УДК 621.3.064.4

 

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ СИСТЕМ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

 

И.А. Бершадский, канд. техн. наук, доц., Е.А. Кравец, магистрант группи ЭСЭм-11.

(Украина, г.Донецк, Донецкий национальный технический университет)

 

На современных предприятиях горнодобывающей и химической промышленности в технологических процессах применяются взрывоопасные и токсические вещества, поэтому на данных предприятиях существуют участки с наличием взрывоопасной среды или есть вероятность появления этой среды в случае аварийной ситуации. Повышение надежности управления технологических процессов взрывоопасных производств является важной задачей при разработке новых технологий и модернизации существующих.

В настоящее время реализация этой задачи возможна с помощью «интеллектуальных» барьеров искробезопасности, особенность которых заключается в наличии дополнительных функций, направленных на: диагностику линий связи и датчика; контроль работоспособности основных блоков барьера; анализ полученных значений с точки зрения искробезопасности; адаптацию к изменениям параметров подключенного оборудования. Благодаря этим функциям повышается надежность в работе устройств взрывоопасных производств, уменьшается человеческий фактор. Недостатком использования является его настройка по графикам, регламентируемым ГОСТом, в  цепи с линейным ограничителем.

С этой целью проведено исследование системы DART в программе Micro-Cap, при использовании которого рассчитываются нужные параметры (табл. 1); нет необходимости в использовании графиков допустимых значений,  что значительно снижает уровень погрешности и расширяет область применения «интеллектуальных» устройств искробезопасности. Исследования проведены на примере коммутации активно-индуктивной нагрузки искробезопасного источника питания типа ИПИ-24-3 (номинальное выходное напряжение 24 В, сила номинального выходного тока 3 А) с маркировкой взрывозащиты Иb по ГОСТ 12.2.020-76, выполненного по комбинированной схеме (рис. 1): с токовой отсечкой и c отключением по производной силы тока нагрузки. ИПИ-24-3 состоит из двух функциональных узлов: преобразователя напряжения сети 127…220 В в напряжение постоянного тока 12 В или 24 В и барьера искрозащиты. При коммутации цепи нагрузки энергия источника питания почти полностью рассеивается в сопротивлениях силовых ключей и не выделяется в электрическом разряде.

На стадии проектирования и разработки целесообразно применять метод бескамерной тепловой оценки искробезопасности схем с требуемыми искробезопасными параметрами, применение которого актуально при сопоставлении различных способов обеспечения искробезопасности, в частности, измерительных органов узлов отключения при коммутации, в том числе источника питания типа ИПИ 24-3.

 

Таблица 1 - Результаты исследования

Iуст, А	I, А	R, Ом	L0MAX, мкГн	T, мкс	W, мДж	W мДж	Pср, Вт
3.3	4.95	5.5	95	19.5	649	698	13.6
2.5	3.75	6.5	105	20.4	664	679	12.8
2	3	8.65	180	17	738	753	12
1.5	2.25	11.5	290	18	662	714	10.4
1	1.5	17.5	611	19	603	625	8.71

 

Рисунок 1 - Исследуемая цепь

 

Перечень ссылок

1.  Бершадский И.А., Дубинский А.А. Тестирование метода бескамерной тепловой оценки искробезопасности схемы источника питания // Взрывозащищенное электрооборудование: сб. науч. тр. УкрНИИВЭ. - Донецк: УкрНИИВЭ, 2011.- С.230-240.

2.  Ковалев А.П. Моделирование параметров разряда и расчетная оценка искробезопасности при размыкании электрической цепи / А.П. Ковалев, И.А. Бершадский, З.М.Иохельсон // Электричество.– 2009.- №11.– С. 62-69.