Способ испытаний на искробезопасность системы передачи энергии от искробезопасного источника питания к нагрузке

 

Изобретение относится к области обеспечения искробезопасности электрических систем, применяемых на предприятиях со взрывоопасными газовыми средами. Технической задачей изобретения является повышение точности экспериментальной оценки искробезопасности путем создания наиболее опасных условий испытаний. В способе для проведения испытаний выбирают двухпроводную электрическую цепь системы с минимальными величинами распределенной емкости и активного сопротивления линии связи, то есть с наибольшей энергоотдачей в разряд. Размыкают электрическую цепь между первым выводом источника питания и первым выводом первого проводника линии связи и соединяют их между собой через резистор. Величина сопротивления резистора значительно меньше активного сопротивления пары проводников линии связи. Экспериментальную оценку искробезопасности проводят с помощью искрообразующего механизма, подключаемого в разрыв между вторым выводом источника питания и первым выводом второго проводника линии связи. 1 ил.

Изобретение относится к области обеспечения искробезопасности электрических систем, применяемых на предприятиях угольной, нефтяной, газовой, химической и других отраслей промышленности с взрывоопасными газовыми средами.

Известен способ испытаний на искробезопасность системы передачи энергии от искробезопасного источника питания к нагрузке, включающий выбор для испытаний электрических цепей с наибольшей энергоотдачей в разряд (1).

Испытаниям на искробезопасность по известному способу подвергались электрические цепи проводников, образующих пары проводов в кабельной линии связи. Следует отметить, что в данном случае распределенная емкость, которой обладает каждая пара проводов в кабеле, выполняет роль своеобразного искрозащитного шунта, существенно снижающего величину энергии, выделяемой распределенной индуктивностью линии в разряде, возникающем при аварийном размыкании электрических цепей системы. Это существенно снижает вероятность воспламенения взрывоопасной газовой смеси.

В то же время в системе возможны аварийные режимы передачи энергии, в которых шунтирующее влияние распределенной емкости пары проводов исключается. Такие, наиболее опасные, режимы не учитываются при проведении испытаний на искробезопасность в соответствии с известным способом.

Цель изобретения состоит в повышении точности экспериментальной оценки искробезопасности системы передачи энергии от искробезопасного источника питания к нагрузке по кабельной линии связи путем создания наиболее опасных условий испытаний.

Указанная задача достигается тем, что по данному способу испытаний на искробезопасность системы передачи энергии от искробезопасного источника питания к нагрузке, включающему выбор для испытаний электрических цепей с наибольшей энергоотдачей в разряд, размыкание электрической цепи между первым выводом источника питания и первым выводом первого проводника линии связи и проведение экспериментальной оценки искробезопасности с помощью искрообразующего механизма, подключаемого в разрыв между вторым выводом источника питания и первым выводом второго проводника линии связи, испытаниям подвергают электрическую цепь системы с минимальными величинами распределенной емкости и активного сопротивления линии связи, при этом соединяют между собой через резистор первый ввод источника питания и второй вывод второго проводника линии связи, а сопротивление резистора значительно меньше сопротивления пары проводников линии связи.

На чертеже представлена схема системы для проведения испытаний на искробезопасность по предлагаемому способу.

Система содержит искробезопасный источник 1 дистанционного питания, двухпроводную кабельную линию связи, состоящую из первого 3 и второго 2 проводников, выводы 4, 5 которых предназначены для подсоединения к первому 7 и второму 6 выводам источника питания, а выводы 8, 9 - для подсоединения нагрузки.

Для осуществления испытаний по данному способу в систему введен искрообразующий механизм 10, контакты которого включены в разрыв электрической цепи между вторым выводом 6 источника 1 питания и первым выводом 4 второго проводника 2 линии связи. Кроме того, система содержит точку 11 аварийного размыкания электрической цепи системы, а также упомянутые первый вывод 7 источника 1 и второй вывод 8 второго проводника линии связи, которые являются точками аварийного замыкания электрических цепей системы на "землю" 12, сопротивление которой между точками замыкания во время испытаний замещают сопротивлением 13.

Способ реализуют следующим образом.

Создают аварийный режим работы системы, необходимый для оценки искробезопасности ее электрических цепей, для чего в точке 11 размыкают электрическую цепь между первым выводом 7 искробезопасного источника 1 питания и первым выводом 5 первого проводника 3 линии связи, соединяют между собой через резистор 13 первый вывод 7 источника 1 и второй вывод 8 второго проводника 2 линии связи, имитируя замыкание этих точек системы на "землю" 12.

Затем к системе подсоединяют искрообразующий механизм 10, контакты которого размещают в камере, заполненной взрывоопасной смесью стехиометрической концентрации, запускают искрообразующий механизм в работу и осуществляют экспериментальную оценку влияния параметров системы в аварийном режиме ее работы на воспламеняющую способность коммутационных разрядов.

При размыкании контактов искрообразующего механизма возникает разряд, в котором выделяется энергия источника 1 дистанционного питания и энергия, запасенная распределенной индуктивностью одного из проводников (2) пары проводов в кабеле.

В отличие от известного способа испытаний при реализации предлагаемого способа энергия, запасенная распределенной индуктивностью проводников кабеля, не скомпенсирована их распределенной емкостью. Это происходит в силу того, что передачу энергии в системе по данному способу испытаний организуют не по паре проводов в кабеле, обладающей распределенной емкостью, а по одному из проводников пары, емкость которого относительно "земли" значительно ниже распределенной емкости, присущей паре проводов в кабеле. Это приводит к увеличению энергии, выделяемой в разряде при коммутации контактов искрообразующего механизма 10, а также при коммутации электрических цепей системы в реальных производственных условиях.

Кроме того, по сравнению с известным способом испытаний, энергия, выделяемая в разряде, получает дополнительное приращение вследствие увеличения коммутируемого тока, т.к. в электрическом контуре, подвергнутом испытаниям, учитывается активное сопротивление только одного проводника пары проводов и сопротивление контура заземления. При этом сопротивление 13 на участке контура заземления между местами замыкания точек системы на "землю" 12 значительно меньше активного сопротивления проводников пары проводов.

Таким образом, при испытаниях по данному способу реализуются наиболее опасные условия коммутации, возможные в системе передачи энергии по кабельной линии связи. При этом повышается точность экспериментальной оценки искробезопасности системы. В результате могут быть обоснованно выбраны параметры системы с целью обеспечения ее безопасного применения во взрывоопасных зонах промышленных предприятий, производств и объектов.

Источники информации 1. RU 94004016 А1, МКл. G 01 R 31/02, опубликованный 27.03.1996.

Формула изобретения

Способ испытаний на искробезопасность системы передачи энергии от искробезопасного источника питания к нагрузке, включающий выбор для испытаний электрических цепей с наибольшей энергоотдачей в разряд, размыкание электрической цепи между первым выводом источника питания и первым выводом первого проводника линии связи и проведение экспериментальной оценки искробезопасности с помощью искрообразующего механизма, подключаемого в разрыв между вторым выводом источника питания и первым выводом второго проводника линии связи, отличающийся тем, что испытаниям подвергают двухпроводную электрическую цепь системы с минимальными величинами распределенной емкости и активного сопротивления линии связи, при этом соединяют между собой через резистор первый вывод источника питания и второй вывод второго проводника линии связи, а сопротивление резистора значительно меньше активного сопротивления пары проводников линии связи.

РИСУНКИ

Рисунок 1