WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Для практической реализации этого принципа расчетной оценки искробезопасности электрических цепей необходимо определять параметры электрического разряда при разных скоростях размыкания цепи, используя модель электрического разряда, построенную на основе экспериментальных статических вольтамперных характеристик электрического разряда.

Приведенная методика расчетной оценки искробезопасности электрической цепи позволяет определить минимальный воспламеняющий ток и наиболее опасную скорость размыкания контактов, характерную для оцениваемой электрической цепи.

Используя методику расчетной оценки искробезопасности электрических цепей, определялись значения минимальных воспламеняющих токов в омических и индуктивных цепях. На рисунке 1 приведены характеристики искробезопасности, соответствующие активизированному составу взрывоопасных испытательных электрических цепей и полученные путем уменьшения в 1,5 раза значений минимальных воспламеняющих токов, полученных для метановоздушной смеси с помощью расчетов по данному методу.

Экспериментальное определение воспламеняющих токов в омических и простых индуктивных цепях осуществлялось с помощью взрывной камеры с искрообразующим механизмом МЭК.

Для ряда воспламеняющих токов электрической цепи с помощью экспериментов определились вероятности воспламенения взрывоопасной смеси. По этим данным строилась зависимость Р = f(Iв). Прямая линия Р = f(Iв) продолжалась до пересечения с осью абсцисс при значении вероятности Р=10-3. Ток, соответствующий точке пересечения, принимался в качестве воспламеняющего. Результаты выполненных исследований и приведения значений воспламеняющих токов к стандартной вероятности приведены в таблице 1.

Анализ результатов экспериментальных исследований, приведенных в таблице 1, показывает, что полученные расчетом и с помощью эксперимента значения искробезопасных токов в изученном диапазоне практически полностью совпадают. Это подтверждает справедливость основ, на которых базируется метод расчета, а также тот факт, что нагрев контактов искрообразующего механизма в результате протекания по ним больших токов (до 10 А) не влияет на процесс воспламенения. При токах порядка 16,8 А имеет место слабое влияние контактного перегрева на уровень воспламеняющих токов.

1 – 10-6 Гн; 2 – 10-5 Гн; 3 – 10-4 Гн; 4 – 10-3 Гн; 5 – 10-2 Гн; 6 – 10-1 Гн.

Рисунок 1 – Искробезопасный ток для ме-тановоздушной смеси в зависимости от э.д.с. источниа питания и индуктивности цепи.

Таблица 1 – Значения минимальных воспламеняющих токов омических и индуктивных цепей в зависимости от э.д.с. и индуктивности

Омическая цепь

Е,В

160

120

96

48

24

20

16

12,2

10,6

10,19

I, A

0,028

0,050

0,071

0,205

0,900

1,900

4,100

10,40

15,20

16,70

Индуктивные цепи

L,Гн

10-1

10-1

10-1

10-1

10-1

10-1

10-1

10-2

10-2

10-2

Е, В

160

120

96

48

24

12

4,8

72

48

24

I, A

0,028

0,041

0,049

0,057

0,060

0,060

0,060

0,101

0,142

0,170

L, Гн

10-2

10-2

10-3

10-3

10-3

10-3

10-3

10-4

10-4

10-4


Е, В

12

4,8

32

24

20

12

4,8

20

12

4,8


I, A

0,190

0,200

0,400

0,510

0,610

0,715

0,800

1,71

2,60

3,0


L, Гн

10-5

10-5

10-5

6·10-6

6·10-6

6·10-6

-

-

-

-


Е, В

12

10

4,8

12

9,6

4,8

-

-

-

-


I, A

8,10

10,0

12,2

12,3

14,1

16,8

-

-

-

-

В результате выполненных исследований в диапазоне размыкаемых токов до 16,8 А установлено, что для оценки искробезопасности химических источников тока с индуктивными нагрузками может быть использован как расчетный метод, так и характеристики искробезопасности Iв = f (L, E) (рисунок 2), полученные на основании экспериментальных исследований.

Рисунок 2 – Зависимости минимального во-спламеняющего тока от э.д.с. источника пи-тания и индуктивности цепи для водоро-докислородной смеси (85% Н2 + 15% О2).

В результате экспериментальных исследований по определению минимального напряжения зажигания дуги установлено, что минимальное напряжение зажигания дуги не зависит от параметров электрической цепи, вида коммутации электрической цепи (разрыв проволочки или размыкание контактов) и диаметра контактов, а зависит только от материала контактов (таблица 2).

Таблица 2 – Минимальные напряжения дуги для ряда материалов контактов и параметров электрической цепи.

Материал контактов

Параметры размыкаемой электрической цепи

Минимальное напряжение зажигания дуги, В

Е, В

I. A

Сталь – сталь

30

30

30

30

30

7,5

4,5

2,0

1,0

0,5

12

12

12

12

12

Медь – медь

30

30

7,5

2,0

13,5

13,5

Припой – припой

30

2,5

11,0

Сталь оцинкованная – сталь оцинкованная;

Кадмий – вольфрам

30

30

30

7,5

4,0

2,5

8,0

8,0

8,0

В настоящее время оценка емкостных нагрузок в искробезопасном электрооборудовании в соответствии с ГОСТ Р 51330.10-99 осуществляется по характеристикам искробезопасности Uв = f(С, R1, R2), которые построены для размыкаемых токов не выше 2,0 А и напряжений источников питания не менее 10 В. В данной работе с помощью экспериментов во взрывной камере диапазон этих характеристик расширен на большие токи и меньшие напряжения источников питания, что позволяет охватить расчетной оценкой искробезопасности переносные приборы и электрооборудование с автономными источниками питания.

Экспериментальные исследования воспламеняющей способности электрических разрядов, возникающих при коммутации емкостных электрических цепей шахтных переносных приборов и электрооборудования, проводились в водородокислородной смеси с содержанием водорода 85% с использованием электролитического питающего устройства ПУЭ и искрообразующего устройства механизма МЭК, которое устанавливалось во взрывной камере БВК-3. Для установления необходимых значений ограничительных сопротивлений R1 в цепи емкости и R2 источника питания (рисунок 3) использовались магазины сопротивлений Р 58. Величина емкости устанавливалась магазином емкостей Р 544.

Воспламеняющие напряжения для каждой электрической цепи определялись получением от трёх до пяти значений вероятностей воспламенения взрывоопасной смеси.

Рисунок 3 – Электрическая схема иссле-дования емкостных электрических цепей.

По полученным данным строилась зависимость вероятности воспламенения взрывоопасной смеси от напряжения источника питания Р=f(Uв) и путем интерполяции и экстраполяции определялись значения воспламеняющих напряжений при стандартном значении вероятности воспламенения взрывоопасной смеси Р = 10-3. Воспламеняющие напряжения определялись при изменении емкости цепи от 10-4 мкФ до 1000 мкФ, разрядного сопротивления R1 от 1000 Ом до 0 и зарядного сопротивления R2 при значениях 10 Ом, 5 Ом, 2 Ома и 0,5 Ом. Последнее значение R2, равное 0,5 Ом, соответствовало току источника питания 20 А.

Результаты выполненных исследований и приведения значений воспламеняющих напряжений к стандартной вероятности приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Значения минимального воспламеняющего напряжения от сопротивления химического источника тока и параметров емкостной цепи.

С, мкФ

10-4

1

1000

10-4

1

1000

10-4

1

1000

10-4

R1, Ом

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

1000

R2, Ом

10

10

10

5

5

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»