Разработка методов определения минимальных воспламеняющих параметров электрического разряда во взрывоопасной атмосфере горных предприятий

• Автор: Трембицкий, Андрей Леонидович
• Шифр специальности: 05.15.11, 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 211 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ ВЗРЫВЧАТОЙ ГАЗОВОЙ СМЕСИ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РАЗРЯДОМ.

1.1. Взрывоопасность атмосферы горных предприятий и обеспечение взрывозащиты от электрического искрения

1.2. Факторы, влияющие на воспламенение .

1.3. Обзор результатов исследований по воспламенению

горючих газовых смесей электрическими разрядами

1.4. Методы оценки опасности электрического искрения .

1.5. Цель и задачи исследований

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МЕЖЭЛЕКТРОДНОГО РАССТОЯНИЯ И КОНЦЕНТРАЦИИ СМЕСИ НА ВЕЛИЧИНУ ВОСПЛАМЕНЯЩЕГО
ТОКА И МОЩНОСТИ РАЗРЯДА
2.1. Установка для определения минимальных воспламеняющих параметров электрического разряда
2.2. Влияние межэлектродного расстояния на величину воспламеняющего тока
2.3. Влияние концентрации газовоздушной сшси на
величину минимального воспламеняющего тока
2.4. Зависимость оптимальной концентрации горючей
смеси от пламегасящего действия электродов .
2.5. Минимальная мощность воспламенения горючей смеси
В ы в о д ы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РАЗРЯДА НА ЕГО ВОСПЛАМЕНЯЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ПРИ НЕПОДВИЖНЫХ ЭЛЕКТРОДАХ
3.1. Влияние выделившейся в катодной области энергии на воспламеняющую способность электрического разряда
3.2. Исследование влияния длительности и тока разряда на величину воспламеняющей энергии при неподвиж
ных электродах.
3.3. Влияние длительности и тока разряда на величину электрического заряда при воспламенении горючей смеси
3.4. Время формирования минимального ядра пламени, критическое время теплового воздействия источника воспламенения III
В ы в о д ы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОСПЛАМЕНЯЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДУГОВЫХ
РАЗРЯДОВ РАЗМЫКАНИЯ
4.1. Искрообразующее устройство с регулируемой
скоростью размыкания контактов.
4.2. Исследование влияния скорости размыкания омических и индуктивных цепей на величины воспламеняющих токов и энергий разрядов.
4.3. Исследование влияния длительности и тока разряда на величину воспламеняющей энергии при размыкании цепи .
4.4. Выбор исходных значений энергий для оценки ис1фо
безопасности электрических цепей .
В ы в о д ы
5. РАСЧЕТНАЯ ОЦЕНКА ИСКР0БЕПАСН0СТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕЛЕЙ
5.1. Определение статических вольтамперных характеристик разряда.
5.2. Омическая цепь .
5.3. Индуктивная цепь .
5.4. Цепь со стабилитронной защитой
5.5. Цепь с искусственным сокращением длительности разряда
В ы в о д ы .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


Поэтому наряду с экономическими, технологическими и эксплуатационными преимуществами использование искробезопасного электрооборудования позволяет повысить общий уровень безопасности ведения работ на горных предприятиях. Это достигается за счет непрерывного функционирования систем газового контроля, связи, сигнализации и оповещения. Увеличение объема использования искробезопасного электрооборудования позволяет производить замену оборудования с низшим уровнем взрывозащиты на высший, что также способствует повышению общего уровня безопасности на шахтах и рудниках. Применение искробезопасной аппаратуры дистанционного управления комбайнами, крепью и другими механизмами на крутых пластах, опасных по внезапным выбрасам угля и газа, позволяет обслуживающему персоналу находиться в безопасных и менее запыленных местах, исключает вредное воздействие вибрации на организм человека. На воспламенение горючей смеси оказывает влияние множество факторов. К основным из них относятся: тип, форма, энергия и мощность электрического разряда; конфигурация, материал, скорость движения контактов или величина межэлектродного расстояния; состав, температура, давление, влажность и скорость движения горючей смеси и т. Перечисленные факторы всегда имеют место при воспламенении горючей смеси электрическим разрядом. Принимая различные значения, они могут способствовать или препятствовать воспламенению. Многие из факторов изменяются в процессе проведения эксперимента. Так, меняется состояние поверхности контактов, их упругость и скорость движения; в результате протекания случайных процессов в дуговом разряде происходят отклонения энергий от среднего значения; имеют место случайные отклонения в формировании минимального ядра пламени и т. Исключить эти изменения оказывается весьма трудно или вообще невозможно. Это приводит к тому, что между зонами устойчивого воспламенения и невоспламенения имеет место зона неустойчивого воспламенения. Опасность электрического искрения в этой зоне оценивается по вероятности воспламенения. В работах В. С.Кравченко [6,7] установлена закономерность в изменении вероятности воспламенения от параметров электрической цепи. Вопросам разработки статистических методов оценки искробезопасности электрических цепей посвящены работы П. Ф.Ковалева [8,9] . Сложность решаемой проблемы до настоящего времени не позволила в полной мере учесть все тонкости происходящего процесса. Однако отдельные упрощения, принимаемые при теоретической трактовке процесса воспламенения, как правило позволяют получить качественно, а в ряде случаев и количественно сопоставимые с экспериментальными результаты. Основным источником информации о воспламенении горючих смесей электрическими разрядами являются экспериментальные исследования во взрывных камерах. Большое количество экспериментальных работ, выполненных различными исследователями, позволило получить информацию о влиянии многих факторов на характер изменения и величины воспламеняющих параметров разрядов и электрических цепей. Однако не все результаты исследований могут быть использованы для решения практических задач обеспечения взрывобезопасности от электрических разрядов ввиду несоответствия условий их получения предъявляемым требованиям по концентрациям смесей, давлениям, межэлект-родным расстояниям, типам искрообразующих механизмов и т. В области исследований влияния различных факторов имеется ряд вопросов, от которых в большой степени зависит совершенствование и разработка методов определения минимальных воспламеняющих параметров электрического разряда. К ним, например, относятся исследования, связанные с определением наименьших значений воспламеняющих параметров разряда, с учетом влияния на воспламеняющую способность разряда его мощности, длительности и скорости движения контактов при размыкании электрической цепи. Рассмотрим состояние вопроса, посвященного изучению воспламеняющей способности электрических разрядов и методам определения их минимальных воспламеняющих параметров, а также поставим задачи дальнейших исследований.