Способ оценки искробезопасности индуктивных электрических цепей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

l75I3I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 22 1!.1964 (№ 883945/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.1Х.1965. Бюллетень № 19

Кл. 21е, 37

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

МПК G Olr

УДК 621.316.5.001.4 (088.8) Дата опубликования описания 14.XII.1965

Автор изобретения

Б. М. Фурманов

Институт горного дела им. А. А. Скочинского

Заявитель

СПОСОБ ОЦЕНКИ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ИНДУКТИВНЬ|Х

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕИ

Иодписнпя группа ЛВ 95

Известный способ определения искробезопасностн индуктивных электрических цепей с помощью взрывных камер, Hàïoëíånnûõ ьзрывчатой смесью, трудоемок и»е дает объективной оценки искробезопасности.

С целью снижения трудоемкости и сокращения продолжительности испытаний предлагается измерять коммутационные перенапряжения, возникающие при безыскровой коммутации тока испытываемой цепи, затем графически определять величину эквивалентnoH c tKocTH UenH H cpBBHHBBTb полученные значения с заранее определенными для данной взрывчатой смеси безопасными значениями напряжения и емкости — границей безопасности, в качестве которой принимают таковую для емкостных разрядов.

Для графического определения эквивалентной емкости индуктивной цепи параллельно коммутирующему устройству подключают эталонные емкости разной величины, измеряют получающиеся при этом коммутационные перенапряжения, а затем строят кривую зависимости напряжения от емкости, по которой определяют искомую величину эквивалентной емкости.

На чертеже изображены кривые определения искробезопасности по описываемому способу.

Искробезопасность определяют по аналогии с известной для разряда емкости зависимостью

CU> = const, (l) где С вЂ” емкость разряжаемого конденсатора;

U — напряжение его заряда.

Применительно к индуктивным цепям условие искробезопасностн может быть выражено зависимостью

CУз К (2) где С, — эквивалентное значение емкости индуктивной цепи;

U „— максимальное значение напряжения, обусловленное переходным режимом прн коммутации тока в цепи;

20 К вЂ” постоянная величина, характеризующая способность данной взрывчатой смеси к воспламенению.

25 Под эквивалентным значением емкости понимается совокупность всех факторов, определяющих энергетический баланс при переходе энергии магнитно о поля нндуктнвности н части энергии питающего цепь источника тока

30 г, энергию электрического поля.

175131

З0

Из уравнения (2) видно, что оценка искробезопасности может быть произведена без испытаний электрических цепей Во взрывных камерах лишь электрическими измерениями значений /„и С,, после установления которых проверяют соответствие указанных величин условию, выраженному уравнением (2).

U, возникающее при разрыве тока в исследуемой электрической цепи, может быть измерено любым прибором, фиксирующим пиковое значение напряжения. Однако, чтобы последнее было достоверным, необходима безыскровая коммутация.

Это требование вызвано тем, что наличие разряда между контактами размыкающего устройства, на котором измеряется напряжение, приводит к уменьшению коммутационных перенапряжений.

Безыскровая коммутация может быть осуществлена различными способами и, в частности, за счет большой скорости размыкания.

Определить С, прямыми измерениями нельзя вследствие влияния на ее значение большого количества факторов — собственной емкости элементов и монтажа, величины индуктивности цепи, вносимых в цепь потерь на вихревые токи и перемагничивания, потерь в диэлектрике, утечек и т. п. Поэтому по предлагаемому способу С, определяют графическими построениями. Исследование графического метода определения С, дает возможность непосредственно получать на графике характеристику искробезопасности, не прибегая к расчетам по уравнению (2).

Последовательность операций для оценки искробезопасности индуктивных электрических цепей следующая.

Испытуемую электрическую цепь размыкают устройством, обеспечивающим безыскровую коммутацию тока. На размыкающих цепь контактах замеряют величину максимального значения напряжения U . После этого параллельно контактам подсоединяют эталонную емкость Сд известной величины (заведомо большей, чем ожидаемая величина емкости

C ) и снова измеряют напряжение при включенной добавочной емкосги, Измерения напряжений с добавочными емкостями Са,, Сд,, Сд, и т. д. производят тричетыре раза, в результате чего получают несколько значений напряжений U>, U2, l и т. д.

Затем полученные значения наносят на график U =f (С) в логарифмическом масштабе (см. чертеж), когда ace значения напряжений лежат на прямой. Полученную таким образом прямую продолжают в область меньших значений емкости до значения напряжения, соответствующего измеренной (без добавочной емкости) величине U„. Конечной точкой

А и определится величина эквивалентной емкости С,.

На этот же график заранее наносят границу безопасности U, — f(C), получаемую из уравнения (2):

К

zp з >

1 С где U — предельное (граничное) значение напряжения.

Если точка А, полученная в результате измерения напряжений и указанного построения, не выходит за линию граничного напряжения U,, то исследуемая цепь искробезопасна.

Если же точка А окажется выше границы

U,ð, то такая цепь опасна и должны быть приняты меры к снижению величины перенапряжения U„, которое может быть достигнуто многочисленными известными мерами: снижением рабочего тока, введением шунтов, короткозамкнутых обмоток и т. п.

Графическое определение безопасности свойств электрических цепей дает наглядное представление и об имеющихся запасах.

Так, например, если точка А будет получена значительно ниже, чем граница безопасности U, =f(C), то в системе можно соответственно увеличить рабочие токи и тем самым повысить мощность цепи, а следовательно, и ее эксплуатационную надежность.

Предмет изобретения

1. Способ оценки искробезопасности индуктивных электрических цепей, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и сокращения продолжительности испытаний беска мер ной оценкой искр обезопасности, измеряют коммутационные перенапряжения, возникающие при безыскровой коммутации тока испытываемой цепи, графически определяют величину .эквивалентной емкости цепи и сравнивают полученные значения с заранее определенными для данной взрывчатой смеси безопасными значениями напряжения и емкости — границей безопасности, в качестве которой принимают границу безопасности для емкостных разрядов.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью графического определения эквивалентной емкости индуктивной цепи, параллельно коммутирующему устройству подключают эталонные емкости разной величины и измеряют получающиеся при этом коммутационные перенапряжения, затем строят кривую зависимости напряжения от емкости, по которой определяют искомую величину эквивалентной емкости.

175131

/ ((!тн/ i

Г (t,н

Cy (/,L) Составитель И. В. Кондрашова

Редактор Л. А. Ильина Техред T. П. Курилко Корректор Г. Е. Опарина

Заказ 3399/!8 Тираж 1625 с!>орчат бум. 60; 90-!g Объем 0,27 изд, л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комизета Ilo делам изооретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Уу (2

Ы, - д =Sing г

1 g!