МЕТОДИКА РОЗРАХУНКУ ОЦІНКИ РИЗИКУ УДАРУ БЛИСКАВКИ ЗАСОБАМИ MS EXCEL
DOI:
https://doi.org/10.24025/2306-4412.3.2023.278132Ключові слова:
комп'ютерне моделювання, блискавкозахист, функції в MS EXCEL, формули в MS EXCEL, проектуванняАнотація
У роботі розглядається методика побудови моделі розрахунку оцінки ризику удару блискавки в будівлю та її реалізація, у відповідності до чинних нормативних документів, комп’ютерною програмою MS EXCEL. Ця методика буде корисна для проєктувальників, які виконують частину блискавкозахисту, і під час виконання своїх проєктів повинні проводити розрахунок оцінки ризику удару блискавки. Ризик удару блискавки згідно з чинними нормативними документами може складатися з суми від одного до чотирьох ризиків: ризик втрати людського життя; ризик втрати можливості надання громадських послуг; ризик втрати культурної спадщини та ризик втрати економічної цінності. Пропонована методика поширюється на розрахунок ризику втрати людського життя як найбільш важливої цінності, яку можна втратити. Методика передбачає розрахунок ризику удару блискавки для громадських, адміністративних, виробничих або житлових будівель – тобто будівель, з якими найчастіше доводиться стикатися проектувальнику під час своєї роботи. Пропонована методика не розрахована на використання для побудови ризикових моделей для будівель чи споруд наступного призначення: громадські комунікації й об’єкти культурного призначення, бо зазначені будівлі передбачають розрахунок ризику втрати можливості надання громадських послуг або ризику втрати культурної спадщини відповідно. Також пропонована методика не поширюється на будівлі, що мають вибухонебезпечні зони, оскільки розрахунок ризику для них буде специфічним; а ще ця методика не передбачає розрахунків ризику втрати економічної цінності, оскільки він не є обов’язковим відповідно до нормативних документів та проводиться додатково за бажанням замовника. В той же час вона може бути використана як основа для побудови більш складних моделей, що підходять для таких типів будівель. У роботі розглянуто методи вирішення основних проблем, з якими стикається проєктувальник під час розрахунку оцінки ризику: автоматизація розрахунку схожих формул та зведення більшості з них до кількох основних типів; отримання формули, що повертає значення або посилання на значення з таблиці чи діапазону, а також виконує пошук зазначеного елемента в діапазоні та повертає відносну позицію цього елемента; формулювання процедури оцінки ризиків відповідно до нормативного документа та визначення того, як саме ті чи інші вхідні дані впливають на підсумковий результат.
Посилання
Araújo, M.A., Flauzino, R.A., Altafim, R.A.C., Batista, O.E., & Moraes, L.A. (2015). Practical methodology for modeling and simulation of a lightning protection system using metal-oxide surge arresters for distribution lines. Electric Power Systems Research, 118, 47-54. https://doi.org/10.1016/j.epsr.2014.07.017.
Bao, J., Wang, X., Zheng, Y., Zhang, F., Huang, X., Sun, P., & Li, Z. (2021). Resilienceoriented transmission line fragility modeling and real-time risk assessment of thunderstorms. EEE Transactions on Power Delivery, 36(4), 2363-2373. https://doi.org/10.1109/tpwrd.2021.3066157.
Basic requirements for project and work documentation, SSTU B А.2.4-4:2009.
Elliams, T. (2017). EMC for Product Designers. Elsevier. https://doi.org/10.1016/C2015-0-05782-3.
Engineering equipment of buildings and facilities. Arrangement of lightning protection of buildings and structures, SSTU B C.2.5-38:2008.
Fernando, J., James, S., Kularatna, N., Ross, A.S. (2019). Design of Transient Protection Systems. Elsevier. https://doi.org/10.1016/C2016-0-00423-0.
Gao, Y., Han, Y., Xiao, F., Chen, C., Zhang, J., Zhang, J., Zhang, Y., & Li, L. (2020). Study on lightning protection scheme of multi-terminal MMC-MVDC distribution system. High Voltage, 5(5), 605-613. https://doi.org/10.1049/hve.2019.0256.
Goh, H.H., Sim, S.Y., Shaari, J., Azali, N.A., Ling, C.W., Chua, Q.S., & Goh, K.C. (2017). A review of lightning protection system–risk assessment and application. Indonesian Journal of Electrical Engineering and Computer Science, 8(1), Article 1. https://doi.org/10.11591/ijeecs.v8.i1.pp221-229.
Horda, I.M., & Flehantov, L.O. (2015). Computer modelling of process of the mechanical motion of body with the help of MS excel means. Information Technologies and Learning Tools, 47(3), Article 3. https://doi.org/10.33407/itlt.v47i3.1245.
Ibrahim, D. (2009). Using the excel spreadsheet in teaching science subjects. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 1(1), Article 1. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2009.01.058.
Protection against lightning - Part 1: General principles, SSTU EN 62305-1:2012 (EN 62305-1:2011, IDT).
Protection against lightning - Part 2: Risk management, SSTU EN 62305-2:2012 (IEC 62305-2:2010, IDT).
Protection against lightning - Part 3: Physical damage to structures and life hazard, SSTU EN 62305-3:2021 (EN 62305-3:2011, IDТ; ІЕС 62305-3:2010, MOD).
Protection against lightning - Part 4: Electrical and electronic systems within structures, SSTU EN 62305-4:2012 (EN 62305-4:2011, IDT).
Rules for arranging electrical installations, RAE-2017.
Rules for the construction of electrical installations. Electrical equipment of special installations. (2001). NLALP 40.1-1.32-01 (SRALP 0.00-1.32-01).
Souto, L., Taylor, P.C., & Wilkinson, J. (2023). Probabilistic impact assessment of lightning strikes on power systems incorporating lightning protection design and asset condition. International Journal of Electrical Power & Energy Systems, 148, 108974. https://doi.org/10.1016/j.ijepes.2023.108974.
Surtees, A.J. (2011). A review of IEC 62305–4 protection against lightning part 4: Electrical and electronic systems within structures. 2011 7th Asia-Pacific International Conference on Lightning, 478-481. https://doi.org/10.1109/APL.2011.6110170.
Tack, G., Roselli, R.J., Overholser, K.A., & Harris, T.R. (1995). The use of Microsoft Excel as a user interface for biological simulations. Computers and Biomedical Research, 28(1), rticle 1. https://doi.org/10.1006/cbmr.1995.1003.
Uman, M.A. (1994). Natural lightning. IEEE Transactions on Industry Applications, 30(3), Article 3. https://doi.org/10.1109/28.293729.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
URN
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Петро Івченко, Марина Чичужко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автори, які публікуються в цьому збірнику, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають збірнику право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License CC BY-NC, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому збірнику.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи в тому вигляді, в якому її опубліковано цим збірником (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати в складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому збірнику.
Політика збірника наукових праць дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
