低压直流供电系统电击风险量化评估与管理措施分析

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低压直流(Low voltage DC,LVDC)供电系统在民用建筑和市政供电领域获得了大量的推广应用,提升其安全性一直是工程应用亟需解决的关键问题之一。作为安全性的重要成分,电击风险直接关系到使用人员的生命安全,因此关注程度最高。因此,研究合适的方法量化LVDC供电系统的电击风险,并采取有效的风险管理措施提高系统的用电安全性,有利于推广LVDC供电系统在民用建筑、市政供电领域的应用。本文围绕电击风险量化评估及风险管理措施开展研究工作,主要研究工作包括:(1)根据相关标准,结合LVDC供电系统的特点,提出了电击伤害严重程度的分级方法。结合LVDC供电系统的实际特点补充了“无伤害”等级,并通过计算电击后人体室颤电流及估计其持续时间,将“电流-时间”二维平面中的不同区域对应到不同伤害严重等级。(2)研究了一种针对LVDC供电系统的电气设备电击风险五级评估模型及其参数量化计算的方法。由伤害严重程度、风险发生可能性及限制伤害的可能性,利用决策树模型,获得电气设备的五个电击风险等级的分级模型。提出了由暴露系数和发生系数进行布尔运算获得反映风险发生可能性的参数确定方法。(3)提出了一种基于概率组合理论的针对LVDC供电系统的电击风险评估及其参数量化计算的方法。利用0-1随机变量描述风险要素,通过要素组合确定风险事件发生概率和通过事件发生概率累加确定系统各伤害严重程度的发生概率,并给出了接触概率、绝缘破损概率等参数的计算方法。(4)研究了LVDC供电系统电击风险管理措施分析方法。总结了风险管理的一般性原则和常见措施;给出了考虑投入产出的“安全性-经济性”匹配策略和考虑社会容忍度的“安全性-经济性”匹配策略。本文所提方法量化了LVDC供电系统的电击风险,得到了风险管理措施的匹配策略,并在示范工程中得到了应用,有力的支撑了LVDC供电系统的推广。
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