The article deals with the problems of fire hazard of electricity-generating equipment during their exploitation. Intensive electrification of industrial and residual objects leads to the saturation of these objects with different electricity-generating equipment. Functioning of such equipment is accompanied with high heat emission and contains significant fire hazard. The electric current in an electrical conductor produces heat, when electric energy turns into thermal. All electrical equipment must be produced in strict adherence to fire safety rules and requirements. Ignoring these requirements causes heating of conductors through all the length, spunking of isolation, sparkling and, as a result, breaking-out of fire. Therefore, reducing the probability of fire even in the cases of abnormal work, wrong exploitation and foreseen refuses is the main task during planning and exploitation of electrical equipment and also during selection of structural materials. The primary purpose of fire prevention measures in the electrical equipment is avoiding of its self-ignition, and localization of fire after the self-ignition of electricity-generating equipment. Fire safety during exploitation of electricity-generating equipment depends on its technical state. Correct choice of conductor cross section is very important. Protection stage of electrical equipment, type of wiring, and cable laying method must comply with environmental conditions and have the proper climatic implementation and placement category. Proper protective devices from a short circuit and overloads must be used. Their operating values must be also foreseen. All above-mentioned measures prevent fires and explosions during exploitation of electrical equipment. Key

Introduction. The attempt to get the best dynamic and static characteristics of the basket turn angle complicates the tasks performed by the automatic control system (ACS) basket turn drive. The ACS  of the basket turn should meet the following requirements: high speed, smooth acceleration and breaking of the motor, static and dynamic accuracy of the reproduction of tasks trajectories, no overregulation in transition modes, required stability reserve, low sensitivity to coordinate and parametric disturbances, etc. A number of fundamentally different ACSs and methods for their synthesis have been analyzed to provide these requirements. As a result of the analysis, there has been selected a two-loop feedback control system (FCS) of the basket turn with regard to the elastic properties of the arrow, which is synthesized by the method of the generalized characteristic polynomial. Studies have shown that this system allows to provide an aperiodic transition process of the basket turn angle with a given speed and low sensitivity in steady state to the perturbation effect. However, the synthesized FCS transfer functions of the controllers of angular velocity of the motor and the basket have a high order and turned out to be quite complicated in terms of practical implementation. Purpose. In the article it is proposed to replace these controllers, by approximating them through evolutionary methods, with more compact fractional PІλDμ-controllers or fractional order controllers. Results. The studies carried out in this work have shown that fractional order controllers are quite advantageous in comparison with the over classical ones, particularly in the case of their application for optimization of electromechanical systems with the following features of their control objects: two masses, including those with the presence of impact; backlash viscosity of the drive friction; nonlinear load and so on. Replacement of the high-order motor and basket angular speed controllers with more compact PІλDμcontrollers or fractional order controllers has been performed using Optimization Toolbox optimization package in the MATLAB package. This software has been developed for approximation of classical parts with high-order transfer functions by fractional order parts, using a genetic algorithm or a particle swarm optimization for their transition functions. Conclusion. The conducted research on digital models has confirmed the efficiency of the replacement of high-order motor and basket angular velocity controllers with PІλDμ-controllers or fractional order controllers, whose transfer functions are determined by approximating the transition functions of the controllers by the genetic algorithm method.

Постановка проблеми. В сучасному суспільстві без електроенергії не може обійтися жоден громадянин. Електроприлади значно поліпшують і полегшують наше життя, але попри всі позитивні сторони електроенергії є один аспект, який негативно впливає на життєдіяльність людей – це її небезпека. Аналіз стану електротехнічних пристроїв показав, що найбільш пожежонебезпечними з них вважаються електричні кабелі, проводи та шнури, які, маючи значне горюче навантаження, підтримують горіння та сприяють поширенню вогню на значну відстань. Найбільшою причиною загоряння кабельної продукції є короткі замикання та перевантаження електромережі. Перевантаження мережі прискорює процес старіння ізоляції. Інтенсивність нагрівання залежить від величини та часу дії електричного струму на провідник і площі його поперечного перерізу. Підвищення температури значно скорочує термін експлуатації провідників. Старіння ізоляції супроводжується зміною її захисних та механічних якостей. Вона стає крихкою, здатною ламатися та тріскатися, що може призвести до її пробою та короткого замикання. У зв’язку з цим, головним завданням є проведення профілактичних заходів, що забезпечують нормальну експлуатацію мережі, починаючи вже з її проектування, монтажу і експлуатації.Мета та задачі досліджень. Мета роботи полягає у визначенні ефективності протипожежного захисту кабельної продукції на основі аналізу чинників пожежної небезпеки під час експлуатації побутових електричних мереж. Для досягнення зазначеної мети необхідно було оцінити вплив аварійних режимів роботи на пожежну безпеку кабельної продукції для підвищення її вогнестійкості та безпеки використання в електричних мережах.Методи дослідження. Для досягнення мети та реалізації поставлених задач застосовано аналітичний метод. Проаналізовано методи оцінювання чинників пожежної небезпеки під час експлуатації побутових електричних мереж.Результати дослідження. У статті висвітлені проблеми пожежної небезпеки електромереж та профілактичної заходи щодо їх безпечної експлуатації. Аналіз ситуації з пожежами показав, що найбільш пожежонебезпечними виявились електричні вироби, які широко використовуються населенням і є практично у кожному домі. Вкрай пожежонебезпечними частинами цих електротехнічних виробів вважаються електричні кабелі, проводи та шнури. Високий рівень пожежної небезпеки електричних кабелів обумовлений тим, що вони, маючи значне горюче навантаження та протяжність, можуть не лише підтримувати горіння, але й сприяти поширенню вогню на значну відстань від місця виникнення пожежі, а продукти їх горіння через високу токсичність та корозійну активність вкрай небезпечні для здоров’я людей та матеріальних цінностей. Правильний вибір площі поперечного перерізу провідника, марки, виду і способу прокладання електропроводки дають можливість забезпечити пожежну безпеку при експлуатації електромереж. Для моделювання виникнення кабельних пожеж у підземних тунелях, сховищах та підвальних приміщеннях, які становлять велику пожежну загрозу для людей, створене програмне забезпечення FDS, яке аналізує зміну температурного поля коридору та температуру стелі в підземних об’єктах при зміні потужності пожежі кабельних проходок.Результати досліджень вогнезахисних властивостей ПВХ оболонки старих і нових кабелів за допомогою експериментів TG, FTIR та MCC показали, що оболонка старого кабелю горить сильніше, ніж оболонка нового. При цьому газоподібні продукти піролізу кабелю токсичні і становлять небезпеку для персоналу та навколишнього середовища.Розглянуто основні пожежні характеристики (час до займання, пік швидкості тепловиділення та час до піку швидкості тепловиділення), які кількісно оцінюють вплив різних умов на властивості кабелю. Проаналізовано дослідження впливу оболонки кабелю на затримку настання основного піку швидкості виділення тепла, що відповідає розкладу негорючої ізоляції.Висновки. Проаналізовані результати досліджень вогнезахисних властивостей оболонок кабелів показали, що оболонка старого кабелю піролізується і горить сильніше і повніше, ніж оболонка нового. Газоподібні продукти піролізу кабелів мають певну токсичність та корозійність, а тому мають певні ризики для безпеки персоналу та навколишнього середовища. Розглянуто основні пожежні характеристики (час до займання, пік швидкості тепловиділення та час до піку швидкості тепловиділення), які кількісно оцінюють вплив різних умов на властивості кабелю. Проаналізовано дослідження впливу оболонки кабелю на затримку настання основного піку швидкості виділення тепла, що відповідає розкладу негорючої ізоляції. На основі аналізу результатів досліджень встановлено, що для запобігання швидкому розповсюдженню вогню від джерела загоряння найкраще використовувати розроблені нові типи нанометрового вогнезахисного покриття та проміжної захисної коробки кабелю.

No abstract

A large number of natural and man-made emergencies occurring on the territory of Ukraine, and not only that cause deforestation of buildings, structures, objects and cities and whole districts, require the provision of fire protection systems for sources of electricity that are independent of Electricity supply of certain areas or cities and objects. Regardless of the control mode, elements of automatic fire protection systems are elements that take part in a single technological process (notifying people of danger, feeding, water, removing smoke, etc.). All systems of fire protection (SPPZ), as the main power source use a common grid (220 / 380V AC). In this unchanged form, the electric power is fed to supply power executive elements (asynchronous actuators of water pumps, fans, etc.). To control the operation of fire protection systems, 12-24V DC is used. This requires the use of additional transducers in fire control systems to form the voltage of the corresponding form. Simultaneous exhaustion of tens and hundreds of settlements, as evidenced by the reports of the DNS of Ukraine and other operational services, affects the provision of fire protection of objects and the safety of people [5]. Taking into account the unpredictability of the occurrence of events, it is necessary to apply methods of providing backup power supply independent of power supply and climatic conditions of operation of fire protection systems. The purpose of the work is to propose the optimal way of forming the supply voltage and adjusting its parameters for the backup power of electric consumers of automatic fire protection systems powered by an autonomous power supply, which consists of a unit of battery and autonomous voltage inverters. Such a backup power scheme allows simultaneous control and regulation of the voltage, frequency, and the ability to determine the parameters of the autonomous source elements. In the process of reviewing and assessing the reliability of power supply of electric consumers of automatic fire protection systems, previously noted ways to increase the reliability of the operation of automatic fire protection systems by reserving power supply from autonomous sources with the use of accumulator batteries and autocompressor voltage inverters were taken into account. For comparison, from all known electricians of fire protection systems, the most common and most powerful electric consumer is used - an asynchronous motor. The probabilistic method for calculating the functioning of the backup power supply system for an internal fire-fighting water supply system using generator sets and accumulator batteries with autonomous inverters of voltage, taking into account the accidental nature of the disconnection of power lines, proved that the proposed reservation scheme, both with K2AIN-AD and with 2K2AIN-AD increases the reliability of functioning systems for fire protection. An increase in the number of similar items led to an improvement in the quality characteristics of the power supply, but had a negative impact on reliability, albeit slightly compared to the backup from the two-transformer substation.