57
настоящее время могут быть созданы, или в переходе на бескамерный метод оценки искробезопасности электрических цепей.
А.4.3 Определение параметров электрического разряда
Для обеспечения искробезопасности электрической цепи достаточно снизить мощность разряда или выделяющуюся в нем энергию до безопасного значения. Отсюда следует, что, контролируя параметры электрического разряда и зная предельно допустимые для него значения, можно осуществлять бескамерную оценку искробезопасности электрических цепей.
Параметры разряда можно определять непосредственными измерениями, а также расчетами или измерениями на основе использования его модели.
Примечание - Непосредственные измерения параметров разряда, как правило, проводить нецелесообразно, поскольку для этого требуется искрообразующий механизм, реализующий наиболее опасные условия разрядообразования, и более оправданным в этом случае является его использование для проведения прямых испытаний искробезопасности цепи.
Следует отметить, что при наличии действующего макета цепи параметры разряда значительно проще определять, используя специальное электронное устройство, которое подключают к размыкаемым контактам рассматриваемой цепи и осуществляют физическое моделирование математической модели разряда, как показано на рисунке А.26.
Для решения многих задач в области обеспечения и оценки искробезопасности электрических цепей математическая модель разряда может быть создана на базе его статических вольт-амперных характеристик. Эта модель может быть представлена уравнением:
, (A.1)
где Up - напряжение разряда;
Uk - катодное падение напряжения;
а и b - коэффициенты, характеризующие условия получения характеристик; Ip - ток разряда;
v - скорость размыкания контактов;
f - время.
Для катода, изготовленного из кадмия, Uk = 8 В, а = 40 В/мм и b =7,6 В?А/мм. С целью повышения точности определения напряжения разряда Up, коэффициенты а и b можно определять для ограниченных диапазонов изменения тока разряда. Так, например, для двух диапазонов изменения тока разряда 0,024 - 0,1 А и 0,05 - 2 А значения коэффициентов a u b соответственно составляют а = 82,81 В/мм, b = 2,42 В?А/мм и а = 43,89 В/мм, b= 5,18В?А/мм.
При использовании формулы (А.1) необходимо знать ток обрыва дугового разряда. Он зависит от материала контактов и параметров разрядной цепи. В некоторых случаях ток обрыва может быть определен при анализе переходного процесса в размыкаемой цепи. Если фактическое значение тока обрыва неизвестно, то может быть использовано значение минимального тока дугового разряда, определяющее физическую возможность существования разряда. В этом случае оценка искробезопасности цепи становится несколько более жесткой. Для контактной пары из кадмия и вольфрама минимальный ток дуги приблизительно равен 0,02 А.
А.4.4 Воспламеняющая энергия разряда размыкания
Для того, чтобы электрический разряд вызвал воспламенение горючей смеси, необходимо выполнение двух условий:
1) мощность разряда должна превышать некоторое пороговое значение, при котором поступление тепла в зону горения превышает потери тепла из ядра пламени,