Искрообразующие механизмы, используемые при испытаниях

Международная электротехническая комиссия (МЭК) рекомендует в качестве унифицированного испытательного устройства искрообразующий

механизм I типа. Он состоит из кадмиевого диска с двумя пазами (первый электрод) и четырех вольфрамовых проволочек диаметром 0,2 мм, закрепенными в держателе. Держатель и диск вращаются в противоположных направлениях, обеспечивая периодическое замыкание и размыкание контролируемой цепи.

Искрообразующий механизм МЭК предназначен для испытания омических, индуктивных и емкостных цепей с индуктивностью не более 1 Гн, напряжением не более 300 В и током через его контакты не более 3 А. При токах более 3 А используется искрообразующий механизм прерывистого контакта II типа (при токах до 5 А), состоящий из вращающегося со скоростью 40-60 об/мин диска с радиально посаженными на него десятью оцинкованными проволочками диаметром 0,4 мм, которые в процессе движения скользят по неподвижно закрепленной пиле толщиной 0,25-0, 3 мм с высотой зуба 0,4-0,5 мм. При токах более 5 А используется искрообразующий механизм с разрывом провода (III типа). Этот механизм состоит из двух пар роликов, причем скорость вращения одной пары роликов в 4 раза меньше скорости вращения другой. Пары роликов расположены таким образом, что разрыв провода за счет разности скоростей подающей и приемной пар роликов происходит в колбе с взрывоопасной смесью.

Для искрообразующего механизма МЭК коэффициент запаса принят.

К = 1,5, для других К= 2. Если увеличение тока или напряжения невозможно, то допускается использование более агрессивных сред, воспламеняющие токи или напряжения которых в Краз меньше этих же параметров рабочей

смеси.

Практика использования искрообразующих механизмов II и III типа

показала низкую стабильность результатов и повышенную по сравнению с

механизмом I типа трудоемкость испытаний. Поэтому в новой редакции ГОСТ [7] рекомендовано использовать модифицированный искрообразующий механизм I типа для силы тока 3..10 А. В этом случае вольфрамовые проволочки должны иметь диаметр, увеличенный с 0,2 до 0,4 (±0,03) мм и длину, уменьшенную до 10,5 мм. Последнее служит для уменьшения износа кадмиевого диска.

Требование выдерживания коэффициента искробезопасности по току или напряжению испытываемой цепи строго выполняется только для цепей

без схем динамической искрозащиты, которые обеспечивают искробезопасность не только ограничением тока, напряжения, индуктивности и емкости, но и путем искусственного сокращения длительности разряда или ограничением изменения напряжения на контактах выключателя. Согласно [2] испытания на традиционном искрообразующем механизме (МЭК) в этом случае могут давать ложные результаты по таким причинам:

- повышение силы тока или напряжения в источнике питания осложнено тем, что невозможна модификация цепи в готовом изделии для обеспечения коэффициента безопасности 1,5;

- источник питания имеет ограниченные нагрузки компонентов в длительном режиме, что не позволяет обеспечить повышение тока;

- в ряде случаев изменения в схеме, обеспечивающие повышение тока (напряжения) могут изменять временные параметры цепей.

Другой способ обеспечения достаточного коэффициента искробезопасности состоит в применении активизированных взрывчатых смесей, имеющих агрессивность выше в заданное число раз (например, в 1,5 раза).

Унифицированный искрообразующий механизм

Рис. 2.10. Кинематическая схема унифицированного искрообразующего механизма:

Рис. 2.11. Кадмиевый диск

Кинематическая схема и конструкция элементов унифицированного искрообразующего механизма (I тип) показаны на рис 2.10 и рис. 2.11.
Искрообразующий механизм состоит из кадмиевого диска с двумя пазами, используемого в качестве первого электрода. В качестве второго электрода применяется 4 вольфрамовых проволоки диаметром 0,2 мм, закрепленные в держателе проволок. Длина проволок вне держателя составляет 11 мм. Расстояние кадмиевого диска от держателя проволок составляет 10 мм. Диск для крепления подвижных контактов должен иметь номинальное число оборотов 80 об/мин. Кадмиевый диск вращается в обратном направлении через зубчатую передачу в соотношении 50: 12.
Собственная емкость испытательной аппаратуры, измеренная на клеммах контактного устройства при разомкнутых контактах, не должна превышать 30 пф, а индуктивность при замкнутых контактах должна быть не более 3 мкГ.
Унифицированный искрообразующий механизм предназначен для испытания омических, индуктивных и емкостных цепей со следующими предельными параметрами (при номинальной частоте вращения):
ток через контакты - 2А;

· индуктивность - 1 Г;

· напряжение- 1000 В.