Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Искрообразующие механизмы, используемые при испытаниях

В Украине, России и других странах основу оценки искробезопасности электрических цепей составляют экспериментальные испытания с помощью взрывных камер, что соответствует международным стандартам [8].

В соответствии с Правилами изготовления взрывозащищенного и рудничного электрооборудования [6], а также ГОСТ 60079-11-2010 испытаниями

электрических цепей во взрывных камерах определяют ток (для омических и

индуктивных цепей) или напряжение (для емкостных цепей), которые обеспечивают вероятность воспламенения 10-3. В эксплуатацию допускают электрические системы с уменьшенным значением контролируемого параметра на величину коэффициента запаса (1,5 или 2) в зависимости от типа искрообразующего устройства.

Гипотеза о нормальном распределении вероятности взрыва при испытаниях во взрывной камере позволяет определить, что для получения частоты события с надежностью 95%, необходимо зарегистрировать это событие не менее 16 раз. Поэтому при определении тока или напряжения, обеспечивающего вероятность зажигания не более Р= 10-3, проводят 16000 опытов с количеством взрывов не более 16.

Международная электротехническая комиссия (МЭК) рекомендует в качестве унифицированного испытательного устройства искрообразующий

механизм I типа. Он состоит из кадмиевого диска с двумя пазами (первый электрод) и четырех вольфрамовых проволочек диаметром 0,2 мм, закрепенными в держателе. Держатель и диск вращаются в противоположных направлениях, обеспечивая периодическое замыкание и размыкание контролируемой цепи.

Искрообразующий механизм МЭК предназначен для испытания омических, индуктивных и емкостных цепей с индуктивностью не более 1 Гн, напряжением не более 300 В и током через его контакты не более 3 А. При токах более 3 А используется искрообразующий механизм прерывистого контакта II типа (при токах до 5 А), состоящий из вращающегося со скоростью 40-60 об/мин диска с радиально посаженными на него десятью оцинкованными проволочками диаметром 0,4 мм, которые в процессе движения скользят по неподвижно закрепленной пиле толщиной 0,25-0, 3 мм с высотой зуба 0,4-0,5 мм. При токах более 5 А используется искрообразующий механизм с разрывом провода (III типа). Этот механизм состоит из двух пар роликов, причем скорость вращения одной пары роликов в 4 раза меньше скорости вращения другой. Пары роликов расположены таким образом, что разрыв провода за счет разности скоростей подающей и приемной пар роликов происходит в колбе с взрывоопасной смесью.

Для искрообразующего механизма МЭК коэффициент запаса принят.

К = 1,5, для других К= 2. Если увеличение тока или напряжения невозможно, то допускается использование более агрессивных сред, воспламеняющие токи или напряжения которых в Краз меньше этих же параметров рабочей

смеси.

Практика использования искрообразующих механизмов II и III типа

показала низкую стабильность результатов и повышенную по сравнению с

механизмом I типа трудоемкость испытаний. Поэтому в новой редакции ГОСТ [7] рекомендовано использовать модифицированный искрообразующий механизм I типа для силы тока 3..10 А. В этом случае вольфрамовые проволочки должны иметь диаметр, увеличенный с 0,2 до 0,4 (±0,03) мм и длину, уменьшенную до 10,5 мм. Последнее служит для уменьшения износа кадмиевого диска.

Требование выдерживания коэффициента искробезопасности по току или напряжению испытываемой цепи строго выполняется только для цепей

без схем динамической искрозащиты, которые обеспечивают искробезопасность не только ограничением тока, напряжения, индуктивности и емкости, но и путем искусственного сокращения длительности разряда или ограничением изменения напряжения на контактах выключателя. Согласно [2] испытания на традиционном искрообразующем механизме (МЭК) в этом случае могут давать ложные результаты по таким причинам:

- повышение силы тока или напряжения в источнике питания осложнено тем, что невозможна модификация цепи в готовом изделии для обеспечения коэффициента безопасности 1,5;

- источник питания имеет ограниченные нагрузки компонентов в длительном режиме, что не позволяет обеспечить повышение тока;

- в ряде случаев изменения в схеме, обеспечивающие повышение тока (напряжения) могут изменять временные параметры цепей.

Другой способ обеспечения достаточного коэффициента искробезопасности состоит в применении активизированных взрывчатых смесей, имеющих агрессивность выше в заданное число раз (например, в 1,5 раза).

Унифицированный искрообразующий механизм

Рис. 2.10. Кинематическая схема унифицированного искрообразующего механизма:

1 - диск для крепления подвижных контактов; 3- кадмиевый диск; 4 - взрывная камера. 2 - вольфрамовая проволочка;

 


Рис. 2.11. Кадмиевый диск

 

Кинематическая схема и конструкция элементов унифицированного искрообразующего механизма (I тип) показаны на рис 2.10 и рис. 2.11.
Искрообразующий механизм состоит из кадмиевого диска с двумя пазами, используемого в качестве первого электрода. В качестве второго электрода применяется 4 вольфрамовых проволоки диаметром 0,2 мм, закрепленные в держателе проволок. Длина проволок вне держателя составляет 11 мм. Расстояние кадмиевого диска от держателя проволок составляет 10 мм. Диск для крепления подвижных контактов должен иметь номинальное число оборотов 80 об/мин. Кадмиевый диск вращается в обратном направлении через зубчатую передачу в соотношении 50: 12.
Собственная емкость испытательной аппаратуры, измеренная на клеммах контактного устройства при разомкнутых контактах, не должна превышать 30 пф, а индуктивность при замкнутых контактах должна быть не более 3 мкГ.
Унифицированный искрообразующий механизм предназначен для испытания омических, индуктивных и емкостных цепей со следующими предельными параметрами (при номинальной частоте вращения):
ток через контакты - 2А;

· индуктивность - 1 Г;

· напряжение- 1000 В.

Расширение диапазона индуктивностей свыше 1 Г возможно путем уменьшения частоты вращения до 1/3 установленного значения. При этом необходимо следить за тем, чтобы ток во время замкнутого состояния контактов принимал установившееся значение. В случае применения искрообразующих механизмов в емкостных цепях, следует обращать внимание на то, чтобы за промежуток между двумя искрениями происходила полная зарядка емкости. Частота искрений может быть уменьшена путем снятия двух проволок или уменьшения частоты вращения.
При учете количества искрений необходимо считать, что за один поворот держателя вольфрамовых проволочек образуется следующее количество искрений (при частоте вращения 80 об/мин), указанных в табл. 2.1.

 

Таблица 2.1

Вид цепей Группы и подгруппы взрывозащищенного электрооборудования по ГОСТ 12.2.020-76 Диапазон параметров цепей Количество искрений за один оборот держателя проволочек
Индуктивные I, IIА От 10-4 до 1 Г  
  » 7,5» 140 В  
  » 1» 5 Г 6-7
IIB, IIС » 7,5» 30 В  
  » 10-4» 10 Г  
  » 10» 140 В  
Омические I, IIA, IIB, IIС L? 10-4 Г  
Емкостные (Iзар? 2мА) I, IIA, IIB, IIС От 10-6 до 10-1 мкФ» 10-6» 1 мкФ  


Концы вольфрамовых проволок для исключения расщепления предварительно оплавляются. Перед установкой проволок в держатель шарики, образовавшиеся в результате оплавления, удаляют с помощью пинцета. Для подготовки вольфрамовых проволок может быть использовано следующее автоматическое устройство. На валу электродвигателя, частота вращения которого до 9 об/мин, установлен специальный барабан с пружинными захватами, которые захватывают проволоку и плотно наматывают ее на секторные контакты, установленные на барабане. При этом через проволоку на участке 2-3 мм протекает электрический ток, величиной около 25 А при напряжении 72 В, который расплавляет проволоку. Для подвода тока к вольфрамовой проволоке служат специальные подвижные контакты, которые прижимают ее к секторным контактам. За один оборот барабана образуется 12 проволок длиной 15-20 мм с шариками на концах. Для удаления проволок из захватов в устройстве предусмотрен клиновидный выступ, который входит в зажим, раздвигает пластинчатые пружины и проволока выпадает.

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...