Способ взрывозащиты электрооборудования Советский патент 1992 года по МПК E21F9/00 

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к взрывозащите электрооборудования используемого во взрывоопасных средах.

Известен способ взрывозащиты, реализованный в устройстве Взрывобезопасная оболочка. Способ заключается в том, что электрооборудование помещают в металлическую оболочку, рассчитанную на определенное давление взрыва. Разгрузка давления осуществляется через взрывонеп- роницаемые отверстия, закрытые пористыми пластинами.

Основным недостатком является сложность данного способа взрывозащиты, т.к. он предполагает использование металлоемкой оболочки. Кроме того, продукты взрыва могут забивать поры пластин, что снижает разгрузочную способность отверстий.

Целью изобретения является упрощение обеспечения взрывозащиты.

Поставленная цель достигается тем, что в способе взрывозащиты электрооборудования, заключающемся в размещении электрооборудования с искроопасной цепью в оболочке, задают зависимость тока от температуры взрывоопасной газовой смеси для данной цепи, перед включением электрооборудования среду внутри оболочки охлаждают до температуры, при которой минимальный воспламеняющий ток (мин.воспл) цепи превысит 1,1 максимального тока Омакс) цепи, контролируют температуру внутри оболочки и при ее повышении до величины, при которой Мин воспл 1,1 макс, оборудование отключают.

Способ осуществляют следующим образом.

Определяют зависимость минимального воспламеняющего тока от температуры взрывоопасной газовой смеси для искроопасной цепи электрооборудования, помещаемого в оболочку.

Искроопасную цепь подключают к иск- рообразующему механизму, помещенному во взрывную камеру. Взрывная камера заполнена взрывоопасной газовой смесью.

Для искроопасной цепи постоянного или переменного тока при заданных значениях U и минвосп 1,1 1Макс.определяют температуру газовой смеси, при которой IMHH воспл 11- макс вызывает воспламенеСО

с

VI о

ю о о

ние смеси с веооятностью (2 - 5) 10 (1-я

v1

-2,

точка), КГ-КГ (2-я точка) и - (3-я точка), где макс - максимальный ток цепи. По полученным точкам в системе координат строят зависимость5

igP f(igT).

Прямую линию зависимости IgP f(lgT) продолжают до пересечения с осью абсцисс при вероятности

При температуре, соответствующей точке пересечения, минимальный воспламеняющий ток равен 1,1 максимального тока цепи.

После определения зависимости воспламеняющего тока для данной цепи от температуры взрывоопасной газовой смеси цепь помещают в оболочку, внутри которой контролируют температуру газовой смеси. Охлаждают среду внутри оболочки до температуры, при которой согласно полученной зависимости, воспламеняющий ток превышает в 1,1 максимальный ток цепи, помещенной в оболочку, и включают элект- рооборудование. Если оболочка повреждена и ее термоизоляция нарушена, а также в случае естественного теплообмена между охлажденной газовой смесью, находящейся внутри оболочки и окружающей средой че- рез стенку оболочки, температура внутри оболочки повышается. При повышении температуры до величины, при которой воспламеняющий ток, согласно ранее полученной зависимости, достигает 1,1 максимального тока,цепи отключают электрооборудование. Коэффициент 1,1 выбран согласно следующим выводам,

Коэффициент искробезопасности для электрических цепей принять равным 1,5. Но тепловые процессы являются более инерционными (на несколько порядков), чем процессы воспламенения взрывоопасной газовой смеси и отключения электрической цепи. Следовательно время увеличения температуры от Ti до Т2 является достаточным для безопасного отключения электрической цепи внутри оболочки. (Ti - температура, при которой, согласно

ЗаВИСИМОСТИ, мин.восп 1,1 макс , а Т2 -

температура, при которой, согласно зависимости, 1мин.воспл - макс, где мин.воспл МИ- нимальный воспламеняющий ток цепи для данной температуры газовой смеси, 1макс - максимальный ток в цепи),

Охлаждение газа производится с помощью, например,холодильной установки. При использовании способа для обеспечения взрывозащиты оболбчек переносной

аппаратуры охлаждение можно производить непосредственно перед включением аппаратуры. Оболочка такой аппаратуры может быть выполнена из любого термоизоляционного материала.

Степень необходимого охлаждения газа в оболочке зависит от мощности электрической цепи, заключенной в эту оболочку. Известно, что с повышением температуры газовой смеси вероятность ее воспламенения увеличивается. С уменьшением температуры вероятность воспламенения уменьшается, а следовательно, увеличивается искробезопасная мощность цепи. Поскольку величина мощности источников питания переносной аппаратуры ограничена, то искроопасные цепи этой аппаратуры с уменьшением температуры взрывоопасной газовой среды, в которой они коммутируются, переходят в разряд ис- кробезопасных.

На чертеже изображено устройство, реализующее предлагаемый способ, где 1 - оболочка, 2 - камера ввода, 3 - штуцер для подключения холодильной установки с краном, 4 - датчик для измерения температуры, 5 - разъединитель, 6 - ввод электрических цепей в оболочку.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно для данной цепи, помещенной в оболочку, определяют температуру взрывоопасной газовой смеси, при которой минимальный воспламеняющий ток равен 1,1 максимального тока цепи. Уставку датчика 4 устанавливают равной значению найденной температуры. При температуре внутри оболочки 1, превышающей уставку датчика 4 температуры, контакты разъединителя 5 разомкнуты и электрические цепи внутри оболочки обесточены. Штуцер 3 подключают к холодильной установке, открывают кран, v производят охлаждение газа внутри оболочки 1. При этом датчик 4 температуры регист- рирует текущую температуру, и npi/ снижении температуры ниже его устаем выдает команду на включение разъединителя 5. Замыкаются контакты разъединителя 5 и электрическая энергия подается к аппарату, находящемуся внутри оболочки 1 Вследствие нарушения или плохой термоизоляции температура газа внутри оболочм может превысить уставку датчика 4. этом разъединитель 5 размыкает свои кон такты и обесточивает аппарат, находящийс внутри оболочки.

Использование способа позволит иск лючить взрыв внутри оболочки, а значи- уменьшить толщину стенок оболочки, и ка(

следствие, уменьшить ее массу. Следовательно, улучшаются условия эксплуатации электрического аппарата, снижается металлоемкость.

Формула изобретения Способ взрывозащиты электрооборудования, заключающийся в размещении электрооборудования с искроопасной цепью в оболочке, и охлаждении в ней среды .отличающийся тем, что, с целью упрощения обеспечения взрывозащиты, задают зави0

симость тока от температуры взрывоопасной газовой смеси для данной цепи, перед включением электрооборудования среду внутри оболочки охлаждают до температуры, при которой минимальный воспламеняющий ток мин.воспл цепи превысит 1.1 максимального тока Макс цепи, контролируют температуру внутри оболочки и при ее повышении до величины, при которой 1мин.воспл 1,1 макс, оборудование отключают.

Способ взрывозащиты электрооборудования, заключающийся в размещении электрооборудования с искроопасной целью в оболочке и охлаждении в ней среды перед включением электрооборудования до температуры, при которой минимальный воспламеняющий ток цепи превысит 1,1 максимального тока цепи, контролируют температуру внутри оболочки и при ее повышении до величины, при которой мин воспл 1,1 макс, оборудование отключают. 1 ил.

/

6

-ОЪ

t

§