ГОСТ Р 53734.1-2014
8.10 Энергия емкостных разрядов
Определение энергии, реализованной в разряде, важно для оценки возможности повреждения
чувствительных устройств и инициирования смесей с воздухом горючих веществ и материалов. В
настоящее время нет общепринятого метода, для прямого измерения этой энергии. Самый общий
способ определить энергию, запасенную заряженным объектом, путем измерения напряжения. V. и
емкости. С. и расчета энергии по формуле 0.5 CV2. Воздействие разряда принято оценивать по
энергии такого конденсатора, запасенной перед разрядом. Метод испытания воздействия такого
разряда на электронное оборудование приведен в ГОСТ 30804.4.2. Метод определения минимальной
энергии зажигания пылевоздушных смесей приведен в [5J.
8.11 Энергия зажигания
8.11.10бщие положения
Энергия, требующаяся для зажигания газов или пылевоздушных смесей, снижается при
включении сопротивления или индуктивности в цепь разряда емкости, увеличивающей длительность
разряда. Обычно испытания проводят без включения дополнительных индуктивностей в цепь
разряда. Минимальную энергию зажигания {МЭЗ) смесей газов или пылей с воздухом находят путем
проведения серии испытаний, в ходе которых последовательно, пока не прекратятся зажигания,
снижают энергию, запасенную в конденсаторе перед разрядом, воздействующем на смесь. Порошок
импульсом сжатого воздуха рассеивают в промежутке между электродами, между которыми с
задержкой в несколько миллисекунд образуется искровой разряд. Для получения итогового
результата каждый раз требуется многократное повторение большого количества операций. Метод
определения минимальной энергии зажигания пылевоздушных смесей приведен в [5].
Оптимальный метод оценки зажигающей способности разрядов с заряженных поверхностей
состоит в обеспечении разрядов на заземленный сферический электрод, расположенный в глубине
открытого стакана из изолирующего материала, заполненного смесью известного состава горючего
газа с воздухом. Данное устройство называется «зонд зажигания». Факт зажигания смеси, в которую
погружен электрод, служит прямым показателем зажигающей способности исследуемых разрядов
статического электричества. Зажигающая способность разряда тем больше, чем больше энергия
зажигания смеси, которая способна загораться от его воздействия. В одинаковых условиях испытания
зажигающая способность разрядов с отрицательно заряженной поверхности больше, чем с
поверхности, заряженной положительно. Факт появления зажигания при проведении испытания
свидетельствует о реальности риска зажигания. Зажигание статистический процесс и требуется
большое количество испытаний, в которых зажигание отсутствует, чтобы утверждать, что риск
зажигания мал.
Напряжение следует измерять до и после разряда, т. к. энергия может быть израсходована не
полностью.
Эффективность воздействия искровых разрядов статического электричества может сильно
изменяться с увеличением периодичности и длительности. Рост периодичности искровых разрядов
между металлическими проводниками в воздухе точнее наблюдается при более низких напряжениях, а
при сближении электродов еще более точнее, чем в стабильных разрядных промежутках. В
принятых в МЭК испытаниях применяют как искровые разряды при сближении электродов в цепях,
чувствительных ких воздействию,так и контактирующие электроды, применяемые при
формировании воны тока заданной формы. Кратковременные значения тока должны быть больше
при непосредственном контакте и, следовательно, должны обеспечивать большую жесткость
испытания устройства.
Чтобы обеспечить надежность результатов определения энергии зажигания, требуется
предварительно хорошо смешать компоненты и обеспечить строго определенный компонентный
состав газо- или пылевоздушмой смеси в разрядном искровом промежутке. Разрядный искровой
промежуток должен превышать критическое значение, при котором электроды способны оказывать
охлаждающее влияние на образующееся ядро пламени. Разрядная цепь и ее компоненты должны
обеспечивать емкостной характер разряда. Оптимизация тока и постоянной времени разрядной цепи
для разрядов, зажигающих пылевоздушные смеси, должны выполняться с учетом опыта.
Когда применяется зонд зажигания, необходима хорошая общая вентиляция, чтобы избежать
скопления большого объема взрывоопаснойсмеси ив случае зажигания риска крупномасштабного взрыва.
8.11.2 Эквивалентная энергия
Зажигаемость горючих веществ и материалов от разрядов статического электричества
характеризуют минимальной энергией зажигания. Плотность мощности разряда статического
электричества также важна для характеристики вероятности зажигания разрядом статического
электричества. При этом, за исключением выше рассмотренного случая получения искровых
разрядов, в основном, определить полную энергию разряда статического электричества нелегко.
Много легче определить, сколько энергии затрачивается на зажигание. По этой причине, искровой
23