Методика расчетной оценки искробезопасности цепей постоянного тока рудничного оборудования
Бершадский И.А., Соломатина Л.С.
Украина, г. Донецк,
Донецкий национальный технический университет
Полученные новые знания о процессе формирования взрыва газовоздушной смеси от искрового источника воспламенения и моделирование поведения дугового слаботочного разряда при коммутациях искробезопасных цепей позволяет разработать более совершенный отраслевой документ, по сравнению с используемыми в Аккредитованных сертификационных центрах
Настоящая «Методика расчетной оценки искробезопасности цепей постоянного тока, схем и блоков искробезопасности рудотермического оборудования» ставит целью дальнейшее совершенствование и развитие бескамерной оценки искробезопасности электрических цепей и расширение области ее применения.
Методика распространяется на следующие типы искробезопасного электрооборудования: – источники питания постоянного тока со статическими и динамическими схемами защиты; – барьеры искрозащиты; – блоки искрозащиты головных аккумуляторных светильников; – блоки управления и контроля рудничных магнитных пускателей; – электрические цепи информационно–измерительных систем; – электромагниты приводов управления пневматическими, гидравлическими исполнительными механизмами; – искрозащитные шунты нагрузки.
Общая методика включает в себя:
1. Уточненную математическую модель слаботочного электрического разряда размыкания с учетом изменения его параметров в процессе коммутации.
2. Расчет воспламеняющей способности слаботочных омических и индуктивных цепей постоянного тока.
3. Расчет воспламеняющей способности слаботочных цепей нагрузки с шунтами в виде эффективных гасящих контуров: а) индуктивная цепь с омическим шунтом; б) индуктивная цепь с диодным шунтом; в) индуктивная цепь со стабилитронным шунтом.
4. Расчет искробезопасных параметров емкостных ( индуктивно–емкостных) цепей по разрядам замыкания: а) разработка компьютерной модели оценки и тестирования типовых искробезопасных индуктивно-емкостных цепей; б) обоснование методики бескамерной оценки искробезопасности сложных индуктивно-емкостных цепей.
Рассмотрим определение минимальной воспламеняющей энергии искрения слаботочной активно–индуктивной электрической цепи в зависимости от скорости размыкания контактов и времени разряда.
По результатам накопленных данных вычислительного эксперимента получен массив точек в 3–х мерной области определения, связывающий энергию воспламенения разряда в метано-воздушной смеси Wв, мДж, его длительность Tр , мс (мкс) и скорость размыкания цепи v, м/с .
Необходимо отметить, что аппроксимация в форме 2 приводит к более сильной регрессионной связи Wв (v, Tp), поэтому ее рекомендуется использовать для определения опасности по воспламеняющей энергии. Регрессионная зависимость в форме 1 удобна для пересчетов воспламеняющих параметров более агрессивных, чем 8,3% – ная метано–воздушная смесь (в данной методике не рассматривается).
Список литературы:
1. ГОСТ Р 52350.11 Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «i». – [Введ. с 28.12.2005]. – М.: Стандартинформ, 2007. – 95 с.-
2. ГОСТ P 51330.10 – 99. Электрооборудование взрывозащищенное, Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «i». - [Введ. c 01.01.2001]. – М.: Госстандарт России, 2000. – 118 с.
3. Ерыгин. А.Т., Шатило А.Н., Трембицкий А.Л. О расширении области применения бескамерной оценки искробезопасности электрических цепей // Торный информационный аналитический бюллетень. М.: Издание МГГУ, 2002. №12. С. 202 - 205.
4. Серов В.И. Воспламеняющая способность сложных индуктивных цепей / В.И. Серов. - М.: Наука, 1966. - 93 с.