СПОСОБ ОЦЕНКИ ИСКРОБЕЗОПАСНОСТИ ИНДУКТИВНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ Советский патент 1965 года по МПК G01R31/00 G01R19/155 E21F9/00 

Известный снособ онределения искробезонасности индуктивных электрических ценей с помощью взрывных камер, нанолненных взрывчатой смесью, трудоемок и не дает объективной оценки искробезонасности.

С целью снижения трудоемкости и сокращения нродолжительности испытаний нредлагается измерять коммутационные перенапряжения, возникающие при безыскровой коммутации тока испытываемой цепи, затем графически онределять величину эквнвалентной емкости цепи и сравнивать полученные значения с заранее определенными для данной взрывчатой смеси безопасными значениями напряжения и емкости - границей безопасностн, в качестве которой принимают таковую для емкостных разрядов.

Для графического определения эквивалентной емкости индуктивной цепи паралдельно коммутирующему устройству нодключают 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.

Р1скробезопасность определяют по аналогин с известной для разряда емкости зависимостью

С№ const,(1)

где С - емкость разряжаемого конденсатора;

и - напряжение его заряда.

Применительно к индуктивным цепям условие искробезонасностн может быть выражено зависимостью

С,,(2)

где С, - эквивалентное значенне емкости индуктивной цени;

и - максимальное значение нанряжения, обусловленное переходным режнмом при коммутации тока в цепи;

К - постоянная величина, характеризующая способность данной взрывчатой смесн к воспламененню.

Под эквивалентным значением емкости понимается совокупность всех факторов, онределяющих энергетический баланс при переходе энергии магнитною поля индуктивности и части энергии питающего цепь источника тока п энергию электрического поля.

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

и j,, 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 уменьщению коммутационных перенапряжений.

Безыскровая коммутация может быть осуществлена различными способами и, в частности, за счет больщой 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 искробезонасности индуктивных электрических цепей следующая.

Испытуемую электрическую цепь размыкают устройством, обеспечивающим безыскровую коммутацию тока. Па размыкающих цепь контактах замеряют величину максимального значения напряжения U. После этого параллельно контактам подсоединяют эталонную емкость CQ известной величины (заведомо больщей, чем ожидаемая величина емкости Сд ) и снова измеряют напряжение при включенной добавочной емкости.

Измерения напряжений с добавочными емкостями Сд,, Сд,, Сд-, и т. д. производят тричетыре раза, в результате чего получают несколько значений напряжений Ui, U-2, И, и т. д.

Затем полученные значения наносят на график (C) в логарифмическом масштабе (см. чертеж), когда все значения напряжений лежат на прямой. Полученную таким образом прямую продолжают в область меньщих 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 , f(C), получаемую из уравнения (2):

иг, Л:,(3)

УС

где -предельное (граничное) значение напряжения.

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

Если же точка А окажется выше границы , то такая цепь опасна и должны быть ириияты меры к снижению величины перенапряжения иj, которое может быть достигнуто многочисленными известными мерами: снижением рабочего тока, введением щунтов, 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 (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

бескамерной оценкой искробезопасности, измеряют коммутациоиные 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 прииимают 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 иапряжеиия от емкости, по которой определяют искомую величину эквивалентной емкости.

Cj

Cg ilfU

S2