gost_51330.10-99 (523830), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Он служит в качестверазделительного элемента между искробезопасными и искроопасными цепями. БИС состоитиз шунтирующих стабилитронов и последовательно включенных резисторов или резисторов ипредохранителей (рисунок А1.1). Все элементы БИС должны представлять собой единыйнеразборный блок, залитый компаундом, устойчивым в условиях эксплуатации.А1.1.2 На переменном токе применяют схему БИС со встречновключеннымистабилитронами (рисунок А1.1б).А1.1.3 В частном случае в БИС может отсутствовать балластный резистор R2 (рисунокА1.1в).A1.1.4 Мощность, рассеиваемую резистором R1, определяют исходя из режима сзахороненными стабилитронами.
Мощность, рассеиваемую резистором R2, определяют поформулеP≥U2⋅1,5 ,R2(А1.1)U2⋅1,5 ,R(А1.2)где U - напряжение на стабилитроне VI, В.A1.1.5 Цепь БИС, не содержащая предохранителя или резистора, должна заземляться.А1.1.6 Допускается не заземлять цепь блока искрозащиты при условии, что пути утечки иэлектрические зазоры между связанными с ним искроопасными цепями и землей не нижезначений, указанных в таблице 4 настоящего стандарта.A1.1.7 Искробезопасность электрических цепей с взрывозащитой уровней ib и icобеспечивается БИС (рисунки A1.1a, A1.1б, A1.1в), имеющими гальваническую связь точек 1,2 ссетевыми трансформаторами общего назначения, удовлетворяющими условиям эксплуатации.А1.1.8 Искробезопасность электрических цепей с уровнем взрывозащиты ia обеспечиваетсяБИС (рисунки A1.1г, A1.1д), устанавливаемыми вне взрывоопасных помещений, имеющими связьточек 1,2 с сетевыми трансформаторами общего назначения, конструкция и электрическиепараметры которых удовлетворяют условиям эксплуатации.А1.1.9 Устройство для присоединения БИС (по А1.1.8) к заземлению должно дублироватьсяи, совместно с заземляющим проводом, рассчитываться на 10-кратный номинальный токпредохранителей, установленных в БИС.
Они должны выдерживать механические нагрузки,возможные в условиях эксплуатации.A1.1.10 В БИС (рисунок А1.1д) напряжение срабатывания стабилитронов V1, V2 должнобыть выше, чем стабилитронов V3, V4, а мощность, рассеиваемую резисторами R1, R2,рассчитывают по формулеP≥где ∆U2 - разность напряжений срабатывания стабилитронов V1, V2 u V3, V4, В;R - сопротивление резисторов R1, R3, Ом.а - схема блока с балластным резистором, б - схема блока с балластным резистором дляпеременного тока, в - схема блока без балластного резистора, г - схема блока переменного тока сбалластными резисторами и заземленной средней точкой стабилитронов; д - схема блока дляпеременного тока с балластными резисторами, с дублированием стабилитронов и заземленнойих средней точкой; 1-2 - к искроопасной цепи; 3-4 - к искробезопасной цепи,V1, V2, V3, V4 - шунтирующие стабилитроны; F1, F2 - предохранители; R1, R3 токоограничительные резисторы; R2, R4 - балластные резисторыРисунок А1.1.
Принципиальные электрические схемы блоков искрозащиты настабилитронахA1.1.11 БИС по A1.1.7 и А1.1.8 должны быть рассчитаны на попадание в точки 1, 2напряжения сети. Расчетная оценка искробезопасности выходных цепей БИС приведена в А1.2.А1.2 Расчетная оценка искробезопасности выходных цепей блоков искрозащиты настабилитронах (БИС)Приведенная оценка искробезопасности применима для безреактивных и индуктивных цепейс блоками БИС.А1.2.1 Условные обозначения, применяемые при расчетной оценке искробезопасности:R1 - сопротивление ограничительного резистора, установленного до стабилитрона, Ом;R2 - сопротивление балластного резистора, установленного после стабилитрона, Ом;К = Е/Uст - кратность напряжений - отношение максимально возможной при аварийномсостоянии электрооборудования ЭДС (Е), попадающей на вход блока защиты, к порогу егосрабатывания (Uст).
Для цепей выпрямленного тока Е равно амплитудному значению ЭДСисточника тока;В = R2/(R1 + R2) - кратность сопротивлений - отношение сопротивления балластногорезистора к сумме сопротивлений ограничительного и балластного резистора;L - индуктивность элементов искроопасной цепи, устанавливаемых до БИС, Гн;Lэкв - индуктивность цепи без защиты - эквивалентной по воспламеняющей способностицепи БИС, Гн;b = Lэкв/L - кратность индуктивностей - отношение индуктивностей эквивалентной ииспытуемой цепей;I - воспламеняющий ток для рассчитываемой цепи БИС, А;I0, I0* - воспламеняющие токи безреактивной и индуктивной цепи без БИС с ЭДС источника,равной напряжению на разрядном промежутке цепи, зашунтированной стабилитроном(эквивалентная цепь), А;К1 = I0/I - кратность токов - отношение воспламеняющего тока эквивалентной цепи(безреактивной цепи, ЭДС источника Е = Uст) к воспламеняющему току цепи с блоком защиты.Применение БИС наиболее эффективно при К≥2.Для определения воспламеняющих токов на выходе БИС необходимо знать:- значение максимально возможной ЭДС, попадающей на блок защиты;- значение напряжения стабилизации (порога срабатывания) блока защиты;- значения воспламеняющих токов эквивалентных цепей согласно характеристикамискробезопасности (приложение А);- для схемы БИС (приведенной на рисунке А1.1a (с резисторами R1 и R2), дополнительнонеобходимо определить кратность сопротивлений;- для индуктивных цепей - значение индуктивности элементов, установленных до БИС.А1.2.2 Для блока искрозащиты без балластного резистора R2=0 (рисунок А1.1в) прибезреактивном характере цепи расчет сопротивления R1 проводят следующим образом:- определяют Е на входе БИС;- выбирают напряжение срабатывания стабилитрона Uст;- определяют кратность напряжений К;- задают значение безразмерного коэффициента а = 1, вычисляют значение Ка;- по рисунку А1.2 определяют кратность токов I0/I;- по характеристикам искробезопасности, приведенным в приложении А (рисунок А.1), длянапряжения, равного порогу стабилизации Uст, определяют значение тока L0;Рисунок А1.2.
Зависимость кратности токов от К и К⋅а- сопротивление резистора R определяют по формулеR1 = E K i K1 I 0 ,где К1 - коэффициент искробезопасности.Полученное значение R1 проверяют по допустимой нагрузке стабилитронаR1 ≥ E I ст.доп ,(А1.3)(А1.4)где I ст.доп - допустимый ток через стабилитрон с учетом коэффициента нагрузки, А.А1.2.2.1 Для определения воспламеняющего тока безреактивных цепей находят кратностьнапряжений К, соответствующую ей кратность токов по рисунку А1.2. Затем похарактеристикам искробезопасности для безреактивных цепей (приложение А, рисунок A.1)при напряжении, равном порогу стабилизации, определяют значение тока I0.
Зная последнее икратность токов, рассчитывают искомый воспламеняющий ток для цепи с защитой. Поделивзначение воспламеняющего тока на Кi, определяют искробезопасный ток.А1.2.3 Расчет сопротивления резистора R1, при включении индуктивности в искроопаснуюцепь и R2 = 0 проводят в следующем порядке:- определяют значения Е, Uст, К;- задают три произвольных значения безразмерного коэффициента а;- при помощи зависимостей кратностей индуктивностей и токов от значениякоэффициента а (рисунок А1.3) для данного значения К находят соответствующую кратностьэквивалентной и действительной индуктивности В, а по кривой I0/I0* = а на рисунке А1.3 длявыбранных значений а определяют кратность токовK0 = I0/I0*,(A 1.5)- no характеристике искробезопасности для безреактивной цепи (приложение А, рисунокА.1) для значения Е = Uст находят значение тока I0;- зная I0 и кратность токов, находят значение I0 для каждого из выбранных значений а поформулеI0* = I0/ K2,(A 1.6)- определяют значение эквивалентной индуктивности для каждого из выбранных значений апо формулеLэкв = BL,(A 1.7)- используя характеристики искробезопасности для индуктивной цепи (приложение А,рисунки А.7-А.10), строят графики I0* = f(L); точка пересечения графика с зависимостью I=f(L) при Е = Uст равна току I0*;- по кривой I0/I0* = а на рисунке А1.3 для найденных значений I0 и I0* определяютокончательное значение величины а.Рисунок А1.3.
Зависимость кратностей индуктивностей и токов от значениякоэффициента аНаходят произведение К а и по рисунку А1.2 определяют кратность токовК1=I0/I,а следовательно и искомый воспламеняющий ток;- сопротивление ограничительного резистора R, Ом, определяют по формулеR ≥ ( EK1 K 6 I 0 ) − RL ,(А1.8)(А1.9)где R,- активное сопротивление индуктивного элемента, Ом;полученное значение R, Ом, проверяют по допустимой нагрузке стабилитронаR1 ≥ (E I ст.доп ) − RL ,(А1.10)А1.2.4 Расчет сопротивлений R1 и R2 независимо от значения индуктивности, включенной вискроопасной цепи, проводят в следующем порядке (при условии В ≥ 1/К):- определяют Е, Uст, К;- по характеристикам искробезопасности определяют искробезопасный ток I0 при Е = Uст;- определяется сопротивление R2, Ом, по формуле(А1.11)R1 = U ст K i I 0 ,Максимум выделяемой на нагрузке мощности обеспечивается приR1 ≤ R2 ( K − 1) ,(А1.12)А1.2.4.1 При включении индуктивных элементов после БИС, рассчитанного приведеннымвыше способом, значения воспламеняющих токов определяют по характеристикамискробезопасности для соответствующих напряжения и индуктивности.А1.2.5 Искробезопасный ток безреактивной цепи при заданных (выбранных) значениях R1 иR2 при выполнении условия В ≤ 1/К рассчитывают в следующем порядке:- определяют значения В и К;- определяют значение вспомогательного параметраХ=(К-1)/К(1-В);(А1.13)- по значению Х (рисунок А1.4 определяют кратности токов I0/I (зависимость 1) инапряжений Up/Е (зависимость 2);- по значению Е и кратности напряжений определяют Up;- по характеристикам искробезопасности (приложение А, рисунок А.1) определяют токэквивалентной цепи I0 при Е == Up;- по кратности токов и значению I0 определяют воспламеняющий ток I в цепи БИС, делениекоторого на коэффициент искробезопасности К дает искробезопасный ток.А1.2.5.1 Для цепи, рассчитанной таким образом, при включении индуктивных элементов вискроопасную цепь, искробезопасный ток уменьшается на 30% от рассчитанного независимоот величины индуктивности.А1.3 Активизация испытательных взрывоопасных смесей повышением давленияВ качестве испытательных могут использоваться водородно-кислородные смеси, составкоторых устанавливается в соответствии с таблицей А1.3.1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
