автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Оптимальные стратегии создания систем безопасности электроустановок агропромышленного комплекса

АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. И.И. ПОЛЗУНОВА

На правах рукописи

ДРОБЯЗКО Олег Николаевич

ОПТИМАЛЬНЫЕ СТРАТЕГИИ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК АГРОПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА

Специальность 05.20.02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Барнаул - 2006

Работа выполнена в Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова

Научный консультант - доктор технических наук, профессор,

СОШНИКОВ Александр Андреевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор БАГАЕВ Андрей Алексеевич, доктор технических наук, профессор КАРЯКИН Рудольф Николаевич, доктор технических наук, профессор ХУДОНОГОВ

Анатолий Михайлович

Ведущая организация - ФГОУ ВПО "Новосибирский государственный аграрный университет"

Защита диссертации состоится "22" декабря 2006 г. в 9-00 на заседании диссертационного совета Д 212.004.02 Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова по адресу: 656038, Алтайский край, г. Барнаул, пр. Ленина, 46.

www.astu.secna.ru E-mail: ntsc@desert.secna.ru ; Elnis@inbox.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова

Автореферат разослан "_" _. 2006 г

И. о. ученого секретаря диссертационного совета д. т. н., профессор КУЛИКОВА Л.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Состояние безопасности электроустановок в агропромышленном комплексе достигло недопустимо низкого уровня.

Неблагополучной является обстановка с пожарами, значительную долю которых (20...30 %) составляют пожары от электротехнических причин (электропожары). В 2005 г. в Российской Федерации зарегистрировано 226952 пожара, прямой материальный ущерб составил 6774,4 млн. руб.

В сельской местности России зарегистрировано 77292 пожара, материальный ущерб составил 2244,0 млн. руб. Доля пожаров в сельской местности составила 34,1 % от общего показателя по России. Нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования стало причиной каждого пятого пожара (19%), а доля ущерба от них превысила 21%.

Неблагополучным остается и положение с электротравматизмом. Ежегодно в России от поражений электрическим током в электроустановках зданий гибнет более 4500 человек, теряет трудоспособность и получает инвалидность около 30 000 человек.

Некоторое снижение в последние годы производственного травматизма в сельском хозяйстве объясняется не улучшением состояния электробезопасности, а падением производства сельскохозяйственной продукции в государственном секторе экономики. В целом сравнительный анализ статистических данных показывает, что элекгротравматизм в России в течение последних десятилетий возрастал и к настоящему времени увеличился почти в три раза, в то время как происходило его снижение в экономически развитых странах. Уровень бытового электротравматизма в России более чем на порядок превышает аналогичный показатель в США и Японии,

Состояние электроустановок, вызывающее гибель людей и пожары, как в сельском хозяйстве, так и в целом по России, стало представлять угрозу национальной безопасности страны. Это вызвало необходимость включения проблемы обеспечения безопасности электроустановок в Перечень критических технологий, утвержденный Президентом РФ 30 марта 2002 г.

Решение этой проблемы возможно на основе массовой реализации эффективных систем обеспечения безопасности электроустановок (СБЭ).

Цель исследования - разработка методов и средств оптимизации процессов массового создания перспективных систем безопасности электроустановок на объектах АПК с учетом их многовариантности в условиях ограниченного финансирования.

Для достижения установленной цели были поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Выполнить системный анализ процесса массового создания перспективных СБЭ на основе выделения систем безопасности на отдельном объекте и на множестве объектов. Разработать концепцию оценки совокупной эффективности системы безопасности на множестве объектов по известным значениям показателей эффективности систем безопасности на отдельных объектах.

2. Развить технологию моделирования и разработать модели электропоражений в условиях функционирования системы безопасности на отдельном объекте.

3. Разработать концептуальную модель процесса создания перспективных систем безопасности электроустановок на множестве объектов.

4. Разработать математические модели, позволяющие оценивать эффективность процесса создания перспективных систем безопасности электроустановок на множестве объектов.

5. Разработать методы оптимизации стратегий создания систем безопасности электроустановок.

6. Разработать средства реализации выбора оптимальных стратегий, включающие методическое, информационное и программное обеспечение.

Объект исследования. Системы безопасности электроустановок на объектах агропромышленного комплекса.

Предмет исследования. Методы оптимизации процессов массового создания перспективных систем безопасности электроустановок в условиях ограниченного финансирования и многовариантности систем.

Методы исследования. Системный подход, системный анализ, системотехника, исследование операций, теория вероятностей и математическая статистика, методы прикладной информатики.

Научная новизна исследования заключается в следующем:

- разработана концептуальная модель и выполнено формализованное описание процесса массового создания перспективных систем безопасности электроустановок;

- разработана математическая модель процесса массового создания перспективных систем безопасности, позволяющая оценивать значения показателей эффективности такого процесса в аспектах электро-и пожаробезопасности на основе предварительно подсчитываемых значений показателей эффективности систем безопасности на отдельных объектах;

- разработаны методы моделирования опасности электропоражений при защите различными системами безопасности, учитывающие динамику надежности системы зануления, физиологический эффект самопроизвольного разрыва человеком электрической цепи и новые функциональные характеристики устройств защитного отключения по току утечки;

- разработаны методы оптимизации стратегий создания систем безопасности электроустановок на множестве объектов для стратегий различных видов с учетом ограничений;

- обоснована структура комплекса средств практической реализации разработанных методов выбора оптимальных стратегий, включающего информационное, программное и методическое обеспечение.

Практическая ценность работы. Разработана научная база и комплекс средств практической реализации перспективных систем безопасности электроустановок на множестве объектов, обеспечивающие наибольшую совокупную эффективность этих систем в процессе их создания и дальнейшей эксплуатации.

Реализация результатов работы. Научные положения, выводы и рекомендации использованы при разработке Государственной программы Министерства образования Российской Федерации на 20042007 годы "Безопасность образовательного учреждения"; 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", нормативно-технических сборников "Нормативные основы устройства и эксплуатации электроустановок" и "Правила устройства, эксплуатация и безопасность электроустановок".

Результаты исследований использованы при подготовке методических указаний "Расчет и проектирование перспективных систем

электропожаробезопасности в сельском хозяйстве" и "Оптимизация систем безопасности электроустановок АПК".

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", "Концепцией энергетического обеспечения сельскохозяйственного производства в условиях многоукладной экономики" и решением совместного заседания Совета Безопасности Российской Федерации и Президиума Государственного совета Российской Федерации от 13 ноября 2003 г. о развертывании фундаментальных, поисковых и прикладных исследований в интересах защищенности опасных объектов и населения.

Апробация работы. Основные материалы и результаты работ представлялись и обсуждались на 9 и 10-й международной научно-технической конференции "Защита от поражений электрическим током" (Польша, Лодзь, 1993 и 1995 г.); П-й международной научно-технической конференции "Электробезопасность - 97" (Польша, Лодзь, 1997 г.); 12-й международной научно-технической конференции "Электробезопасность - 99" (Польша, Лодзь, 1999 г.); пятой региональной научно-практической конференции "Проблемы инновационного развития АПК и сельского хозяйства Алтайского края в переходных условиях" (Барнаул, 2002 г.); международной научно-практи-ческой конференции "Региональные аспекты обеспечения социальной безопасности населения юга Западной Сибири - проблемы защиты от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" (Барнаул, 2003 г); Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы энергосбережения и энергобезопасности Сибири" (Барнаул, 2003 г.); второй международной научно-прак-тической конференции "Региональные аспекты обеспечения социальной безопасности населения юга Западной Сибири - проблемы снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" (Барнаул, 2004 г.).

На защиту выносятся :

1. Концептуальная модель и формализованное описание процесса массового создания перспективных систем безопасности электроустановок

2. Способ оценки эффективности стратегии создания СБЭ на множестве объектов, учитывающий динамику их реализации.

3. Математические модели электропоражений людей, учитывающие надежность системы зануления, эффект самопроизвольного разры-

ва человеком электрической цепи и характеристики устройств защитного отключения.

4. Математические модели для оценки эффективности стратегий создания перспективных систем безопасности на множестве объектов.

5. Методы оптимизации стратегий создания систем безопасности электроустановок

6. Комплекс средств практической реализации методов выбора оптимальных стратегий, включающий информационное, программное и методическое обеспечения.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 61-й научной работе, в том числе в одном авторском свидетельстве и одном свидетельстве на разработку программы для ЭВМ

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5-ти разделов (глав), заключения, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 394 страницах машинописного текста, содержит 44 рисунка, 24 таблицы, 6 приложений. Список использованных источников включает 186 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы работы, сформулированы цель и задачи исследования, указаны объект и предмет исследования, методы исследования, изложены основные положения диссертации, выносимые на защиту, приведены сведения об апробации основных результатов работы.

В первом разделе рассмотрено современное состояние и развитие теории обеспечения безопасности электроустановок АПК, поставлены задачи исследования.

Сделано заключение о существовании проблемы обеспечения безопасности электроустановок. Важным направлением ее решения является развитие теории обеспечения электробезопасности, на необходимость разработки которой в конце 70-х годов указывал проф. А.И. Якобе. Развитие теории должно иметь опережающий характер при одновременном четком планировании внедрения новых эффективных технических мер обеспечения безопасности электроустановок. В общей теории обеспечения электробезопасности комплексно учитывается взаимодействие людей с электроустановками при действии всей совокупности мер электрической защиты. Основной научной задачей теории считается оптимизации системы электробезопасности.

Разработанный в начале 90-х годов метод математического моделирования электропожаров, вызванных дуговыми короткими замыканиями, при функционировании на объекте системы электробезопасности, вызвал необходимость распространения теории обеспечения безопасности электроустановок и в сферу пожарной безопасности. В связи с этим в настоящее время следует говорить о задачах теории электро-пожаробезопасности или теории безопасности электроустановок.

Рассмотрено современное состояние теории безопасности электроустановок Выделены подходы и концепции, составляющие "методический фундамент" этой теории - системный подход, вероятностный подход и концепция оптимальности. Такие подходы, в свою очередь, базируются на нормативном подходе к созданию безопасных электроустановок.

Системный подход предполагает, что средством решения проблемы должны быть специальные системы. Понятие "система безопасности электроустановок" (СБЭ) прошло длительный эволюционный путь развития, включающий определение ее границ, выделение в ней технических подсистем и расширение ее функций.

В общем случае под СБЭ понимается совокупность огранизаци-онно-технических мероприятий и защитных средств, обеспечивающих безопасность взаимодействия человека с электроустановкой. В дальнейшем, учитывая направление исследования, будем понимать под СБЭ ее техническую подсистему, включающую совокупность активных и пассивных элементов (мер) защиты, обеспечивающих безопасность электроустановок объекта путем их отключения и (или) снижения напряжения прикосновения в опасных ситуациях.

Применение вероятностного подхода предполагает рассмотрение явлений электротравматизма и возникновения электропожаров как случайных явлений, описывающихся средствами теории вероятностей. На основе этих явлений описывается также и процесс функционирования СБЭ.

На больших множествах электроустановок и взаимодействующих с ними людей существует возможность оценки состояния электротравматизма и пожарной опасности на основе наблюдения случаев электропоражений и электропожаров. В рамках отдельных объектов приходится использовать расчетные вероятностные методы, позволяющие подсчитывать вероятностные характеристики "сложных" изучаемых случайных явлений на основе доступной для получения информации об "элементарных" случайных явлениях.

Вероятностные показатели, оценивающие эффективности СБЭ, могут иметь различные формы. В частности, выделяются показатели, оценивающие "остаточную опасность", имеющую место при функционировании СБЭ, и показатели, оценивающие "предотвраещенную опасность", подсчитываемую как "разность опасностей", имеющих место до и после внедрения оцениваемой системы безопасности.

Концепция оптимальности предполагает построение систем безопасности, обладающих наилучшими характеристиками среди множества возможных систем, удовлетворяющих заданным ограничениям. Такая концепция (называемая в последние годы стратегией оптимизации систем безопасности), является единственным выходом в сложившейся в России ситуации, когда для создания систем, безопасности требуются большие финансовые ресурсы, а возможности их выделения отсутствуют.

Выполнен аналитический обзор методов моделирования и оптимизации систем безопасности электроустановок начиная с 70-х годов прошлого века. В 1994 г. автором был произведен анализ математических моделей, позволяющих осуществлять моделирование процесса функционирования системы безопасности электроустановок (в ее взаимосвязи с множествами электроустановок и людей). В результате анализа был сделан вывод о том, что наиболее удобным для практического использования классом моделей являются вероятностные модели, в которых подсчитывается вероятность электропоражения каждого человека на объекте за год. На основе таких вероятностей далее могут быть определены вероятностные показатели, "интегрально" оценивающие состояние безопасности на объекте за год, к которым относятся средняя и максимальная вероятности электропоражений, а также математическое ожидание числа электропоражений на объекте.

Наиболее сложно определяемыми компонентами таких моделей являются условные вероятности электропоражений. Технология расчета таких вероятностей разработана во Всесоюзном НИИ электрификации сельского хозяйства под руководством проф. А.И. Якобса.

В 1992 г. при участии автора были построены математические модели электропожаров. Особенностями таких моделей являлось использование специальной иерархической нумерации участков сети, а также мест установки аппаратов защиты, что позволяло характеризовать эти модели как тополого-вероятностные.

В 1994 г. автором была разработана математическая модель электропоражения людей на объекте при использовании системы зануле-ния, основанная на "геометрическом" способе вычисления вероятно-

стей и использовании формулы полной вероятности. Ее отличительными особенностями являлись: учет последовательностей включений-выключений электроустановок, последовательностей касаний человеком электроустановок, учет реальной длительности существования напряжения на корпусе электроустановки (определяемой длительностью срабатывания аппарата защиты). В модели сначала подсчитывались вероятности электропоражений каждого человека при его однократном касании определенной электроустановки объекта, защищаемой определенным аппаратом защиты. Далее такие вероятности, относящиеся к одному человеку, суммировались (при этом учитывались другие касания и связь электроустановок по системе зануления).

В модели электропоражения также использовалась иерархическая нумерация участков сети. Это позволило осуществить в дальнейшем согласованное моделирование электро- и пожаробезопасности в рамках СБЭ с помощью системы тополого-вероятностных моделей.

Методы оптимизации системы обеспечения электробезопасности (человека) впервые были разработаны в 1978 г. проф. O.K. Никольским. Задача оптимизации решалась для технической подсистемы системы обеспечения электробезопасности на основе учета значений показателей технической и экономической эффективности этой системы и являлась структурно-параметрической. Возможные варианты системы формировались лицом, выполняющим расчеты, на основе инженерных методик выбора защиты. Далее с учетом ограничений формировалось множество допустимых вариантов. Выбор оптимального варианта системы осуществлялся из последнего множества методом полного перебора.

Дальнейшее развитие методов оптимизации осуществлялось в направлении постановки и решения задач многокритериальной оптимизации (при этом, в частности, одновременно учитывались аспекты электробезопасности и пожаробезопасности).

Разработанные методы математического моделирования и оптимизации систем безопасности электроустановок являются наукоемкими и требуют для своей реализации применения ЭВМ и информационных технологий, выполнения процедур сбора информации и использования справочной информации. В связи с этим для их реализации необходимо наличие информационного, программного и методического обеспечений.

Такие компоненты разрабатывались на протяжении последних двадцати пяти лет по мере разработки новых методов моделирования и оптимизации. В 1994 г. автором были обоснованы состав и структура

указанных обеспечений для системы автоматизированного проектирования оптимальных систем комплексной элекгробезопасности. Основными компонентами программного обеспечения задач безопасности электроустановок являлись разработанные с- участием автора программные комплексы АРИАС и МОЭПБ.

С помощью указанных средств были выполнены серии расчетов эффективности и решены задачи оптимизации систем безопасности электроустановок на группе объектов АПК.

В настоящее время в нашей стране усилиями ряда организаций созданы предпосылки для массового внедрения перспективных устройств защитного отключения по току утечки (УЗО). позволяющего резко повысить эффективность систем безопасности электроустановок.

Такой широкомасштабный процесс может приводить к различным результатам в обеспечении безопасности большого числа электроустановок. В связи с этим возникает необходимость в организации рационального управления таким процессом. Первым шагом в этом направлении является выделение множества объектов, по отношению к которому будет рассматриваться часть такого процесса.

Значительное повышение эффективности систем безопасности может быть также достигнуто и в рамках оптимального выбора в системах безопасности электроустановок предохранителей и автоматических выключателей (за счет решения задач структурно-параметрической оптимизации). Возможно также создание СБЭ, имеющих в своем составе все три упомянутых вида аппаратов защиты.

В связи с этим в рамках теории обеспечения электропожаробезо-пасности, в общем случае, целесообразно рассматривать процесс массового внедрении перспективных систем безопасности электроустановок, обеспечивающих большую эффективность, чем используемые в настоящее время системы.

Выполненный анализ особенностей процессов массового внедрения перспективных систем безопасности позволяет сделать заключение о том, что существующие методы моделирования и оптимизации систем безопасности на отдельном объекте не могут быть непосредственно использованы для решения задачи выбора наилучшего процесса создания перспективных СБЭ.

В связи с этим возникает необходимость в разработке нового научного направления в теории безопасности электроустановок - оптимизации процесса (стратегий) создания перспективных СБЭ на множестве объектов. Перед разработкой такого направления необходимо решить две вспомогательные задачи.

Первая из них состоит в выполнения терминологического анализа основного понятия теории безопасности электроустановок и предмета исследования диссертационной работы — системы безопасности электроустановок.

В процессе решения этой задачи выявлена причина разнообразия используемых терминов, состоящая в том, что каждое из определений входит в собственную терминологическую систему (выделено шесть видов таких систем). Рекомендовано использовать определение "система обеспечения электропожаробезопасности". Элементы систем безопасности рекомендовано называть мерами обеспечения электропожаробезопасности. При использовании термина "система безопасности электроустановок" необходимо контекстное уточнение функций таких систем. Предложено новое направление определения систем безопасности, основанное на указании в термине используемых в системе аппаратов защиты (П - предохранители, А - автоматические выключатели, У - устройства защитного отключения).

Решение второй задачи является одновременным развитием системного подхода и концепции оптимальности для описания процесса массового создания перспективных СБЭ. В этих условиях в задачу оптимизации систем безопасности добавляются пространственный и временной аспекты. Первый из них предполагает одновременное рассмотрение совокупности систем безопасности на множестве объектов (расположенных в пространстве), второй - рассмотрение процесса обеспечения безопасности на протяжении нескольких лет.

Системные свойства множества систем безопасности электроустановок, установленных на объектах, определяются двумя системообразующими отношениями. Первое из них состоит во внесении каждым элементом системы (СБЭ на объекте) определенного "вклада" в совокупную опасность электроустановок на множестве объектов (или определенного "вклада" в "совокупное предотвращение" опасности). Второе отношение состоит в "требовании" каждым элементом определенной части денежных средств, выделяемых на создание системы безопасности на множестве объектов.

Целью такой целостной суммативной системы является (максимально возможное) предотвращение электропоражений и электропожаров на всем множестве объектов.

Таким образом, определена система безопасности электроустановок на множестве объектов (СБЭМО), представляющая собой совокупность систем безопасности на объектах, объединяемых по некоторому признаку в множество объектов.

Рассмотрение системы безопасности на множестве объектов позволяет связать процесс последовательного массового создания перспективных систем безопасности на отдельных объектах с изменением состояния (или эффективности) СБЭМО, и свести, тем самым, задачу оценки эффективности процесса массового создания перспективных систем безопасности к задаче оценки совокупной эффективности динамической системы безопасности электроустановок на множестве объектов.

Далее в разделе произведена постановка задач исследования. При постановке задач, решение которых позволяет разработать новое научное направление, признано целесообразным "опираться" на методы моделирования, разработанные для отдельных объектов. Предполагается подсчитывать показатели эффективности систем безопасности на множестве объектов путем выполнения определенной процедуры суммирования показателей эффективности различных систем безопасности на отдельных объектах

Отсюда следует, что необходимым условием использования разрабатываемого метода оптимизации процесса создания систем безопасности является возможно более точное определение значений показателей эффективности СБЭ на отдельных объектах.

В связи с этим в диссертационной работе выполнена оценка состояния развития методов математического моделирования систем безопасности для отдельных объектов, определены направления развития таких методов и произведены постановки задач исследования для отдельного объекта. В заключение главы произведены постановки новых задач теории безопасности электроустановок.

Во втором разделе развиты технология моделирования и разработаны модели электропоражений людей на объекте при использовании различных систем безопасности

Разработано графическое представление системы безопасности электроустановок на объекте. При этом уточнено понятие "электроустановка", использующееся при моделировании электропоражений на объекте, введено понятие "источник опасной ситуации" (ИОС), под которым понимается совокупность двух токопроводящих объектов, между которыми существует или может возникнуть опасная для человека разность потенциалов и которых человек касается или может коснуться в процессе взаимодействия с электроустановкой. Произведена классификация ИОС.

Разработанное представление позволяет описать графическими средствами элементы и структуру системы безопасности, а также "ме-

ханизм" обеспечения безопасности на объекте на основе рассмотрения взаимодействия компонентов системы "электроустановка" - "объект защиты"- "система безопасности".

Разработана концептуальная модель процесса взаимодействия человека и электроустановки на объекте в условиях косвенного контакта, описывающая процессы включения—выключения электроустановок, касания человеком ОТТЧ электроустановок, появления и существования напряжения на ОПЧ электроустановок. Различные соотношения между характеристиками этих процессов, иллюстрируемые временными диаграммами, обуславливают различия в концептуальных моделях процессов.

Сформированы укрупненные формулы для определения вероятностей электропоражения, учитывающие зависимость этих вероятностей от характеристик рассматриваемых процессов, введена специальная символика для обозначения возможных вариантов моделей.

Развита математическая модель электропоражения человека при косвенном контакте при защите занулением, основанная на геометрическом методе вычисления вероятностей и использовании двух форм формулы полной вероятности. Выведены расчетные выражения для определения вероятностей электропоражений по каждому из вариантов моделей электробезопасности на первом уровне моделирования (уровне "однокасательного" взаимодействия человека с электроустановкой) с указанием всех принимаемых допущений. Вывод каждого из случаев иллюстрируется временными диаграммами.

На рисунке 1 приведена структура выделения видов моделей при соотношении длительностей интервалов времени существования напряжения Тн и длительности касания Ткас, определяющимся неравенством Т„ < Тис.

Разработаны математические модели, позволяющие определять вероятность электропоражения человека при учете эффекта самопроизвольного разрыва человеком электрической цепи (эффекта отдергивания руки) по каждой из разновидностей моделей электробезопасности на первом уровне модели с указанием всех принимаемых допущений. Введено понятие интервала отдергивания руки, длина которого равномерно распределена в диапазоне 0,2 ... 0,7 с. Особенностью моделей является деление их на три разновидности в зависимости от длительности времени существования напряжения на ОПЧ электроустановок, соотносимой с границами интервала отдергивания руки.

т„<т,

Рисунок 1 - Структура выделения видов моделей при Тн <Ткас

Разработана технология моделирования электропоражений при защите занулением на втором иерархическом уровне модели (уровне взаимодействия человека со всеми электроустановками объекта), учитывающая возможность нескольких касаний, нескольких интервалов включения и одновременных опосредованных касаний человеком всех электроустановок объектов, электрически связанных через "проводниковую" подсистему системы зануления.

Разработана технология учета надежности системы зануления, основанная на выделении временных циклов, в пределах которых вероятность отказа (безотказной работы) системы принимается неизменной, и оценке вероятности электропоражения человека в защищаемой электроустановке в виде среднего значения таких же вероятностей, подсчитываемых в условиях появления напряжения на ОПЧ электроустановки в каждом из циклов периода Т.

Итоговым результатом моделирования электропоражений на втором уровне является совокупность вероятностей электропоражений всех людей на объекте за год.

На третьем уровне модели осуществляется подсчет показателей, интегрально оценивающих опасность электропоражений всех людей на объекте, в качестве которых используются: 1) средняя вероятность электропоражения на объекте, 2) максимальная вероятность электропоражения на объекте, 3) математическое ожидание числа электропоражений на объекте. Обоснован подсчет последнего показателя в виде суммы вероятностей электропоражений людей на объекте.

Выполнен анализ разработанных к настоящему времени математических моделей электропоражений, учитывающих защитное действие УЗО по току утечки. Разработаны модели, учитывающие зависимость времени отключения УЗО от величины протекающего через него тока утечки (разностного тока), учета значения естественного тока утечки, учета эффекта отдергивания руки и учета диапазона значений дифференциальных токов, вызывающих срабатывание УЗО.

Так, условная вероятность электропоражения человека при касании его любой из фаз трехфазной сети, учете значения естественного тока утечки и эффекта неотпускания определяется в виде

1 2к (^

Р(ЭП/Вкл)„ = — $ ¡¥но(1чел){ (1чел)ё1чел

о

¿Р, (1)

2л о

\ У

где [¡£л (р) - граничное значение тока через тело человека, зависящее от

угла Р и модуля естественного тока утечки, Бно( ) - распределение граничного значения неотпускающего тока, Г(1.,сл ) - распределение тока через тело человека при его касании токоведущей части электроустановки.

Условная вероятность электропоражения при учете диапазона значений дифференциальных токов, вызывающих срабатывание УЗО, учете эффекта отдергивания руки определяется в виде

уст 1щах

1 /Рф(1чел.1:вЯ(1чел)<11чел %сг

0>51усг Ц 51

•в

(2)

где 1удт - ток уставки УЗО, Рф(1чел, ^ ) - функция двух переменных, описывающая опасность электропоражения от фибрилляционных токов.

Выполнен анализ моделей электробезопасности при защите с помощью УЗО от косвенных прикосновений.

В третьем разделе разработаны методы математического моделирования стратегий (процессов) создания систем безопасности электроустановок на множестве объектов.

Построена концептуальная модель процесса создания систем безопасности электроустановок на множестве объектов, имеющих некоторые исходные системы без опасности. Такой процесс предложено описывать, использую понятийный аппарат исследования операций, как стратегию создания систем безопасности.

Под стратегией создания СБМО понимается последовательность актов созданий перспективных СБЭ на объектах множества, каждый из которых характеризуется интервалом времени создания системы на определенном объекте, а также вариантом создаваемой СБЭ, выбираемым из множества возможных систем безопасности, задаваемого по каждому из объектов. Таким образом, стратегия характеризуется тремя видами характеристик: "временными", "пространственными" и "техническими".

Осуществлена формализация процесса создания перспективных СБЭ. При формализации времени предложено использовать "дискретное" модельное время, отдельным "моментом" которого являются одни сутки. Задание суток может определяться либо в форме даты, либо в форме номера суток, в их последовательности, отсчитываемой от некоторых суток, принимаемых за начальные.

Для формализованного описания отдельного акта создания перспективной СБЭ на объекте вводится три характеристики: "интервал времени создания СБЭ (на объекте)", "объект создания СБЭ" и "номер

Первая ("временная") характеристика стратегии может задаваться различными способами. При упрощенном варианте задания стратегии указывается только дата начала создания СБЭ, при расширенном вари-

СБЭ".

анте задания к этой дате добавляется длительность создания системы (выражаемая в сутках).

Вторая ("пространственная") характеристика задает объект, на котором создается перспективная система безопасности. Для ее задания необходимо осуществить предварительную нумерацию объектов множества натуральными числами.

Третья ("техническая") характеристика задает одну из возможных систем безопасности, которая выбирается из множества возможных систем, задаваемого по каждому из объектов. Элементы каждого из таких множеств предварительно занумеровываются натуральными числами. Используется также расширенная нумерация систем, при которой исходной СБЭ на объекте присваивается номер 0.

Введенные характеристики связаны с определенным актом создания (реализации) СБЭ на определенном объекте. Поскольку стратегия определяется как последовательность (актов) созданий перспективных систем, то для ее описания необходимо указать совокупность характеристик, описывающих все акты созданий систем, реализованных в рамках стратегии. Такие совокупности представляются как структурированные последовательности чисел, имеющие упорядоченность по датам создания систем. Последовательности представляются в виде таблиц или матриц. При упрощенном варианте задания стратегии используется последовательность троек чисел, в которых даты создания систем дополнительно перенумеровываются и трактуются как номера (актов) создания СБЭ. Табличная форма представления стратегии приведена в таблице 1.

Таблица 1 - Представление стратегии в табличной форме

Номер создания СБЭ 1 2 3 ... т Т

Дата создания СБЭ эз Эт

Номер объекта Ш1 Ш2 т3 шт

Номер СБЭ к, к2 к3 кТ кт

В этой таблице символом т обозначен текущий номер создания СБЭ (т=1,2,...,Т), символом Т- количество объектов, на которых в ре-

зультате реализации стратегии установлены перспективные СБЭ (Т< М, где М — количество объектов в выделенном множестве объектов). Матрица стратегии (при упрошенном задании стратегии) имеет

вид

При детализированном варианте задания стратегии в таблице и матрице будет присутствовать дополнительная строка, учитывающая длительности создания систем 5зт.

Стратегия может быть представлена в графической форме. Для этого вводится трехмерное пространство стратегии с координатами "дата создания СБЭ", "номер объекта" и "номер СБЭ". Каждому акту установки СБЭ (при упрощенном описании стратегии) отвечает некоторая точка этого пространства. С целью повышения наглядности точки соединяются прямыми линиями или стрелками (возможна нумерация точек в соответствии со значением т). При детализированном варианте задания стратегии каждому акту создания системы отвечает отрезок прямой, с длиной, отвечающей длительности создания системы.

Временные характеристики стратегии должны быть соотнесены с некоторой последовательностью календарных лет. Это обусловлено тем, что показатели электротравматизма и пожарной опасности определяются по отношению к году, а также тем, что на год выделяются финансовые средства на создание систем безопасности. Каждая стратегия характеризуется наборами временных характеристик. При упрощенном задании стратегии таким набором является последователъностъ~дат создания перспедШпшыхТСЦ^Г на объектах, компактно прелохавляемая в виде вектора дат с'о^анияперспективнь1х_сисхем-безопасности 8,т = [бь .ч2 , При детализированном варианте задания допол-

нительно рассматривается вектор длительностей создания систем безопасности на объектах 58стр = [8зь 8з2,..., 5зт,...,5бт].

Вводятся временные макрохарактеристики стратегий, укрупненно описывающие наборы их временных характеристик. В первую очередь, определяется интервал реализации стратегии А8стр . Его границы задаются датами первого (бО и последнего (бт ) созданий перспективных СБЭ на множестве объектов, осуществленных в рамках некоторой стратегии: ДЗстр = [б1 ; ]. Такой интервал может иметь различные пересечения с последовательностью календарных лет. Для описания таких пересечений вводится временная макрохарактеристика стратегии,

Б! Б2

ЭЬг7 = Ш] т2

Б

8Т ту

(3)

указывающая количество лет, с которыми пересекается ее интервал реализации. Если количество таких лет равно п, то стратегия называется п-летней (например, однолетней, двухлетней и т.д.).

На протяжении п лет по мере реализации стратегии будет происходить процесс поэтапного создания СБЭМО. Такой период называется периодом создания СБЭМО. Его границы определяются начальной и конечной датами в,, и бк. Вводится также период эксплуатации СБЭМО, непосредственно следующий за периодом ее создания. На протяжении этого периода созданные СБЭ на объектах будут эксплуатироваться без изменения их эффективности. Количество лет в периодах создания и эксплуатации системы безопасности обозначаются символами О и Ь соответственно.

Оценка эффективности стратегии должна осуществляться, в общем случае, по отношению к периоду времени, составленному из двух рассмотренных периодов, имеющего длительность (Б + Ь) лет.

Выделяется разновидность стратегий, у которых длительность периода создания системы безопасности И значительно меньше длительности периода ее эксплуатации Ь (формально для таких стратегий О « Ъ или 0=0). При задании таких стратегий, называемых одноступенчатыми, достаточно указывать только номера объектов и номера устанавливаемых на них СБЭ.

Одноступенчатая стратегия может быть представлена в табличной форме двумя способами. Первый из них предусматривает занесение в таблицу данных только по тем объектам, на которых устанавливаются перспективные СБЭ, второй - занесение данных по всем объектам стратегии с использованием расширенной нумерации СБЭ. При втором способе для задания стратегии используется таблица, имеющая две строки. Столбцы такой таблицы соответствуют номерам всех объектов множества (таблица 2).

Таблица 2 - Представление одноступенчатой стратегии в табличной форме _______

Номер объекта 1 2 3 т м

Номер СБЭ к, к3 к. км

В таблице символом М обозначено количество объектов в выделенном множестве объектов, т — текущий номер объекта.

В матричной форме одноступенчатая стратегия записывается в виде М-мерного вектора-строки, элементы которого упорядочены по номерам объектов:

Э1годн=[к1, к2,..., кь,.....км ].

Одноступенчатая стратегия может быть представлена в графической форме в двумерном пространстве. Для ее представления достаточно двух осей - "номер объекта" и "номер СБЭ". В таком пространстве каждый акт создания СБЭ изображается точкой. Для наглядности изображения такие точки соединяются прямыми линиями. Пример графического представления одноступенчатой стратегии приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 - Пример графического представления одноступенчатой

стратегии

При разработке математической модели стратегии используется свойство аддитивности опасностей, базирующееся на теореме сложения математических ожиданий. Оно формулируется следующим образом: опасность, имеющая вероятностную "природу" случайной величины. распределенной по определенному закону в пространстве и во времени. представляет собой "сумму опасностей" той же вероятностной "природы", локализованных в конечном числе подобластей этого пространства и времени. Такое свойство позволяет оценивать опасность электроустановок за несколько лет на множеств объектов на основе "годовых" опасностей, имеющих место на отдельных объектах.

В целях обеспечения компактности получаемых расчетных выражений предложено рассматривать электропоражения и электропожары как два возможных вида проявлений опасности электроустановок и производить количественную оценку их опасности на основе использования обобщенной случайной величины По,, , называемой числом проявлений опасности электроустановок.

Основой математической модели стратегии является модель, оценивающая опасность электроустановок на объекте в год создания на нем СБЭ. При использовании этой модели предполагается, что объект функционирует Б суток в году. Сутки занумерованы натуральными числами (б = I, 2,..., Б ).

Предполагается также, что перспективная система безопасности создается на объекте в течение интервала времени, дата начала которого определяется сутками с номером зс, а длительность ее создания равна 5б. Тогда опасность на объекте в год создания СБЭ может быть подсчитана по формуле

м[пОП]С-3£1м[поп]Г + 1М[П0П]ГР, И)

где м[поп ]"" и М[п011 ]"ср - математические ожидания числа проявлений опасности электроустановок за я-е сутки года на объекте ("суточные опасности") для исходной и перспективной систем безопасности.

При равенстве "суточных опасностей" в пределах длительностей функционирования исходной и перспективной систем целесообразно использовать более простую формулу, учитывающую значения годовых математических ожиданий проявлений опасности при различных системах безопасности М[п0п]"сх и М[поП]пер , а также специальных коэффициентов, учитывающих "доли длительностей" функционирования каждой их систем в пределах года.

Введенные формулы могут быть графически проиллюстрированы временными диаграммами опасности электроустановок. По оси абсцисс таких диаграмм откладываются номера суток (или даты), а по оси ординат - значения "суточных" математических ожиданий числа проявлений опасности электроустановок для исходной и перспективной СБЭ (рисунок 3).

. М[поп]

Апер____

О 1

Рисунок 3 - Диаграмма опасности электроустановок на объекте в год создания системы безопасности

Диаграмма отвечает случаю равенства "суточных опасностей" в пределах функционирования каждой из систем, длительности создания системы 5б=1 и дате начала создания перспективной системы бс . (Предполагается что на протяжении времени создания СБЭ электроустановки объекта не функционируют). При задании координат точек А"" и Апер равными М[п0ц]"сх /Э и М[по1Г]пер /Б площадь диаграммы численно равна "годовой опасности" электроустановок объекта.

Диаграмма на рисунке 3 представляет собой одновременное изображение двух диаграмм, отвечающих отдельным аспектам безопасности, Соотношение между верхним и нижним уровнями таких диаграмм будет, в общем случае, различным.

Значительное число объектов АПК имеет сезонный характер работы. Создание систем безопасности на таких объектах может осуществляться как в период их работы, так и в период простоя. Выделяется два вида сезонности (с одним периодом и двумя периодами работы в

течение года). Для этих случаев выведены специальные формулы, позволяющие подсчитывать опасность электроустановок.

Следующим этапом построения модели является подсчет опасности электроустановок за О лет периода создания СБЭ на множестве объектов.

На этом этапе сначала формируются расчетные выражения для подсчета опасности электроустановок за рассматриваемый период на некотором объекте. Система безопасности объекта, в общем случае, сначала несколько лет находится в исходном состоянии, а затем в течение некоторого года изменяет свое состояние, после чего в оставшиеся годы периода находится в новом состоянии, определяющимся функционированием созданной на объекте перспективной СБЭ.

Опасность электроустановок за О лет периода создания СБЭ (выражаемая в форме математического ожидания числа случаев проявления опасностей) на основе свойства аддитивности опасности (в аспекте времени) может быть представлена в виде суммы

ГфопГ^ЕМ^опЗа, (5)

<1=1

где в роли слагаемых выступают (в общем случае) несколько величин М[п0п]исх, величина М[поп]с и несколько величин М[поп]пер •

Далее формируются расчетное выражение для оценки опасности электроустановок на множестве объектов за Б лет. При этом используется свойство аддитивности опасности (в пространственном аспекте). Расчетная формула имеет следующий вид:

»Фопр = Ём[поп£ , (б)

т=1

где М — количество объектов в множестве объектов.

В роли слагаемых в этой формуле выступают математические ожидания числа случаев проявления опасности электроустановок на том объекте, подсчитанные на каждом из них за О лет по формуле (3).

Графическое представление слагаемых в формулах (3) и (4) может быть осуществлено с помощью трехмерной диаграмма опасности электроустановок. На такой диаграмме в одинаковом масштабе приводятся диаграммы опасности на объектах стратегии, отмечены даты начала и окончания периода создания системы, даты первого и последнего создания перспективных СБЭ. Пример такой диаграммы для описания

проявлений опасности электроустановок приведен на рисунке 4. (Для каждого объекта могут быть построены две диаграммы по каждому из видов опасности). Трехмерная диаграмма дает целостное представление о динамике опасности электроустановок на множестве объектов в процессе реализации стратегии.

Рисунок 4 - Трехмерная диаграмма опасности электроустановок

На основе трехмерной диаграммы строится двумерная диаграмма совокупной опасности электроустановок (рисунок 5).

Высота каждого "суточного" столбца такой диаграммы определяется суммой высот соответствующих "суточных" столбцов диаграмм всех объектов. Площадь рассматриваемой диаграммы численно равна совокупной опасности электроустановок на всем множестве объектов за период создания СБЭ.

Диаграмма объединяет изображение двух диаграмм для каждого из аспектов безопасности. При этом соотношения между высотами "ступеней" в этих диаграммах будут различными.

Произведена оценка эффективности стратегии в период эксплуатации системы безопасности электроустановок, созданной в результате реализации стратегии.

М[поп1

т=М

Рисунок 5 - Временная диаграмма совокупной опасности электроустановок

При принятии допущения о неизменности опасности электропоражений и электропожаров на объекте для каждого года рассматриваемого периода математическое ожидание числа проявлений опасности электроустановок может быть определено в виде произведения математического ожидания числа проявлений опасности за год, умноженного на Ь лет.

Опасность электроустановок за год периода эксплуатации системы на множестве объектов определяется путем суммирования опасностей по всем объектам

М[попГмер= ЕМ[поп£ер. (7)

Ш=1

Оценка эффективности стратегии должна осуществляться одновременно на двух периодах стратегии — периоде ее создания и эксплуатации. Поэтому для учета эффективности стратегии на двух периодах должен использоваться показатель

М[поп]^ь = М[потр + М^опр5, (8)

где М[поп математическое ожидание опасности электроустановок

на множестве объектов в период эксплуатации созданной системы безопасности.

Для графической иллюстрации оценки эффективности многолетней стратегии можно использовать двухпериодную временную диаграмму опасностей. Пример такой диаграммы приведен на рисунке 6.

Рисунок б - Двухпериодная временная диаграмма стратегии

Площадь двухпериодной диаграммы численно равна совокупной опасности стратегии на двух ее характерных периодах. (Как и в предыдущих случаях, диаграмма объединяет изображение двух диаграмм для различных аспектов опасности электроустановок).

Показатели эффективности стратегий могут иметь два вида - абсолютный и относительный. Показатели первого вида оценивают величину "остаточной опасности", имеющей место, в общем случае, в процессе создания и после внедрения СБЭМО. Показатели второго вида оценивают "степень снижения опасности" электроустановок, обусловленную внедрением системы безопасности. Показатель первого вида определяется выражением (8). В качестве показателя второго вида используется показатель

S+L _ оп К L • (9)

Введены показатели эффективности для одноступенчатых стратегий. Показатель, имеющий абсолютную форму, учитывает опасность электроустановок за L лет периода эксплуатации или за один год этого периода. Показатель, имеющий относительную форму, представляет собой "отношение опасностей" электроустановок на множестве объектов для года, непосредственно предшествующему созданию системы безопасности, и любого года периода эксплуатации системы.

Рассмотрен вид временной диаграммы для одноступенчатой стратегии.

В четвертом разделе разработаны методы выбора оптимальных стратегий создания СБЭМО.

В качестве критериальных показателей, на основе которых формируются критерии оптимальности стратегий, могут использоваться показатели эффективности стратегий. Такие показатели, задаваемые по каждому из аспектов безопасности, имеют абсолютную и относительную форму и обозначаются символами Ql и R^ соответственно. Критерии оптимальности стратегий, имеющие абсолютную форму, записываются в виде

Q?(3n) = М[пэп]^ + М[пэп]^ -> min , (10)

QC(n) = М[пп]^ + М[пп]^ min . (11)

Критерии оптимальности в относительной форме (для обоих видов опасности)

RP = SM[nonR ->max. (12)

Критерий оптимальности для одноступенчатой стратегии в относительной форме

R° = 6М[поп] шах . (13)

Целесообразно использование обобщенного мультипликативного критерия, учитывающего одновременно оба аспекта безопасности электроустановок вида

WM = QB(3n)-QE(n) min. (14)

При построении целевой функции стратегии выделяются ее управляемые и неуправляемые переменные.

В роли неуправляемых переменных, задающих область определения целевой функции, выступают значения показателей эффективности систем безопасности на объектах, подсчитываемые в результате выполнения предварительных расчетов. Структура результатов таких расчетов приведена на рисунке 7.

Множество объектов Показатели эффективности СБЭ на объектах

m - номер объекта к - номер СБЭ

Рисунок 7 - Структура результатов расчетов эффективности СБЭ на объектах

На рисунке 7 символами М[пЭп] и М[пп] обозначены математические ожидания числа электропоражений и электропожаров на объекте (подсчитываемые как суммы вероятностей электропоражений людей и вероятностей загорания на участках сети), Р(ЭП)П1ах и Р(П)тах - максимальные значения вероятностей электропоражений и электропожаров на объекте (определенные на множестве людей и множестве участков сети объекта), з - затраты на создание СБЭ на объекте.

Подсчитанные значения показателей представляются в виде матриц. Для исходных СБЭ такая матрица имеет вид

М[пэпГ м|пэп]Г - м[пэп]Г - м[пэп]Г М[ппГ м[пПГ - - М[ппГ

Аналогичные матрицы Эк (к=1,2,...,Кта1С ) формируются и для перспективных СБЗ.

К неуправляемым переменным относятся также характеристики сезонности работы объектов, объединяемые в матрицу сезонности Бег.

. Полный перечень неуправляемых переменных целевой функции представляется в виде совокупности матриц, образующих базисное множество стратегий, задающее область определения целевой функции стратегии:

Вцф = { эисх, Э\ Э2,..., ЭКпих, Бег } . (16)

В перечень управляемых переменных включаются три временных макрохарактеристики стратегий - $н , Б и Ь, объединяемые в вектор макрохарактеристик Ттас, а также матрица стратегии 81г .

Процедура вычисления целевой функции стратегии представляется в виде алгоритма, реализующего процесс иерархического суммирования содержащихся в Эисх, Э1, ..., Э тах математических ожиданий (а также их.частей в годы создания СБЭ). Такой процесс управляется последовательностями величин, содержащихся в таблицах или матрицах стратегии.

При решении задачи выбора оптимальных стратегий необходим учет большого числа разнородных ограничений, подразделяющихся на организационно-технологические, экономические и нормативные, включающие вероятностные и инженерные ограничения (рисунок 8 ).

Задание организационно-технологических ограничений в формализованном виде оказывается практически невозможным. Экономические ограничения ограничивают затраты, требуемые на создание СБЭ на множестве объектов, объемами финансирования. Они могут задаваться как для одного года (для однолетних и одноступенчатых стратегий), так и для нескольких лет.

С помощью вероятностных ограничений осуществляется нормирование допустимого уровня электробезопасности и пожаробезопасно-сти для каждого человека и каждого участка сети объекта. При задании ограничений на множестве объектов предлагается использование мак-симаксного метода, гарантирующего обеспечение нормированного уровня электробезопасности и пожаробезопасности для каждого человека и каждого участка сети на множестве объектов.

Рисунок 8 - Ограничения задачи оптимального выбора стратегии создания СБЭМО Технология проверки выполнения экономических и вероятностных ограничений базируется на предварительном вычислении показателей эффективности систем безопасности на объекте - Р(ЭП)П1ах и Р(Щтах, а также задания значений затрат з на создание СБЭ (см. рисунок 7). Такие показатели объединяются в базисное множество ограничиваемых значений показателей эффективности Вогр. Совокупность множеств ВЦф и Воф образует базисное множество стратегий В.

Экономические и вероятностные ограничения могут быть заданы настолько "жестко", что в результате реализации стратегии перспективные СБЭ могут быть установлены только на части объектов. Такие стратегии называются неполными.

При задании экономических и вероятностных ограничений целесообразно принимать во внимание "оптимизационные ресурсы" базисного множества стратегий. Учет таких "ресурсов" позволяет предвидеть возможность появления неполных оптимальных стратегий, а также оценить влияние изменений ограничений на изменение эффективности искомой оптимальной стратегии, что, в свою очередь, позволяет получить дополнительную информацию для выработки рациональной политики финансирования работ по созданию систем безопасности на множестве объектов.

Для одноступенчатых стратегий может быть построен алгоритм формирования множества допустимых стратегий, удовлетворяющих экономическим и вероятностным ограничениям. Для стратегий общего

вида возможность построения такого алгоритма отсутствует. В связи с этим на основе использования принципов построения показателей эффективности стратегий разработаны алгоритмы формирования условно-оптимальных стратегий, базирующиеся на введенных понятиях "снижение опасности электроустановок" и "предотвращенная опасность электроустановок", учитывающих "индивидуальный вклад" в снижение совокупной опасности отдельного акта создания перспективной СБЭ на определенном объекте. Такие алгоритмы позволяют найти для заданной последовательности дат установки СБЭ наилучшую стратегию в определенном аспекте безопасности.

Выбор оптимальной одноступенчатой стратегии из сформированного множества допустимых стратегий может осуществляться методом полного перебора. Выбор оптимальной стратегии общего вида осуществляется тем же методом либо среда множества допустимых стратегий, сформированного лицом, производящим расчеты, либо (при использовании обобщенного мультипликативного критерия) среди условно-оптимальных стратегий, найденных для определенного аспекта безопасности.

Перспективным направлением нахождения оптимального решения задачи оптимизации стратегий (удовлетворяющего всем ограничениям) является последующее варьирование дат установки СБЭ в условно-оптимальных стратегиях с целью выполнения организационно-технологических ограничений.

Содержательная постановка задачи выбора оптимальной стратегии создания СБЭ на множестве объектов формулируется следующим образом: выбрать стратегию, обеспечивающую минимальную совокупную опасность электроустановок на множестве объектов в аспектах электробезопасности и (или) пожаробезопасности за два характерных периода стратегии при учете заданных ограничений.

Математическая постановка задачи выбора оптимальной стратегии имеет следующий вид:

и(Ттас, , Вцф ) -» ехй: , 81гюс 81глоп, (17)

ю = 1, 2, ..., £2Д0П.

В этой постановке символом и обозначена целевая функция стратегии, зависящая от вектора временных макрохарактеристик стратегии, вектора допустимой стратегии с номером ю (вектора управляемых переменных), и базисного множества стратегий, задающего область опре-

деления целевой функции стратегии. Символом 81глш, обозначено конечное множество допустимых стратегий, определяемое заданными ограничениями.

Использование локально-оптимальных СБЭ (найденных в результате решения задачи структурно-параметрической оптимизации систем на объекте) в качестве перспективных при формировании стратегий, как правило, не позволяет полностью реализовать их "оптимизационный потенциал", базирующийся на учете совокупного снижения опасности всех электроустановок на множестве объектов. В связи с этим использование таких систем при оптимизации стратегий следует считать нецелесообразным.

В пятом разделе разработаны средства выбора оптимальных стратегий создания систем безопасности электроустановок и приведены примеры практической реализации разработанных методов.

Рассмотрены особенности разработанных методов моделирования и оптимизации стратегий, обуславливающие необходимость использования для их практической реализации специальной автоматизированной системы, включающей информационное, программное и методическое обеспечение и представляющей собой единый мето дико-информационно-вычислительный комплекс.

Информационное обеспечение должно иметь двухуровневую структуру, обеспечивающую выполнение расчетов показателей эффективности систем безопасности на объекте, отвечающую уровням отдельного объекта и множества объектов. Задачей информационного обеспечения на первом уровне является, в первую очередь, сбор информации на действующих на объектах, оснащенных исходными СБЭ. Собираемая информация имеет как индивидуальный, так и статистический характер. Перспективным вариантом информационного обеспечения этого уровня является использование типовой информации об объектах. Задачей этого уровня является также формирование возможных вариантов перспективных СБЭ для объектов. Задачей информационного обеспечения второго уровня является сбор информации о множестве объектов, по отношению к которому решается задача выбора оптимальной стратегии, а также структурирование информации, представляющей собой значения показателей эффективности СБЭ, полученных в результате расчетов.

При построении программного обеспечения решения задач выбора стратегий была использована информационная технология, предусматривающая создание единого интегрированного программного средства, позволяющего решать задачи моделирования и оптимизации СБЭ од-

новременно на двух уровнях — уровне одного объекта и уровне множества объектов. Такая технология позволяет осуществлять передачу через материальный носитель результатов расчетов, выполненных на уровне отдельных объектов в программный модуль, осуществляющий выбор оптимальных стратегий, а также осуществлять накопление результатов предварительных расчетов в единой базе данных. С помощью рассмотренного механизма передачи и накопления данных может быть осуществлен подбор вариантов СБЭ на объекте, среди которых в дальнейшем будет найдена оптимальная.

Предложенная технология использована при построении программного комплекса "СКБЭоптим".

Программный комплекс состоит из трех относительно независимых программных модулей, связь между которыми осуществляется через транзитно-накопительную базу данных. В первом модуле производится расчет показателей эффективности СБЭ на объекте. С помощью второго одуля может решаться задача выбора оптимальной СБЭ на объекте. С помощью третьего модуля реализуется задача выбора оптимальной стратегии;

Методическое обеспечение выбора оптимальных стратегий создания СБЭ включает три методики: 1) методику расчетов показателей эффективности СБЭ на отдельном объекте, 2) методику оптимизации СБЭ на отдельном объекте, 3) методику оптимизации стратегий создания систем безопасности электроустановок на множестве объектов.

Рассмотрены примеры практической реализации разработанных методов выбора оптимальных стратегий. Для этого были выбраны десять типичных объектов АПК. На них был осуществлен сбор необходимой информации и с помощью первого модуля комплекса "СКБЭоптим" вычислены показатели эффективности установленных на них СБЭ. Далее для каждого из объектов были рассмотрены по две перспективных СБЭ (отличающиеся затратами на их создание и эффективностью), для которых также были определены значения показателей их эффективности. Объекты были идентифицированы их номерами.

В диссертации рассмотрено семь примеров расчетов: три для одноступенчатых стратегий, и четыре — для стратегий общего вида.

Примеры позволили проиллюстрировать особенности процедуры оптимизации применительно к стратегиям различного вида, а также дать оценку эффективности процедуры оптимизации на основе сравнения показателей эффективности оптимальных стратегий с показателями эффективности других рассматриваемымых вариантов стратегий.

Основные выводы и результаты исследований

В результате выполнения диссертационной работы создана теоретическая база, а также средства ее реализации, позволяющие производить выбор оптимальных стратегий создания перспективных систем безопасности на отдельном объекте и их множестве. Это дает возможность проводить наиболее эффективную техническую политику в области обеспечения безопасности электроустановок АПК.

По результатам проведенных исследований могут быть сделаны следующие выводы.

1. Состояние безопасности электроустановок в России достигло в настоящее время недопустимо низкого уровня, что привело к включению этой проблемы в Перечень критических технологий. В настоящее время в России созданы условия для массового внедрения перспективных систем безопасности электроустановок (в частности, с использованием устройств защитного отключения). Для решения проблемы безопасности в современных условиях необходимо создание научно-методической базы массового внедрения перспективных систем безопасности электроустановок (СБЭ).

2. Ограниченное финансирование и многовариантность СБЭ на отдельных объектах требуют решения задач оптимизации процессов создания СБЭ на множествах объектов с учетом динамики их реализации.

3. Разработанная к настоящему времени теория электропожаробе-зопасности позволяет решать задачи моделирования и оптимизации систем безопасности только на отдельных объектах и не может быть использована для множества объектов, в связи с чем требуется ее развитие.

4. Процесс массового создания перспективных систем безопасности характеризуется совокупным состоянием СБЭ на множестве объектов, формируемом по территориальному или функциональному признаку, и зависящем от показателей СБЭ на отдельных объектах.

5. Системообразующее отношение системы безопасности электроустановок на объектно-множественном уровне состоит во внесении каждым объектом своего "вклада" в общую опасность электроустановок на множестве объектов. Оно предопределяет предложенный метод оценки эффективности такой системы, состоящий в суммировании указанных "вкладов" с учетом динамики создания таких систем.

6. Оценка совокупного состояния опасности электроустановок множества объектов базируется на показателях эффективности СБЭ на отдельных объектах. В качестве таких показателей целесообразно использовать математическое ожидание числа электропоражений или электропожаров за год на этом объекте. Отсюда следует, что необходимым условием использования разрабатываемого метода оптимизации является возможно более точное определение значений показателей эффективности систем безопасности на отдельных объектах.

7. В результате развития методов математического моделирования систем электробезопасности на отдельных объектах с учетом надежности системы зануления, физиологического эффекта отдергивания руки и характеристик УЗО создана необходимая математическая база, позволяющая производить расчеты эффективности систем безопасности для многообразия реальных условий.

8. Предварительными этапами моделирования стратегий реализации систем безопасности электроустановок на множестве объектов являются создание концептуальной модели стратегии и ее формализация. Концептуальная модель описывает последовательность этапов создания систем безопасности на отдельных объектах, каждый из которых характеризуется интервалом времени создания системы, номером объекта и номером создаваемой системы.

9. Последовательность дат создания систем безопасности должна соотноситься с некоторой последовательностью календарных лет, называемой периодом создания СБЭ на множестве объектов. Оценка эффективности стратегии, в общем случае, должна осуществляться по отношению к двум периодам - периоду создания и периоду эксплуатации СБЭ на множестве объектов. В частном случае для стратегий, названных одноступенчатыми, период создания может быть условно принят равным нулю.

10. Математическая модель стратегии, позволяющей произвести оценку эффективности СБЭ на множестве объектов основана на последовательном использовании свойства аддитивности опасностей, имеющего в качестве "математической основы" теорему сложения математических ожиданий и учитывающего пространственный и временной аспекты. Сформированные показатели эффективности стратегии имеют абсолютную и относительную формы, учитывающие "остаточную" опасность электроустановок и "степень снижения" опасности.

11. При решении задачи оптимизации стратегии в качестве критериев оптимальности могут использоваться показатели эффективности для аспектов электробезопасности и пожарной безопасности, а также

обобщенный критерий в мультипликативной форме. Целевая функция включает управляемые и неуправляемые переменные. Неуправляемыми переменными являются значения показателей эффективности СБЭ на объектах, предварительно подсчитанные для различных вариантов систем безопасности. К ним отнесены также временные макрохарактеристики стратегии. Управляемые переменные представляют собой совокупности числовых характеристик, описывающих отдельные акты созданий систем безопасности на объекте. Расчет значений целевой функции осуществляется по специальному алгоритму.

12. При решении задачи оптимизации стратегий необходим учет большого числа разнородных ограничений, подразделяющиеся на организационно-технологические, экономические и нормативные, включающие вероятностные и инженерные ограничения. При задании ограничений целесообразно учитывать характеристики множества предварительно рассчитанных значений показателей эффективности систем безопасности на объектах, позволяющие предвидеть появление оптимальных стратегий, в результате реализации которых перспективные СБЭ устанавливаются не на всех объектах.

13. Множества возможных стратегий являются конечными, однако количество их вариантов может быть очень велико. На основе сформулированного правила и разработанного метода возможно уменьшение количества вариантов, путем формирования стратегий, близких к оптимальным в определенном аспекте безопасности и удовлетворяющих экономическим и вероятностным ограничениям.

14. Процедура выбора оптимальной стратегии основана на методе полного перебора. Такой метод может быть применен при оптимизации по обобщенному критерию к стратегиям, близким к оптимальным. При варьировании дат установки систем безопасности в таких стратегиях может быть получено оптимальное решение, удовлетворяющее всем ограничениям задачи оптимизации.

15. Практическая реализация методов выбора оптимальных стратегий базируется на разработанном методико-информационно-вычислительном комплексе.

16. При реализации стратегий и отсутствии ограничений достигается снижение совокупной опасности электроустановок в аспекте электробезопасности в 4-5 раз, в аспекте пожаробезопасности — в 5-6 раз. При учете ограничений эти значения уменьшаются. Для стратегий с одинаковыми значениями периодов создания и эксплуатации достигается примерно двукратное снижение совокупной опасности.

17. Оптимизация стратегий позволяет уменьшить совокупную опасность электроустановок, оцениваемую по показателям электробезопасности и (или) показателям пожарной безопасности, до 50% при практически неизменном объеме финансирования. Для стратегий с равными длительностями периодов создания и эксплуатации только за счет нахождения оптимальной упорядоченности номеров объектов можно уменьшить совокупную опасность электроустановок на 15...20% .

' 18. При практически неизменном совокупном эффекте обеспечения безопасности оптимизация стратегий позволяет уменьшить объем финансирования до 25%.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1. Халин, Е.В. Методологические вопросы моделирования системы обеспечения электробезопасности/ Е.В. Халин Е.В., О.Н. Дробязко, O.K. Никольский O.K. // Вопросы сельской электрификации : сб. науч. тр.- Барнаул,- АПИ, 1975. -Вып. 51.- С.12-19.

2. Халин, Е.В. Об одном подходе к оценке экономической эффективности системы средств электробезопасности / Е.В. Халин, О.Н. Дробязко, O.K. Никольский, А.Н. Петроченко // там же. -С.29-33.

3. Защита электрооборудования и электробезопасность // Применение электроэнергии в сельском хозяйстве Сибири / Никольский O.K., Порошенко А.Г., Сошников A.A., Дробязко О.Н. и др. -Новосибирск.-Новосибирск. -Изд-во. Сиб. НИИ мех. и электриф. сел. хоз.-ва, 1976.-С. 19-45.

4. Никольский, O.K. Математическое моделирование процесса функционирования системы защитного отключения на животноводческих комплексах / О.К.Никольский, Е.В. Халин, О.Н. Дробязко // Механизация и электрификация соц. сельского хозяйства.-1977.-№4.-С.33-35.

5. Никольский, O.K. Оценка экономической эффективности системы обеспечения электробезопасности / O.K. Никольский, Е.В. Халин Е.В., О.Н. Дробязко. А.Н. Петроченко // Электробезопасность сельскохозяйственного производства : сб. науч. тр. / М.: ВИЭСХ, I977.-T.43.-С.38-42.

6. Электробезопасность и эксплуатация электроустановок в сельском хозяйстве // Актуальные проблемы энергетики и электрификации народного хозяйства. : Методические рекомендации научно-

технической конференции / O.K. Никольский, А.Г. Порошенко, О.Н. Дробязко. -Барнаул, 1979. -С.5-23.

7. A.C. 815683 (СССР) Способ определения параметров цепи короткого замыкания / Авт. изобр. А.Г. Порошенко, О.Н. Дробязко. Заявлено 3 апреля 1979 г. Зарегистрир. 21 ноября 1980 г.

8. Создание системы электробезопасности в сельском хозяйстве Сибири / Никольский O.K., Сошников A.A., Порошенко А.Г., Дробязко О.Н. и др.//- Науч.-техн. бгол. - Сиб. НИИ механизации и электрификации сел. хоз-ва, 1981.-Вып.20. -С.42-46.

9. Научные основы создания рациональной системы электробезопасности и эксплуатации электроустановок в сельском хозяйстве Сибири и Дальнего Востока / Никольский O.K., Порошенко А.Г., Сошников A.A., Дробязко О.Н. // Сибирский вестник сельскохозяйственной науки .-Новосибирск, 1982. -М1.-С.77-83.

10. Никольский, O.K. Оценка экономической эффективности системы электробезопасности / O.K. Никольский, Г.Н. Москаленко, О.Н. Дробязко // Механизация и электрификация сельского хозяйства, -1982. -№ 6.-С.23-25.

11. Дробязко, О.Н. К обоснованию периодичности технического обслуживания электрозащитных средств в сельском хозяйстве / О.Н. Дробязко, С.И. Коструба., O.K. Никольский // Пути и задачи электрификации сельского хозяйства в свете решений майского (1982 г.) пленума ЦК КПСС.: Тез. докл. к науч.-техн. конф.- Барнаул, 1983.-С.75-76.

12. Дробязко, О.Н. Разработка региональной автоматизированной системы учета и анализа электротравматизма / О.Н. Дробязко, Е.М. Малкина // там же.- С.111-113.

13. Никольский, O.K. Основы построения оптимальной системы электробезопасности в сельском хозяйстве / O.K. Никольский, О.Н. Дробязко // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1984,-№ 6.-С.29-32.

14. Сошников, A.A. Учет требований пожарной безопасности при выборе защиты от аварийных режимов в сетях 0,38 кВ / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Эксплуатация устройств сельского электроснабжения : сб. науч. тр. / М.: МИИСП, 1991. -С. 63-66.

15. Сошников, A.A. Построение оптимальной электрической защиты в системах электроснабжения 0.38 кВ/ A.A. Сошников, O.K. Никольский, О.Н. Дробязко // Проблемы электробезопасности в сельском хозяйстве. Тез. докл. Всесоюзной научно-практ. конфер. -Челябинск, 1991,- С.12-13.

16. Сошников, A.A. Определение критериев оптимизации систем сельского электроснабжения 0.38 кВ / A.A. Сошников, О.Н.Дробязко // Техника в сельском хозяйстве.-1992.-№).- С.21-24.

17. Сошников, A.A. Автоматизированный выбор защиты от аварийных режимов в системах сельского электроснабжения 0.38 кВ/ A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Актуальные проблемы энергетики и электрификации : сб. науч. тр. / Барнаул, АлтГТУ, 1993.-Вып. 2.-С.6-8.

18. Дробязко, О.Н. Математические модели электробезопасности людей в производственных электроустановках напряжением 0.38 кВ / О.Н. Дробязко // там же. - С. 18-24.

19. Дробязко, О.Н. Модель для оценки вероятностей электропоражения людей при защите занулением / О.Н. Дробязко // там же. -С.25-31.

20. Дробязко, О.Н. Проблемы информационного обеспечения расчетов систем электрозащиты в сельских сетях напряжением 0,38 кВ / О.Н. Дробязко// там же. -С.35-42.

21. Дробязко, О.Н. Учет неопределенности исходной информации при оптимизации электрозащиты систем сельского электроснабжения 0,38 кВ / О.Н. Дробязко // там же. -С.48-56.

22. Никольский, O.K. Моделирование систем обеспечения электробезопасности / O.K. Никольский, О.Н. Дробязко // 9-я международная науч.-техн. конференция "Защита от поражений электрическим током". -Польша, Лодзь, 1993.-С.78-86.

23. Дробязко, О.Н. Оценка электробезопасности при выборе защиты в системах сельского электроснабжения напряжением 0,38 кВ // Межвузовский сборник научных трудов под общ. редакцией Никольского O.K., Болыновой Н.И. - Барнаул : Изд. АлтГТУ им. И.И. Ползунова, 1996.- С. 15-19.

24. Дробязко, О.Н. Использование критериев электробезопасности при проектировании систем электрозащиты / О.Н. Дробязко // там же. -С.25-27.

25. Дробязко, О.Н. Проблемы и пути совершенствования терминологии электробезопасности / О.Н: Дробязко // там же. -С.34-44.

26. Дробязко, О.Н. Современные методы проектирования систем электробезопасности на сельскохозяйственных объектах / О.Н. Дробязко // там же. - С.49-53.

27. Дробязко, О.Н. Автоматизированное проектирование систем обеспечения электробезопасности на сельскохозяйственных объектах /О.Н. Дробязко // 10-я междунар. науч.-техн. конференция. "Защита от поражений электрическим током ". -Польша, Вроцлав, 1995.- С.452-456.

28. Дробязко, О.Н. Развитие системного подхода к электробезопасности / О.Н. Дробязко // 11-я международная научно-техническая конференция "Электробезопасность - 97".- Польша, Вроцлав, 1997.-Реферат плакатной сессии. - 6 стр.

29. Никольский, O.K. Актуальные направления развития электробезопасности в России / O.K. Никольский, A.A. Сошников A.A. // 11-я международная научно-техническая конференция "Электробезопасность — 97". - Польша, Вроцлав, 1997,- С.148-151.

30. Дробязко, О.Н. Некоторые проблемы терминологии электробезопасности / О.Н. Дробязко // Труды АлтГТУ. Вып.7: Наука, практика, образование/.АлтГТУ.- Барнаул: Изд. АлтГТУ, 1997.-С.24-3 5.

31. Дробязко, О.Н. Направления развития системного подхода к электробезопасности / О.Н. Дробязко // Межвузовский сборник научных трудов: Наука, техника, образование / АлтГТУ .-Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 1998,-С.42-48.

32. Дробязко, О.Н. К вопросу о понятиях в теории электробезопасности / О.Н. Дробязко // Межвузовский сборник научных трудов: Наука, техника, образование / Алт.гос.техн.ун-т. им. И.И.Ползунова .Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 1998.-С.51-56.

33. Дробязко, О.Н. Развитие системного анализа в технике обеспечения электробезопасности / О.Н. Дробязко // 12-я международная научно-техническая конференция "Электробезопасность - 99".- Польша, Вроцлав, 1999.-С. 97-103.

34. Сошников, A.A. Создание оптимальных систем комплексной электробезопасности в электроустановках до 1000 В / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Вестник АлтГТУ им. И.И.Ползунова .-2000.- № 3. -С.27-36.

35. Дробязко, О.Н.. Построение систем автоматизированного проектирования защиты сельских электроустановок напряжением 0,38 кВ / О.Н. Дробязко // там же. -С. 37-43.

36. Дробязко, О.Н. Развитие методов моделирования и оптимизации систем электропожаробезопасности / О.Н. Дробязко // там же. - С. 44-49.

37. Дробязко, О.Н.. Анализ подходов к математическому моделированию электропоражений / О.Н. Дробязко // Ползуновский вестник.-2001.-№ 1,- С.110-114.

38. Дробязко, О.Н. Развитие методов моделирования электробезопасности при защите системой зануления / О.Н. Дробязко // Ползуновский вестник. -2002,- № 1,- С.57-64.

39. Сошников, A.A. Совершенствование систем безопасности

электроустановок АПК / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-2002.-№ 10,- С.21-22.

40. Защитное отключение в электроустановках зданий. Нормы с комментариями, 2-е изд.перераб. / O.K. Никольский, A.A. Сошников,

0.Н. Дробязко, В.Н. Ларионов. -Барнаул 2002.-54 с. В кн. Нормативные основы устройства и эксплуатации электроустановок.-Нормативно-технический сборник. -Барнаул, 2002.- 976 с.

41. Сошников, A.A. Выбор оптимальных стратегий создания систем' комплексной безопасности электроустановок на объектах АПК / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Вестник Алтайского научного центра Сибирской академии наук высшей школы / Барнаул : Изд-во АГУ.-2002.-№5.- С.58-65.

42. Дробязко, О.Н. Выбор оптимальных стратегий создания систем комплексной безопасности электроустановок АПК / О.Н. Дробязко, A.A. Сошников / Вестник Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова : Изд-во АлтГТУ.-2003.-№ 1.-С.40-46.

43. Дробязко, О.Н. Выбор оптимальных стратегий создания систем безопасности электроустановок на объектах АПК / О.Н. Дробязко // Проблемы энергосбережения и энергобезопасности в Сибири: Материалы Всероссийской научно-практической конференции / Алт. гос.тех. ун-т им. И.И. Ползунова. - Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2003.-С.182-184.

44. Дробязко, О.Н. , Гусельников, С.С. Выбор оптимальной стратегии создания систем безопасности электроустановок на объекте АПК. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003610372, 12 февраля 2003 г.

45. Дробязко, О.Н. Обеспечение практической реализации массового внедрения УЗО на объектах АПК / О.Н. Дробязко, A.A. Сошников // Вестник алтайской науки. Эффективность и безопасность энергосбережения. -Барнаул : Изд-во АлтГТУ им.И.И. Ползунова 2004.-Вып. 1.-С.211-226.

46. Сошников, А. А. Обеспечение безопасности электроустановок ПАУ-системами электрической защиты / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Социальная безопасность населения юга Западной Сибири : Вып.

1. Материалы международной научно-практической конференции "Региональные аспекты обеспечения социальной безопасности населения Юга Западной Сибири — проблемы, защиты от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" Барнаул, 6 июня 2003 г./ Под.

общ. ред. В.Н. Белоусова, С.И. Григорьева.-Барнаул: Аз Бука, 2003,-С.129-130.

47. Сошников, A.A. Развитие определений и терминов в области систем безопасности электроустановок напряжением до 1 кВ / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Техника в сельском хозяйстве.-2003.- №5.-С.26-29.

48. Дробязко, О.Н. Выбор оптимальной стратегии применения устройств защитного отключения в АПК / О.Н. Дробязко, В.С Герма-ненко // Техника в сельском хозяйстве.-2004.- № 2.-С.54-55.

49. Дробязко, О.Н. Развитие методов моделирования и оптимизации стратегий создания систем комплексной безопасности электроустановок АПК/ О.Н. Дробязко // Ползуновский альманах .-2004.-№ 1,-С.139-144.

50. Дробязко, О.Н. Идеология построения программного обеспечения решения задач теории систем безопасности электроустановок АПК/ О.Н. Дробязко, С.С. Гусельников, B.C. Германенко // Ползуновский альманах.-2004,-№ 1. -С.153-158.

51. Системы безопасности электроустановок зданий / O.K. Никольский, A.A. Сошников, О.Н. Дробязко, B.C. Германенко, JI.B. Тен, А.Л.Тен, Э.Ф. Аунапу, Г.Н. Москаленко. -Барнаул, 2004.-82 с. В кн. Правила устройства, эксплуатация и безопасность электроустановок. -Нормативно-технический сборник. -Барнаул, 2004.-840 с.

52. Методология массовой реализации перспективных систем безопасности электроустановок до 1000 В / B.C. Германенко, О.Н. Дробязко, O.K. Никольский, A.A. Сошников // Социальная безопасность населения юга Западной Сибири: Вып 4. Материалы международной научно-практической конференции "Региональные аспекты обеспечения социальной безопасности населения Юга Западной Сибири — проблемы снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" : Барнаул, 10 декабря 2004 г. // Ред. Л.В. Бакпицкий и др.- Барнаул: : Изд-во "АзБука", 2005,-С. 135-137.

53. Дробязко, О.Н. Моделирование процесса создания перспективных систем безопасности электроустановок на множестве объектов/ О.Н. Дробязко // Ползуновский вестник.-2005.-№ 4.- Ч. 3.- С. 214-222.

54. Германенко, B.C. Средства реализации выбора оптимальных стратегий создания систем безопасности электроустановок АПК / B.C. Германенко, С. С. Гусельников, О.Н. Дробязко, С.Ф. Нефедов И Ползуновский вестник.-2005.-№ 4,- Ч. 3. - С.230-234.

55. Никольский, O.K. Оценка уровня элеюробезопасности на объекте при защите системой зануления/ O.K. Никольский, B.C. Герма-ненко, О.Н. Дробязко // Ползуновский вестник.-2005.-Xs 4,- Ч.З. -С.268-275.

56. Сошников, A.A. Развитие методов выбора оптимальных стратегий создания перспективных систем безопасности электроустановок на объектах агропромышленного комплекса/ A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Вестник Алтайского научного центра Сибирской академии наук высшей школы / Барнаул: Изд-во АГУ.-2005.- № 8.- С.159-165.

57. Дробязко, О.Н. Оптимизация стратегий создания систем безопасности электроустановок на множестве объектов / О.Н. Дробязко, B.C. Германенко // Вестник КрасГАУ.-2006.-№ 10.-С.290-295.

58. Дробязко, О.Н. Развитие моделей электропоражений людей при защите устройствами защитного отключения по току утечки / О.Н. Дробязко // Вестник КрасГАУ.-2006.-№ 10.-С.296-304.

59. Дробязко, О.Н. Создание оптимальных систем безопасности электроустановок на объектах АПК // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 200б.-№ 7.- С.22-23.

60. Дробязко, О.Н. Расчет и проектирование перспективных систем-электробезопасности в сельском хозяйстве. Проектно-технологи-ческие рекомендации / О.Н. Дробязко / Алт. гос. техн. ун-т. им. И.И. Ползунова. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ.-2006.-30 с.

61. Дробязко, О.Н. Оптимизация систем безопасности электроустановок АПК. Научно-методические рекомендации / О.Н. Дробязко / Алт. гос. техн. ун-т. им. И.И. Ползунова. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ.-2006.-30 с.

Подписано в печать 24.10.2006 г. Формат 60x84 1/16 Печать - ризография. Усл.п.л. 2,56 Тираж 100 экз. Заказ 2006

Отпечатано в типографии АлтГТУ 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46 Лицензия на полиграфическую деятельность ПЛД № 28-35 от 15.07.1997 г.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК АПК

1.1 Роль теории систем безопасности электроустановок АПК

1.2 Современное состояние теории обеспечения безопасности электроустановок.

1.2.1 Подходы и концепции, использованные при построении теории безопасности электроустановок.

1.2.2 Аналитический обзор методов моделирования и оптимизации систем безопасности электроустановок.

1.2.3 Обзор средств и результатов реализации теории систем безопасности электроустановок.

1.3 Новое научное направление теории безопасности электроустановок - оптимизация процессов создания систем безопасности на множестве объектов.

1.4 Решение задач системного анализа в теории безопасности электроустановок.

1.5 Постановка задач исследования.

2 РАЗВИТИЕ ТЕХНОЛОГИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ

И РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОПОРАЖЕНИЙ ЛЮДЕЙ НА ОБЪЕКТЕ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК.

2.1 Разработка графического представления системы безопасности электроустановок на объекте.

2.2 Концептуальная модель процесса взаимодействия человека и электроустановки на объекте в условиях косвенного контакта

2.3 Общие вопросы моделирования электропоражений людей на объекте при защите занулением.

2.4 Развитие моделей элекгропоражений людей на объекте при защите занулением на первом иерархическом уровне

2.5 Разработка моделей электропоражений людей с учетом самопроизвольного разрыва человеком электрической цепи

2.6 Построение моделей электробезопасности при защите системой зануления на верхних иерархических уровнях.

2.7 Развитие моделей электропоражений людей при защите с помощью устройств защитного отключения по току утечки . 153 Выводы.

3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ СТРАТЕГИЙ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК НА МНОЖЕСТВЕ ОБЪЕКТОВ . 171 3.1 Концептуальная модель процесса создания систем безопасности электроустановок. Формализация стратегии создания систем безопасности электроустановок.

3.2 Разработка математических моделей стратегии.

3.2.1 Концепция построения показателей эффективности стратегии.

3.2.2 Моделирование опасности электроустановок на объекте в год создания на нем СБЭ.

3.2.3 Моделирование опасности электроустановок на множестве объектов при многолетнем периоде создания СБЭ.

3.2.4 Оценка эффективности стратегии в периоды создания и эксплуатации СБЭ.

Выводы.

4 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ СТРАТЕГИЙ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК НА МНОЖЕСТВЕ ОБЪЕКТОВ.

4.1 Формирование критериев оптимальности стратегий.

4.2 Построение целевой функции стратегии.

4.3 Учет ограничений в задаче оптимального выбора стратегий

4.4 Множества возможных и допустимых стратегий.

4.5 Постановки задач выбора оптимальной стратегии.

4.6 Организация процедуры выбора оптимальной стратегии

4.7 Оценка возможности использования локально-оптимальных

СБЭ при формировании стратегий.

Выводы.

5 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА СРЕДСТВ ПРАКТИЧЕСКОЙ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДОВ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНЫХ СТРАТЕГИЙ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ

5.1 Общие вопросы разработки комплекса средств реализации выбора оптимальных стратегий.

5.2 Разработка информационного обеспечения решения задачи выбора оптимальных стратегий.

5.3 Разработка программного обеспечения решения задачи выбора оптимальных стратегий.

5.4 Разработка методического обеспечения выбора оптимальных стратегий.

5.5 Практические реализации методов выбора оптимальных стратегий.

Выводы.

В настоящее время состояние безопасности электроустановок в агропромышленном комплексе России достигло недопустимо низкого уровня.

Неблагополучной является обстановка с пожарами, значительную долю которых (20.30%) составляют пожары от электротехнических причин (электропожары) [1]. В 2005 г. в Российской Федерации зарегистрировано 226952 пожаров, прямой материальный ущерб составил 6774,4 млн. руб. [2,3].

В сельской местности России зарегистрировано 77292 пожара, материальный ущерб составил 2244,0 млн. руб. Доля пожаров, погибших, травмированных, ущерба и потерь в сельской местности составила соответственно 34,1; 43,7; 30,4 ; 33,1 и 35,2 % от общих показателей по России. Нарушение правил устройства и эксплуатации электрооборудования стало причиной каждого пятого пожара (19%), а доля ущерба от них превысила 21%.

Анализ статистических данных за 2002.2005 гг. показывает, что количество пожаров характеризуется незначительными колебаниями как в сторону повышения, так и в сторону уменьшения. Вместе с тем прослеживается тенденция существенного увеличения величины материального ущерба от пожаров.

Неблагополучным в России остается и положение с электротравматизмом.

По данным [4] ежегодно в России от поражений электрическим током в электроустановках зданий гибнет более 4500 человек, теряет трудоспособность и получает инвалидность около 30 000 человек.

Некоторое снижение в последние годы производственного травматизма в сельском хозяйстве [5], объясняется не улучшением состояния электробезопасности, а падением производства сельскохозяйственной продукции в государственном секторе экономики.

В целом сравнительный анализ статистических данных показывает, что электротравматизм в России в течение последних десятилетий возрастал и к настоящему времени увеличился почти в три раза, в то время как происходило его снижение в экономически развитых странах. Уровень бытового электротравматизма в России более чем на порядок превышает аналогичный показатель в США и Японии [6].

Сложившееся положение с элекгротравматизмом и пожарами от электроустановок в России вызвано комплексом проблем экономического, правового и технологического характера, обусловленных кризисными явлениями в экономике, возникшими в начале 90-х годов; недостаточностью финансовых ресурсов, выделяемых на обеспечение безопасности электроустановок, значительным износом внутренних сетей (электропроводок); неэффективной работой существующих средств электрической защиты (предохранителей и автоматических выключателей); сложностью перехода от традиционных систем электроснабжения типа Ш-С к перспективным Ш-Б и Ш-С-Б, предусматривающим использование устройств защитного отключения (У30) [7].

Состояние безопасности электроустановок, вызывающее гибель людей и пожары, как в сельском хозяйстве, так и в целом по России, достигло недопустимого уровня и стало представлять угрозу национальной безопасности страны.

Поэтому на совместном заседании Совета Безопасности Российской Федерации и Президиума Государственного совета Российской Федерации по вопросу "О мерах по обеспечению защищенности критически важных для национальной безопасности объектов инфраструктуры и населения страны от угроз техногенного, природного характера и террористических проявлений" 13 ноября 2003 г. было отмечено, что в современных условиях негативные факторы техногенного, природного и террористического характера представляют одну из реальных угроз для обеспечения стабильного социально-экономического развития страны [6].

Вопросы обеспечения безопасности электроустановок стали предметом рассмотрения на высших уровнях руководства страны. Возникла необходимость включения систем жизнеобеспечения и защиты человека, снижения риска и уменьшение последствий природных и техногенных катастроф в Перечень критических технологий, утвержденный Президентом РФ 30 марта 2002 г. [6].

Для решения рассматриваемой проблемы необходимо создание эффективной системы обеспечения безопасности электроустановок (СБЭ).

Важнейшими компонентами такой системы являются технические системы безопасности, устанавливаемые на объектах (в зданиях). Такие системы должны обеспечивать защиту людей при возникновении различных электроопасных ситуаций, а также предотвращать возникновение пожароопасных режимов работы электроустановок.

В настоящее время в России созданы предпосылки для массового внедрения перспективных технических систем безопасности электроустановок (в том числе с использованием устройств защитного отключения), характеризующихся оптимальной структурой и параметрами. Использование таких систем позволит добиться резкого улучшения состояния безопасности.

В сложившихся экономических условиях рассматриваемый процесс будет происходить в условиях ограниченного финансирования. Это обстоятельство придаст процессу длительный и многоэтапный характер. Особенностью процесса будет также возможность установки на объектах различных вариантов перспективных систем безопасности.

Многовариантность процессов создания рассматриваемых систем будет приводить к достижению различных уровней безопасности электроустановок, защищаемых системами безопасности. В связи с этим возникает практическая задача нахождения оптимального процесса создания СБЭ, обеспечивающего наибольшую совокупную безопасность электроустановок.

Ее решение и составляет основное содержание данной диссертационной работы, которая представляет собой прикладное научное исследование, выполненное в рамках проводимого в нашей стране курса на активизацию научных исследований в интересах защищенности населения и опасных объектов. Результаты этого исследования направлены на обеспечение максимально-возможной защищенности работников АПК от воздействия электрического тока и электропожаров в рамках решения задачи широкомасштабного перехода на перспективные системы безопасности электроустановок.

Целью данного исследования явилась разработка методов и средств оптимизации процессов массового создания перспективных систем безопасности электроустановок на объектах АПК с учетом их многовариантности в условиях ограниченного финансирования.

Для достижения поставленной цели было необходимо решение следующих задач.

1. Выполнить системный анализ процесса массового создания перспективных СБЭ на основе выделения систем безопасности на отдельном объекте и на их множестве. Разработать концепцию оценки совокупной эффективности системы безопасности на множестве объектов по известным значениям эффективности систем безопасности отдельных объектов.

2. Развить технологию моделирования электропоражений в условиях функционирования системы безопасности на отдельном объекте и математические модели электропоражений.

3. Разработать концептуальную модель процесса создания перспективных систем безопасности электроустановок на множестве объектов.

4. Разработать математические модели, позволяющие оценивать совокупную эффективность процесса создания перспективных систем безопасности электроустановок множества объектов.

5. Разработать методы оптимизации стратегий создания систем безопасности электроустановок.

6. Разработать средства реализации выбора оптимальных стратегий, включающие методическое, информационное и программное обеспечение.

В качестве объекта исследования рассматривались системы безопасности электроустановок на объектах агропромышленного комплекса.

Предметом исследования явились методы оптимизации процессов массового создания перспективных систем безопасности электроустановок в условиях ограниченного финансирования и многовариантности систем.

При выполнении работы были использованы следующие методы исследования: системный подход, системный анализ, системотехника, исследование операций, теория вероятностей и математическая статистика, методы прикладной информатики.

Научная новизна исследований заключается в следующем:

- разработана концептуальная модель и выполнено формализованное описание процесса массового создания перспективных систем безопасности электроустановок;

- разработана математическая модель процесса массового создания перспективных систем безопасности, позволяющая оценивать значения показателей их эффективности в аспектах электро- и пожаробезопасности;

- разработаны методы моделирования электропоражений людей при функционировании различных систем безопасности, учитывающие физиологический эффект отдергивания руки, надежность системы зануления и характеристики устройств защитного отключения по току утечки;

- разработаны методы оптимизации стратегий создания систем безопасности электроустановок на множестве объектов;

- обоснована структура комплекса средств практической реализации разработанных методов выбора оптимальных стратегий, включающей информационное, программное и методическое обеспечение.

Практическое значение работы состоит в разработке научной базы и комплекса средств практической реализации перспективных систем безопасности электроустановок на множестве объектов, обеспечивающих наибольшую совокупную эффективность этих систем в процессе их создания и дальнейшей эксплуатации.

Научные положения, выводы и рекомендации использованы при разработке Государственной программы Министерства образования Российской Федерации на 2004-2007 годы "Безопасность образовательного учреждения"; 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", нормативно-технических сборников "Нормативные основы устройства и эксплуатации электроустановок" и "Правила устройства, эксплуатация и безопасность электроустановок".

Результаты исследований использованы при подготовке научно-методических рекомендаций "Оптимизация систем безопасности электроустановок АПК", а также проекгно-технологических рекомендаций "Расчет и проектирование перспективных систем электропожаробезопасности в сельском хозяйстве". 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", "Концепцией энергетического обеспечения сельскохозяйственного производства в условиях многоукладной экономики" и решением совместного заседания Совета Безопасности Российской Федерации и Президиума Государственного совета Российской Федерации от 13 ноября 2003 г. о развертывании фундаментальных, поисковых и прикладных исследований в интересах защищенности опасных объектов и населения.

Основные материалы и результаты работ представлялись и обсуждались на 9-й и 10-й международных научно-технической конференциях "Защита от поражений электрическим током" (Польша, Лодзь, 1993 г. и 1995 г.); 11-й международной научно-технической конференции "Электробезопасность - 97" (Польша, Лодзь, 1997 г.); 12-й международной научно-технической конференции "Электробезопасность - 99" (Польша, Лодзь, 1999 г.); пятой региональной научно-практической конференции "Проблемы инновационного развития

АПК и сельского хозяйства Алтайского края в переходных условиях" (Барнаул, 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.); Всероссийской научно-практической конференции "Проблемы энергосбережения и энергобезопасности Сибири" (Барнаул, 2003 г.); второй международной научно-практической конференции "Региональные аспекты обеспечения социальной безопасности населения юга Западной Сибири - проблемы снижения рисков и смягчения последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" (Барнаул, 2004г.).

На защиту выносятся:

1. Концептуальная модель и формализованное описание процесса массового создания перспективных систем безопасности электроустановок

2. Способ оценки эффективности стратегии создания СБЭ на множестве объектов, учитывающий динамику их реализации.

3. Математические модели электропоражений людей, учитывающие эффект отдергивания руки, надежность системы зануления и характеристики устройств защитного отключения.

4. Математические модели для оценки эффективности стратегий создания перспективных систем безопасности на множестве объектов.

5. Методы оптимизации стратегий создания систем безопасности электроустановок

6. Комплекс средств практической реализации методов выбора оптимальных стратегий, включающий информационное, программное и методическое обеспечения.

Работа выполнялась в Алтайском государственном техническом университете им И.И. Ползунова с 1994 по 2006 годы.

ВЫВОДЫ

1. Для практического использования разработанных методов выбора оптимальных стратегий необходимо создание специальной системы, включающей информационное, программное и методическое обеспечение. Совокупность таких взаимосвязанных обеспечений следует рассматривать как единый методико-информационно-вычислительный комплекс.

2. Информационное обеспечение решения задачи выбора оптимальных стратегий должно иметь два уровня: уровень отдельного объекта и уровень множества объектов. Информационное обеспечение на первом уровне используется многократно для сбора информации и выполнения расчетов по каждому из объектов стратегии. Результатом использования информационного обеспечения второго уровня является базисное множество стратегий.

3. При построении программного обеспечения оптимального выбора стратегий создания СБЭ должна быть выбрана информационная технология, предусматривающая создание единого интегрированного программного средства, позволяющего решать задачи моделирования и оптимизации систем безопасности электроустановок одновременно на двух уровнях - уровне отдельного объекта и уровне множества объектов. Это создает возможности для автоматизации передачи и накопления результатов расчетов эффективности СБЭ на отдельных объектах в качестве исходной информации в модуль выбора оптимальных стратегий.

4. Методическое обеспечение выбора оптимальных стратегий должно включать методики расчетов показателей эффективности СБЭ на отдельном объекте, методики оптимизации СБЭ на отдельном объекте и методики оптимизации стратегий создания систем безопасности электроустановок на множестве объектов. В рамках каждого из видов методик целесообразно выделение подметодик сбора (подготовки) информации и методики диалогового взаимодействия с ЭВМ.

5. Рассмотренные примеры позволили проиллюстрировать особенности технологии выбора оптимальных стратегий различных видов, оценить эффективность стратегий и систем безопасности электроустановок на множестве объектов при различных ограничениях, а также повышение эффективности систем безопасности электроустановок, достигаемое за счет оптимального выбора стратегий.

6. При реализации одноступенчатых стратегий и отсутствии ограничений достигается снижение совокупной опасности электроустановок в аспекте электробезопасности в 4-5 раз, в аспекте пожаробезопасности - в 5-6 раз. При учете ограничений эти значения уменьшаются. Для стратегий с одинаковыми значениями периодов создания и эксплуатации было достигнуто примерно двукратное снижение опасности.

7. Оптимизация одноступенчатых стратегий позволяет уменьшить совокупную опасность электроустановок, оцениваемую по показателям электробезопасности и (или) показателям пожарной безопасности, на 50% при практически неизменном объеме финансирования (в пределах ±5%). Для стратегий с равными длительностями периодов создания и эксплуатации только за счет нахождения оптимальной упорядоченности номеров объектов можно уменьшить совокупную опасность электроустановок до 17%.

8. При практически неизменном совокупном эффекте обеспечения безопасности (в пределах ±5%) оптимизация одноступенчатых стратегий позволяет уменьшить объем финансирования до 25%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы создана теоретическая база, а также средства ее реализации, позволяющие производить выбор оптимальных стратегий создания перспективных систем безопасности на отдельном объекте и их множестве. Это дает возможность проводить наиболее эффективную техническую политику в области обеспечения безопасности электроустановок АПК.

По результатам проведенных исследований могут быть сделаны следующие выводы.

1. Состояние безопасности электроустановок в России достигло в настоящее время недопустимо низкого уровня, что привело к включению этой проблемы в Перечень критических технологий. В настоящее время в России созданы условия для массового внедрения перспективных систем безопасности электроустановок (в частности, с использованием устройств защитного отключения). Для решения проблемы безопасности в современных условиях необходимо создание научно-методической базы массового внедрения перспективных систем безопасности электроустановок (СБЭ).

2. Ограниченное финансирование и многовариантность СБЭ на отдельных объектах требуют решения задач оптимизации процессов создания СБЭ на множествах объектов с учетом динамики их реализации.

3. Разработанная к настоящему времени теория электропожаробезопас-ности позволяет решать задачи моделирования и оптимизации систем безопасности только на отдельных объектах и не может быть использована для множества объектов, в связи с чем требуется ее развитие.

4. Процесс массового создания перспективных систем безопасности характеризуется совокупным состоянием СБЭ на множестве объектов, формируемом по территориальному или функциональному признаку, и зависящем от показателей СБЭ на отдельных объектах.

5. Системообразующее отношение системы безопасности электроустановок на объектно-множественном уровне состоит во внесении каждым объектом своего "вклада" в общую опасность электроустановок на множестве объектов. Оно предопределяет предложенный метод оценки эффективности такой системы, состоящий в суммировании указанных "вкладов" с учетом динамики создания таких систем.

6. Оценка совокупного состояния опасности электроустановок множества объектов базируется на показателях эффективности СБЭ на отдельных объектах. В качестве таких показателей целесообразно использовать математическое ожидание числа электропоражений или электропожаров за год на этом объекте. Отсюда следует, что необходимым условием использования разрабатываемого метода оптимизации является возможно более точное определение значений показателей эффективности систем безопасности на отдельных объектах.

7. В результате развития методов математического моделирования систем электробезопасности на отдельных объектах с учетом надежности системы зануления, физиологического эффекта отдергивания руки и характеристик УЗО создана необходимая математическая база, позволяющая производить расчеты эффективности систем безопасности для многообразия реальных условий.

8. Предварительными этапами моделирования стратегий реализации систем безопасности электроустановок на множестве объектов являются создание концептуальной модели стратегии и ее формализация. Концептуальная модель описывает последовательность этапов создания систем безопасности на отдельных объектах, каждый из которых характеризуется интервалом времени создания системы, номером объекта и номером создаваемой системы.

9. Последовательность дат создания систем безопасности должна соотноситься с некоторой последовательностью календарных лет, называемой периодом создания СБЭ на множестве объектов. Оценка эффективности стратегии, в общем случае, должна осуществляться по отношению к двум периодам - периоду создания и периоду эксплуатации СБЭ на множестве объектов. В частном случае для стратегий, названных одноступенчатыми, период создания может быть условно принят равным нулю.

10. Математическая модель стратегии, позволяющей произвести оценку эффективности СБЭ на множестве объектов основана на последовательном использовании свойства аддитивности опасностей, имеющего в качестве "математической основы" теорему сложения математических ожиданий и учитывающего пространственный и временной аспекты. Сформированные показатели эффективности стратегии имеют абсолютную и относительную формы, учитывающие "остаточную" опасность электроустановок и "степень снижения" опасности.

И. При решении задачи оптимизации стратегии в качестве критериев оптимальности могут использоваться показатели эффективности для аспектов электробезопасности и пожарной безопасности, а также обобщенный критерий в мультипликативной форме. Целевая функция включает управляемые и неуправляемые переменные. Неуправляемыми переменными являются значения показателей эффективности СБЭ на объектах, предварительно подсчитанные для различных вариантов систем безопасности. К ним отнесены также временные макрохарактеристики стратегии. Управляемые переменные представляют собой совокупности числовых характеристик, описывающих отдельные акты созданий систем безопасности на объекте. Расчет значений целевой функции осуществляется по специальному алгоритму.

12. При решении задачи оптимизации стратегий необходим учет большого числа разнородных ограничений, подразделяющиеся на организационно-технологические, экономические и нормативные, включающие вероятностные и инженерные ограничения. При задании ограничений целесообразно учитывать характеристики множества предварительно рассчитанных значений показателей эффективности систем безопасности на объектах, позволяющие предвидеть появление оптимальных стратегий, в результате реализации которых перспективные СБЭ устанавливаются не на всех объектах.

13. Множества возможных стратегий являются конечными, однако количество их вариантов может быть очень велико. На основе сформулированного правила и разработанного метода возможно уменьшение количества вариантов путем формирования стратегий, близких к оптимальным в определенном аспекте безопасности и удовлетворяющих экономическим и вероятностным ограничениям.

14. Процедура выбора оптимальной стратегии основана на методе полного перебора. Такой метод может быть применен при оптимизации по обобщенному критерию к стратегиям, близким к оптимальным. При варьировании дат установки систем безопасности в таких стратегиях может быть получено оптимальное решение, удовлетворяющее всем ограничениям задачи оптимизации.

15. Практическая реализация методов выбора оптимальных стратегий базируется на разработанном методико-информационно-вычислительном комплексе.

16. При реализации стратегий и отсутствии ограничений достигается снижение совокупной опасности электроустановок в аспекте электробезопасности в 4-5 раз, в аспекте пожаробезопасности - в 5-6 раз. При учете ограничений эти значения уменьшаются. Для стратегий с одинаковыми значениями периодов создания и эксплуатации достигается примерно двукратное снижение совокупной опасности.

17. Оптимизация стратегий позволяет уменьшить совокупную опасность электроустановок, оцениваемую по показателям электробезопасности и (или) показателям пожарной безопасности, до 50% при практически неизменном объеме финансирования (изменяющемся в пределах ±5%). Для стратегий с равными длительностями периодов создания и эксплуатации только за счет нахождения оптимальной упорядоченности номеров объектов можно уменьшить совокупную опасность электроустановок на 17%.

18. При практически неизменном совокупном эффекте обеспечения безопасности (изменяющемся в пределах ±5%) оптимизация стратегий позволяет уменьшить объем финансирования до 25%.

1. Сошников, A.A. Пожарная безопасность электроустановок зданий: Проблемы и перспективы / A.A. Сошников // Ползуновский альманах.-1999.-№ 3.-С.31-33.

2. Статистика пожаров в Российской федерации за 2005 г. МЧС России. 2006. Режим доступа: www.mchs.gov.ru

3. Обстановка с пожарами в Российской Федерации в 2005 году // Пожарная безопасность,- 2006.-№ 1.-С.80-83.

4. Карякин, Р. Н. Научные основы концепции электробезопасности электроустановок / Р. Н. Карякин // Электрические станции. 1999.- № 2.-С.56-66.

5. Состояние производственного травматизма в АПК России в 2002 году / Орел, ФГНУ ВНИИОТ Минсельхоза России, 2003.-176 с.

6. Полонский, A.B. Повышение электробезопасности электроустановок агропромышленного комплекса: автореф. дис. . канд. техн. наук. -Барнаул, 2000.-20 с.

7. Никольский, O.K. Электробезопасность в России на рубеже XXI века / O.K. Никольский //Вестник АлтГТУ.- Барнаул, 2000.- № 3.- С.11-16.

8. ССБТ 12.1.009 -76. Электробезопасность. Термины и определения.

9. Никольский, O.K. Основы создания оптимальных систем обеспечения электробезопасности при эксплуатации электроустановок сельскохозяйственного назначения напряжением 380 В: Автореф. дис. . д-ра техн. наук. Барнаул, 1978.-45 с.

10. Гордон, Г.Ю. Электротравматизм на производстве / Г.Ю. Гордон, В.Н Филиппов., З.А. Яроченко. -JL: Лениздат, 1973.-214 с.

11. Якобе, А.И. Направления научных исследований по электробезопасности в сельском хозяйстве / А.И. Якобе // Электробезопасность сельскохозяйственного производства / науч. тр. ВИЭСХ .-М.,-1977.- Т.43. -С.3-15.

12. Якобе, А.И. Развитие научных основ электробезопасности в сельском хозяйстве/ А.И. Якобе // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1977.- № 9.- С. 12-15.

13. Реклейтис, Г. Оптимизация в технике / Г. Реклейтис, А. Рейвиндран., К. Рэгсдел : в 2-х кн. Кн. 1. Пер. с англ. -М.: Мир, 1986.-349 с.

14. Кудрявцев, Е.М. Исследование операций в задачах, алгоритмах, программах / Е.М. Кудрявцев. -М.: Радио и связь, 1984.-184 с.

15. Вязигин, В.А. Математические методы автоматизированного проектирования : учеб. пособие для втузов / В.А. Вязигин, В.В. Федоров. -М.: Высш. школа, 1989.-184 с.

16. Щуцкий, В.И. Безопасность при эксплуатации электротехнических систем: учебное пособие / В.И. Щуцкий, А.И. Сидоров. -Челябинск: Изд-во ЮурГУ, 2001.-282 с.

17. Сошников, A.A. Защита систем сельского электроснабжения 0,38 кВ от аварийных режимов: Автореф. дис. д-ра техн. наук. М., 1992.-33 с.

18. Сошников, A.A. Определение критериев оптимизации систем сельского электроснабжения 0,38 кВ / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Техника в сельском хозяйстве.-1992. -№1.-С.21-24.

19. Правила устройства электроустановок. 7-е изд. -М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002-2004.

20. Государственный стандарт РФ. ГОСТ Р 50571.3-94 (МЭК 364-4-4192). Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Защита от поражения электрическим током.

21. Государственный стандарт РФ. ГОСТ Р 50571.14 96 (МЭК 364-7-70584). Электроустановки зданий. Часть 7. Требования к специальным электроустановкам. Раздел 705. Электроустановки сельскохозяйственных и животноводческих помещений.

22. Государственный стандарт РФ. ГОСТ Р 50571.17 2000 (МЭК 603644-482-82). Электроустановки зданий. Часть 4. Требования по обеспечению безопасности. Глава 48. Выбор мер защиты в зависимости от внешних условий. Раздел 482. Защита от пожара.

23. Правила проектирования и монтажа электроустановок. -М.: Изд-во Омега-Л, 2006.-104 с.

24. Государственный стандарт РФ. ГОСТ 12.4.155-85. ССБТ. Устройства защитного отключения. Классификация. Общие технические требования.

25. Государственный стандарт РФ. ГОСТ Р 50807-95. Устройства защитные, управляемые дифференциальным (остаточным током). Общие требования и методы испытания.

26. Никольский, O.K. Защитное отключение в электроустановках зданий. Нормы с комментариями / O.K. Никольский, A.A. Сошников, Н.В. Цугленок . -Барнаул, 2001. -71 с.

27. Карякин, Р.Н. Научные основы концепции электробезопасности электроустановок жилых зданий / Р.Н. Карякин // Промышленная энергетика. -1995.- №5.-С.29-34.

28. Карякин, Р.Н. Научные основы концепции электробезопасности промышленных электроустановок / Р.Н. Карякин // Промышленная энергетика. -1997.-№7. С.26-31.

29. Карякин, Р.Н. Концепция электробезопасности электроустановок / Р.Н. Карякин // Промышленная энергетика.-1998. -№ 5.-С.37-49.

30. Карякин, Р.Н. Нормативные основы устройства электроустановок / Р.Н. Карякин. М.: Энергосервис, 1998.- 237 с.

31. Карякин, Р.Н. Основное правило электробезопасности / Р.Н. Карякин // Промышленная энергетика. -1999.- № 2.-С.40-41.

32. Карякин, Р.Н. Основное правило устройства электроустановок / Р.Н. Карякин // Промышленная энергетика.- 2000.- № 11 .-С.50-51.

33. Карякин, Р.Н. Устройство электроустановок производственных зданий: Справочник / Р.Н. Карякин. -М.: Энергосервис, 2004.-640 с.

34. Симоновский, С. Ф. Защита сельских электрических сетей от коротких замыканий и перегрузок / С. Ф. Симоновский. М.: Колос, 1983.-109 с.

35. Беляев, А.В. Выбор аппаратуры, защит и кабелей в сетях 0,4 кВ / А. В. Беляев. -Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988.-176 с.

36. Андреев, В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения: учеб. для вузов по спец. «Электроснабжение" / В.А. Андреев .-3-е изд. -М.: Высшая школа, 1991.- 496 с.

37. Пособие по расчету и выбору уставок аппаратов распределительных сетей 0,38 кВ. Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства. -М.: Сельэнергопроект, 1986. Июнь.- С. 15-26.

38. Применение устройств защитного отключения. -Методические рекомендации. -М.: ФГУ ВНИИПО МВД РФ, 2006.

39. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.П. Крючков и др. ; под ред. И.П. Крючкова и В.А. Старпшнова.- М.: Издательский центр "Академия", 2005.- 416 с.

40. Душкин, Н.Д. УЗО устройство защитного отключения : Учебно-справочное пособие / Составители Н.Д. Душкин, В.К. Монаков, В.А. Старши-нов. -М.: Изд-во "Энергосервис", 2003.-232 с.

41. Уемов, А.И. Системный подход и общая теория систем / А.И. Уемов.-М.: Мысль, 1978.-272 с.

42. Шукис, А.А. Системный подход и его основные принципы. Методическая разработка по курсу "Теория систем"/ А.А Шукис. -Барнаул, АПИ, 1980.- Вып. 1.-69 с.

43. Окунев, Ю.Б. Принципы системного подхода к проектированию в технике связи / Ю.Б. Окунев, В.Г. Плотников. -М.: Связь, 1976.-184 с.

44. Лопатников, Л.И. Краткий экономико-математический словарь /Л.И. Лопатников. -М.: Наука, 1979.-358 с.

45. Математика и кибернетика в экономике. Словарь-справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп.-М.: Экономика, 1975 .-700 с.

46. Спицнадель, В.Н. Основы системного анализа. Учеб. пособие / В.Н. Спицнадель. -СПб.: Изд. дом "Бизнес-пресса", 2000.-326 с.

47. Основы научных исследований : учеб. для техн. вузов / В.И. Крутов, И.М. Грушко, В.В. Попов и др. Под ред. В.И. Крутова, В.В. Попова. -М.: Высш. шк., 1989.-399 с.

48. Яроцкий, А.П. Системный анализ : Учеб. пособие /А.П. Яроцкий. -Алт. гос. техн. ун-т им И.И. Ползунова. -Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2006. -149 с.

49. Перегудов, Ф.И. Введение в системный анализ / Ф.И. Перегудов, Ф.М. Тарасенко. -М.: Высш.шк., 1989.-300 с.

50. Гуд, Г.Х. Системотехника. Введение в проектирование больших систем /Г.Х. Гуд, Р.Э. Макол. -М.: Советское радио, 1962.-383 с.

51. Холл, А.Д. Опыт методологии для системотехники / А.Д. Холл. -М.: Советское радио, 1975.- 448 с.

52. Николаев, В.И. Системотехника: методы и приложения / В.И. Николаев, В.М. Брук .-Л. Машиностроение, 1985. -199 с.

53. Дружинин, В.В. Проблемы системологии (проблемы теории сложных систем). С предисловием акад. Глушкова В.М./ В.В. Дружинин, Д.С. Конторов -М.: Советское радио, 1976.-296 с.

54. Коструба, С.И. Математическое моделирование систем обеспечения электробезопасности / С.И. Коструба // Электричество. -1970. № 9. -С.87-90.

55. Никольский, O.K. Основы построения оптимальной системы электробезопасности в сельском хозяйстве / O.K. Никольский, О.Н. Дробязко // Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1984. -№6. -С. 29-32.

56. Якобе, А.И. Развитие системы обеспечения электробезопасности в сельском хозяйстве / А.И. Якобе // Электробезопасность сельскохозяйственного производства / Науч. тр. ВИЭСХ .-М.: 1984.- Т.62. С. 3-9.

57. Шуцкий, В.И. О вероятностной оценке уровня электробезопасности / В .И. Шуцкий, А.А. Буралков // Электричество. -1982. -№2. С. 16-20.

58. Якобе, А.И. Электробезопасность в сельском хозяйстве / А.И. Якобе , А.В. Луковников. -М.: Колос, 1981.- 239 с.

59. Дробязко, О.Н. Направления развития системного подхода к электробезопасности // Межвузовский сборник научных трудов / Наука, техника, образование. -Барнаул, Изд. АлтГТУ, 1988.- С. 42-48.

60. Дробязко, О.Н. К вопросу о понятиях в теории электробезопасности // Межвузовский сборник научных трудов/ Наука, техника, образование / О.Н. Дробязко. Барнаул, Изд. АлтГТУ, 1988, -С.51-56.

61. Дробязко, О.Н. Развитие системного подхода к электробезопасности // 11-я международная научно-техническая конференция "Электробезопасность -97" / О.Н. Дробязко. Польша, Вроцлав, 1997. Реферат плакатной сессии. -6 с.

62. Дробязко, О.Н. Некоторые проблемы терминологии электробезопасности / О.Н. Дробязко // Труды АлтГТУ/ Наука, практика, образование. -Барнаул, 1997. -Вып. 7.-С.24-35.

63. Дробязко, О.Н. Развитие системного анализа в технике обеспечения электробезопасности // 12-я международная научно-техническая конференция

64. Электробезопасность 99" / О.Н. Дробязко.- Польша, Вроцлав, 1999.- С. 97103.

65. Коструба, С.И. Оптимизация систем обеспечения электробезопасности сельскохозяйственных животных / С.И. Коструба // Электробезопасность в сельском хозяйстве. -М.: ВИЭСХ, 1984.-С.74-85.

66. Коструба, С.И. Обоснование методов и совершенствование системы технических способов и средств обеспечения электробезопасности животных в условиях промышленного животноводства: Автореф. дне. . д-ра техн. наук. -М., 1985.-34 с.

67. Юшкин, В.Г. Совершенствование систем электробезонасности в сельском хозяйстве / В.Г. Юшкин // Эксплуатация и электробезпасность в сельскохозяйственном производстве. Науч. труды. -М.: ВИЭСХ, 1989.- Т.72-С.104-107.

68. Построение оптимальной электрической защиты в системах электроснабжения 0,38 кВ / Сошников A.A., Никольский O.K., Дробязко О.Н. // Проблемы электробезопасности в народном хозяйстве : Тез. докл. Всес. научно-практ. конфер. -Челябинск, 1991.-С.55-56.

69. Сошников, A.A. Учет требований пожарной безопасности при выборе защиты от аварийных режимов в сетях 0,38 кВ /А.А.Сошников, О.Н. Дробязко // Эксплуатация устройств сельского электроснабжения : сб. науч. тр. / МИ-ИСП. -М: 1991.-С.63-67.

70. Дробязко, О.Н. Метод автоматизированного проектирования систем комплексной электробезопасности на сельскохозяйственных объектах: автореф. дис. канд. техн. наук. Барнаул, 1994.-21 с.

71. Дробязко, О.Н. Развитие методов моделирования и оптимизации систем электропожаробезопасности / О.Н. Дробязко // Вестник Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 2000.- № З.-С. 44-49.

72. Сошников, A.A. Совершенствование системы безопасности электроустановок в АПК / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-2002.-№10.-С. 21-22.

73. Сошников, A.A. Создание оптимальных систем комплексной электробезопасности в электроустановках до 1000 В / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Вестник Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 2000.- № 3. -С. 27-36.

74. Луковников, A.B. Вероятностный подход к решению вопросов электробезопасности и некоторые задачи исследований / A.B. Луковников, С.И. Ко-струба, А.И. Якобе // Доклады МИИСП. -М: 1971.-Т.VII .-Вып.З,- С. 56-65.

75. Ковалев, П.Ф. Надежность и безопасность применения электрооборудования в угольных шахтах / П.Ф. Ковалев, В.П. Коптиков В.П., А.П. Ковалев // Безопасность труда в промышленности.-1973.-№ 7.

76. Якобе, А.И. Нормирование электрических характеристик и конструктивных параметров заземляющих устройств электроустановок с большими токами замыкания на землю /А.И. Якобе //Промышленная энергетика.-1974.-№ 9.

77. Якобе, А.И. Оценка уровня электробезопасности и новые нормы на характеристики заземляющих устройств электроустановок с большими токами замыкания на землю / А.И Якобе., С.Г. Королев, С.И. Коструба // Электричество. -1975. -№2.

78. Якобе А.И. Электробезопасность в сельском хозяйстве / А.И. Якобе, H.H. Липантьева // Механизация и электрификация в социалистического сельского хозяйства.-1975. -№ 5.

79. Lange Р. Die Möglichkeit einer Verbesserte Sicherheitbeurteilung für elektrotechnischer Anlagen // Elektrie.-1976.- H.9.

80. Altman S. Schußgütekenngrößen als Entscheidungskriterien bei der quantitativen Sicherheitsbeurteilung elektrotechnischer Anlagen // Elektrie.-1976.-H. 10.

81. Lange P. Quantitative Bewertung der Elektrosicherheit beim Betreiben von starkstromanlagen aus Sicht des Albeit // Elektrie.-1977.-H. 8.

82. Altman S. Anwendung logischer Modelle bei quantitativen Sicherheitsbeurteilung elektrotechnischer Anlagen // Elektrie.- 9/76.-S.487-494.

83. Якобе, А.И. О нормировании уровня электробезопасности и допустимого напряжения прикосновения / А.И. Якобе , С.И. Коструба // Электричество. -1978.-№ 1 .-С.58-60.

84. Шаматава, В.Д. Дискуссия о нормировании уровня электробезопасности и допустимого напряжения прикосновения / В.Д. Шаматава // Электричест-во.-1978.-№ 1.-С. 62-67.

85. Дискуссия о нормировании уровня электробезопасности и допустимого напряжения прикосновения. Ответ авторов. // Электричество.-1987.-№ 12.-С.80-82.

86. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей: учеб для вузов, -6-е изд. / Е.С. Вентцель. -М,: Высш. шк., 1999.-576 с.

87. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем / Н.П. Бусленко. -М.: Наука, 1968.-356 с.

88. Вентцель, Е.С. Исследование операций / Е.С. Вентцель. -М.: Советское радио, 1972.-552 с.

89. Фокин, Ю.А. Оценка надежности систем электроснабжения / Ю.А. Фокин, В.А. Туфанов. -М.: Энергоиздат, 1981.-224 с.

90. Ястребенецкий, М. А. Надежность автоматизированных систем управления технологическими процессами: учеб. пособие для вузов / М.А. Ястребенецкий, Г.М. Иванова. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -264 с.

91. ГОСТ 12.1.004-85 "ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования".

92. Смелков, Г.И. Пожарная опасность электропроводок при аварийных режимах / Г.И. Смелков. -М.: Энергоатомиздат, 1984. -184 с.

93. Сошников, A.A. Развитие технологий обеспечения пожарной безопасности электроустановок низкого напряжения / A.A. Сошников, О.П. Шелепов // Вестник Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 2000.- № 3. -С. 50-54.

94. Lange W. Die Gefarding durch Berührungsspannung als stohastisches Ereignis // Elektrie, 1982.- 36.- № 37.- S.349-350.

95. Никольский, O.K. Риск безопасности в энергетике / O.K. Никольский // Вестник АлтГТУ.-2000.-№3.-С.9-16.

96. Словарь иностранных слов. 14-е изд., испр., -М.: Рус. яз., 1987.-608 с.

97. Германенко, B.C. Обоснование стратегий повышения безопасности электроустановок агропромышленного комплекса: автореф. дис. . канд. техн. наук. Барнаул, 2004.-24 с.

98. Слободкин, А.Х. Анализ технико-экономической эффективности защитного отключения / А.Х. Слободкин // Промышленная энергетика.-1974. -№ 2.

99. Коструба, С.И. Законы распределения параметров электробезопасности и методика их определения на ЦВМ / С.И. Коструба, В.Д. Шаматава // Электробезопасность сельскохозяйственного производства. Научные труды. -М.: ВИЭСХ, 1977. -Т.43.- С.57-63.

100. Шаматава, В.Д. Стохастическая модель сопротивления тела человека / В.Д. Шаматава // Электробезопасность сельскохозяйственного производства. Научные труды, Т.43. -М.: ВИЭСХ, 1977.- С.63-66.

101. Хосрошвили, Н.Г. Оценка эффективности устройств защитного отключения в воздушных сетях напряжением до 1000 В / Н.Г. Хосрошвили // Промышленная энергетика.-1981.-№ 5.

102. Якобе, А.И. Обеспечение электробезопасности в сельском хозяйстве / А.И. Якобе, Н.Г. Хосрошвили // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1983.-№ 6.-С. 32-37.

103. Щуцкий, В.И. О вероятностной оценке уровня электробезопасности / В.И. Щуцкий, A.A. Буралков // Электричество.-1982.-№ 2.

104. Щуцкий, В.И. Вероятностная оценка устройств защиты от поражения электрическим током / В.И. Щуцкий, A.A. Буралков // Промышленная энергетика.-1982.-№2.

105. Якобе, А.И. Оценка эффективности устройств защитного отключения / А.И. Якобе, В.Д. Шаматава // Электричество.-1983.-№6.-С.6-12.

106. Мотузко, Ф.Я. Оценка электробезопасности в некоторых схемах электроснабжения / Ф.Я. Мотузко, Я.Ш. Ярошевская // Экология и безопасность труда в радиоэлектронике. Межвуз. сбор. науч. тр. Вып 3. / Ин-т радиот. электрон, и автомат. -М.: 1983.

107. Щуцкий, В.И. Об ошибках в применении теории вероятностей для оценки уровня электробезопасности / В.И. Щуцкий, A.A. Буралков // Промышленная энергетика.-1984.- № 4.-С.46-49.

108. Щуцкий, В.И. Оценка эффективности устройств защитного отключения. Дискуссии / В.И. Щуцкий, A.A. Буралков // Электричество.-1984.- № 10. -С. 71-72.

109. Шаматава, В.Д. Определение уровня электробезопасности при эксплуатации пневмотранспортных электроустановок / В.Д. Шаматава, Н.Г. Хосрошвили // Электробезопасность в сельскохозяйственном производстве : сб. науч. тр. / ВИЭСХ.-1984.-Т.62.-С .62-67.

110. Буралков, A.A. О выборе режима нейтрали низковольтных электроустановок, оснащенных устройствами защитного отключения / A.A. Буралков // Изв. вузов. Горный журнал.-1988.-№ 7.-С. 105-111.

111. Неведомский, H.JI. Структура модели электропоражения в электроустановках напряжением до 1000 В / H.JI. Неведомский // Обл. научно-техн. конфер. "Вопросы электробезопасности в промышленности", 6 сент., 1989 г. : Тез. докл., Иваново, 1989.-С. 13-20.

112. Щуцкий, В.И. Вероятностно-статистическая модель для расчета параметров и показателей электробезопасности при воздействии тока частотой 50 Гц / В.И. Щуцкий, В.В. Корнилюк // Изв. вузов. Энергетика.-1990.-№4.-С. 3037.

113. Dieterich G., Ulrich F. Ermittung eines Schädigungriskos von Personen durch Ströme und Spannungen // Etz. Archiv, 1981.-3.- №8.- S.273-278.

114. Veith M., Schröder G. Ein Beitrag zur Anwendung homogener Markov-sher Ketten zur Berechnung von Gefädungswahrscheinlichkeiten an Beispiel von Niederspannungsanlagen//Elektrie, 1982.-36.- № 6.- S.289-291,202,334,335.

115. Masny J., Teresiak Z. Zuverlässigkeit von Berührungsschutzsystem // Elektrie, 1982.-36.- № 6.- S.307-310,334,335.

116. Korz N.A. Zur Notwendigkeit der Kontrolle des Niveaus der Elektroenergieversorgung // Elektrie, 1982.-36.- № 7.- S.362-363.

117. Соколов, Е.Б. Нормы электробезопасности и метод оценки эффективности электрозащитных технических мероприятий в быту сельского населения : автореф. дис. канд. техн. наук. М.: 1992.-16 с.

118. Соколов, Е.Б. Нормирование и контроль допустимых напряжений прикосновения и токов при аварийном режиме бытовых электроустановок / Е.Б. Соколов //Промышленнаяэнергетика.-1992.-№ 1.-С.47-50.

119. Ковалев А.П. Оценка степени риска поражений человека электрическим током при эксплуатации оборудования в подземных выработках угольных шахт / А.П. Ковалев // Промышленная энергетика. -1992.- № 2.-С.42-45.

120. Никольский, O.K. Моделирование систем обеспечения электробезопасности / O.K. Никольский, О.Н. Дробязко.- 11-я Международная научно-техническая конференция "Защита от поражения электрическим током ".Польша, Лодзь, 1993.

121. Дробязко, О.Н. Развитие методов моделирования электробезопасности при защите системой зануления / О.Н. Дробязко // Ползуновский вестник, 2002.-№ 1.-С.57-64.

122. Дробязко, О.Н. Анализ подходов к математическому моделированию электропоражений / О.Н. Дробязко // Вестник Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 2001.- № 1.- С. 110-114.

123. Никольский, O.K. Оценка уровня электробезопасности на объекте при защите системой зануления / O.K. Никольский, B.C. Германенко, О.Н. Дробязко //Ползуновский вестник, 2005.-№ 4.-Ч. З.-С. 230-234.

124. Дробязко, О.Н. Развитие моделей электропоражений людей при защите устройствами защитного отключения по току утечки / О.Н. Дробязко // Вестник КрасГАУ,-2006.-№ 10.-С. 296-304.

125. Якобе, А.И. Электрозащитная эффективность и надежность устройств защитного отключения / А.И. Якобе // Электричество.-1996.-№ 4.-С.8-14.

126. Белоусенко, И.В. Об оценке степени риска поражения человека электрическим током на объектах добывающей промышленности / И.В. Белоусенко, А.П. Ковалев // Промышленная энергетика.-1995.-№ 10 .-С.43-46.

127. Белоусенко, И.В. Оценка вероятности поражения человека электрическим током при эксплуатации электрооборудования напряжением до 1000 В / И.В. Белоусенко // Промышленная энергетика.-1996 .-№ 1.-С.35-38.

128. Коструба, С.И. Моделирование систем обеспечения электробезопасности методом Монте-Карло. Сообщения / С.И. Коструба // Электричество.-2004.-№ 7.-С. 56-57.

129. Советов, Б.Я. Моделирование систем : учеб. для вузов / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. -3-е изд., перераб. и доп. -М.: Высш. шк., 2001.-343 с.

130. Никольский, O.K. Оценка экономической эффективности системы электробезопасности / O.K. Никольский, Г.Н. Москаленко, О.Н. Дробязко // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-1982. -№ 6. -С.23-25.

131. Липантьева, H.H. Оценка экономической эффективности применения электрозащитных средств / H.H. Липантьева, А.И. Якобе, Е.В. Халин // Промышленная энергетика.-1984.-№ 4.-С. 49-51.

132. Буралков, A.A. Оценка экономической эффективности устройств защиты от электропоражений / A.A. Буралков // Изв. вузов. Горный журнал.-1987.-№ 6.-С.26-32.

133. Сошников, A.A. Расчет эффективности электрической защиты в сетях 0,38 кВ : Учеб. пособ. для вузов по специальности "Электроснабжение (по отраслям)" / A.A. Сошников, O.K. Никольский . Барнаул : Изд-во Алт. политех. ин-та, 1992.-57 с.

134. Дробязко, О.Н. Выбор оптимальной стратегии применения устройств защитного отключения в АПК / О.Н. Дробязко, B.C. Германенко // Техника в сельском хозяйстве.- 2004.-№ 2.-С.54-55.

135. Никольский, O.K. Перспективы массового применения защитного отключения в России / O.K. Никольский, A.A. Сошников, B.C. Германенко // Вестник Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.- 2001.- №1.-С.З-9.

136. Системы обеспечения безопасности электроустановок до 1000 В / O.K. Никольский, A.A. Сошников и др. -Барнаул, 2000.-120 с.

137. Никольский, O.K. Проблемы и перспективы массового применения устройств защитного отключения в России / O.K. Никольский, A.A. Сошников, A.B. Полонский // Промышленная энергетика.- 2001.-№ 2.-С. 48-50.

138. Приказ Главгосэнергонадзора России от 26.12.96 № 9 "О реализации региональной целевой программы обеспечения электробезопасности в Сибири на основе устройств защитного отключения".

139. Сошников, A.A. Выбор вариантов технической реализации систем безопасности электроустановок / A.A. Сошников, B.C. Германенко В.С . // Пол-зуновский альманах.: Алт.гос. тех ун-т. -Барнаул, 2004.- № 1-2.-С.86-89.

140. Сошников, A.A. Развитие определений и терминов в области систем безопасности электроустановок напряжением до 1 кВ / A.A. Сошников, О.Н. Дробязко // Техника в сельском хозяйстве.-2003.-№ 5.-С. 26-30.

141. Бессонов, J1.A. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Учебник для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных специальностей вузов. 7-е изд. / JI.A. Бессонов. -M.: Высш. школа., 1978.-528 с.

142. Куликов, Н.В. О необходимости пересмотра взглядов на критерии опасности электрического тока на организм человека / Н.В. Куликов // Промышленная энергетика. 2001.-№ 2.-С. 47-48.

143. IEC-Report 479-1: Effects of Current оп Human Beings and Lifestock. Third edition, 1994-09.

144. Правила эксплуатации электроустановок потребителей / Госэнерго-надзор Минтопэнерго РФ. 5-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1992.

145. Слободкин, А.Х. Некоторые пути повышения эффективности защитного отключения в сети 380/220 В с заземленной нейтралью / А.Х. Слободкин //Промышленная энергетика.- 1995.-№ 4.-С.48-42.

146. Дегтярев, Ю.И. Исследование операций: учеб. для вузов по спец. АСУ / Ю.И. Дегтярев. -М.: Высш. шк., 1986.-320 с.

147. Шукис, A.A. Исследование операций (методическая разработка для студентов специальностей 0646, 0647). Основные понятия ИСО / A.A. Шукис. -Барнаул : Изд-во АПИ, 1982. -Вып. 1. -86 с.

148. Вагнер, Г. Основы исследования операций. В 3-х т. / Г. Вагнер. -М.: Мир, 1972-1973.

149. Вентцель, Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология / Е.С. Вентцель. -М.: Наука, 1980.-208 с.

150. Дробязко, О.Н. Выбор оптимальных стратегий создания систем комплексной безопасности электроустановок АПК / О.Н. Дробязко, A.A. Сошников // Вестник АлтГТУ им И.И. Ползунова, 2003.-№ 1.-С.40-46.

151. Дробязко, О.Н. Обеспечение практической реализации массового внедрения УЗО на объектах АПК / О.Н. Дробязко, A.A. Сошников // Вестник алтайской науки. Эффективность и безопасность энергосбережения, Вып.1.-Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2004.-С. 211-226.

152. Дробязко, О.Н. Развитие методов моделирования и оптимизации стратегий создания систем комплексной безопасности электроустановок АПК/ О.Н. Дробязко // Ползуновский альманах.- 2004. -№ 1- С. 139-144.

153. Дробязко, О.Н. Моделирование процесса создания перспективных систем безопасности электроустановок на множестве объектов / О.Н. Дробязко //Ползуновский вестник.-2005.-№ 4.-Ч. З.-С. 214-222.

154. Брахман, Т.Р. Многокритериальность и выбор альтернативы в технике / Т.Р. Брахман. -М.: Радио и связь, 1984.-200 с.

155. Левин, М.С. Методы теории решений в задачах оптимизации систем электроснабжения: учебное пособие / М.С. Левин, Т.Б. Лещинская. -М.: ВИПК-энерго, 1989.-130 с.

156. Курицкий, Б. Я. Поиск оптимальных решений средствами Excel 7.О./ Б.Я Курицкий. -СПб.: BHV-Санкт-Петербург, 1997.-384 с.

157. Ермольев, Ю. М. Математические методы исследования операций: учеб. пособ. для вузов / Ю.М. Ермольев, И.И. Ляшко, B.C. Михалевич., В.И. Тюптя. Киев: Выща шк., 1979.-312 с.

158. Растригин, Л.А. Современные принципы управления сложными объектами / Л.А. Растригин. -М.: Сов. радио, 1980.-232 с.

159. Моцкус, И.Б. Многоэкстремальные задачи в проектировании / И.Б. Моцкус. -М.: Наука, 1967.-250 с.

160. Батищев, Д.И. Методы оптимального проектирования / Д.И. Бати-щев. М.: Радио и связь, 1984.- 246 с.

161. Дробязко, О.Н. Оптимизация стратегий создания систем безопасности электроустановок на множестве объектов / О.Н. Дробязко, B.C. Германенко //Вестник КрасГАУ .-2006. -№ 10.-С. 290-295.

162. Германенко, B.C. Средства реализации выбора оптимальных стратегий создания систем безопасности электроустановок АПК / B.C. Германенко, С.С. Гусельников, О.Н. Дробязко, С.Ф. Нефедов // Ползуновский вестник.-2005.-№ 4,- Ч. З.-С. 230-234.

163. Дробязко, О.Н. Проблемы информационного обеспечения расчетов систем электрозащиты в сетях 0,38 кВ / О.Н. Дробязко // Актуальные проблемы энергетики и электрификации : сб. науч. трудов.- АлтГТУ.- Барнаул, 1993.-Вып. 2.-С. 35-42.

164. Дробязко, О.Н. Разработка региональной автоматизированной системы учета и анализа электротравматизма / О.Н. Дробязко, Е.М. Малкина // Актуальные проблемы энергетики и электрификации : сб. науч. трудов. АлтГТУ.- Барнаул, 1993.-Вып. 2. - С.111-112.

165. Борисов, Ю. С. Показатели надежности технологических линий в животноводстве / Ю.С. Борисов // Техника в сельском хозяйстве.-2004.-№ 2.-С.10-13.

166. Дробязко, О.Н. Идеология построения программного обеспечения решения задач теории систем безопасности электроустановок АПК / О.Н. Дробязко, С.С. Гусельников, B.C. Германенко / Ползуновский альманах, 2004.- № 1. -С.153-158.

167. Дробязко, О.Н., Гусельников, С.С. Выбор оптимальной стратегии создания систем безопасности электроустановок на объекте АПК. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2003610372, 12 февраля 2003 г.

168. Глушаков, C.B. Программирование на Delphi 5.0 / C.B. Глушаков, С.А. Клевцов, С.А. Теребилов. -Харьков : Фолио, 2002.-518 с.

169. Дробязко, О.Н. Оптимизация систем безопасности электроустановок АПК. Научно-методические рекомендации /О.Н. Дробязко. Алт. гос. техн. унт. им. И.И. Ползунова. -Барнаул : Изд-во АлтГТУ, 2006. -30 с.

170. Дробязко, О.Н. Расчет и проектирование перспективных систем электробезопасности в сельском хозяйстве. Проектно-технологические рекомендации /О.Н. Дробязко.- Алт. гос. техн. ун-т. им. И.И. Ползунова. -Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2006. -30 с.

171. Дробязко, О.Н. Создание оптимальных систем безопасности электроустановок на объектах АПК/ О.Н. Дробязко // Механизация и электрификация сельского хозяйства.-2006.-№ 7.-С. 22-23.