикосновения к токоведущим частям в нормальном режиме работы электроустановок – путем быстродействующего шунтирования тела человека или (и) параметрического безынерционного включения последовательно с сопротивлением человека дополнитель-ного сопротивления. Проведенный анализ свидетельствует о том, что параметры электрических действий, по реальным смертельным поражениям, значительно ниже допустимих по действующим нормативным документам. Это обусловлено нормированием допустимих кратковременных действий по по одному из возможных путей. Теоретиеские основы кардинального снижения уровня электротравматизма, предложенные Малиновским А.А., предусматривают обоснование новой концепции, которая требует разработки методов определения нормативов элетробезопасности по условиям предотвращения необратимых процессов и травмирования организма человека, а также законов синтеза схемно-технических решений безопасных електроустановок по критерию предельно допустимих значений напряжения прикосновения. В диссертации проведены опыты по исследованию электрофизических свойств тела человека в диапазоне частот от 0 до 20 Гц. Результаты экспериментальных исследований подтверждают, что сопротивление тела человека в данном диапазоне частот имеет активно-емкостный характер. По результатам исследований на инфранизких частотах, сформирована математическая модель тела человека. Опыты с использованием разработанной модели показали, что действующие критерии электробезопасности по допустимым значениям напряжений прикосновения и токов сквозь тело человека не согласованы между собой. На основании полученных результатов, предложен проект изменения нормативов на предельно допустимые значения напряжений прикосновения для продолжительности действия свыше 1с. По данным математического эксперимента на модели, исследована зависимость вероятности возникновения необратимых процессов в теле человека от значения напряжения прикосновения в аварийном режиме работы ЭУ, для продолжительности действия до 1 сек.. Полученные, допустимые по условию предотвращения необратимых процессов травмирования организма человека, напряжения значительно менше от принятых, как допустимые, в государственных и международных нормативах. Взамен нормативов ГОСТ 12.1.038-82, для ЭУ постоянного и переменного тока, предлагается проект нормативов, приведенный в диссертации. Обоснованыны допустимые соотношения значений сопротивлений токоведущих проводников к эквивалентному сопротивлению защитных проводников, для действующих систем заземления електроустановок переменного напряжения и действующей шкалы номинальных напряжений, при которых напряжения прикосновения не превышают рекомендованных в работе значений.. Проведен синтез схемно-технических решений ЭУ напряжением до 1000 В по условиям их безопасной эксплуатации в аварийном и нормальном режимах работы. Исследованы электрические сети выполненные по стандартам МЭК, стандартам США и Японии а также сети с повышенным уровнем ЭБ. В результате исследований, определены значения расчетной емкости бытовой электрической сети, которые являються базой для формулирования требований к схемам и параметрам элементов бытовой электрической сети с гарантированным уров-нем электробезопасности. При помощи цифрового комплекса проведены исследования нестационарных процессов в электрической сети. Предложены для внедрения схемы с повышенным уровнем электробезопасности, в которых, для обеспечения безопасных условий взаимодействия человека с электроустановками переменного напряжения, применены: - метод управления быстродействующим устройством шунтирования тела пораженного человека в бытовых електроустановках; - метод параметрического безынерционного включения последовательно с сопротивлением человека дополнительного сопротивления и устройство для реализации метода в виде трансформатора с малым током намагничивания и быстродействующего контактора, шунтирующего тело человека. Результаты исследований использованы в сформированной и введенной в учебный процесс дисциплине ”Теорія и практика электробезопасности” направления „Электротехникаи электротехнологии” в Национальном университете „Львiвська полiтехнiка” и направления „Электроэнергетика” в Приднестровском государственном университете им. Т.Г.Шевченко. Результаты исследований используются учебно- тренировочным центром по охране труда ОАО „Западэнерго”. Результаты исследований использованы во время реконструкцій электрических сетей в г. Тирасполе.

The Thesis is dedicated to motivation and provision of possible importances of the voltage of touch in electroinstallation of alternating current. Teoretieskie bases of the cardinal reduction level electrotrauma, offered Malinovskim A.A., provide the motivation new concepts, which requires the development of the methods of the determination standard electrosafety under the provisions of preventions of the inconvertible processes and traumatize organism of the person, as well as laws of the syntheses circuital-technical decisions safe electroinstallation on criterion at most possible importances of the voltage of touch. In thesises is solved problem of the making the safe conditions of the interaction of the person with electroinstallations of the variable voltage by by standertizations for emergency mode at most possible voltages of touch, under which do not appear the inconvertible processes of the destruction of the fabric body and traumatize organism in association with standertization of the possible correlation of the resistance currentleading conductor to equivalent resistance of the defensive conductor. For events direct touch to токоведущим parts in normal state of working electroinstallation - a way high-speed bypass bodies of the person or (and) parametric withoutinertia cutin with resistance of the body of the person of the additional resistance consecutively.