CC BY
22
ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
УДК 628.4.08
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ УЩЕРБА ОТ АВАРИЙ НА УДЕЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОБРАЗОВАНИЯ ОТХОДОВ ЭКСПЛУАТАЦИИ
© 2018 Е.А. Извеков
Обоснована целесообразность задачи определения оптимальной периодичности предупредительного ремонта с учетом таких факторов, как расходы на запчасти и работу по восстановлению работоспособности оборудования, экономические потери от остановки технологического процесса производства, расходы на устранение ущерба, нанесенного окружающей среде, в том числе расходы на локализацию и утилизацию отходов эксплуатации и ремонта. Приведены выражения для расчета интенсивности плановых и аварийных ремонтов оборудования. Получены выражения, позволяющие оптимизировать периодичность предупредительного ремонта по критерию минимума ежегодных затрат, включающих ущерб от аварий. Получена зависимость удельных затрат, включающих ущерб от аварий, от периодичности проведения предупредительного ремонта. Получены зависимости для определения оптимальной периодичности предупредительного ремонта оборудования от издержек на аварийный ремонт и ущерба от аварий. Построен график, описывающий влияние исследуемых факторов на удельную массу отходов эксплуатации. Установлено, что в рассматриваемом примере удельная масса образования отходов эксплуатации увеличивается в 4,16 раза. Проведен математический анализ полученных зависимостей для различных распределений вероятности отказа. Выявлено, что увеличение удельной массы образования отходов эксплуатации может составить до 4,447 т/год, то есть в 11,3 раза. Доказано, что экономический и экологический ущерб, наносимый аварийным отказом оборудования, существенно влияет на удельные показатели образования отходов эксплуатации. Предложено, что при определении норматива образования отходов следует учитывать такие факторы, как затраты на восстановление работоспособности оборудования, величина экономического и экологического ущерба от аварии.
Ключевые слова: интенсивность отказов, предупредительный ремонт, плановый ремонт, аварийный ремонт, ущерб от аварий, отходы эксплуатации.
The expediency of the problem of determining the optimal frequency of preventive repair system, taking into account such factors as: the cost of spare parts and work to restore the efficiency of equipment, economic losses from the shutdown of the production process, the cost of eliminating damage to the environment, including the cost of localization and disposal of waste of exploitation and repair. Expressions for calculation of intensity of planned and emergency repairs of the equipment are resulted. The obtained expressions allow to optimize the frequency preventive repair system on the criterion of minimum annual expenses, including damage from accidents. The dependence of unit costs, including damage from accidents, on the frequency of preventive maintenanceis obtained. Dependences for determination of optimum periodicity of preventative repair of the equipment on expenses on emergency repair and damage from accidents are received. A graph describing the influence of the studied factors on the specific mass of waste of exploitation. It is established that in the considered example the specific mass of waste of exploitation generation increases by 4,16 times. The mathematical analysis of the obtained dependences for different distributions of the probability of failure is carried out. It is revealed that the increase in the mass of waste of exploitation generation can be up to 4,447 t/year, that is, 11,3 times. It is proved that the economic and environmental damage caused by an emergency failure of the equipment significantly affects the specific indicators of waste of exploitation generation. It is proposed that in determining the standard of waste generation should take into account factors such as the cost of restoring the performance of the equipment, the magnitude of economic and environmental damage from the accident.
Keywords: failure rate, preventive repair system, scheduled repair, emergency repair, damage from accident, waste of exploitation.
Введение. Достаточно часто при эксплуатации технологического оборудования возникают аварийные отказы. Аварийный отказ оборудования влечет за собой расходы на устранение аварийной ситуации. Расходы могут включать в себя как непосредственно расходы на восстановление работоспособности (запчасти и работа по восстановлению), так и экономические потери вследствие остановки технологического процесса производства, а также расходы на устранение ущерба, нанесенного окружающей среде, в том числе и расходы на локализацию и утилизацию отходов эксплуатации и ремонта. Чтобы уменьшить вероятность аварийного отказа оборудования, оно подвергается периодическому предупредительному ремонту [1]. Предупредительный ремонт позволяет значительно снизить аварийность работы оборудования. Определение оптимальной периодичности предупредительного ремонта, с учетом вышеописанных факторов, является актуальной задачей. Особенно актуальной в условиях эксплуатации изношенного оборудования при ограниченном финансировании, так как приходится решать довольно сложный вопрос, куда эффективнее направить имеющиеся в наличии средства, чтобы минимизировать ущерб от возможных аварий. Изменение периодичности ремонта влечет за собой и изменение удельных показателей образования отходов эксплуатации.
Целью работы является теоретическая оценка влияния на норматив образования отхо-
0,5
дов эксплуатации таких факторов, как расходы на запчасти и работу по восстановлению работоспособности оборудования, экономические потери от остановки технологического процесса производства, расходы на устранение ущерба, нанесенного окружающей среде, в том числе и расходы на локализацию и утилизацию отходов эксплуатации и ремонта.
Методика исследования. Теоретическое исследование проводилось на основе метода относительных оценок сравниваемых функций.
Результаты исследования и их обсуждение. Работу оборудования можно описать такими известными выражениями теории надежности, как Q(t) - вероятность отказа, f(t) -плотность вероятности отказа, À(t) - интенсивность отказов. Из литературы известно, что предупредительный ремонт не имеет смысла, если интенсивность отказов À(t)=À=const, и вреден, если À(t) имеет убывающий характер [2, 3, 4].
Интенсивность аварийных отказов оборудования, при наличии предупредительного ремонта или предупредительной замены элементов оборудования, можно описать выражением
À t =Я
пр
t-T
M
t
T
1M
где Тм - периодичность ремонта или замены оборудования, год;
? - текущий момент времени, год.
0,4
!о 0,2 SÉ
°0,1
Î 0 г<
0 1 2 3 4 5 6 7 8 г, год Рисунок 1 - Интенсивность отказов оборудования при предупредительном ремонте
Изменение интенсивности отказов Апр@) описывается кривой, имеющей пилообразную форму и лежащей в весьма узких пределах. При этом среднее значение величины интенсивности отказов меньше, чем значение интенсивности отказов при отсутствии предупредительного ремонта.
Среднее значение интенсивности аварийных отказов Кпр.ср на протяжении некоторого произвольного срока эксплуатации Т, равного или превышающего периодичность ремонта Тм, будет составлять:
Л.
пр.ср
1 т
= 1 л
Y J "р
t dt.
Средняя наработка на отказ
г =. 1
■ пр.ср
Л.
пр.ср
При отсутствии предупредительного ремонта средняя наработка на отказ была бы:
T
ср
=jt-/1
dt,
Для элементов с идеальным аварийным ремонтом справедливо допущение о постоянстве параметра потока отказов ш(t)=const на интервалах времени, превышающих (2+3)-1, то есть стационарном периоде работы [5, 6]. Таким образом, справедливо записать:
1
Ä t = со t = Л =
пр.ср
Т
где f(t) - плотность вероятности отказов.
Зная наработку на отказ, можно определить среднюю интенсивность отказов при отсутствии предупредительного ремонта:
К т1 '
ср
пр.ср
Например, если вероятность отказа силового трансформатора электрической подстанции описать законом Вейбулла с параметром формы кривой а=3,3 и параметром масштаба /о=0,02, то при периодичности ремонта Тм=2 года среднее значение интенсивности аварийных отказов будет составлять:
А.
=1} тJ
1 7
= — Гз,Э-0,02-
1 п J
а ■ Ла
t-T
1 1м
t
Т
м
. а-1
dt
/ t \
t-2
V _2_ )
3,3-1
dt = 0,098 отказ/год,
а среднее значение интенсивности отказов при отсутствии предупредительного ремонта будет равно:
1
К-
1
t -а- Ла-t
а-1
dt
1
= 0,341 отказ/год.
t ■ 3,3- 0,02 -t
3,3-1
•е
-0,02-г
dt
Таким образом, безотказность элемента существенно увеличивается при осуществлении идеального мгновенного предупредительного ремонта или замены.
Если издержки на предупредительный ремонт меньше, чем издержки на аварийный ремонт и потенциальный ущерб от аварий, то его проведение может быть оправдано экономически. При этом периодичность предупредительного ремонта можно оптимизировать по критерию минимума ежегодных затрат, включающих ущерб от аварий:
3 = Иав+ Уае ¿уае + Ито)т min, (1)
где З - ежегодные затраты на плановый и аварийный ремонт, включая ущерб от аварий, руб./год;
Иав - издержки на аварийный ремонт или замену оборудования, руб.;
Уав - ущерб от аварии.
Следует отметить, что ущерб от аварии может быть чисто экономическим, например, перерыв в электроснабжении при авариях в энергосистемах влечет остановку производства, нарушение нормальной жизнедеятельности людей и, как следствие, экономические потери. Также ущерб может быть экологическим при авариях, сопровождающихся выделением или образованием опасных отходов, требующих дополнительных расходов на их локализацию и утилизацию, руб.;
Ипл - издержки на плановый предупредительный ремонт или замену оборудования, руб.;
Шав - параметр потока аварийных отказов, отказ/год;
Шпл - параметр потока плановых ремонтов (замен), отказ/год.
0
о
t
е
0
1
0
Справедливо записать:
О) =
11Л
Г„
1 г
= — \ Л I Ж. т J
3 = ■
Я,. + У,
Я,
1 Тм 1 --\А/—
Т •> Т
•*- А/Г {\ -*- Л/Г
—> Ш1П.
(2)
М О
т
1 д
1А/ А/ О
Условие (1) аналогично условию
Я +У
з = ■
или
10 8 6 4
где з - отношение полных затрат на ремонт и устранение ущерба к издержкам на плановый ремонт.
Решение выражения (2) для силового трансформатора электрической подстанции с вышеописанными параметрами надежности дает результат, представленный на рисунке 2.
^ 1 2 3 4 5 6 Тм, год
Рисунок 2 - Зависимость удельных затрат от периодичности проведения предупредительного ремонта
Кривая, представленная на рисунке 2, имеет явно выраженный оптимум. Условие оптимума получается дифференцированием выражения (2) по Тм и приравниванием производной нулю. После преобразований получаем выражение для определения оптимальной периодичности предупредительного ремонта:
Т
1опт
И +У
ае_а
И
■Л0 а-1
(3)
На основании полученной зависимости можно построить графики оптимальной периодичности предупредительного ремонта Топт в зависимости от соотношения величин Иав, Уав, Ипл. Для удобства примем:
И +У
ов ав_ _ д
У,
(4)
И ' И
пл пл
где А - кратность превышения суммы издержек на устранение аварии и ликвидацию ущерба над издержками на плановый предупредительный ремонт;
В - кратность превышения ущерба, нанесенного аварией, над издержками на плановый предупредительный ремонт.
На практике Иав не бывает меньше Ипл, поэтому график следует ограничить условием:
И
С =
>1,
(5)
где С - кратность превышения издержек на устранение аварии над издержками на плановый предупредительный ремонт.
На рисунках 3 и 4 представлены графики, построенные по выражениям (3), (4), (5).
Анализируя полученные зависимости, видно, что чем больше аварийные издержки и ущерб от аварий, тем чаще надо проводить предупредительный ремонт, то есть оптимальная периодичность ремонтного обслуживания уменьшается с увеличением ущерба, наносимого аварией.
Характерной является кривая 1, построенная при условии, что ущерб от аварии полностью отсутствует: Уав = 0. Эта кривая имеет большую кривизну и больший разброс значений Топт. Наибольшая величина Топт получается при равенстве издержек на аварийный и плановый ремонт Иав = Ипл, соответственно, при Уав = 0.
Т
2
0
1
100
80
60
40
20
0,5
1,5
2,5
3 Топт, год
Рисунок 3 - Зависимость оптимальной периодичности предупредительного ремонта оборудования от суммы издержек на аварийный ремонт и ущерба от аварий
С
♦-В=0 В=1 В=10 В=100
0,5
1,5
2,5
3 Топт, год
Рисунок 4 - Зависимость оптимальной периодичности предупредительного ремонта оборудования от издержек на аварийный ремонт и ущерба от аварий
При значительном превышении ущерба над издержками планового ремонта Уав>>Ипл получается вполне определенная величина Топт, не зависящая от соотношения С = Иав/Ипл.
В современных условиях борьбы за сохранение окружающей среды, за чистоту и эко-логичность производства и потребления важное значение имеет знание объема образующихся отходов, их токсичность, а также знание ущерба, наносимого этими отходами окружающей среде. Наличие такой информации об отходах позволит правильно организовать работу с ними в соответствии с требованиями законодательства РФ [7]. Для организации логистики предупредительного ремонта важно знать, какое количество запчастей потребуется для его осуществления и какое количество отходов эксплуатации, образовавшихся при проведении
этого ремонта, необходимо вывезти с площадки проведения ремонта [8, 9].
Если задаться условием, что масса отходов, образующихся при проведении планового ремонта, и масса отходов, образующихся при аварийном ремонте, одинакова и постоянна, то удельную массу образующихся отходов эксплуатации (т/год) можно определить по выражению
Чо„п,сР=т-у—, (6)
ТОПТ
где т - масса отходов, образующихся при ремонте или замене оборудования, зачастую включающая массу самого оборудования, что особо важно при замене крупногабаритных узлов, требующих организации процесса транспортировки повышенной сложности.
з
0
9
7
5
3
1
0
1
2
Для рассматриваемого в нашем примере случая, в соответствии с РД 153-34.3-02.206-00 «Рекомендации по разработке проекта нормативов образования и лимитов размещения отходов для предприятий электрических сетей»
(дата введения 01.02.2002), задавшись величиной т = 1 т, по выражению (6), можно построить графические зависимости, описывающие влияние рассматриваемых факторов на удельную массу отходов эксплуатации.
а2
8*1,6 X
^ -1 > •
•— • V -
В=0 В=1 В=10 В=100
С
Рисунок 5 - График, описывающий влияние исследуемых факторов на удельную массу отходов эксплуатации
1
3
5
7
9
Анализируя представленные зависимости, можно увидеть, что удельные показатели образования отходов имеют существенную зависимость от соотношения С=Иав/Ипл и ущерба от аварии Уав. Чем больше ущерб от аварии, тем точнее можно прогнозировать величину удельной массы отходов ремонта и эксплуатации.
Наименьшие удельные показатели образования отходов эксплуатации наблюдаются при равенстве издержек на аварийный и плановый ремонт С=Иав/Ипл =1, и при отсутствии какого-либо ущерба, наносимого аварией, Уав = 0. Удельные показатели повышаются при увеличении величины С=Иав/Ипл. Увеличение же ущерба однозначно и сильно увеличивает норматив образования отходов, образующихся при эксплуатации оборудования.
В представленном на рисунке случае удельная масса образования отходов увеличивается от 0,393 т/год до 1,634 т/год, то есть в 4,16 раза. Математический анализ вышеприведенных зависимостей для различных распределений вероятности отказа (варьирование параметра а от 1,1 до 3,3) показал, что увеличение удельной массы образования отходов эксплуатации может составить до 4,447 т/год, то есть в 11,3 раза.
Существующие методики, применяемые при определении количества отходов эксплуатации технических средств, используемые например, в Сборнике удельных показателей образования отходов производства и потребления (Государственный комитет Российской Федерации по охране окружающей среды. - Москва, 1999. - 71 с.), основаны на фиксированных нормативах образования отходов и не учитывают рассматриваемые в статье факторы, что является их существенным недостатком, требующим корректировки [10].
Следует отметить, что величина ущерба достаточно просто определяется, если ущерб чисто экономический. Если же нанесен ущерб окружающей среде, то оценка ущерба является величиной неоднозначной, так как зачастую оценки получаются противоречивыми. Ущерб от загрязнения окружающей среды определяется государством и зависит от развитости экономики и готовности вкладывать средства в охрану окружающей среды. С увеличением ответственности виновника за нанесенный ущерб окружающей среде, норматив ущерба от загрязнения окружающей среды увеличивается. То есть удельные показатели образования отходов эксплуатации существенно зависят и от экономических факторов, а правильнее сказать, от
экономических условий, в которых работает конкретное предприятие. В разных регионах, а тем более в разных странах, удельные показатели образования отходов эксплуатации будут разными.
Выводы. Экономический и экологический ущерб, наносимый аварийным отказом оборудования, существенно влияет на удельные показатели образования отходов эксплуатации.
При определении норматива образования отходов следует учитывать такие факторы, как непосредственные затраты на восстановление работоспособности оборудования, величину экономического и экологического ущерба от аварии, определяемого экономической ситуацией и требованиями законодательства об охране окружающей среды.
Существующие методики, применяемые при определении количества отходов эксплуатации технических средств, основанные на нормативах образования отходов, являются приблизительными и не учитывают вышеописанные факторы, в то время как различные вариации рассматриваемых факторов приводят к увеличению норматива до 11,3 раза.
Литература
1. Извеков, Е.А. Влияние предупредительной системы ремонта на образование отходов эксплуатации технических средств / Е.А. Извеков, В.К. Астанин, С.Н. Сазонов // Современные научно-практические решения XXI века: материалы Международной научно-практической конференции, 21-22 декабря 2016 г., г. Воронеж. - Ч. I. -Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2016. - С. 225230.
2. Roberts, N. Mathematical Methods in Reliability Engineering / N. Roberts. - New York: McGraw-Hill, 1964.
3. Barlow, R.E. Mathematical Theory of Reliability Wiley / R.E. Barlow, F. Proschan. - New York, 1965.
4. Извеков, Е.А. Модель образования отходов эксплуатации технических средств / Е.А. Извеков, В.К. Астанин // Труды ГОСНИТИ. - 2016. - Т. 125. - С.123-129.
5. Извеков, Е.А. Временная диаграмма образования отходов эксплуатации технических средств / Е.А. Извеков, В.К. Астанин, Е.В. Пухов // Наука вчера, сегодня, завтра: материалы научно-практической конференции. -Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I», 2016. - С. 119-126.
6. Davidenko, I.V. An algorithm for prioritizing the maintenance of power transformers / I.V. Davidenko, E.D. Halikova // WIT Transactions on Ecology and the Environment. - 2014. - Т. 190. - Vol. 1. - С. 335-344.
7. Извеков, Е.А. Предпосылки создания информационной системы текущего учета оборота отходов в Воронежской области / Е.А. Извеков, В.К. Астанин // Научно-практические аспекты ресурсосберегающих технологий
производства продукции и переработки отходов АПК: меж-вуз. сб. науч. тр. - Воронеж: ВГАУ, 2014. - С. 189-196.
8. Selection of ecologically efficient and energetically economic engineering-ecological system for municipal solid wastes transportation / V. Bespalov, O. Paramonova, O. Gu-rova, N. Samarskaya // Matec Web of Conferences «International Science Conference SPbWosce-2016 "Smart City"», 2017. - С. 17-21.
9. Closed-loop supply chain system with energy, transportation and waste disposal costs / P. Hasanov, M.Y. Jaber, S. Zanoni, L.E. Zavanella // International Journal of Sustainable Engineering. - 2013. - Т. 6. - № 4. - С. 352358.
10. Извеков, Е.А. Алгоритм расчета массы отходов, образующихся при эксплуатации транспортного средства / Е.А. Извеков, В.К. Астанин, С.Н. Сазонов // Современные научно-практические решения в АПК: материалы Международной научно-практической конференции. - Воронеж: ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ, 2017. -С. 92-99.
References
1. Izvekov EA, Аstanin V.K., Sazonov S.N. Vliyanie predupreditel'noj sistemy remonta na obrazovanie otkhodov ekspluatatsii tekhnicheskikh sredstv [Influence of preventive repair system on the formation of waste of technical means], Sovremennye nauchno-prakticheskie resheniya XXI veka: materialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferen tsii, 21-22 dekabrya 2016 g., g. Voronezh, Ch. I, Voronezh, FGBOU VO Voronezhskij GАU, 2016, pp. 225-230. (In Russian)
2. Roberts, N. Mathematical Methods in Reliability Engineering / N. Roberts, New York, McGraw-Hill, 1964.
3. Barlow R.E., Proschan F. Mathematical Theory of Reliability Wiley, New York, 1965.
4. Izvekov EA, Аstanin V.K. Model obrazovaniya otkhodov ekspluatatsii tekhnicheskikh sredstv [Model of waste exploitation technical means], Trudy GOSNITI, 2016, T. 125, pp.123-129. (In Russian)
5. Izvekov EA., Аstanin V.K., Pukhov E.V. Vremen-naya diagramma obrazovaniya otkhodov ekspluatatsii tekhni-cheskikh sredstv [The timing diagram of waste exploitation technical means], Nauka vchera, segodnya, zavtra: Materialy nauchno-prakticheskoj konferentsii, Voronezh: FGBOU VO «Voronezhskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet imeni imperatora Petra I», 2016, pp. 119-126. (In Russian)
6. Davidenko I.V., Halikova E.D. An algorithm for prioritizing the maintenance of power transformers, WIT Transactions on Ecology and the Environment, 2014, Т. 190, Vol. 1, pp. 335-344.
7. Izvekov EA, Аstanin V.K. Predposylki sozdaniyа informatsionnoj sistemy tekushhego ucheta oborota otkhodov v Voronezhskoj oblasti [Prerequisites for the creation of the information system of the current business volumes of waste in the voronezh region], Nauchno-prakticheskie aspekty re-sursosberegayushhikh tekhnologij proizvodstva produktsii i pererabotki otkhodov APK: mezhvuz. sb. nauch. tr., Voronezh, VGАU, 2014, pp.189-196. (In Russian)
8. Bespalov V., Paramonova O., Gurova O., Samarskaya N. Selection of ecologically efficient and energetically economic engineering-ecological system for municipal solid wastes transportation, Matec Web of Conferences «Interna-
tional Science Conference SPbWosce-2016 «Smart City», 2017, pp. 17-21.
9. Hasanov P., Jaber M.Y., Zanoni S., Zavanella L.E. Closed-loop supply chain system with energy, transportation and waste disposal costs, International Journal of Sustainable Engineering, 2013, T. 6, No 4, pp. 352-358.
10. Izvekov E.A., Astanin V.K., Sazonov S.N. Algoritm rascheta massy otkhodov, obrazuyushhikhsya pri ekspluata-
tsii transportnogo sredstva [The algorithm for calculating the mass of waste generated during operation of the vehicle], Sovremennye nauchno-prakticheskie resheniya v APK: mate-rialy Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferentsii, Voronezh, FGBOU VO Voronezhskij GAU, 2017, pp. 92-99. (In Russian)
Сведения об авторе
Извеков Евгений Александрович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Электротехника и автоматика», ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» (Российская Федерация). Тел.: +7-908-149-33-68; 8(473) 224-39-39 доб. 3320. E-mail: izvek@yandex.ru.
Information about the author Izvekov Evgeniy Aleksandrovich - Candidate of Engineering Sciences, associate professor of the Electrical engineering and automation department, FSBEI HE «Voronezh State Agrarian University named after Emperor Peter the Great» (Russian Federation). Phone: +7-908-149-33-68; 8(473) 224-39-39 доб. 3320. E-mail: izvek@yandex.ru.
УДК 638.382
ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ АВАРИЙНОСТИ И ЭЛЕКТРОТРАВМАТИЗМА В СЕТЯХ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ
© 2018 г. В.С. Шкрабак, Л.А. Голдобина, П.С. Орлов, В.В. Морозов, Р.В. Шкрабак
В статье приведены результаты исследований по потребителям электрической энергии в экономике страны. Обращено внимание на то, что в связи с особенностями технологических процессов производственных объектов и коммунально-бытовых потребителей электрической энергии невозможно равномерно распределить нагрузку по фазам и обеспечить равномерность графика потребления нагрузки по фазам. Неравномерная нагрузка сети по фазам приводит к искажению фазных и линейных напряжений у потребителей с нарушением симметрии токов в фазных проводах и появлению тока в нейтрали, равного векторной сумме фазных токов. Появляющаяся несимметричность приводит к потере мощности и энергии в два и более раз по сравнению с работой в симметричном режиме. Обращено внимание на тепловые процессы в электрооборудовании в связи с изложенным. Асимметрия более 5 приводит к вибрации из-за появления знакопеременных вращающихся моментов и пульсирующих с двойной частотой сил. Существующие методы устранения негативных явлений в связи с изложенным не в полной мере решают проблему асимметрии, поскольку характер нагрузки социально-бытового сектора однофазный и нелинейный, в промышленно-индустриальном секторе нелинейность нагрузки составляет около 50%. В результате распределительные сети и трансформаторы нагружены асимметрично. В итоге потери электроэнергии в стране достигают 15-20%. Этому способствует оснащение аграрного сектора страны морально устаревшим и изношенным в значительной степени электрооборудованием. Для устранения указанных и других недостатков в рассматриваемой сфере авторами предложено на патентном уровне устройство для повышения пропускной способности распределительных электросетей, надёжности электроснабжения и безопасности однофазных потребителей тока при симметричном распределении однофазной нагрузки по фазам трёхфазной сети, решающее обсуждаемую проблему.
Ключевые слова: сети электроснабжения, нагрузка, несимметричность, потери энергии, проблемы надёжности, электропоражения, устройство противодействия.
The article presents the results of research on electricity consumers in the country's economy. Attention is drawn to the fact that in connection with the peculiarities of technological processes of production facilities and household electric energy consumers, it is impossible to evenly distribute the load across the phases and ensure the uniformity of the load consumption schedule for the phases. Uneven network load in phases leads to distortion of data and line voltages in consumers with a violation of the symmetry of the currents in the phase conductors and the appearance of a current in the neutral equal to the vector sum of the phase currents. The emerging asymmetry leads to a loss of power and energy of two or more times compared to working in a symmetrical mode. Attention is drawn to the thermal processes in the electrical equipment in connection with the foregoing. Asymmetry is more than 5 leads to vibration due to the appearance of alternating rotating moments and pulsating with a double frequency of forces. The existing methods of eliminating negative phenomena in connection with the above do not fully solve the asymmetry problem, since the nature of the load of the social sector is single-phase and non-linear, in the industrial sector, the nonlinearity of the load is about 50%. As a result, distribution networks and transformers are loaded asymmetrically. As a result, energy losses in the country reach 15-20%. This is facilitated by equipping the country's agrarian sector with obsolete and worn-out electrical equipment. In order to eliminate these and other shortcomings in the field under consideration, the authors proposed at
