Приложение F (обязательное). Установка для испытаний на искробезопасность электрических цепей в пылевых средах

Приложение F
(обязательное)

Установка для испытаний на искробезопасность электрических цепей в пылевых средах

Установлено, что искровые разряды, которые происходят при 100 В или менее, не вызывают воспламенение первоначально, потому что зазор, по которому проходит искра, гораздо меньше, чем расстояние для гашения.

F.1 Общие требования

В F.2 и F.3 приводится описание установки для проведение испытаний на искробезопасность электрических цепей в пылевых средах.

Установка для испытаний представляет собой сочетание вертикальной трубки, похожей для испытаний на взрываемость пыли и измерения минимальной энергии зажигания пыли, и искрообразующего механизма, применяемого для испытаний искробезопасности электрических цепей в присутствии газа или пара. Установка состоит из диска искрообразующего механизма и электродной системы на направляющих, установленной горизонтально внутри вертикальной трубки Хартмана с грибовидным сосудом для рассеивания в основании.

Установка с вертикальной трубкой и методика испытания, связанная с ней, являются признанным способом образования взрывоопасного облака пыли для проведения испытаний. Искрообразующий механизм является признанным способом проведения испытаний воспламеняющих свойств электрических цепей для газа.

На рисунке F.1 приведена фотография типичной установки.

F.2 Схема

Система воспламенения включает в себя искрообразующий механизм согласно ГОСТ Р МЭК 60079-11.

Число оборотов искрообразующего механизма подсчитывается и регистрируется, предусмотрено автоматическое завершение испытания, когда достигнуто заданное число оборотов. Был разработан механизм определения воспламенения на основе измерения отрицательного давления, за которым следует воспламенение. Испытание автоматически прекращается при определении воспламенения.

На рисунке F.2 приведено расположение искрообразующего механизма в камере для воспламенения.

F.3 Испытательный сосуд

Камера для распыления пыли основана на принципах установки для испытаний с трубкой Хартмана, как изображено на рисунках D.2 и D.3. Размеры сосуда возможно потребуется немного увеличить по сравнению с 80 мм, чтобы можно было установить искрообразующий механизм.

Последовательная подача струй воздуха при заданных интервалах времени рассеивает пыль, расположенную на основании, для образования воздуха вокруг диска искрообразующего механизма и расположения искр. Через камеру проходит газовоздушная смесь для калибровки искрообразующего механизма.

Рисунок F.1 - Установка для испытаний

Рисунок F.2 - Расположение искрообразующего механизма в камере для воспламенения

Максимальный разрядный ток для большинства случаев будет А, поэтому безопасное сопротивление относительно земли в таких случаях должно быть не менее Ом. В процессах с большими энергиями разрядные токи могут достигать А. В таких случаях безопасное сопротивление должно быть не менее Ом.

В случае если требуемое заземление на может быть достигнуто, величина минимальной энергии зажигания может быть использована для оценки достаточности достигнутого заземления.

Зная скорость разряда, электрическую емкость, длительность процесса и сопротивление утечки, можно подсчитать максимальное количество накапливаемой электрической энергии. Затем ее величину необходимо сравнить с самой низкой из минимальных энергий зажигания материалов, в присутствии которых эксплуатируется электрооборудование. Аналогично, если максимальный потенциал, который может возникнуть, ограничить посредством фиксированного, узкого промежутка, через который пройдет любой искровой разряд (например, в некоторых вращающихся механизмах, таких как шаровые затворы), расчеты величины электрической энергии должны быть выполнены и сопоставлены с измеренной минимальной энергией зажигания. Во всех рассмотренных случаях важно то, что для сравнения используется самая низкая из минимальных энергий зажигания материалов, применяемых и обрабатываемых в производстве в условиях эксплуатации электрооборудования.

Оценка и контроль других видов разрядов требуют экспериментальных знаний.

Искровые разряды от заряженных, незаземленных металлических частей помещения и оборудования являются емкостными. Для оценки опасности воспламенения в случае емкостных искровых разрядов значения минимальной энергии зажигания могут быть определены с помощью простой емкостной разрядной цепи. В некоторых случаях воспроизводимость результатов, полученных с помощью емкостных цепей, может быть улучшена включением катушки индуктивности 1 мГн в разрядную цепь. Следует, однако, отметить, что включение катушки индуктивности обычно приводит к получению более низких значений минимальной энергии зажигания. Это может привести к принятию мер безопасности, которые не всегда являются обязательными и приведут к увеличению затрат.

Экспериментальные исследования пыли различных видов показывают, что оценка воспламеняемости пылевоздушных смесей с использованием настоящего стандарта для определения минимальной энергии зажигания пылевоздушных смесей также приемлема для других случаев, в которых источниками воспламенения являются не только искровые разряды.

Различия в характере выделения энергии при зажигании от различных источников влекут за собой различия в общем количестве энергии, требуемой для воспламенения данной пылевоздушной смеси.

Известен пример проблематичности оценки воспламенения облаков пыли кистевыми разрядами только на основе сравнения полных энергий. Эксперименты показали, что кистевые разряды могут воспламенять взрывчатые газовые смеси, имеющие минимальные энергии зажигании искровыми разрядами 4 мДж. Однако до настоящего времени не была продемонстрирована возможность зажигания с помощью кистевых разрядов пылевоздушной смеси, имеющей минимальную энергию зажигания искровыми разрядами значительно меньше 4 мДж. Одной из причин этого может быть то, что кистевые разряды имеют другое время разряда.

Определение абсолютных энергий зажигания пылевоздушных смесей с помощью электрических разрядов возможно при условии, что порядок испытаний отвечает требованиям, установленным настоящим стандартом. Основной характеристикой зажигающей способности любого разряда является пространственное и временное распределение в нем энергии. Однако эквивалентная энергия может быть приписана разряду любого типа с помощью сравнивания ее с энергией искрового разряда, который имеет ту же зажигающую способность, что и разряд рассматриваемого типа.