Разработка метода оценки и способов обеспечения искробезопасности рудничных переносных приборов и электрооборудования

• Автор: Толченкин, Роман Юрьевич
• Шифр специальности: 05.26.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 254 с. : ил.

1 Современные методы и технические средства оценки и обеспечения искробезопасности рудничных переносных приборов

1.1 Взрывоопасность атмосферы горных предприятий.

1.2 Воспламенение взрывоопасных смесей электрическим разрядом

1.3 Вид взрывозащиты электрооборудования искробезопасная электрическая цепь

1.4 Современные методы оценки искробезопасности электрических цепей

1.5 Способы и средства обеспечения искробезопасности рудничных переносных приборов

1.6 Научнотехнические задачи исследований.

2 Изучение воспламеняющей способности электрических разрядов в электрических цепях с химическими источниками тока и реактивными нагрузками

2.1 Методика проведенияисследований.

2.2 Расчтная оценка определения искробезопасных токов в зависимости

от напряжения химического источника тока и его индуктивности.

2.3 Результаты расчетных и экспериментальных исследований определения искробезопасных токов в зависимости от напряжения химического источника тока и индуктивности цепи.
2.4 Характеристики искробезопасности 1 Е для оценки
искробезопасности рудничных переносных приборов и элек1рооборудования.
2.5 Определение минимачьного напряжения зажигания дуги для ряда материалов контактов.
2.6 Характеристики искробезопасности и ГС, Я, Яо для оценки искробезопасности химических источников тока с емкостными
нагрузками.
2.7 Выводы
3 Разработка метода оценки искробезопасности химических источников тока.
3.1 Измерение параметров химических источников тока, определяющих
их воспламеняющую способность.
3.2 Обоснование применения электроизмерительного метода для определения индуктивности химических источников тока
3.3 Прибор для электроизмерительной оценки искробезопасности химических источников тока
3.4 Экспериментальная проверка прибора для электроизмерительной оценки искробезопасности химических источников тока
3.5 Выводы.
4 Разработка методов оценки искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования. 1
4.1 Оценка искробезопасности химических источников тока в режиме короткого замыкания 1
4.2 Оценка искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования с индуктивными нагрузками
4.3 Оценка искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования с емкостными нагрузками
4.4 Выводы.
5 Обеспечение искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования
5.1 Обеспечение искробезопасности химических источников тока в режиме короткого замыкания.
5.2 Обеспечение искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования с индуктивными нагрузками
5.3 Обеспечение искробезопасности шахтных переносных приборов и электрооборудования с емкостными нагрузками
5.4 Обеспечение искробезопасности линии связи в шахтных переносных приборах и электрооборудовании.
5.5 Эффективность нового способа обеспечения искробезопасности
шахтных переносных приборов и электрооборудования в части
повышения их техникоэкономических показателей.
5.6 Выводы.
Заключение.
Список используемой литературы


Длительность реальных электрических разрядов, возникающих при коммутации электрических цепей и от разрядов статического электричества, может быть от долей микросекунд до непрерывно протекающих во времени. Оценка воспламеняющей способности электрических разрядов большой длительности будет неправомерна с помощью только значений минимальной воспламеняющей энергии, определяемой при коротких искровых разрядах. При этом нельзя с достаточной долей уверенности сказать, что с помощью известной методики действительно определяют минимальные значения воспламеняющей энергии электрического разряда. Необходимы методики определения минимальных воспламеняющих параметров элекгрического разряда, которые позволили бы получить исходные данные для оценки опасности электрического искрения при коммутации электрических цепей и от зарядов статического электричества. Большое значение оказывает влияние времени выделения энергии разряда на его воспламеняющую способность. Источники тепла различных длительностей и мощности, но одинаковой энергии иногда оказываются равноценными. Существование критического интервала длительностей электрических, разрядов, в котором минимальная энергия воспламенения не зависит от времени е выделения, нашло подтверждение в целом ряде экспериментальных работ . В опытах Льюиса и Эльбе длительность разряда была порядка 0,,0 мкс. Вульф и Баркет исследовали влияние длительности дуговых разрядов на величину воспламеняющей энергии смеси неопентана с воздухом. Эксперименты проводились на неподвижных электродах, разведенные на расстояние, меньше критического. Величина межэлектродного расстояния изменялась от 0, до 1, мм. Длительность разряда регулировалась от 1 до 8 мкс. Величина тока за время разряда оставалась неизменной. Проведенные эксперименты показали, что при постоянном межэлектродном расстоянии изменение длительности разряда от 1 до 8 мкс не влияет на величину воспламеняющей энергии. Выполнив сравнения полученного при межэлектродном расстоянии 1, мм наименьшего значения воспламеняющей энергии 1,6 мДж с величиной энергии 2,6 мДж, необходимой для. Роузе и Прайд при воспламенении бедных водородновоздушных смесей вводили сопротивления в разрядный контур. Несмотря на то, что при этом часть энергии, запаснной в конденсаторе, рассеивалась на сопротивлении, воспламеняющая способность разряда увеличилась. Гордон, Вест и Уидгинтон исследовали влияние длительности дугового разряда, возникающего при размыкании индуктивной цепи. Длительность разряда регулировалась путем закорачивания разрядного промежутка тиристором, в цепь управления которого включалась линия задержки. Результаты исследований показали, что при воспламенении метановоздушной смеси воспламеняющая энергия дугового разряда, равная примерно 2,5 мДж, остатся постоянной при изменении длительности разряда от до мкс. Фундаментальные исследования по влиянию длительности искрового разряда на его воспламеняющую способность были проведены Зенгером . При дальнейшем уменьшении длительности разряда воспламеняющая способностьначинает падать. Исследования по влиянию длительности разряда на величину воспламеняющей энергии для движущихся пропановоздушных смесей были проведены К. К. Светтом . Эксперименты проводились при пониженном давлении 5,2 ной пропановоздушной смеси. Использовались электроды диаметром 4,8 мм. Результаты экспериментов показывают, что увеличение длительности разряда от 0 мке до мс приводит к возрастанию воспламеняющей энергии с 7 до 0 мДж. Воспламенение в тех же условиях пропановоздушной смеси коротким конденсаторным разрядом длительностью ,5 мке дало значение воспламеняющей энергии около мДж. Таким образом, исследования, проведенные К. К. Светтом, показали, что изменение длительности разряда приводит к изменению воспламеняющей энергии. Воспламенение 8,5ной метановоздушной смеси тлеющими разрядами различной длительности рассмотрено в работах Д. В. Уидгинтоном , , . На характер зависимости величины воспламеняющей энергии от длительности разряда оказывает значительное влияние величина межэлектродного расстояния. При расстоянии между электродами 1, мм воспламеняющая энергия растет с увеличением длительности разряда во всем исследованном диапазоне.