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Antonina Petrova

Antonina Petrova

La faculté: Électrotechnique (ETF)

La chaire: l'Approvisionnement électrique des établissements industriels et des villes

La spécialité : les systèmes électrotechniques de la consommation électrique

Le sujet de la mémoire de fin d’études:

Récherche des modéles mathématiques pour évaluer la sécurité électrique des circuits réactances-capacités

Le chéf : Ilya A. Bershadskiy


Documents au sujet de la mémoire de fin d’études: L'auteur

Abstract

L'actualité du sujet

Actuellement pour l’estimation de la securité électrique des circuits capacités à l’aide de la méthode « sans chambre à air » on applique les dépendances de la tension d’embrase minimale en fonction de la capacité et de la resistance de resistor limiteur, obtenu pour des fluides mélanges gazeux essentiels des groupes I et II lors du courant de charge de condensateur moins que 2 мА ( IEC 60079-11).Les circuits, qui correspond strictement à la difinition siteé est utilisé en pratique rarement. C’est pourquoi ces dépendances peut être appliqué pour estimer approximativement la capacité admissible des condensateurs en particulier au stade de consaption d’appareillage. Leur application est limitée par une liste des grandeurs de capacité de condensateur et de résistance limitant, pour lequelles on donne ces dépendances. Tout cela fait actuel l’élaboration de la méthode de calcul de securité électrique des circuits, ayant le caractère capacitive, comme le probléme actuel.

La liaison avec les élaborations scientifiques

Le travail est accompli selon les paragraphes du plan de l'Académie des Sciences Nationale de l'Ukraine : la décision №55, p. 1.7.4.1, 1.7.8. Le travail est accompli conformément aux sujets de la chaire AEE.

But de travail

Nécessité à :

- la fixation des dépendances d’ inflammation électrique dans le milieu gazeux compte renu d’influence de fonctionnement des contacts de suppression des étincelles et de durée d’un décharge sur inflammation, et aussi rapport entre des paramètres électriques de décharge, que assure la probabilité donné d’explosion ;
       - le fixation une possibilité d’utilisation des modéls élaborés mathématiques et d'ordinateurs des shunts d'extinction pour évaluer la securité électrique. Tout cela fait en utilisant une série des circuits complex inductifs, capacitifs et réactances-capacités.

L'idée du travail

Élaborer la méthode, qui permet de définir les paramètres nécessaires de la securité électrique des circuits de la configuration donnée en utilisant la bloc de la rupture arquée et de la défaut par amorçage; la définition des paramètres de la décharge dans le circuit compte tenu d'influence des éléments capacitifs et inductifs et la vérification ultérieure du danger pendant développement du noyau du feu; passer la simulation des phénomènes transitoires dans les circuit et faire des pronostics le danger de l'inflammation dans environnement explosible à l'aide du modelage informatique.

Les problémes principales des élaborations et des recherches

- l'étude des modèles existant des décharges d'arc et des décharges d'étincelle ;
       - l'étude du retour énérgetique se retournant des circuits réactances-capacités dans la décharge;
       - l’utilisation de la méthode élaborée sur la chaire AEE pour l'estimation de la securité électrique ;
       - le calcul des schémas avec les circuits réactances-capacités et la comparaison des résultats.

L'objet des élaborations et des recherches

La définition des circuits contenant les éléments inductifs et capacitifs sur la base des dépendances calculés et expérimentales de l'énergie enflammant de décharge de circuit capacitive du temps de décharge et de tension du schéma.

L'objet des élaborations et des recherches

Les circuits, le système d'alarme, la commande, l'automatisation des entreprises explosibles.

Les méthodes de recherche

Toutes les méthodes de l'estimation de la securité électrique des circuits sont basées sur l'élaboration du modèle mathématique plus ou moins exact, qui reflete le caractère de l'inflammation électrique du mélange explosible à gaz. Si les modèles du procès à l’exactitude considerable, les méthodes de l'estimation de la securité électrique sera plus effectives. Les méthodes effectives de calcul permettraient de diminuer le volume des essais dans les chambres explosives grâce à la définition des branches les plus dangereuses.
       Les méthodes de l'estimation de la securité électrique sont amenées à la norme d'État Р 51330.10-99 et les standards de la commission Internationale électrotechnique.
       Dans le standard en état de mache on amène les méthodes principales de l'estimation de la securité électrique. Mais ces méthodes sont assez en combrement, ce qui explique l'application des coefficients corrigeant, les courbes de correction. Les fait assigné complique beaucoup le choix des variantes optimales de la securité électrique de l'équipement.
       Il est important de marquer que les essais des circuits électriques sur la securité électrique sont passé dans les chambres explosives et ont l'authenticité basse et une mauvaise reproductibilité des résultats. En outre ils sont de longue durée et, en général, sont accessibles seulement pour les organisations spécialisées. On propose les méthodes de l'estimation complexe sans chambre, il ont beaucoup de limites.
       C'est pourquoi on applique le programme Microcap 9.0 pour l'estimation calculée de la securité électrique des circuits capacitives, ainsi que pour le réception des dépendances de la tension d’embrase minimale pour les circuits capacitives et leur comparaison avec les dépendances expérimentales. Ainsi on utilise l'oscillographe digital pour la réception des courbes expérimentales pour les mélanges I et II :


Figure 1 - L'oscillogramme des courbes expérimentales pour les mélanges I et II

Figure 1 - L'oscillogramme des courbes expérimentales pour les mélanges I et II


La nouveauté scientifique

On recherche la capabilité enflammant des circuits capacitives avec la resistance limiteur dans le circuit de décharge d'après les données de IEC 60079-11. On définit la dépendance calcul de la tension d’embrase minimale de la circuit capacitive avec la résistance limiteur dans la circuit de décharge pour le groupe I, et on argumente la raison des erreurs dans les méthodes existant dans les circuit avec les éléments inductifs.
       Le sens pratique des résultats obtenus: on élabore le logiciel, on choisit les coefficients de l'équation les régressions, qui exprime les dépendances de l'énergie enflammant du temps du décharge et de la tention du circuit; on passe les calculs des schémas certain de la securité électrique de l'équipement.

Le revue des recherches et les élaborations selon le sujet

Sur la chaire AEE il y avait un modèle mathématique de l'inflammation électrique dans environnement à gaz (le système des équations, qui décrit les procès de la conductance thermique et les mouvements des électrodes, ainsi que la méthode du calcul de ce système des équations sur l’ordinateur). Elle se distingue par ce que pour la première fois pour le calcul des problémes de l'inflammation électrique du mélange à gaz on assure en prenant en consideration la dépendance des propriétés thermotechniques d'environnement en fonction de la température et du matériau , des formes et des vitesses du mouvement des électrodes commutant.
       Le modèle permet d'étudier le développement du noyau de la flamme pratiquement pour n'importe quelles conditions réelles de la commutation et peut être utilisé pour l'estimation directe de la securité électrique des circuits électriques concrètes.


Figure 2 - Le schéma  pour estimer la securité électrique de circuit réactance-capacité (l'animation : le volume - 52 кВ; la quantité d'effectifs - 5; le retard entre les effectifs - 100 мс; la quantité de cycles de la répétition - 6)

Figure 2 - Le schéma pour estimer la securité électrique de circuit réactance-capacité (l'animation : le volume - 52 кВ; la quantité d'effectifs - 5; le retard entre les effectifs - 100 мс; la quantité de cycles de la répétition - 6)


V.P. Didenko s'occupe la question d'estimation calcul de la securité électrique de circuits capacitives, qui a proposé le schéma pour le calcul des phénomènes transitoires pendent la rupture arquée et la défaut par amorçage des contacts :


Figure 3 -  Le schéma  pour estimer la securité électrique de circuit capacitive (l'animation : le volume - 104 кВ; la quantité d'effectifs - 6; le retard entre les effectifs - 100 мс; la quantité de cycles de la répétition - 6)

Figure 3 - Le schéma pour estimer la securité électrique de circuit capacitive (l'animation : le volume - 104 кВ; la quantité d'effectifs - 6; le retard entre les effectifs - 100 мс; la quantité de cycles de la répétition - 6)


La question d'estimation de la securité électrique de circuits capacitives ont considéré dans les travaux de V.I.Demihova (1971).
       Les recherches analogues sont passées par Martin Kramer.


Bibliografie

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