На підставі теоретичного аналізу стану кола однофазного витоку струму на землю протягом аварійного процесу за умов електротехнічного комплексу технологічної дільниці вугільної шахти обгрунтовано ефективність нейтралізації зворотньої ЕРС двигунів споживачів як способу підвищення безпеки.

Розглянуто бізнес-процеси на підприємстві, а також засоби їх дослідження й автоматизації. Увагу приділено методології моделювання бізнес-процесів (заснованій на стандартах IDEF), моделям управління підприємством, особливостям побудови таких інформаційних систем, як MRT, MRTII, ERP. Описано сучасні технології розробки програмних продуктів для автоматизованих систем. Надано інформацію про принципи організації IDEFO-діаграм, технології об'єктного зв'язування даних, системи підтримки ухвалення рішень, автоматизовані системи супроводу життєвого циклу продукції підприємств.

Розглянуто питання розробки та дослідження макетного зразка швидкодіючого вимірювача концентрації метану для вугільних шахт (ВШ), електронної системи раннього виявлення пожежо- і вибухонебезпечної ситуації у ВШ. Розкрито фізичні основи контролю ступеня іонізації в приміщеннях. Описано ультразвуковий товщиномір покриттів робочих валків на прокатних станах, пристрій контролю пробуксовки стрічки конвеєрної установки, методи попередньої ідентифікації параметрів асинхронного двигуна. Проаналізовано фотоперетворювачі для живлення освітлювальних приладів, ефективність захисту електрообладнання від пилу, особливості маркування електрообладнання, що використовується в зонах з утворенням пилу.

Рассмотрены вопросы разработки и исследования макетного образца быстродействующего измерителя концентрации метана для угольных шахт (УШ), электронной системы раннего выявления пожаро- и взрывоопасной ситуации в УШ. Раскрыты физические основы контроля степени ионизации в помещениях. Описаны ультразвуковой толщиномер покрытий рабочих валков на прокатных станах, устройство контроля пробуксовки ленты конвейерной установки, методы предварительной идентификации параметров асинхронного двигателя. Проанализированы фотопреобразователи для питания осветительных приборов, эффективность защиты электрооборудования от пыли, особенности маркировки электрооборудования, используемого в зонах с образованием пыли.

Висвітлено основні положення теорії електропривода, режими роботи та розрахунку потужності двигунів електроприводів, розкрито принципи вибору електродвигуна з урахуванням специфіки типових режимів роботи. Значну увагу приділено принципам побудови та функціонування автоматизованих електроприводів технологічних машин і установок гірничих підприємств, зокрема, шахтних підйомних установок, конвеєрного транспорту, видобувних і прохідницьких машин, локомотивного транспорту, шахтних стаціонарних установок. Акцентовано на безпеці експлуатації електроприводів машин і установок шахт і рудників, наведено вимоги безпеки систем управління та електропостачання електроприводів вибійних машин. Проаналізовано перспективні напрями удосконалення систем електропривода машин і установок шахт і рудників.

Обгрунтовано спосіб та один із варіантів схемотехнічної реалізації пристрою гасіння зворотної ерс асинхронних двигунів споживачів електротехнічного комплексу дільниці шахти після відключення напруги живлення, застосування якого дозволить знизити тривалість протікання струму через коло витоку на землю в дільничному електротехнічному комплексі шахти, що підвищує безпеку експлуатації.

Досліджено умови виникнення автоколивальних процесів у системі тиристорний регулятор напруги - асинхронний двигун у процесі керування пуском двигуна.

Розроблено математичну модель дільничного шахтного електротехнічного комплексу, що містить приєднання з короткозамкненим асинхронним двигуном. Проаналізовано перехідні процеси в разі виникнення міжфазних (три- і двофазних) коротких замикань в кабелі живлення, обумовлені дією зворотної ерс обертання двигуна споживача.

Шляхом моделювання досліджено вплив зниження частоти eлектрорушійної сили вибігу двигунів дільничної електромережі напругою 660 В на рівень автокомпенсації ємнісної складової струму витоку на землю у випадку різних значень коефіцієнта розладу компенсатора.

Обгрунтовано структуру та параметри математичної моделі електротехнічного комплексу дільниці шахти, яка дозволяє аналізувати процес за умов виникнення витоку струму на землю з подальшим відключенням мережі.

Шляхом математичного моделювання оцінено ефективність примусового припинення дії зворотної ерс асинхронних двигунів споживачів за допомогою закорочення трьох фаз кожного з відгалужень мережі в найкоротший термін після відключення групового силового комутаційного апарата як способу підвищення безпеки експлуатації електротехнічного комплексу дільниці шахт.

Обгрунтовано математичну модель багатомашинного електротехнічного комплексу (ЕТК) для аналітичних досліджень перехідних процесів з урахуванням особливостей функціонування системи елекропостачання технологічної дільниці шахти. Визначено особливості впливу зворотних енергетичних потоків асинхронних двигунів споживачів на параметри електробезпеки шахтного дільничого ЕТК в контексті утворення складової кількості електрики в колі витоку струму на землю в процесі та після захисного відключення шахтної дільничої електромережі. Досліджено перехідні процеси за умов відключення напруги живлення шахтного дільничого ЕТК типових конфігурацій напругою 660 В та 1140 В, визначено характер енергетичного обміну між асинхронними двигунами під час вибігу за стохастичного відключення комутаційних апаратів силових приєднань. Проаналізовано характер зменшення електрорушійної сили вибігу двигунів, що підтримує струм витоку на землю у разі пошкодження ізоляції одного з силових кабелів, а також процес стохастичної зміни сукупних параметрів ізоляції відносно землі кабелів мережі, які електрично зв'язані з колом витоку струму на землю.

Обгрунтовано принципи функціонування та структури автономних пристроїв визначення небезпечного стану кабеля живлення асинхронного двигуна та відокремлення його зворотної ЕРС, напрями вдосконалення типових схем електропостачання шахтних технологічних дільниць. Проаналізовано огляд функціональних властивостей засобів захисного знеструмлення кола витоку струму на землю. Розглянуто зворотні енергетичні потоки асинхронних двигунів в режимі вибігу як фактор підтримання небезпечного стану електромережі. Проведено аналіз процесів в мережі у разі виникнення пошкодження в кабелі живлення асинхронного двигуна.

Розглянуто принципи побудови та функціонування технічних засобів автоматичного захисту рудникового електроустаткування від аварійних станів і небезпек, включаючи стани міжфазного короткого і дугового замикання, струмового перевантаження, витоку струму на землю. Висвітлено перспективні напрями удосконалення схемотехніки захисних засобів. Розглянуто принципи визначення аварійного стану в кабелях дільничної електромережі шляхом застосування автономних технічних засобів контролю з боку статорних кіл асинхронних двигунів споживачів, побудову і функціонування технічних засобів автоматичного двобічного захисного знеструмлення шахтної дільничної електромережі.

Удосконалено засіб відокремлення зворотного енергетичного потоку асинхронного двигуна на основі визначення інформаційного параметру у ємнісно-напівпровідниковому приєднанні між обмоткою статора та заземленим корпусом, що дозволило реалізувати функцію двобічного знеструмлення мережі шахтного дільничного електротехнічного комплексу шляхом відокремлення ЕРС обертання двигуна без затримки часу на термін захисного відключення напруги живлення. Одержано кількісні показники параметрів електробезпеки в ланці витоку струму на землю з урахуванням захисної дії запропонованого засобу.

Удосконалення функції захисного знеструмлення шахтної дільничної електромережі передбачає контроль стану пристрою виміру струму витоку на землю, застосування компенсації ємності ізоляції мережі, короткозамикача пошкодженої фази і автономних засобів відокремлення зворотних енергетичних потоків асинхронних двигунів.

Перехідні процеси в багатомашинних шахтних електротехнічних комплексах після вимкнення напруги живлення за наявності витоку струму на землю суттєво впливають на показники електробезпеки, що недостатньо враховано в існуючих апаратах захисту від витоків струму на землю. Одержано аналітичні залежності загальної кількості електрики, що проходить через опір тіла людини за час аварійного процесу, від сталої часу затухання електрорушійної сили вибігу асинхронних двигунів споживачів та ємності ізоляції кабельної мережі. Доведено ефективність примусового гасіння електрорушійної сили вибігу двигунів для підвищення електробезпеки дільничного електротехнічного комплексу шахти.

Визначено особливість впливу зворотної ЕРС асинхронного двигуна на параметри струму витоку на землю після захисного відключення електромережі з урахуванням властивостей засобу захисту від витоків струму на землю, обумовлено доцільність і запропоновано пристрій примусового відключення контактора магнітного пускача.

Уточнена методика оценки электропоражающих факторов в шахтной участковой электросети, обоснованы и экспериментально подтверждены электропоражающие параметры обратных эдс асинхронных двигателей.

Розкрито проблематику небезпеки електроураження в приєднанні відключеної обмотки статора працюючого двошвидкісного асинхронного двигуна (ДШАД), надано і проаналізовано результати досліджень електричних параметрів в ланцюгах силового приєднання відключеної обмотки статора, обгрунтовано структуру засобу захисту від електроураження під час виникнення кола витоку на землю в приєднанні відключеної обмотки статора ДШАД.

Вирішено актуальну науково-технічну проблему підвищення ефективності функціонування шахтних дільничних електротехнічних комплексів (ЕТК) на основі розвитку теорії та методів визначення параметрів їх аварійних і небезпечних станів та удосконалення їх захисту з урахуванням тенденцій підвищення потужності електромеханічних установок. Обгрунтовано й апробовано метод математичного моделювання перехідних процесів у шахтному дільничному ЕТК, згідно з яким об'єкт дослідження представляється системою розгалужених джерел енергетичних потоків, опорів ізоляції силових приєднань, провідностей в контурі "земля" та враховуються зміни конфігурації мережі в процесі та після відключення напруги живлення. Одержано закономірності зміни електричних параметрів у структурах ЕТК за умов впливу перехідних процесів і дії сукупності енергетичних потоків розгалужених джерел. Визначено здатність зворотних ЕРС асинхронних двигунів підтримувати небезпечний стан електромережі після її захисного відключення. Подальшого розвитку набули принципи побудови захисту шахтного дільничного ЕТК від аварійних станів і небезпек. За основу прийнято концепцію його захисного знеструмлення відокремленням від мережі всіх джерел енергетичних потоків при застосуванні в приєднаннях статорів асинхронних двигунів вимірювальних і виконавчих засобів, що реагують на підвищення провідностей в колах "фаза - земля" кабелів живлення.