Использование методов расчетной оценки искробезопасности для источников питания с опережающим отключением


Аннотация:

Обсуждается решение актуальных научных и прикладных проблем: предотвращение возгорания взрывоопасной газовой смеси в процессе работы слаботочной цепи и повышение безопасности за счет исследований и обоснования возможности использования методов расчетной оценки искробезопасности для источников питания с опережающим отключением.

Проведен анализ методов оценки искробезопасности источников питания с опережающим отключением. Показаны особенности двух методов расчетной оценки, основанных на компьютерном моделировании процесса дуговой коммутации в электрических цепях с помощью пакета Micro-Cap, как наиболее подходящих.

Результаты экспериментальных исследований динамики изменения значений тепловой постоянной времени на протяжении всего дугового разряда в слаботочной цепи стали основой для уточнения одного из рассматриваемых расчетных методов оценки искробезопасности. Это позволило повысить сходимость результатов моделирования по отношению к минимально воспламеняющим параметрам цепи и энергетическим показателям экспериментальных данных. Погрешность результатов расчета по усовершенствованной модели и минимально воспламеняющих параметров при оценке источников питания с опережающим отключением составляет не более 7,6 %. При этом погрешность в определении минимально воспламеняющих параметров путем моделирования неуточненным известным расчетным методом оценки искробезопасности и эксперимента достигала 11,5 %.

Во всех диапазонах скоростей энергетические показатели, полученные при моделировании, приближены к экспериментальным, что свидетельствует о применении уточненной модели как более точной при оценке искробезопасности источников питания с опережающим отключением.

На примере второго из рассматриваемых расчетных методов показано, что в случае неучета динамики изменения значений тепловой постоянной времени на протяжении всего дугового разряда вносятся существенные погрешности (до 517 %) в определение минимально воспламеняющих токов при моделировании.
 


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
1. Бершадский И.А., Дубинский А.А. Тестирование метода бескамерной тепловой оценки искробезопасности схемы источника питания// Взрывозащищенное электрооборудование: сб. науч. тр. УкрНИИВЭ. — Донецк, 2011. — С. 230–240.
2. Айзенберг Ю.Б. Справочная книга по светотехнике. — М.: Энергоиздат, 1995. — С. 335–346.
3. Кормильцев П.В., Бершадский И.А. Система искробезопасного шахтного освещения// Наукові праці ДонНТУ. Сер. «Електротехніка і енергетика». — 2014. — Вып. 1 (16). — С. 90–94.
4. Бершадский И.А., Гладков А.Ю. Оптимизация технических характеристик шахтного освещения с учетом предельных параметров искробезопасности// Безопасность труда в промышленности. — 2016. — № 7. — С. 41–47.
5. Кириченко Б.М., Коган Э.Г. Способы и средства обеспечения искробезопасности электрических цепей. — М.: ЦНИЭИуголь, 1976. — С. 34–38.
6. Искробезопасность электрических цепей/ В.С. Кравченко, В.И. Серов, А.Т. Ерыгин, А.Е. Погорельский. — М.: Наука, 1976. — С. 190–192.
7. Красик Я.Л. Искробезопасные источники питания повышенной мощности для автоматизации угледобывающих комплексов и агрегатов// Материалы 3-го Всесоюзного совещания по взрывозащищенному электрооборудованию. — Донецк, 1967. — С. 37–38.
8. ГОСТ P 51330.10—99. Электрооборудование взрывозащищенное. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь i. URL: http://internet-law.ru/gosts/gost/27519/ (дата обращения: 31.12.2018).
9. ДСТУ EN 60079-11:2016. Вибухонебезпечні газові середовища. Частина 11. Захист електричного обладнання за допомогою іскробезпечного електричного кола і. URL: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=68690 (дата обращения: 31.12.2018).
10. ГОСТ 31610.11—2014 (IEC 60079-11:2011). Электрооборудование для взрывоопасных газовых сред. Часть 11. Искробезопасная электрическая цепь «і». URL: http://docs.cntd.ru/document/1200121999 (дата обращения: 31.12.2018).
11. Ковалев А.П., Бершадский И.А., Иохельсон З.М. Моделирование параметров разряда и расчетная оценка искробезопасности при размыкании электрической цепи// Электричество. — 2009. — № 11. — С. 62–69.
12. Диденко В.П. Расчетное определение граничных воспламеняющих токов индуктивных цепей// Вісті Донецького гірничого інституту. — 2009. — № 1. — С. 233–240.
13. Амелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap версии 9, 10. — Смоленск: НИУ МЭИ, 2012. — 617 c.
14. Таев И.С. Электрические контакты и дугогасительные устройства аппаратов низкого напряжения. — М.: Энергия, 1973. — C. 245–246.
DOI: 10.24000/0409-2961-2019-2-13-19
Год: 2019
Номер журнала: Февраль
Ключевые слова : метод расчетной оценки искробезопасности ток разряда энергия разряда длительность разряда математическая модель разряда минимально воспламеняющие параметры источники питания с опережающим отключением
Авторы:
  • Гладков А.Ю.
    Гладков А.Ю.
    зав. лабораторией, Gladkov555@rambler.ru ГУ «МакНИИ», Макеевка, Украина
  • Бершадский И.А.
    Бершадский И.А.
    д-р техн. наук, доцент, проф. кафедры ГОУ ВПО «ДонНТУ», Донецк, Украина
  • Якимишина В.В.
    Якимишина В.В.
    канд. техн. наук, доцент кафедры ГОУ ВПО «ДонНТУ», Донецк, Украина