- ток обрыва разряда

, (А.3)

- энергия разряда

(А.4)

- длительность разряда

, (А.5)

где - максимальная длина разряда;

- начальный ток разряда;

v - скорость размыкания цепи;

R - сопротивление цепи;

а и b - коэффициенты.

Определенный по формуле (А.3) ток обрыва дугового разряда больше 0,05 А, поэтому при расчетах энергии и длительности разряда можно использовать коэффициенты а == 43,89 В/мм, b = 5,18 В×А/мм.

Расчеты выполняют для различных скоростей размыкания контактов от vmin=0,046м/с до vmax=6,5 м/с - максимальной скорости размыкания концов медного проводника при его обрыве. Полученные расчетные значения Wги Т приведены в таблицей A.4.6.1.

3) По формуле (А.2) для каждой скорости размыкания контактов и полученных значений длительности разряда определяют значения минимальных воспламеняющих энергий Wmin. Полученные значения Wminприведены в таблице А.4.6.1.

4) Для каждой скорости размыкания контактов при одинаковой длительности разряда проводят сравнение значений энергий Wpи Wmin. Если Wp£Wmin, то цепь при данной скорости размыкания контактов считают искробезопасной.


Таблица А.4.6.1 - Расчетные параметры электрического разряда и коэффициентов искробезопасности


v,м/с

Расчетные параметры электрического разряда и коэффициентов искробезопасности при токах в измененных цепях

Iu1 = 1,10 А

Iu2 = 1,19 A

Iu3 = 2,32 А

Тр, мс

Wmin, мДж

Wр, мДж

Kw

Imin, A

Ki

Тр, мс

Wmin, мДж

Wр, мДж

Kw

Imin, А

Ki

Тр, мс

Wmin, мДж

Wр, мДж

Kw

Imin, А

Ki

0,046

3,620

8,26

7,380

2,06

1,19

1,63

3,730

8,26

8,260

1,81

1,19

1,50

4,590

8,26

20,50

0,69

1,19

0,77

0,110

1,516

3,89

3,080

2,32

1,29

1,77

1,560

3,89

3,450

2,04

1,29

1,63

1,920

3,89

8,57

0,78

1,29

0,83

0,300

0,556

1,94

1,130

3,15

1,62

2,22

0,570

1,94

1,270

2,78

1,62

2,04

0,704

1,94

3,14

1,06

1,62

1,05

0,900

0,185

1,06

0,377

5,16

2,34

3,20

0,190

1,06

0,420

4,55

2,34

2,95

0,235

1,06

1,05

1,73

2,34

1,51

1,800

0,093

0,74

0,189

7,21

3,03

4,15

0,095

0,74

0,210

6,36

3,03

3,82

0,117

0,74

0,52

2,42

3,03

1,95

4,000

0,042

0,42

0,085

9,09

3,65

5,00

0,043

0,42

0,095

8,02

3,65

4,60

0,053

0,42

0,24

3,05

3,65

2,35

6,500

0,026

0,35

0,052

12,31

4,70

6,44

0,026

0,35

0,058

10,86

4,70

5,92

0,032

0,35

0,15

4,14

4,70

3,03

Из таблицы видно, что цепи с R1= 33 Ом и R2= 30,25 Ом искробезопасны во всем диапазоне изменения скоростей их размыкания. Цепь с R3= 15,5 Ом нельзя признать искробезопасной, так как она удовлетворяет требованиям обеспечения искробезопасности только при скоростях размыкания, превышающих 0,3 м/с.

В таблице А.4.6.1 приведены значения коэффициентов искробезопасности по энергии Кw= Wmin/ Wp(при токе цепи I0) и току Кi= Imin / I0которые показывают их взаимосвязь при различных скоростях размыкания омической цепи.



Рисунок А.1. Омические цепи



Примечание - Кривые соответствуют указанным значениям токоограничительного резистора


Рисунок А.2. Емкостные цепи группы I



Рисунок А.3. Емкостные цепи группы II



Примечания

1 Испытательное напряжение цепи 24 В.

2 Указанные уровни энергии относятся к постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.


Рисунок А.4. Индуктивные цепи группы II



Примечания

1 Кривые соответствуют значениям напряжения цепи U0, как указано.

2 Уровень энергии 525 мкДж соответствует постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.


Рисунок А.5. Индуктивные цепи группы I



Примечания

1 Кривые соответствуют значениям напряжения цепи U0, как указано.

2 Уровень энергии 40 мкДж соответствует постоянному значению накопленной в индуктивности энергии.


Рисунок А.6. Индуктивные цепи подгруппы IIС


Рисунок А.7. Индуктивные цепи группы I



Рисунок А.8. Индуктивные цепи подгруппы IIА



Рисунок А.9. Индуктивные цепи подгруппы IIB



Рисунок А.10. Индуктивные цепи подгруппы IIС



Рисунок А.11. Минимальный воспламеняющий ток в активизированных взрывоопасных водородно-кислородных смесях для омических цепей



Рисунок А.12. Минимальное воспламеняющее напряжение в активизированной взрывоопасной водородно-кислородной смеси (81 % Н2+ 19 % 02) для емкостных цепей подгруппы НА при R1 = 0 Ом



Рисунок А.13. Минимальное воспламеняющее напряжение в активизированной взрывоопасной водородно-кислородной смеси (81 % Н2+ 19 % 02) для емкостных цепей подгруппы IIА при R1= 10 Ом



Рисунок А.14. Минимальное воспламеняющее напряжение в активизированной взрывоопасной водородно-кислородной смеси (81 % Н2 + 19 % 02) для емкостных цепей подгруппы IIА при R1 = 100 Ом



Рисунок А.15. Минимальное воспламеняющее напряжение в активизированной взрывоопасной водородно-кислородной смеси (81 % Н2 + 19 % О2) для емкостных цепей подгруппы IIА при R1 = 1000 Ом



Рисунок А.16. Минимальное воспламеняющее напряжение в активизированной взрывоопасной водородно-кислородной смеси (75 % Н2 + 25 % 02) для емкостных цепей подгруппы IIB при R1= 0 Ом



Рисунок А.17. Минимальное воспламеняющее напряжение в активизированной взрывоопасной водородно-кислородной смеси (75 % Н2+ 25 % 02) для емкостных цепей подгруппы IIB при R1 = 10 Ом



Рисунок А.18. Минимальное воспламеняющее напряжение в активизированной взрывоопасной водородно-кислородной смеси (75 % Н2 + 25 % О2) для емкостных цепей подгруппы IIB при R1 = 100 Ом



Рисунок А.19. Минимальное воспламеняющее напряжение в активизированной взрывоопасной водородно-кислородной смеси (75 % Н2+ 25 % О2) для емкостных цепей подгруппы IIB при R1= 1000 Ом



Рисунок А.20. Минимальная воспламеняющая энергия мета-новоздушной смеси (8,3 % СН4 + 91,7 % воздух) в зависимости от длительности разряда и скорости размыкания контактов цепи для группы I



Рисунок А.21. Минимальная воспламеняющая энергия пропановоздушной смеси (5,3 % С3Н8+ 94,7 % воздух) в зависимости от длительности разряда и скорости размыкания контактов цепи для подгруппы IIА



Рисунок А.22. Минимальная воспламеняющая энергия этиленовоздушной смеси (7,3 % C2H4+ 92,7 % воздух) в зависимости от длительности разряда и скорости размыкания контактов цепи для подгруппы IIB



Рисунок А.23. Простая индуктивная цепь



Рисунок А.24. Простая емкостная цепь



Рисунок А.25. Простая омическая цепь



Рисунок А.26. Блок схема установки для электроизмерительной оценки параметров разряда


Таблица A.1 - Допустимый ток короткого замыкания в зависимости от напряжения и подгруппы электрооборудования


Напряжение, В

Допустимый ток короткого замыкания электрооборудования подгрупп

IIC

IIB

IIA

Коэффициент искробезопасности

1

1,5

1

1,5

1

1,5

А

А

А

А

А

А

12,0

-

-

-

-

-

-

12,1

5,00

3,33

-

-

-

-

12,2

4,72

3,15

-

-

-

-

12,3

4,46

2,97

-

-

-

-

12,4

4,21

2,81

-

-

-

-

12,5

3,98

2,65

-

-

-

-

12,6

3,77

2,51

-

-

-

-

12,7

3,56

2,37

-

-

-

-

12,8

3,37

2,25

-

-

-

-

12,9

3,19

2,13

-

-

-

-

13,0

3,02

2,02

-

-

-

-

13,1

2,87

1,91

-

-

-

-

13,2

2,72

1,81

-

-

-

-

13,3

2,58

1,72

-

-

-

-

13,4

2,45

1,63

-

-

-

-

13,5

2,32

1,55

5,00

3,33

-

-

13,6

2,21

1,47

4,86

3,24

-

-

13,7

2,09

1,40

4,72

3,14

-

-

13,8

1,99

1,33

4,58

3,05

-

-

13,9

1,89

1,26

4,45

2,97

-

-

14,0

1,80

1,20

4,33

2,88

-

-

14,1

1,75

1,16

4,21

2,80

-

-

14,2

1,70

1,13

4,09

2,73

-

-

14,3

1,65

1,10

3,98

2,65

-

-

14,4

1,60

1,07

3,87

2,58

-

-

14,5

1,55

1,04

3,76

2,51

-

-

14,6

1,51

1,01

3,66

2,44

-

-

14,7

1,47

0,98

3,56

2,38

-

-

14,8

1,43

0,95

3,47

2,31

5,00

3,33

14,9

1,39

0,93

3,38

2,25

4,86

3,24

15,0

1,35

0,900

3,29

2,19

4,73

3,15

15,1

1,31

0,875

3,20

2,14

4,60

3,07

15,2

1,28

0,851

3,12

2,08

4,48

2,99

15,3

1,24

0,828

3,04

2,03

4,36

2,91

15,4

1,21

0,806

2,96

1,98

4,25

2,83

15,5

1,18

0,784

2,89

1,92

4,14

2,76

15,6

1,15

0,769

2,81

1,88

4,03

2,69

15,7

1,12

0,744

2,74

1,83

3,92

2,62

15,8

1,09

0,724

2,68

1,78

3,82

2,55

15,9

1,06

0,705

2,61

1,74

3,72

2,48

16,0

1,03

0,687

2,55

1,70

3,63

2,42

16,1

1,00

0,669

2,48

1,66

3,54

2,36

16,2

0,98

0,652

2,42

1,61

3,45

2,30

16,3

0,95

0,636

2,36

1,57

3,36

2,24

16,4

0,93

0,620

2,31

1,54

3,28

2,19

16,5

0,91

0,604

2,25

1,50

3,20

2,13

16,6

0,88

0,589

2,20

1,47

3,12

2,08

16,7

0,86

0,575

2,15

1,43

3,04

2,03

16,8

0,84

0,560

2,10

1,40

2,97

1,98

16,9

0,82

0,547

2,05

1,37

2,90

1,93

17,0

0,80

0,533

2,00

1,34

2,83

1,89

17,1

0,78

0,523

1,96

1,31

2,76

1,84

17,2

0,77

0,513

1,93

1,28

2,70

1,80

17,3

0,75

0,503

1,89

1,26

2,63

1,76

17,4

0,74

0,493

1,85

1,24

2,57

1,72

17,5

0,73

0,484

1,82

1,21

2,51

1,68

17,6

OJ1

0,475

1,79

1,19

2,45

1,64

17,7

0,70

0,466

1,75

1,17

2,40

1,60

17,8

0,69

0,457

1,72 .

1,15

2,34

1,56

17,9

0,67

0,448

1,69

1,13

2,29

1,53

18,0

0,66

0,440

1,66

1,11

2,24

1,49


мА

мА

мА

мА

мА

мА

18,1

648

432

1630

1087

2188

1459

18,2

636

424

1601

1068

2139

1426

18,3

625

417

1573

1049

2091

1394

18,4

613

409

1545

1030

2045

1363

18,5

602

402

1518

1012

2000

1333

18,6

592

394

1491

995

1967

1311

18,7

581

387

1466

977

1935

1290

18,8

571

380

1441

960

1903

1269

18,9

561

374

1416

944

1872

1248

19,0

551

367

1392

928

1842

1228

19,1

541

361

1368

912

1812

1208

19,2

532

355

1345

897

1784

1189

19,3

523

348

1323

882

1755

1170

19,4

514

342

1301

867

1727

1152

19,5

505

337

1279

853

1700

1134

19,6

496

331

1258

839

1673

1116

19,7

448

325

1237

825

1648

1098

19,8

480

320

1217

811

1622

1081

19,9

472

314

1197

798

1597

1065

20,0

464

309

1177

785

1572

1048

20,1

456

304

1158

772

1549

1032

20,2

448

299

1140

760

1525

1016

20,3

441

294

1122

748

1502

1001

20,4

434

289

1104

736

1479

986

20,5

427

285

1087

724

1457

971

20,6

420

280

1069

713

1435

957

20,7

413

275

1053

702

1414

943

20,8

406

271

1036

691

1393

929

20,9

400

267

1020

680

1373

915

21,0

394

262

1004

670

1353

902

21,1

387

258

989

659

1333

889

21,2

381

254

974

649

1314

876

21,3

375

250

959

639

1295

863

21,4

369

246

945

630

1276

851

21,5

364

243

930

620

1258

839

21,6

358

239

916

611

1240

827

21,7

353

235

903

602

1222

815

21,8

347

231

889

593

1205

804

21,9

342

228

876

584

1189

792

22,0

337

224

863

575

1172

781

22,1

332

221

851

567

1156

770

22,2

327

218

838

559

1140

760

22,3

322

215

826

551

1124

749

22,4

317

211

814

543

1109

739

22,5

312

208

802

535

1093

729

22,6

308

205

791

527

1078

719

22,7

303

202

779

520

1064

709

22,8

299

199

768

512

1050

700

22,9

294

196

757

505

1036

690

23,0

290

193

747

498

1022

681

23,1

287

191

736

491

1008

672

23,2

284

189

726

484

995

663

23,3

281

187

716

477

982

655

23,4

278

185

706

471

969

646

23,5

275

183

696

464

956

638

23,6

272

182

687

458

944

629

23,7

270

180

677

452

932

621

23,8

267

178

668

445

920

613

23,9

264

176

659

439

908

605

24,0

261

174

650

433

896

597

24,1

259

173

644

429

885

590

24,2

256

171

637

425

873

582

24,3

253

169

631

421

862

575

24,4

251

167

625

416

852

568

24,5

248

166

618

412

841

561

24,6

246

164

612

408

830

554

24,7

244

163

606

404

820

547

24,8

241

161

601

400

810

540

24,9

239

159

595

396

800

533

25,0

237

158

589

393

790

527

25,1

234

156

580

389

780

520

25,2

232

155

578

385

771

514

25,3

230

153

572

381

762

508

25,4

228

152

567

378

752

502

25,5

226

150

561

374

743

496

25,6

223

149

556

371

734

490

25,7

221

148

551

367

726

484

25,8

219

146

546

364

717

478

25,9

217

145

541

360

708

472

26,0

215

143

536

357

700

467

26,1

213

142

531

354

694

463

26,2

211

141

526

350

688

459

26,3

209

139

521

347

683

455

26,4

207

138

516

344

677

451

26,5

205

137

512

341

671

447

26,6

203

136

507

338

666

444

26,7

202

134

502

335

660

440

26,8

200

133

498

332

655

437

26,9

198

132

493

329

649

433

27,0

196

131

489

326

644

429

27,1

194

130

485

323

639

426

27,2

193

128

480

320

364

422

27,3

191

127

476

317

629

419

27,4

189

126

472

315

624

416

27,5

188

125

468

312

619

412

27,6

186

124

464

309

614

409

27,7

184

123

460

306

609

406

27,8

183

122

456

304

604

403

27,9

181

121

452

301

599

399

28,0

180

120

448

299

594

396

28,1

178

119

444

296

590

393

28,2

176

118

440

293

585

390

28,3

175

117

436

291

581

387

28,4

173

116

433

288

576

384

28,5

172

115

429

286

572

381

28,6

170

114

425

284

567

378

28,7

169

113

422

281

563

375

28,8

168

112

418

279

559

372

28,9

166

111

415

277

554

370

29,0

165

110

411

274

550

367

29,1

163

109

408

272

546

364

29,2

162

108

405

270

542

361

29,3

161

107

401

268

538

358

29,4

159

106

398

265

534

356

29,5

158

105

395

263

530

353

29,6

157

105

392

261

526

351

29,7

155

104

388

259

522

348

29,8

154

103

385

257

518

345

29,9

153

102

382

255

514

343

30,0

152

101

379

253

510

340

30,2

149

99,5

373

249

503

335

30,4

147

97,9

367

245

496

330

30,6

145

96,3

362

241

489

326

30,8

142

94,8

356

237

482

321

31,0

140

93,3

350

233

475

317

31,2

138

92,2

345

230

468

312

31,4

137

91,0

339

226

462

308

31,6

135

89,9

334

223

455

303

31,8

133

88,8

329

219

449

299

32,0

132

87,8

324

216

442

295

32,2

130

86,7

319

213

436

291

32,4

129

85,7

315

210

431

287

32,6

127

84,7

310

207

425

283

32,8

126

83,7

305

204

419

279

33,0

124

82,7

301

201

414

276

33,2

123

81,7

297

198

408

272

33,4

121

80,8

292

195

403

268

33,6

120

79,8

288

192

398

265

38,8

118

78,9

284

189

393

262

34,0

117

78,0

280

187

389

259

34,2

116

77,2

277

185

384

256

34,4

114

76,3

274

183

380

253

34,6

113

75,4

271

181

376

251

34,8

112

74,6

269

179

372

248

35,0

111

73,8

266

177

368

245

35,2

109

73,0

263

175

364

242

35,4

108

72,2

260

174

360

240

35,6

107

71,4

258

172

356

237

35,8

106

70,6

255

170

352

235

36,0

105

69,9

253

168

348

232

36,2

104

69,1

250

167

345

230

36,4

103

68,4

248

165

341

227

36,6

102

67,7

245

164

337

225

36,8

100

66,9

243

162

334

223

37,0

99,4

66,2

241

160

330

220

37,2

98,3

65,6

238

159

327

218

37,4

97,3

64,9

236

157

324

216

37,6

96,3

64,2

234

156

320

214

37,8

95,3

63,6

231

154

317

211

38,0

94,4

62,9

229

153

314

209

38,2

93,4

62,3

227

151

311

207

38,4

92,5

61,6

225

150

308

205

38,6

91,5

61,0

223

149

304

203

38,8

90,6

60,4

221

147

301

201

39,0

89,7

59,8

219

146

298

199

39,2

88,8

59,2

217

145

296

197

39,4

88,0

58,6

215

143

293

195

39,6

87,1

58,1

213

142

290

193

39,8

86,3

57,5

211

141

287

191

40,0

85,4

57,0

209

139

284

190

40,5

83,4

55,6

205

136

278

185

41,0

81,4

54,3

200

133

271

181

41,5

79,6

53,0

196

131

265

177

42,0

77,7

51,8

192

128

259

173

42,5

76,0

50,6

188

125

253

169

43,0

74,3

49,5

184

122

247

165

43,5

72,6

48,4

180

120

242

161

44,0

71,0

47,4

176

117

237

158

44,5

69,5

46,3

173

115

231

154

45,0

68,0

45,3

169

113

227

151