ltulko@yahoo.com

Зарубежные источники сообщают, что из анализа 1120 взрывов пылевоздушной смеси 540 произошло при работе с зерном, мукой, сахаром и другими сыпучими продуктами. По данным страховых компаний в ФРГ в среднем происходит один взрыв в день [1].

Следовательно, можно предположить, что взрыв на элеваторе (в рабочей башне) происходит при случайном совмещении в пространстве и времени следующих случайных событий: образование взрывоопасной пылевоздушной среды; КЗ в элементе кабельной сети, питающей потребители, расположенные в рабочей башне; отказ в срабатывании ближайшего к месту КЗ коммутационного аппарата.

Состояние пылевоздушной смеси представим с помощью марковского случайного процесса - , который имеет два состояния: 0 – концентрация пылевоздушной смеси безопасная и 1 – концентрация пылевоздушной смеси опасная, т. е. при времени действия источника электрической дуги более 0,2 сек. возможно возгорание смеси. Частоту переходов из безопасного состояний в опасное обозначим через , а из опасного в безопасное .

Состояние защитного коммутационного аппарата представим - , где 0 – безопасное (система защиты исправна и готова действовать при случайном появлении короткого замыкания в зоне ее действия); 1 – система защиты находится в отказавшем состоянии.

Обозначим частоту переходов из безопасного состояния в опасное через , а из опасного в безопасное - .

Аналогичной функцией можно описать поведение во времени кабельной сети, питающей потребители рассматриваемого цеха, 0 – безопасное состояние сети (интервалы времени между смежными короткими замыканиями в ней) и 1 - время срабатывания ближайшего к месту короткого замыкания защитного коммутационного аппарата без выдержки времени, через который прошел сквозной ток КЗ.

Частоту переходов из безопасного состояния в опасное обозначим через , а из опасного в безопасное - .

Взрыв в рабочей башне элеватора происходит при случайной встрече в пространстве и времени трех процессов, т. е., когда , , .

Совокупность процессов , , рассмотрим как однородный марковский процесс с восьмью дискретными состояниями и непрерывным временем. [2]

Среднее время , до первого взрыва в рабочей башне находится из системы алгебраических уравнений.

В тех случаях, когда , , тогда из системы (1) находим - среднее время до первого взрыва , если в начальный момент времени все элементы системы находились в безопасном состоянии.

, - средний интервал времени между появлениями взрывоопасной концентрации пыли и средняя длительность ее нахождения в рабочей башне соответственно;

, - средний интервал времени между отказами защитного коммутационного аппарата и средняя длительность нахождения его в необнаруженном отказавшем состоянии соответственно;

, - средний интервал времени между появлениями токов короткого замыкания в сети и длительность его существования ( среднее время срабатывания защиты).

В практических случаях всегда соблюдается следующее соотношение: и , тогда формулу (2) можно представить в виде

В случае, если заданы интервал времени между проверками состояния пылевоздушной смеси в цехе и интервал времени между проверками системы отключения коммутационных аппаратов , тогда и можно найти из формулы [3]

При выполнении условий из формулы (6) находим:

Вероятность взрывов в цехе за время t

Пример. Определить вероятность взрывов в рабочей башне элеватора в течение года и сравнить с нормируемой величиной , где t=8760 ч.

=780 ч, =12 ч, =18200 ч, =2160 ч, =6240 ч.

Определяем , и

ч^-1 ;

ч^-1 ;

ч^-1.

Подставляя значения величин и и значения в формулы (9), (10), а затем получившийся результат в формулу (11), находим . Сравнение полученного результата с нормируемым говорит, что в данных условиях взрывобезопасность помещения не обеспечивается.

3.А. П. Ковалев. О проблемах оценки безопасности электротехнических объектов //Электричество. – 1991, №8. – с.50-55.