Введение к работе
Актуальность работы. Одним из основных средств обеспечения безопасного применения слаботочного электрооборудования в угольных шахтах является'широкое использование взрывозащигы вида "искробез-опасная электрическая цепь". В настоящее время такой вид взрывоэа-шиты непрерывно совершенствуется. Созданы новые средства обеспечения искробезопасности, позволившие увеличить искробезопасную мощность более чем в 10 раз.
Использование новых средств обеспечения искробезопасности при создании взрывозашищенного электрооборудования со сложными и энергоемкими электрическими цепями требует совершенствовангя суиествуюдих и разработки новых способов и средств их оценки. Как показывает практика, традиционный подход к оценке искробезопасности, разработанный для простых индуктивных, емкостных и реэистивных цепей, не всегда позволяет объективно оценить искробезопасность взрывозасишен-ного электрооборудования елочных электрических систем и, как следствие этого, - либо необоснованный отказ в допуске электрооборудования в шахту, либо віддача разрешения на его применение с меньшим .уровнем искробезопасности, чем это требуется по нормативным документам. По данным МакНИН, испытания таких цепей требуют больших затрат времени, а полученные при этом результаты характеризуются недостаточной повторяемостью и достоверностью. Поэтому решение задачи по совершенствованию способов и средств оценки искробезопасности взрывозащиоенного электрооборудования и электрических систем является актуальной.
Представленные в диссертации исследования связаны с научно-исследовательскими работами МакНИИ (№ гос. регистрации отчетов JI84.004964I, L168.0000388, 0І88.00ІІ352, 0189.0021322), выполненными в рамках научно-технической проблемы І7І4І0 "Создать и осуществить широкое внедрение новых (усовершенствованных) способов и технических средств обеспечения безопасных ч здоровых условий труда на угольных шахтах".
Цель работы. Совершенствование способов и средств оценки искробезопасности, заключающееся в повышении достоверности и сокра-дєніпі времени испытаний взрывозакгаенчого' электрооборудования.
'/лея работы заключается в том, что при оценке искробезопасности учитывается комплексное влияние на воспламенение; газовой ;мси ?(? параметров, а так:лс параметров искрообразуюиего механ'.' ,"Л и испытываемой электрической цепи.
Научные положения, вынесенные на зашиту, и их новизна.'
Математическая модель процесса воспламенения взрывчатой газовой смеси электрическими разрядами, учитывающая комплексное влияниз состава и температуры газовой смеси, скорости движения и формы контактов искрообразуюшего механизма и параметров электрических цепей; полученные с помощью модели аналитические зависимости искробезопас-ного тока от напряжения при разных температурах газовой смеси, зависимости минимальной энергии воспламенения от диаметра контактов, скорости их движения и длительности электрического разряда.
Экспериментальные зависимости вероятности воспламенения о^ тока и напряжения цепи при различной степени изношенности дисков унифицированного искрообразушего механизма I типа.
Аналитические зависимости мгновенных коммутируемых значений токов и напряжений при различном времени замкнутого и разомкнутого состояния контактов.
Экспериментальные зависимости минимальных воспламеняющих токое от материала контактов искрообразующего механизма и от типа контактов коммутирующих устройств.
Способы оценки искробезопасности электрических целей (а-с. №№ 146199Э, І4С5607, І5ІЗІ54, ІЄ262І2, решения о выдаче авторски-: свидетельств по заявкам №№4730490, 4346380).
Обоснованность и достоверность научных положений и выводов обсспоч-гна: применением теоретических основ электротехники, осное«-ных законов теплопроводности и химической кинетики, корректным использованием методов математического моделирования исследуемых про-с. '"сг. теории вероятности и строгим обоснованием принятых' допущений; большим объемом материалов экспериментальной проверки основну/, теоретических выводов; удовлетворительной сходимостью теоретические и экспериментальных данных (относительная погрешность не превышает 15:); положительными результатами лабораторных и промышленных испытаний разработанных способов и средств оценки искробезопасности.
Научное значение работы заключается в развитии теоретических и экспериментальных методов оценки искробезопасности за счет исследования глиянил на воспламенение газовой смеси большого числа факторов и использования полученных результатов для совершенствования способов и средств оценки искробезопасности.
Практическое значение работу состоит в разработке электроизмерительных и экспериментальных спссобсв и средств оценки искробезопасности, позволяющих повысить достоверность и сократить время одного испытательного режима в десять и белее раз.
Реализация выводов и рекомендаций. Основные результати исследований внедрены при оценке искробезопасности электрических цепей горно-кахтного оборудования б "акНИИ. Разраоиіаньї и эксплуатируются установки для испытаний иекробеэопасных электрических цепей "Ыскра--ЇУ5" (а. с. If» I5327I9, 1567795, I7I4I62), а также устройства для электроизмерительной оценки искробезопасности электрических цепей (а.с. )?№ I45I284, I57I277). Способ проверки взрывной камеры для испытаний электрических цепей на искробезопасноегь (а.с. № I5I3I54) применяется при настройке искрообразующего механизма. Способ электроизмерительной оценки искробезопасности индуктивных электрических-цепей переменного и пульсирующего токов (а.с. № I461999) реализован При сертификации аппаратуры приводов гидроуправляемых шахтних за-,;ві«2к ПГЗ.ІМ и других аналогичных устройств. Способы испытаний (а.с. №№ 1465607, І6262І2, решения о выдача авторских свидетельств г.о заявкам ін'і» 4750490, 434G33C) нспользованц при сценке искробезопасности аппаратуры шахтной автоматики: КРУК, КУЗ и др.
Апробация работы. Основное положения днесертакненной работы доложены на I Всесоюзной школе-семинаре молодых учених н специалистов "Разработка и обогащение рудных и нерудных месторождений при их комплексном освоении" (г.Москва, 1987 г.), конференции молотых іченкх и специалистов "Повышение безопасности труда в иахтних усло-ьинх ускорения научно-технического прогресса" (г.Макеевка, 1987 г.), международной конференции "Системы контроля безопасности труда з горном .ноле" (г.Зажеш Польша, 1989 г.), научно-технической конференции "Разработка и внедрение новых средств и способов, обеспечп-ь-іювих улучшение охраны труда и техники безопасности на предприятиях страсли" (г.Свердловск, 1939 г.), ХУІ Всесоюзной конференции молодых ученых "Теория и практика комплексной разработки месторождений >: обогащения полезных ископаемых" (г.Москва, 1939 г.), республиканцам семинаре "Технические средства автоматики" научного совета по проблеме "Кибернетика" Академій наук УССР (г.Донецк, 1939 г.), семинаре "Искробезопасность-9С" на международной выставке "Уголь-90" (г.Донецк, 1990 г.) и получили положительную оценку.
Публикации. Но результатам выполненных исследований опубликовано 15 статей; получено 12 авторских свидетельств на изобретения и 4 решения о выдаче авторских свидетельств.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 137 страницах машинописного текста, содержит 5(. рисунков, 13 таблиц, список' литературы из 106 наименований и приложения.
- б -
