Способ испытания оболочек взрывозащищенного электрооборудования на взрывоустойчивость

 

Изобретение относится к взрывозащите, а именно к способам испытаний оболочек взрывозащищенного электрооборудования . Цель изобретения - приближение условий испытаний к натурным за счет равномерного воздействия испытательного давления на все части оболочки. Вначале определяют испытательное давление. С помощью гидроустройства 8, управляемого с блока 5. заполняют электропроводной жидкостью испытываемую оболочку 9. Внутри оболочки помещают рабочий орган (электроды ) 6. По достижении заданного зарядного напряжения на батарее 1 с блока 5 подают команду на освобождение запасенной в накопителе 1 энергии, которая поступает на разрядный промежуток рабочего органа 6. Происходит пробой разрядного промежутка, в результате которого появляется импульс давления, равный испытательному и воздействующий на оболочку. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 M 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l ю

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785171/23 (22) 23.01,90 (46) 30.06.92. Бюл. N 24 (71) Государственный макеевский научноисследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) О.А.Колесов, B.Ï.Êîëîñþê, B.Ï.Коптиков, А.Г.Мнухин, Б.Д;Шевченко, Ф.B.Ñóêîâ, Л,Л.Гольдфельд и В.А.Рузанов (53) 620.178.7 (088.8) (56) ГОСТ 22782.6-81. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБОЛОЧЕК

ВЗРЫВОЗАЩИЩЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ НА ВЗРЫВОУСТОЙЧИВОСТЬ (57) Изобретение относится к взрывозащите, а именно к способам испытаний оболочек взрывозащищенного электрообо„„5U „„1744553 А1 рудования. Цель изобретения — приближение условий испытаний к натурным эа счет равномерного воздействия испытательного давления на все части оболочки. Вначале определяют испытательное давление. С помощью гидроустройства 8, управляемого с блока 5, заполняют электропроводной жидкостью испытываемую оболочку 9. Внутри. оболочки помещают рабочий орган (электроды) 6. По достижении заданного зарядного напряжения на батарее 1 с блока 5 подают команду на освобождение запасенной в накопителе 1 энергии, которая поступает на разрядный промежуток рабочего органа 6. Происходит пробой разрядного промежутка, в результате которого появляется импульс давления, равный испытательному и воздействующий на оболочку. 1 ил.

1744553 гэ= у 3 =0,62 1/, — 3

4л где V — объем сферы, в которой давление эквивалентно давлению в оболочке произвольной формы, определяемый из соотношения

V = — x () =113 (— )

4 3V 3, V 3, 3 $ $ где S — площадь поперечного сечения испытываемой оболочки произвольной формы.

Приведенные зависимости установлены экспериментально. Опыты проводили на оболочках различного объема с помощью электрогидравлической установки. При исследованиях изменяли величину напряжения заряда батареи конденсаторов от i 5 до

4,0 кВ с шагом 500 В. Емкость батареи конденсаторов варьировали в пределах 260015600 мкФ. При этом изменяли также индуктивность разрядного контура, так как ее слагающей, кроме индуктивности кабеля передачи энергии, являлась и индуктивность ошиновки батареи конденсаторов, применяемой при данном конкретном опыте. Величину импульса регистрировали датчиками давления, установленными в корпусе оболочки, и в дальнейшем сигнал записывали с помощью осциллографа, На чертеже приведена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство состоит из накопителя 1 электрической энергии, в качестве которого используют конденсаторную батарею, регулятора 2 емкости батареи конденсаторов, блока 3 питания, регулятора 4 величины зарядного напряжения, блока 5 управления. рабочего органа (электроды) 6. связанного с накопителем электрической энергии с помощью кабеля 7, гидроустройства 8, например гидронасоса с электроприводом и магистралью для нагнетания жидкости (воды) в испытываемую оболочку 9. Первый выход блока 5 соединен с первым входом

5 регулятора 4, выход которого соединен с входом блока 3 питания, выходом соединенного с первым входом накопителя 1, Второй выход блока 5 соединен с первым входом регулятора 2, выход которого соединен с вторым входом накопителя 1, Третий выход блока 5 соединен с третьим входом накопи.теля 1, первый выход которого соединен с кабелем 7, а второй выход в качестве обратной связи — с блоком 5, Четвертый выход блока 5 соединен с входом гидроустройства .

8, которое своим выходом через гидромагистраль соединено с испытываемой оболочкой 9.

Способ осуществляют следующим обра-. зом, х 1 (. ()) 1,13 где С вЂ”.емкость накопителя электрической энергии; 50

0 — напряжение заряда накопителя электрической энергии;

I — длина разрядного промежутка рабочего органа;

L — индуктивность разрядного контура; 55

V — свободн ый объем исп ыты ваем ой оболочки произвольной формы; гэ — эквивалентный радиус, определяемый иэ соотношения

Изобретение относится к взрывозащите. а именно к способам испытаний оболочек взрывозащищенного электрооборудования, используемого в средах, опасных по взрыву газа и пыли, на взрыво- 5 устойчивость.

Известны способы испытаний оболочек взрывозащищенного электрооборудования на взрывоустойчивость, согласно которым в зависимости от величины свободного объе- 10 ма оболочки и подгруппы электрооборудования внутри создают давление, т.е. на испытываемую оболочку воздействуют импульсом давления. При этом оболочку заполняют взрывоопасной смесью и смесь 15 воспламеняют.

Вследствие сжимаемости воздуха распределение давления внутри оболочки неравномерно и сильно зависит от ее объема и конфигурации, наличия перегородок, ще- 20 лей и т.д., что приводит к ошибкам при регистрации максимального давления, Кроме того, имеются значительные трудности, связанные с дозировками энергии взрыва, К. недостаткам также относятся высокая сто- 25 имость, трудоемкость и опасность способа испытаний, а также недостаточная сопоставимость полученных результатов.

Целью изобретения является приближение условий испытаний к натурным за 30 счет равномерного воздействия испытательного давления на все части оболочки.

Поставленная цель достигается тем. что согласно способу испытания оболочек взрывозащищенного электрооборудования на 35 взрывоустойчивость, заключающемуся в том, что на испытываемую оболочку воздействуют импульсом давления и оценивают результаты, импульс давления создают электрическим разрядом в жидкости,.запол- 40 няющей оболочку, при этом испытательное давление определяют из соотношения

14 3 .Ц 3

Р 3 3 10-4 (1 1. ) 1,13

1744553

Перед началом. испытаний из рабочей документации на изделие оператору известно (для данной конкретной оболочки) испытательное давление P, . которое рекомендовано ГОСТом 22782.6-91 или гос- 5 контрольной организацией. Зная свободный объем испытываемой обрлочки произвольной формы V (из рабочей документации), оператор определяет аналитическим путем Чэ, т,е. объем сферы,. в которой 10 давление эквивалентно давлению, развивающемуся в оболочке произвольной формы:

Ч,= к ()3 =113 ()3, где S — площадь поперечного сечения обо- 15 лочки произвольной формы (испытываемой).

Затем из соотношения гэ = З = 0,62 Я

3 — 3

4л

20 определяет эквивалентный радиус, Определение r> возможно по составленной справочной таблице или номограмме.

Исходя из того, что длина разрядного 25 промежутка I применяемого рабочего органа известна, так как заложена в его конструкции, а также известны фиксированные значения набора емкостей накопителя 1 энергии С, а следовательно, известна ин- 30 дуктивность L разрядного контура, определяют напряжение U заряда накопителя энергии, используя соотношение

43 . д 2 3

Р=33104 (0 )113 х х 1

) уз

35 где С вЂ” емкость накопителя электрической энергии;

U — напряжение заряда накопителя электрической энергии;

1 — длина разрядного промежутка рабо40 чего органа;

L — индуктивность разрядного контура;

V — свободный объем испытываемой оболочки произвольной формы; г, — эквивалентный радиус, определяе45 мый из соотношения х 1 (V) >, з

Э гв - = 0,62 Йр

4л где V> — объем сферы, в которой давление

50 эквивалентно давлению в оболочке произвольной формы, определяемый иэ соотношения

V,=4„(3Ч )э=113. (V)з

55: где S — площадь поперечного сечения испытываемой оболочки произвольной формы, при котором накопленная, а затем инициируемая на разрядном промежутке энергия создаст импульс давления Р, равный испытательному давлению для данной оболочки.

Возможна также реализация способа таким образом, когда предварительно по указанным зависимостям определяют напряжение заряда накопителя энергии для оболочек различных объемов при имеющихся в конкретных установках параметрах разрядной цепи (I, С, L), которые используют при испытаниях, Далее оператор на блоке 5 при помощи регулятора 2 устанавливает выбранное значение емкости. батареи 1, а регулятором.4 —. рассчитанное значение напряжения на блоке 3 питания, которое и поступает на заряд батареи конденсаторов. Одновременно с помощью гидроустройства 8, управляемого с блока 5, заполняют электропроводной жидкостью испытываемую оболочку 9, а внутрь нее помещают рабочий орган 6, По достижении заданного зарядного нап ряжения на батарее 1 с блока 5 подают команду на освобождение запасенной в накопителе энергии, которая поступает на разрядный промежуток рабочего органа 6. Происходит пробой разрядного промежутка, в результа-. те которого появляется импульс давления, равный испытательному и воздействующий на стенки оболочки.

Формула изобретения

Способ испытания оболочек взрывозащищенного электрооборудования на вэрывоустойчивость, заключающийся в воздействии импульсом давления на испытываемую оболочку и оценке результатов, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытаний к натурным за счет равномерного воздействия испытательного давления на все части оболочки, импульс давления создают электрическим разрядом в жидкости, заполняющей оболочку, при этом испытательное давление определяют иэ соотношения 4 3,О з

P 33104 (1 .0 ) 3X