ГОСТ 30852.10—2002
А
4 .3 О п р е д е л е н и е п а р а м е т р о в э л е к т р и ч е с к о г о р а з р я д а
Д л я обеспечения искробезоласност и элект рической цепи дост ат очно снизит ь м ощ ност ь разряда ил и
вы деляю щ ую ся в нем энергию до безопасного значения. О т сю да следует , чт о. конт ролируя парам ет ры элек
т р ического р а зр яд а и зн а я пред ел ьно доп уст им ы е д л я н е го значения, м ож но осущ ест влят ь бескам
ерную о ц е н ку искроб е зол асн ост и эл ект рических цепей.
П арам ет р ы р а зр яд а м о ж н о оп ре д е л я т ь н е п о ср е д ст в е н н ы м и изм ерен иям и, а т а кж е р а сч е т а м и ил и
изчлервниями на основе использования его м одели.
П р и м е ч а н и е
—
Н е поср едст венны е изм ерен ия п арам е т ро в разряда, ка к правило, проводит ь
нецелесообразно, поскольку д л я
этого
т ребует ся искрообразую щ ий механизм, реа л изую щ ий наиболее опас н ы е
усл овия разрядообразования. и б олее оправданны м в эт ом сл учае явл яет ся его использование д л я п рове
д е н и я п рям ы х испы т аний искробезоласност и цепи.
Следует
от м ет ит ь, чт о при наличии дейст вую щ его
макета
ц е п и парам е т ры разряда значит ельно
п рощ е определят ь, используя
специальное
элект ронное уст ройст во, кол ю рое подклю чаю т к разм ы каем ы м
кон т акт ам рассм ат рива ем ой ц е п и и осущ ест вл яю т ф изическо е м о делирование м ат ем ат ической м одели
разряда, ка к показано на рисунке А .26.
Д л я реш ени я м н о ги х задач в об л а ст и обеспечения и о ц ен ки искробезоласност и эл ект рических ц епей
м ат ем ат ическая
модель
разр яд а м ож ет бы т ь создана на базе его ст ат ических вольт -ам перны х хара кт е
рист ик. Э т а м одель
может
бы т ь предст авлена уравнением :
где
Up
—
напряж ение разряда:
U k
—
кат одное падение напряж ения:
а и
b
—
коэф ф ициент ы , характ еризую щ ие условия получения характ ерист ик:
/р—
т о к разряда:
v
—
скорост ь разм ы кани я конт акт ов,
t
—
время.
Д л я кат ода,
изготовленного
и з кадм ия.8 В. а = 40 В / м м и Ь = 7.6 В А /м м . С ц елью повы ш ения
т очност и определения напряж ения разряда UD. коэф ф ициент ы а и Ь м ож но определят ь д л я ограничен н ы х
диапазонов изм енения т ока разряда. Так. наприм ер, для двух диапазонов
изменения
т ока разряда 0.024
—
0.1
А и 0 ,0 5 — 2 А значения коэф ф ициент ов
а и 6
соот вет ст венно сост авляю т а = 82.81 В/мм. Ь
=
2.42 В ■А /м м и а =
43.89 В /м м . Ь = 5 .1 8 В ■А/мм.
П ри и сп о л ь зо ва н и и ф орм ул ы (А. 1) н еоб ход им о зн ат ь т о к об р ы в а д уго во го р азр яд а. О н зависит от
м ат ериала конт акт ов и парам ет ров разр ядной цели. В неколю ры х случаях т ок обры ва м ож ет бы т ь оп ред е
л е н п ри анализе переходного процесса в
размыкаемой
цепи. Е сли ф акт ическое значение т ока обры ва неизве
ст но. т о м ож ет бы т ь использовано значение м иним ального т ока дугового разряда,
определяющее
ф изичес
кую возм ож ност ь сущ ест вования разряда. В эт ом сл учав о ц ен ка искробезоласност и цепи ст ановит ся н е
сколько б олее ж ест кой. Д л я конт акт ной пары и з кадм ия и вольф рам а м иним альны й т ок дуги приблизит ель н о
равен 0.02 А.
А .4 .4 В о с п л а м е н я ю щ а я э н е р г и я р а з р я д ар а з м ы к а н и я
Д л я т ого чт обы эл ект рический разряд вы звал восплам енение горю чей см еси,
необходимо
вы полнение
двух условий:
1) м о щ н ост ь разр яд а долж на превы ш ат ь некот о рое пороговое значение, п ри кот ором пост упление
т епл а в зо н у горения превы ш ает пот ери т епла и з ядра пламени, чт о обеспечивает его
развитие;
2) в р а зр яд е долж но вы д ел и т ься кол ичест во энергии, дост ат о чное д л я д ост иж е ния я д р о м п л ам ен и
у сл о в и й сам ораспрост ранения.
Э ксп ерим ент ал ьны е иссл едовани я показали:
а) в восплам енении н е участ вует част ь энергии, вы деляю щ аяся в област и кат одного п адения н апряж е
н и я разряда:
б) значение восплам еняю щ ей энергии разряда в значит ельной ст епе ни зависит от м ощ ност и разряда
п р и определенном е е сниж ении. К ром е т ого, эт а величина т а кж е сильно зависит от скорост и разм ы кания
конт акт ов цепи, поскольку эт им во м ногом оп редел яет ся и х плам вгасящ ее дейст вие.
Н а рисунках А .2 0
—
А .22 приведены зависим ост и м иним альной восплам еняю щ ей
энергии
разряда
Wmin =
f(T,vJ. за вы чет ом пот ерь энергии в област и кат одного п адения напряж ения, о т длит ельност и
разряда
Т (чт о характ еризует его средню ю м ощ ност ь) для разл ичны х скорост ей v{ разм ы кани я конт акт ов
цепи п ри вероят ност и восплам енения 10~3. З ависим ост и, от носящ иеся к наим еньш им скорост ям ра зм ы ка н и я
конт акт ов, соот ве т ст вую т усл о ви я м реа л и за ц и и м и ним ал ьного во спл ам еняю щ его т ока в ом ических цепях. Р
езульт ат ы получены на искрообразую щ ем м еханизм е с р е г у л и р у е м о скорост ью разм ы кани я ко н т акт ов. в кот
ором д л я сохра нения уровня искроб е зол асн ост и б л и зко м у к т ому, кот оры й обеспечивает ся искрообразую щ им м
е ханизм ом I т ипа, кон т акт ы бы л и изгот овлены и з кад м и евой п л аст и нки и вольф рам о вой проволсгчки диам ет ром 0
.2 мм.
(А.1)
49