Анотація до роботи:

Комаров В.І. Модель тіла людини як об’єкта захисту в електричних мережах до 1000 вольт. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. – Національний університет «Львівська політехніка», 2005.

Дисертація присвячена розробленню моделі тіла людини як об’єкта захисту в електричних мережах до 1000 В. Питання зменшення електротравматизму є актуальним як для України, так і для багатьох країн світу.

Розроблення моделей тіла людини дозволяє замінити небезпечний для людини фізичний експеримент математичним і тим самим дослідити дію струму в широкому діапазоні змін параметрів впливу і людини. Результати математичних експериментів дозволять удосконалити критерії електробезпеки і відповідно всю нормативну базу захисних заходів.

Розроблено лінійну, для умов нормального і, на її базі, нелінійну моделі тіла людини для умов аварійного режимів роботи електроустатановок.

Ефективний математичний опис явищ в тілі людини при протіканні електричного струму і результати математичного моделювання таких явищ дозволили розробити метод визначення допустимих напруг дотику за критерієм запобігання місцевої електротравми.

У дисертаційній роботі розв’язано наукову задачу з розроблення методу побудови моделей тіла людини для нормального та аварійного режимів роботи електричного устаткування. В рамках розв'язання цієї задачі отримано такі основні результати.

1. Розроблений в дисертації метод визначення вольтамперних характеристик людини за дослідними даними, знятими у безпечному діапазоні струмів і напруг дотику, дозволяє одержати результати для довільних електричних дій.

2. Обґрунтовано метод математичного опису електрофізичних властивостей тіла людини дає можливість провести безпечні дослідження дії електричного струму на численних групах людей і отримати представницьку базу даних натурних експериментів.

3. Запропоновано і обґрунтовано структуру моделі тіла людини у вигляді багатоелементного двополюсника, яка адекватно відтворює його електричні параметри.

4. Розроблено метод оптимального параметричного синтезу моделі тіла людини за критерієм мінімуму середньоквадратичного відхилення для нормального режиму роботи електроустановки (лінійна модель). Лінійна модель використана як базова для розроблення моделі, що адекватно відтворює властивості тіла у широкому діапазоні напруг - в аварійному режимі роботи електроустановок (нелінійна модель).

5. Розроблено та програмно реалізовано алгоритм оптимального синтезу параметрів моделі за дослідними частотними та вольтамперними характеристиками.

6. Показано, що дослідження дії електричного струму на людину непрямими методами в широкому діапазоні зміни факторів впливу можливе моделюванням явищ, пов’язаних з такою дією. Експерименти на математичних моделях значно зменшують необхідну кількість фізичних експериментів на людях, дають можливість отримати результати в широкому діапазоні зміни параметрів - як людини, так і факторів дії, визначити закономірності розвитку необоротних процесів в тілі людини.

7. Комп’ютерне моделювання лавини струму (місцевої електричної травми) для численних груп людей, аналіз результатів модельних експериментів дають можливість обґрунтування допустимих напруг дотику та струмів за критерієм відсутності електротравми з врахуванням залежності умов виникнення лавини струму в тілі людини від площі поверхні дотику до струмовідних частин. Метод обґрунтування допустимих значень напруги дотику дозволяє розпочати роботу з розроблення нової системи нормативних документів з електробезпеки.