CC BY
42
вующие потребительскому спросу, то есть доходность производства на длительный пери-
обеспечить конкурентоспособность продукции од времени.
на внутреннем и мировом рынке и высокую
— Коротко об авторах -------------------------------------------------------------------
Радченко Сергей Анатольевич — доцент, кандидат технических наук, академик Международной академии лидеров бизнеса и администрации (ALBA), генеральный директор муниципального образовательного учреждения “Международный инновационно-образовательный центр энергосберегающего и природоохранного оборудования” (сокращенно - МИОЦЭПО),
© А. Т. Ерыгин, А.Ю. Охапкин, 2005
УДК 621.411.4:622.81
А. Т. Ерыгин, А.Ю. Охапкин
РЕЖИМЫ ПЕРЕГОРАНИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЕЙ
Семинар № lS
~И~¥ редохранители используются во
ж. Л. взрывозащищенном электрооборудовании для защиты искрозащитных элементов от перегрузок за счет снижения времени действия на них значительных по величине токов, возникающих в аварийных условиях. При обеспечении взрывозащиты электрооборудования предохранители заливают термореактивным компаундом, чтобы исключить контакт перегорающего предохранителя со взрывоопасной смесью. Такое техническое решение не является рациональным. Более целесообразным было бы исключение использования заливки термореактивным компаундом при условии, что перегорающий предохранитель будет безопасен. Данное техническое решение возможно только при наличии методики оценки взрывобезопасности предохранителей. Начальным шагом в разработке методики оценки взрывобезопасности предохранителей является исследование режимов их перегорания.
Из литературных источников известна закономерность перегорания предохранителей [1], состоящая в том, что ток перегорания должен превышать номинальный ток предохрани-
теля в 1,7-2,0 раза. Проведенные в отделе проблем горной аэрогазопылединамики и безопасности освоения недр исследования позволили дополнить это положение рядом новых данных. В результате этих исследований выявлены три режима перегорания предохранителей. При первом режиме ток перегорания превышает номинальный ток, протекающий через предохранитель, в 1,5-2,4 раза для медных проводников с диаметрами от 0,05 до 2,03 мм. Время перегорания не превышало 1 сек. Перегоревший участок локализовался вблизи центра проводника и не превышал 1-2 мм. Такой режим можно назвать нормальным. При втором режиме перегорания предохранителя ток был меньше номинального на 5%. Время перегорания достигало 70 сек. В остальном характер перегорания не отличался от нормального режима. Такой режим перегорания предохранителя был назван подпороговым. При третьем режиме ток перегорания был выше номинального в 5 - 5,5 раза,чем в нормальном режиме. В этом случае перегорание проводника происходит на значительном его участке, вплоть до
всей его длины. Такой режим может быть назван аварийным.
Косвенно о существовании нормального и подпорогового режимов перегорания предохранителей можно найти в литературном источнике [2].
Для нормального режима перегорания предохранителей установлена взаимосвязь номинальной плотности тока и плотности тока перегорания с диаметром проводника 1ном, А/мм2 = (17,68 + 26,87/ф ± 10,17% (1)
1пер, А/мм2 = (23,42 + 55,30/ф ± 9,58% (2) при р = 0,95.
где 1доп - плотность номинального тока; 1пер -плотность тока перегорания; (1 - диаметр проводника.
Для разработки методики оценки взрывобе-зопасности перегорающих предохранителей необходимо определить наиболее легко воспламеняемые концентрации (НЛВК) представительных взрывоопасных смесей. Для пропановоздушной смеси НЛВК изменялась в диапазоне от 4,5 % об. до 5,9 % об. Для этиленовоздушной смеси НЛВК изменялась в диапазоне от 5,73 % об. до 7,57 % об.
Другим важнейшим параметром, величина которого определяет произойдет воспламенение или нет, является критерий их воспламеняющей способности. Установленный для нагретых тел малого размера критерий воспламеняющей способности, как удельная воспламеняющая мощность (УВМ), в данном случае не
1. Кошкин Н.И., Ширневич М.Г. Справочник по элементарной физике. М., Наука,1976.-256с.
2. Граевский М.М. Справочник по электрическому взрыванию зарядов ВВ. М., Рандеву-АМ,2000. -445с.
3. Ерыгин А.Т., Охапкин А.Ю. Установление взаимосвязей между воспламеняющими параметрами
работает. Так для проводника длиной 20 мм, что характерно для предохранителя, воспламенение этиленовоздушной смеси происходит при мощности 27,4 Вт [3]. В действительности этиленовоздушная смесь воспламенялась перегорающей медной проволочкой диаметром 0,08 мм при протекающем через нее токе, равном
3,5 А. Сопротивление проволочки составляло 0,32 Ом [4]. Полная мощность, выделяемая на проволочке в момент воспламенения, составила 3,92 Вт. Поэтому для оценки воспламеняющей способности перегорающих предохранителей необходимо установить свой критерий, учитывающий теплофизические характеристики материала и его размеров.
Проведенные исследования явились первым шагом в изучении воспламеняющей способности предохранителей. В результате исследований были установлены три режима перегорания предохранителей и значения НЛВК для пропановоздушной и этиленовоздушной смесей. Дальнейшие исследования будут направлены на установление НЛВК для метановоздушной и водородовоздушной смесей, чтобы установить этот важный параметр, необходимый для испытаний предохранителей на взрывобезопасность во взрывной камере, для всех четырех представительных взрывоопасных смесей. Также дальнейшие исследования будут направлены на установления критерия воспламеняющей способности предохранителей.
---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
при различных испытаниях взрывозащищенного и рудничного электрооборудования. Электробезопасность, 2000, №1. с.21-25.
4. Шматко О.А., Усов Ю.В. Электрические и магнитные свойства металлов и сплавов. Киев, Наукова Думка, 1987. -584с.
— Коротко об авторах ------------------------
Ерыгин А.Т. - профессор, доктор технических наук, Охапкин А.Ю. - кандидат технических наук,
Институт проблем комплексного освоения недр РАН.
