Научно - педагогическая школа в области электрификации и теоретических основ электротехники, управления безопасностью электроустановок зданий

Руководитель: Никольский О.К.

Электроустановки жилых и общественных зданий в России традиционно лидируют по количеству несчастных случаев (электрических поражений) и пожаров. Ежегодно от электротравм на этих объектах погибает более 4,5 тысяч человек. Доля пожаров от электроустановок по отдельным регионам колеблется от 20 до 40%, причем на инфраструктуру городов и поселков приходится более 60% от общего их числа. При сопоставлении пожарной обстановки России с развитыми странами установлено, что ущерб от пожаров у нас выше, чем в США и Японии соответственно в 4 и 7 раз.

Неудовлетворительное состояние безопасности электроустановок зданий является следствием глубокого кризиса, охватившего социальную сферу нашего общества. Игнорирование сложившейся реальной обстановки в области электробезопасности в жилом секторе, отказ от учета и расследования бытового электротравматизма, по-существу, привели к ликвидации института управления безопасностью, функции которого должны быть возложены на государственные надзорные органы страны.

Улучшение деятельности государственного энергетического надзора (ГЭН) является одним из основных условий предупреждения электротравматизма в электроустановках потребителей и среди населения, а также профилактики и снижения пожаров, вызванных воздействием электрического тока. Принятым постановлением Правительства Российской Федерации от 12 августа 1998 г. № 983 "О государственном энергетическом надзоре Российской Федерации" определены направления деятельности, приоритетным из которых является "осуществление контроля за техническим состоянием и безопасным обслуживанием электрических установок…". В условиях кризисных изменений в экономике, децентрализации управления государства, недостаточности кадровых и финансовых ресурсов деятельность органов ГЭН на местах (региональных и территориальных управлений) достаточно усложнена, что вызывает необходимость структурного и функционального их совершенствования.

Анализ основных видов деятельности органов ГЭН на различных уровнях управления позволил установить, что действующая организационно-функциональная структура не позволяет достаточно обоснованно и целенаправленно реагировать на изменения условий безопасности в электроустановках и принятия адекватных мер профилактики несчастных случаев, угрозы пожаров и аварий. Сложившаяся система организации ГЭН не способствует мотивации сотрудников на достижение положительных конечных результатов деятельности, направленных на повышение уровня безопасности в электроустановках производственного и бытового назначения.

Эффективным средством совершенствования деятельности ГЭН, на наш взгляд, может служить применение системного анализа, позволяющего рассматривать территориальное (или региональное) управление ГЭН как большую систему взаимосвязанных между собой компонентов, функционирующих в условиях ограниченной информации или ее неопределенности, подчиненных единой цели.

Использование методов системного анализа позволяет сформировать рациональную структуру ГЭН, разработать основные его компоненты (в рамках поставленных задач энергонадзора), обосновать их параметры, дать количественную оценку эффективности технических мер электрической защиты, провести моделирование и оптимизацию этих мер, осуществить прогноз уровня безопасности на перспективу.

Image2.gif (74781 bytes)

Рис 1. Система управления безопасностью улектроустановок зданий.

Система управления безопасностью электроустановок зданий, осуществляемая органами ГЭН, на наш взгляд, должна содержать:

  1. Информационное обеспечение.
  2. Эксплуатационный контроль и диагностику состояния безопасности электроустановок.
  3. Технические средства электрической защиты.
  4. Нормативно – правовое обеспечение.
  5. Сертификационные испытания электроустановок.
  6. Лицензирование специальных видов деятельности.
  7. Государственный надзор (рис. 1)

Информационное обеспечение. Материалы расследования несчастных случаев (НС), вызванных электропоражениями, представляют основной источник информации для определения их причин и обстоятельств, а также выработки мероприятий, исключающих возникновение подобных случаев в дальнейшем. От правильности установления причин НС зависит и эффективность вырабатываемых мероприятий.

Анализ расследования НС и составления актов по форме Н-1 показывает, что оно проводится, в ряде случаев, формально или не в полном объеме, а иногда вообще не проводится (например, электротравмы в быту или легкие НС). Недостатки, связанные с действующим порядком учета и расследования НС, не позволяют должным образом объективно оценить комплекс факторов, определяющих причины возникновения электротравмы и ее исход. В этой связи важным является создание информационного обеспечения системы управления безопасностью электроустановок. В основу его должен быть положен принцип построения модели сбора и анализа данных для принятия решений по снижению электротравматизма (пожаров), включающий:

- разработку общих методических основ комплексного изучения причинно-следственных связей электротравматизма с применением статистических методов анализа;

- классификацию и систематизацию признаков электротравматизма с учетом его многоаспектности (технического, организационного, социологического, экономического, медико-биологического и топографического);

- разработку алгоритма функционирования системы, представляющего собой упорядоченную последовательность процедур сбора, регистрации, обработки, хранения, анализа, передачи, поиска и использования информации.

В Алтайском крае разработана и функционирует автоматизированная система сбора и анализа данных по электротравматизму и пожарам от электроустановок (АССАЭ(П)).

Эксплуатационный контроль и диагностика безопасности является важной задачей профилактики несчастных случаев, аварий и пожаров в электроустановках. Существующая система измерения электрических параметров весьма ограниченная, а аналитические методы их определения достаточно сложны и громоздки. Поэтому представляется для практики целесообразным обоснование новых методов измерения параметров (например, нескомпенсированного тока утечки через изоляцию на землю) и разработка системы специализированных приборов. Так, действующие Правила до сих пор допускают нормирование электрических характеристик и конструктивных параметров заземляющих устройств по сопротивлению растеканию. Вместе с тем, предложенная проф. Якобсом А.И., прогрессивная система нормирования по допустимой величине тока через тело человека, попавшего под напряжение (равно, как и нормирование по допустимым напряжениям прикосновения и шага) не находит должного практического применения при проектировании, сооружении и эксплуатации заземляющих устройств электроустановок из-за отсутствия необходимых средств измерения. Поэтому представляется перспективным переходить от способа измерения сопротивления растеканию, который лишь косвенно характеризует безопасность людей, находящихся на территории электроустановки, и не учитывает влияние многих факторов (например, величины тока замыкания, времени действия защиты и т.д.) к новому, получившему широкое применение за рубежом, методу измерения напряжений прикосновения и шага.

Технические средства электрической защиты. Основным видом защиты от поражения людей электрическим током при замыканиях на корпус является зануление, которое обладает рядом известных недостатков (длительное время срабатывания защиты (до 1 мин.), даже при условии его полного соответствия требованиям ПУЭ; ошибочное присоединение к корпусу оборудования не защитного, а фазного проводника; необходимость периодической проверки сопротивления петли фаза-нуль в эксплуатации; возможность выноса потенциала по зануляющим проводникам на другие объекты). Перечисленные недостатки привели к тому, что в ряде стран область применения зануления существенно ограничена, а, например, во Франции зануление бытовых электроустановок запрещено законодательством.

Свободным от недостатков зануления является защитное отключение по току утечки, получившее широкое применение за рубежом. Весьма перспективным представляется применение этого вида электрической защиты в жилых домах и общественных зданиях, т.е. на объектах, где обслуживание бытовых электроприборов, как правило, производится неэлектротехническим персоналом. Особенно эффективно защитное отключение при возникновении такой опасной ситуации как прикосновение человека токоведущей части электроустановки, находящейся под напряжением. В этом случае отсутствует альтернатива защитному отключению.

Несмотря на то, что в России в настоящее время создана необходимая нормативная база, регламентирующая применение устройств защитного отключения, отсутствие опытных данных об электрозащитной эффективности и эксплуатационной надежности этого вида защиты не позволяет должным образом преодолеть некоторый субъективный фактор, выражающийся в скептическом отношении ряда руководителей организаций, предприятий и некоторой части населения относительно использования УЗО. В этой связи следует признать своевременным принятые федеральными органами энергетического и пожарного надзора руководящие документы о проведении в России (в том числе и Сибири) широкомасштабного эксперимента по применению УЗО на объектах жилищно-гражданского назначения.

Отметим, что количественная оценка эффективности технических и организационных мероприятий является весьма актуальной, но вместе с тем достаточно сложной задачей. Традиционные подходы к решению такой задачи сводятся к математическому моделированию ситуаций, приводящих к электропоражению. Однако главным условием эффективного применения математических моделей является наличие достоверных статистических данных о параметрах и характеристиках моделирующей опасной ситуации. К характерным особенностям этих данных следует отнести то, что почти все они представляют собой либо случайные величины, либо случайные события, т.е. являются стохастическими характеристиками.

Считается, что стохастические характеристики известны, если заданы (или определены) их законы распределения. Определить эти законы в принципе возможно двумя путями: например, использовать методы ситуационного моделирования, аппроксимируя кривые Джонсона, применять марковские процессы и т.д. Однако при математическом моделировании опасных ситуаций исследователи наталкиваются на трудности принципиального характера. Так, для описания процесса взаимодействия человека с электроустановкой, необходимо располагать интегральными функциями распределения условной вероятности смертельного поражения человека Рэп (Ih, ) током Ih за время воздействия для всех стандартных цепей тока через тело человека. При этом необходимо учитывать электрические параметры тела, психофизиологические характеристики пострадавшего, мотивацию его поступков и поведения, фактор "внимания" и др. Провести математическое описание перечисленного не представляется возможным, как и не представляется возможным ответить на вопрос: почему люди, имеющие идентичные электрофизиологические данные и попавшие в ситуации, характеризующиеся практически одинаковыми параметрами, получают различную тяжесть электротравмы–от легкого электрического удара до летального исхода. Ответы на эти вопросы можно найти эмпирическим путем, применяя методику планирования широкомасштабного эксперимента и используя при этом автоматизированную систему сбора и анализа полученных статистических данных.

Нормативно-правовое обеспечение предполагает разработку правовой основы, удовлетворяющей современным требованиям в области электробезопасной (в том числе и пожаробезопасной) эксплуатации производственных и бытовых установок. Сюда следует отнести разработанные нами предложения по изменению и дополнению разделов Правил устройства электроустановок,

Строительных норм и правил, Системы государственных стандартов РФ, Норм пожарной безопасности и других нормативных и руководящих документов.

Система сертификационных испытаний электроустановок зданий позволяет проверить способность электроустановок обеспечить в течение срока эксплуатации безопасность для жизни и здоровья людей, защиту имущества от пожаров, вызванных опасными проявлениями электрического тока. Совместным решением Госстроя, Госстандарта и Минтопэнерго России утверждены Правила сертификации электроустановок зданий, в соответствии с которыми приемка в эксплуатацию объектов жилищно-гражданского назначения должна производится на основе принятых стандартов МЭК. Правилами определен также перечень объектов, подлежащих сертификации. Учитывая, что программой сертификационных испытаний предусматривается проверка работоспособности устройства защитного отключения, получение таких данных позволит выявить дефекты этого вида защиты и дать количественную оценку его надежности.

Лицензирование специальных видов деятельности в электроэнергетике предполагает введение дополнительных требований на получение разрешения для выполнения работ по проектированию, монтажу и обслуживанию устройств защитного отключения.

Для осуществления этого вида деятельности требуются специальные знания, необходимые методики и средства измерения.

Поэтому к соискателю лицензии должны быть предъявлены дополнительные квалификационные требования. Организации, получившие такие лицензии, должны стать участниками проводимого в Сибири эксперимента по внедрению УЗО и вести учет статистических данных.

Государственный надзор представляет систему контроля за соблюдением организациями и другими электропотребителями директивных и руководящих документов, направленных на создание безопасных условий эксплуатации электроустановок. Сюда следу-ет отнести обязательное обследование состояния безопасности и выдачу предписаний о ликвидации нарушений требования соответствующих Правил. Если же эти нарушения могут привести к аварии, пожару или представлять иную опасность для человека, необходимо произвести отключение электроустановки. При расследовании причин электропоражения и пожара должны быть привлечены соответственно Государственная инспекция труда (ГИТ) и Государственная противопожарная служба (ГПС). Методология управления безопасностью электроустановок должна обеспечивать возможность государственного регулирования органами ГЭН вопросов, связанных с электробезопасностью, которое должно носить разрешительный или предписывающий характер.