Работа в данном направлении ведется на кафедре безопасности жизнедеятельности Политехнического института ЮУрГУ более 20 лет, и в настоящее время достигнуты неплохие результаты. Сегодня система контроля непрерывности нулевого провода находится в опытной эксплуатации. В ноябре будет осуществлен анализ результатов ее работы.
– Изначально все опыты проводились в селе Миасское, а теперь в поселке Мирный Красноармейского района установлены 24 комплекта защиты от обрыва фазных и нулевого защитного проводов. Идет накопление статистического материала. Пока система нас не подводит, – рассказывает заведующий кафедрой безопасности жизнедеятельности доктор технических наук, профессор Александр Иванович Сидоров.
Разработанная система в первую очередь прошла проверку в лабораторных условиях на физической модели, затем – в опытной электрической сети. После этого была начата опытно-промышленная эксплуатация. По ее результатам будет решаться вопрос о широком внедрении разработки.
– Особенность данной системы в том, что она страхует защиту, которая может не сработать в голове линии, например, при схлестывании – соединении «нуля» и фазы С, когда ветер раскачивает провода и они соприкасаются. При этом возникает однофазное короткое замыкание, иногда провода плавятся, это может привести к пожару или возникновению электроопасной ситуации – а защита в голове в протяженных линиях не срабатывает! Наше же устройство такие неполадки чувствует и за определенное время сообщает о них диспетчеру электрической сети, – объясняет Александр Иванович.
В настоящее время в мире нет аналогов данной системы. Ее особенность в том, что она не требует дополнительных устройств. В обязательном порядке ведется учет электроэнергии. Счетчики определяют изменение режимных параметров, и информация об этом поступает в голову линии и диспетчеру. Ученый также подчеркивает, что результаты разработок обеспечивают безопасность человеческой жизни.
– Ежегодно в стране аварии в сетях 0.4 кВ становятся причиной гибели многих людей. Чаще всего это случается, когда фазный провод обрывается и падает на землю. Будь там защита – люди остались бы живы. Отключение происходит в течение нескольких секунд, и вероятность того, что кто-то успеет попасть под напряжение, очень мала. Для защиты персонала нами разработан прибор индивидуального учета уровня воздействия на организм электрического поля промышленной частоты. Сейчас данное направление активно развивается. Аналогичная задача решается нашим коллективом – учеными кафедр СЭС и БЖД – для распределительных сетей 6–10 кВ. Если взять суммарную протяженность распределительных сетей по Российской Федерации, получится около миллиона километров. Соответственно, при такой длине вероятность обрыва достаточно велика. Линии 6–10 кВ часто идут вдоль сельских дорог, по которым в период уборочных и посевных работ движется сельхозтехника. Если такая машина нечаянно заденет опору, та резко сместится и один из фазных проводов может оборваться. Сейчас мы решаем задачу определения по режимным параметрам наличия обрыва фазного провода и места обрыва. Эти линии уходят от питающего узла на 6–10 и более километров. Если поступила заявка о том, что произошел обрыв на определенной линии, важно двигаться медленно и смотреть внимательно: лежащий на земле провод не всегда заметен. Пока работа в этом направлении идет достаточно успешно. Уже можем говорить о том, что обрыв, допустим, между 21-й и 22-й опорами. До 20-й можно ехать так быстро, как позволяет дорога, а дальше искать место обрыва и устранять его, – рассказывает профессор Сидоров.
В настоящее время интерес к разработкам проявляет ПАО «Россети».
Еще одно успешное направление – исследование электромагнитных полей промышленной частоты.
– В данной области проделана большая работа, – отмечает Александр Иванович. – Для передачи большого объема электрической энергии нужны линии соответствующего напряжения – 330 кВ и выше, так называемые межсистемные электрические сети. При эксплуатации этих сетей вокруг них и на соответствующих подстанциях возникает мощное электрическое поле, напряженность которого составляет 10 и более кВ/м. Мы исследовали распределение электрических полей, разработали методику составления карт напряженности электрического поля, которая внедрена в ФСК ЕЭС «Магистральные электрические сети Урала». По этой методике сделано около сорока карт распределения напряженности электрического поля на открытых распредустройствах.
Кроме того, кафедра провела исследование эффективности и безопасности для здоровья светодиодных источников света. В результате создана экспериментальная осветительная установка, состоящая из светодиодных источников и позволяющая создавать освещенность от 100 до 1000 лк с цветовой температурой от 3000 до 6500К.
Техническое оснащение кафедры позволяет проводить прикладные научные исследования, направленные на совершенствование технологии огнеупорных периклазовых материалов на основе углеродсодержащих связующих, обеспечение пожарной безопасности металлургических предприятий за счет повышения степени очистки поверхности воды от нефтепродуктов путем использования нефтесборщиков и электрофлотаторов, снижение горючести теплоизоляционных пенополистирольных материалов методом поверхностной и объемной пропитки растворами неорганических веществ, снижение пожарной опасности взрывопожароопасных производств ферросплавов и агломерата.
Планируется исследование пожароопасности сточных вод, содержащих машинные масла, смазочно-охлаждающие жидкости (СОЖ) и другие виды нефтепродуктов, широко применяемые в промышленности и в значительных количествах попадающие в очистные сооружения предприятий.