Теория вероятностей и случайных процессов - Тутубалин В.Н.
ISBN 5-211-02264-5
Скачать (прямая ссылка):
В целом изложение представляет собой пример отсутствия достаточной ясности как в основных понятиях, так и в математических деталях. Вероятностные методы привлекаются не затем, чтобы с их помощью узнать что-то определенное, а лишь затем, чтобы избежать упрека в отсутствии использования этих методов.
На самом деле явно имеет место трагическая ситуация, связанная с постановкой невыполнимой задачи. От теории вероятностей хотят ответа на вопрос, какова может быть нагрузка на электрическую сеть, если примерно известно, какими электроприборами и в каком количестве будут пользоваться жильцы дома. Недостаток статистических данных пытаются возместить за счет использования вероятностных моделей, в частности модели независимых испытаний, которые явно не имеют отношения к фактическому положению дел.
Можно было бы, не ссылаясь на вероятностные методы, просто отметить как экспериментальный факт, что при расчете сети, исходя примерно из 1 кВт мощности на квартиру, жизнь в доме в большинстве случаев протекает нормально. Посмотрим, нет ли факторов, которые могут нарушить эту нормальную жизнь, но которые не описываются никакой статистической моделью и, как правило, не могут быть охвачены статистическим исследованием.
Речь идет о двух вещах: 1) о сложном процессе взаимодействия людей с техническими устройствами в тех условиях, в которые их ставит то или иное массовое техническое решение; 2) о сложном процессе развития аварии, если таковая возникла. Во всех последующих рассуждениях собственно вероятностная идея одна: если некоторое событие не является совсем невозможным, то при массовом повторении соответствующих «испытаний» оно обязательно произойдет.
Итак, пусть для конкретности в доме 100 квартир, мощность одних электроплит 800 кВт, а сеть рассчитана на 100 кВт. Как правило, жизнь идет нормально. Но в жизни есть такой фактор, как праздники (он вряд ли учтен в статистических исследованиях, о которых выше шла речь). Накануне праздников хозяйки начинают печь пироги, используя (более или менее одновременно во всех квартирах), скажем, 4 кВт мощности. Если число таких квартир достигнет 50 (т. е. мощность 200 кВт), то защита заведомо должна отключить сеть. (Кроме того, на ту же сеть ложатся нагрузки от других приборов). Поскольку сеть для освещения н электроплит выполнена общей, дом погружается во тьму (лифты и телефон про-
297
должают работать). Жильцы вызывают электрика, часть электроплит, допустим, к его приходу уже отключена (потому что хозяйки, отчаявшись, бросили выпечку пирогов), и электрик благополучно включает автомат. Все опять в порядке.
Однако то же самое повторяется в следующий праздник. Допустим, что в доме живет один-два, ну не графомана в медицинском смысле этого слова, а просто человека, которые хотят постоять за свои права не путем разбора технической стороны дела, а путем жалоб в инстанции. Итак, каждый праздник — куча писем. Что остается делать электрику? Электрик, допустим, работает хорошо и знает, в частности, что от него лично ничего не зависит: так рассчитана сеть. Но он должен как-то прекратить поток жалоб. Тут и начинается непредвиденное взаимодействие человека и техники.
Лучшее, что может сделать электрик, — это поставить автоматический выключатель, рассчитанный на больший ток, худшее — вообще вывести из строя защиту, поставив, например, перемычки на клеммы автомата.
Теперь все довольны. О том, что защиты нет, никто не знает. Сеть, правда, иногда работает с перегрузкой, но это еще не обязательно пожар. Подходит зима, приближается Новый год, а на улице температура, допустим, —35°. Система отопления (для условий, скажем, Москвы) рассчитана на наружную температуру —25° и несколько не справляется с нагрузкой (а резервов у нее нет: это не печь). Возникает второй мощный фактор, обусловливающий одновременное включение электроплит, — желание использовать их для дополнительного обогрева. Развитие ситуации в пожар электропроводки делается возможным, но это не самое худшее, что может произойти.
Электросеть дома является частью системы электроснабжения; иногда неблагополучие в части системы может развиться в аварию, проникающую (до каких-то пределов) во всю систему.
Итак, домовая сеть перегружена, а выключатель, который должен был бы ее отключить, неработоспособен. Перегрузка может быть, например, восьмикратной. В таком случае в электрических сетях срабатывает следующий выключатель, который выключает какой-то больший участок сети, чем это было бы необходимо (это называется нарушением избирательности действия защиты; интересно, что существующие правила требуют обеспечить избирательность лишь «по возможности»). В нашей ситуации, может быть, и была бы избирательность, но она нарушена в результате того, что в борьбе между жильцами и электриком защита выведена из строя.
298
В этом большом участке сети, который теперь отключен, зполне могут оказаться и циркуляционные насосы отопления. Если ранее отопление лишь несколько не справлялось с крайне низкой наружной температурой, то теперь его нет совсем. Нет не только электроплит — нет даже аварийного освещения. Не работают лифты. Телефон — по-разному, в зависимости от принятой схемы его электроснабжения.
