Введение к работе
Актуальность темы. Состояние безопасности электроустановок в
агропромышленном комплексе достигло недопустимо низкого уровня и отражает ситуацию, сложившуюся в России. Угрожающий характер прежде всего представляет обстановка с пожарами; весомую долю которых (20...30%) составляют пожары от электротехнических причин (электропожары). Число пожаров и величина ущерба от них не только не снижаются, а наоборот, имеют тенденцию существенного увеличения. Так, в сельской местности в 1-м квартале 2003 г. зарегистрировано 17614 пожаров (на 3,6% больше, чем в 1-м квартале 2002 г.).
Неблагополучным также остается положение с электротравматизмом. На его долю приходится от 30 до 70% общего числа регистрируемых электротравм. Уровень бытового электротравматизма в России более чем на порядок превышает аналогичный показатель в США и Японии.
Оценка последствий существующего состояния электроустановок, приводящего к гибели людей и высокому материальному ущербу, вызвала необходимость включения проблемы в Перечень критических технологий, утвержденный Президентом РФ 30 марта 2002 г.
Для решения этой проблемы необходимо создание эффективной системы управления безопасностью, предупреждающей пожары и электротравмы и базирующейся на соответствующем нормативно-правовом, научном, техническом и технологическом обеспечении.
Цель работы - обоснование методов выбора комплекса мероприятий, обеспечивающих наибольший совокупный эффект по показателям электрической и пожарной безопасности электроустановок на объектах АПК, в условиях ограниченных материальных и финансовых ресурсов.
Для достижения установленной цели были поставлены и решены следующие основные задачи:
обосновать концепцию управления безопасностью электроустановок АПК;
разработать принципы формирования и выбора вариантов технической реализации перспективных систем безопасности электроустановок (СБЭ) на объектах АПК;
обосновать методологию оптимизации СБЭ для заданного множества объектов применительно как к отраслевым, так и региональным условиям;
разработать критерии количественной оценки показателей совокупи ойэффективности СБЭ;
разработать методы, реализации оптимальных СБЭ с учетом снижения неопределенности выбора возможных вариантов;
разработать методы управления безопасностью электроустановок в АПК на основе совершенствования законодательной и норма-
POC. НАЦИОНАЛЬНА* I БИБЛИОТЕКА 1
тивной базы и создания программноцелевого и экономического механизмов регулирования уровня безопасности.
Объект исследования. Системы безопасности электроустановок в агропромышленном комплексе..
Предмет исследования. Методы построения оптимальных систем безопасности электроустановок.
Методы исследования. Системный анализ, исследование операций; теория вероятностей и математическая статистика, методы прикладной информатики, теория риска, метод экспертных оценок.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
сформулирована, концепция приемлемого риска в области электрической и пожарной безопасности электроустановок;
разработаны принципы предотвращения электротравматизма и пожаров от электротехнических причин на основе массовой реализации перспективных СБЭ с применением устройств защитного отключения;
разработана методология оптимизации СБЭ применительно как к отраслевым, так и региональным условиям и обоснованы критерии количественной оценки показателей их совокупной эффективности;
сформулированы основные принципы управления безопасностью электроустановок, в основе которых лежит развитие законодательной и нормативно-технической базы и создание программно-целевого и экономического механизмов решения проблемы.
Практическая ценность работы. Созданы механизмы массового применения новых технологий предотвращения травматизма и пожаров на объектах сельскохозяйственного производства и инфрастуктуры села на основе соответствующей нормативной правовой базы. В результате широкомасштабного эксперимента по применению УЗО в России экспериментально подтверждена их высокая электрозащитная эффективность. Реализация предложенной методологии обеспечения безопасности электроустановок позволит уже в ближайшие годы снизить электротравматизм почти на порядок (до 2...3 электротравм на 1 млн. жителей), сократить число пожаров от электротехнических причин в 5-7 раз и снизить материальные потери от пожаров на 7-12 млрд. руб. в год.
Реализация результатов работы. Научные положения, выводы и рекомендации использованы при разработке проекта Федерального закона (технического регламента) «О безопасности электроустановок зданий»; Государственной программы Министерства образования Российской Федерации на 2004-2007 годы «Безопасность образовательного учреждения»; проекта Программы «Создание комплексной системы безопасности для предотвращения электротравматизма и пожаров от электроустановок в образовательных учреждениях! Минсельхоза РФ»; инновационного проекта «Система предотвращения пожаров, электротравматизма людей и животных в агропромышленном комплексе России; региональной программы эксперимента по применению устройств
защитного отключения для предотвращениия пожаров от электроустановок жилищно-гражданских объектов и электротравматизма населения в Западной Сибири; проекта региональной целевой программы «Производство устройств защитного отключения и оснащение жилых, общественных и производственных зданий в Сибири до 2010 года»; «Плана мероприятий по обеспечению безопасности электроустановок в городах и районах Алтайского края на 2004-2008 годы», а также в ряде законодательных актов и руководящих документов Алтайского края, принятых в период с 1982 по 1999 г.
Результаты исследований использованы при подготовке, (в соавторстве) учебного пособия «Хрестоматия инженера-электрика», рекомендованного Министерством сельского хозяйства Российской Федерации для электроэнергетических и электротехнических специальностей вузов.
Работа выполнялась в соответствии с государственной научно-технической программой 0.51.21 на 1986-1990 гг. и до 2000 г. «Разработать и внедрить новые методы и технические средства электрификации сельского хозяйства», и «Концепцией энергетического обеспечения сельскохозяйственного производства в условиях многоукладной экономики» (РАСХН, ВИМСХ, ВИЭСХ, 1993 и 1999 гг.).
Апробация работы. Основные материалы и результаты работ представлялись и обсуждались на Первом Всероссийском научно-практическом совещании «Проблемы и перспективы массового применения устройств защитного отключения в России» (Барнаул, 2000 г.); заседании научно-технического совета Федерального центра науки и высоких технологий Всероссийского научно-исследовательского института по проблемам гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций МЧС России (Москва, 2002 г.); Международной научно-практической конференции «Региональные аспекты обеспечения социальной безопасности населения юга Западной Сибири - проблемы защиты от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» (Барнаул, 2003 г.); Девятой Международной научно-практической конференции «Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири» (Улан-Удэ, 2003 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири» (Барнаул, 2003 г.).
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Решение проблемы обеспечения безопасности электроустановок представляет исключительную важность для развития страны и, в частности, агропромышленного комплекса. Основой повышения уровня безопасности является создание научно-методической, технической, технологической и нормативной правовой базы для внедрения перспективных систем безопасности электроустановок (СБЭ).
2. Постановка задачи оптимизации СБЭ на основании концепции приемлемого риска позволяет обосновать критерии их эффективности и ограничения, в основе которых лежит учет ущербов от опасных тех-
нологических ситуаций. В качестве допустимого значения технологического риска, характеризующего уровень электрической или пожарной безопасности электроустановок, принята величина 1x10"*.
-
Решение задачи предотвращения электротравматизма и пожаров от электротехнических причин возможно на основе массовой реализации перспективных СБЭ с применением устройств защитного отключения, обеспечивающих наилучшие совокупные показатели электрической и (или) пожарной безопасности в условиях ограниченных финансовых и материальных ресурсов.
-
Оценка эффективности стратегии повышения безопасности электроустановок может производиться с помощью математических моделей, позволяющих рассчитывать значения математических ожиданий числа электропоражений и пожаров в регионе или отрасли. В основе этих моделей лежит суммирование математических ожиданий числа электропоражений и пожаров, подсчитанных для отдельных объектов множества. Оптимизация СБЭ позволяет значительно увеличить совокупный эффект по показателям пожарной (электрической) безопасности (при оценочных расчетах на 30-50% ) без изменения объема финансирования.
-
Эффективное государственное управление безопасностью может быть реализовано на основе совершенствования законодательства, включая принятие разработанного Федерального закона (технического регламента) «О безопасности электроустановок зданий» и целевых программ федерального и регионального уровня с помощью специальных региональных центров электропожаробезопасности.
Публикации. По материалам диссертационных исследований опубликовано 12 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 159 страницах машинописного текста, содержит 24 рисунка, 9 таблиц, 5 приложений. Список литературы включает 104 наименования.
