Автореферат
Автореферати дисертацій arrow Гірнича справа arrow Вибухозахист рудникового електроустаткування з елементами, що нагріваються, (розвиток наукових основ і розробка)
Меню
Головна сторінка
Реклама
Автореферати дисертацій
Бібліотечна справа
Біологічні науки
Будівництво
Воєнна наука. Військова справа
Гірнича справа
Держава та право. Юридичні науки
Економіка. Економічні науки
Електроніка. Обчислювальна техніка
Енергетика
Загальні роботи по техніці
Загальнонаукове знання
Історія. Історичні науки
Культура. Наука. Освіта
Легка промисловість
Математика. Механіка
Медицина. Медичні науки
Мистецтво. Мистецтвознавство
Науки про землю
Політика. Політичні науки
Природничі науки в цілому
Релігія
Сільське та лісове господарство
Соціологія. Демографія
Технологія металів. Машинобудування
Транспорт
Фізика. Астрономія
Філологічні науки
Філософські науки. Психологія
Хімічна технологія. Харчове виробництво
Хімічні науки
Художня література
Реклама


Вибухозахист рудникового електроустаткування з елементами, що нагріваються, (розвиток наукових основ і розробка)

Анотації 

Іохельсон З.М. Вибухозахист рудникового електроустаткування з елементами, що нагріваються, (розвиток наукових основ і розробка). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за фахом 05.26.01 – "Охорона праці". – Державний Макіївський науково-дослідний інститут з безпеки робіт у гірничій промисловості, Макіївка, 2004.

   У дисертації вперше розв’язано науково-технічну проблему в області вибухозахисту рудникового електроустаткування та безпеки робіт у шахтах, яка має важливе значення для вугільної промисловості України і полягає в забезпеченні безпеки робіт у вугільних шахтах під час застосування рудникового електроустаткування з елементами, що нагріваються, без вибухонепроникних оболонок, ускладнення, збільшення його габаритів і ваги, з можливістю створювати це устаткування з особливовибухобезпечним рівнем вибухозахисту.
   Усе різноманіття елементів, що нагріваються, реалізоване в рудниковому електроустаткуванні, за здатністю окиснюватися запропоновано вперше розділити на три групи: неокиснювані (які включають практично неокиснювані), такі, що повільно окиснюються й перегоряють, а також такі, що швидко окиснюються та перегоряють.
   На підставі логіко-математичного й експериментального методів з урахуванням теплової теорії горіння та вибухів установлено залежності, які пов'язують безпечні температури розглянутих елементів з їх геометричними розмірами, здатністю окиснюватися, умовами масообміну; іскробезпечні параметри різних електричних кол з температурами іскротвірних електродів. Досліджено й ураховано вплив умов експлуатації елементів, які нагріваються, у шахтах на безпечні властивості цих елементів.
   Без застосування вибухонепроникних оболонок, вибухозахист рудникового електроустаткування з розглянутими елементами досягнуто за допомогою спеціального виду для будь-якого рівня вибухозахисту цього устаткування. Унаслідок впровадження результатів дисертаційної роботи у вугільній промисловості України досягнутий соціальний народно-господарський ефект.
   Ключові слова: елементи, що нагріваються, рудникове електроустаткування, вибухозахист, температура поверхні, електричні іскри, умови експлуатації, спеціальний вид вибухозахисту, соціальний народно-господарський ефект.

Иохельсон З.М. Взрывозащита рудничного электрооборудования с нагревающимися элементами (развитие научных основ и разработка). – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.26.01 – "Охрана труда". – Государственный Макеевский научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности, Макеевка, 2004.

   В диссертации впервые решена научно-техническая проблема в области взрывозащиты рудничного электрооборудования и безопасности работ в шахтах, имеющая важное значение для угольной промышленности Украины, заключающаяся в обеспечении безопасности работ в угольных шахтах при применении рудничного электрооборудования с нагревающимися элементами без взрывонепроницаемых оболочек, усложнения, увеличения его габаритов и веса, с возможностью создавать это оборудование с особовзрывобезопасным уровнем взрывозащиты. При этом исследованы и учтены оптимальные условия воспламенения и предотвращения воспламенения метана поверхностями неокисляющихся, медленно и быстро окисляющихся и перегораемых рассматриваемых элементов в нормальных и аварийных их режимах работы, закономерности воспламенения метана электрическими искрами, возникающими при разрушении нагревающихся элементов в различных электрических цепях рудничного электрооборудования, специфические условия эксплуатации указанных элементов, в результате чего обоснованы технические требования к взрывозащите рудничного электрооборудования с рассматриваемыми элементами, основы проектирования ее и методы испытаний, широко реализованные различными организациями при разработке взрывозащищенного рудничного электрооборудования с нагревающимися элементами.
   В работе установлено, что основным классификационным признаком рассматриваемых элементов является их способность окисляться, в связи с чем все нагревающиеся элементы рудничного электрооборудования предложено разделить на три группы: неокисляющиеся (включающие практически неокисляющиеся), медленно окисляющиеся и перегораемые, быстро окисляющиеся и перегораемые.
   На основании логико-математического и экспериментального методов с учетом тепловой теории горения и взрывов установлены взаимосвязи безопасных температур поверхностей неокисляющихся нагревающихся элементов с их геометрическими размерами и электрическими параметрами, установлена степень влияния на безопасные свойства нагревающихся элементов совместной их работы в одном корпусе рудничного электрооборудования и нагрева этого корпуса.
   Исследования показали, что применяемые в настоящее время в рудничных люминесцентных светильниках устройства автоматического защитного отключения не обеспечивают взрывозащиту электродов за регламентируемое действующими нормативными документами короткое время срабатывания 4 мс. Взрывозащита рудничного электрооборудования окисляющимися нагревающимися элементами в части воспламенения метана их нагретыми поверхностями может быть обеспечена для любого уровня взрывозащиты рудничного электрооборудования ограничением температур в продолжительном режиме работы указанных элементов из меди температурой 300°С, никеля – 450°С, молибдена и вольфрама – 500°С и ограничением температур в кратковременном режиме работы нагревающихся элементов из меди, никеля и вольфрама температурой 1000°С, молибдена – 900°С при условии снижения температур этих элементов в кратковременном режиме работы до указанных безопасных температур продолжительного режима работы.
   Впервые разработаны принципы создания искробезопасных плавких предохранителей посредством обеспечения безопасных температур и искробезопасных токов при расплавлении плавких вставок предохранителей, обоснован принцип взрывозащиты рудничного электрооборудования с нагревающимися элементами посредством изменения в их зоне тепломассообмена. Установлены взаимосвязи воспламеняющих (искробезопасных) параметров для характерных электрических цепей, в которых эксплуатируются рассматриваемые элементы, с температурой искрообразующих электродов. Доказано, что искробезопасность нагревающихся элементов рудничного электрооборудования не может быть обеспечена, если их температура равна или превышает значение минимальной температуры горения метана 1880 °С.
   Обосновано, что безопасные параметры рассматриваемых нагревающихся элементов должны обеспечиваться при максимальной ЭДС автономных источников питания или при увеличенном на 20% номинальном напряжении шахтной участковой сети, питающей устройства и аппараты с указанными элементами. Необходимые уровни напряжений на нагревающихся элементах должны обеспечиваться посредством ограничителей или стабилизаторов напряжений, которые при любых повреждениях в них должны отключать нагревающиеся элементы от питающей сети.
   Безопасная температура на поверхности нагревающихся элементов в части воспламенения угольной пыли не должна превышать 150°С, а безопасная длительность воздействия на угольную пыль температур поверхностей рассматриваемых элементов вплоть до 1000 °С не должна превышать 1,4 с или определяться по установленной в работе зависимости от температуры поверхности нагревающихся элементов.
   Без применения взрывонепроницаемых оболочек взрывозащита рудничного электрооборудования с нагревающимися элементами достигается посредством специального вида для любого уровня взрывозащиты рудничного электрооборудования. Указанный специальный вид обеспечивается ограничением температур нагревающихся элементов безопасными величинами или изменением тепломассообмена в зоне нагревающихся элементов, токов –искробезопасными значениями с учетом температур нагрева указанных элементов и исключением засыпки рассматриваемых элементов угольной пылью. В работе даны нормы по механической прочности нагревающихся элементов и устройств, защищающих эти элементы от засыпки угольной пылью.
   В итоге внедрения результатов диссертационной работы в угольной промышленности Украины достигнут социальный народно-хозяйственный эффект.
   Ключевые слова: нагревающиеся элементы, рудничное электрооборудование, взрывозащита, температура поверхности, электрические искры, напряжение, угольная пыль, специальный вид взрывозащиты, социальный народно-хозяйственный эффект.

Iokhelson Z. Explosion protection of mine electrical equipment with heating elements (scientific elaboration and development)

A thesis for D.S. (Eng.) degree, profession 05.26.01 “Labor protection”. – State Makeyevka Safety in Mines Research Institute, Makeyevka, 2004.

   The thesis shows the pioneer solution of a scientific and technological problem in the field of explosion protection of mine electrical equipment and work safety in mines, which is important in the coal industry of Ukraine and consisting in providing work safety in coal mines when using mine electrical equipment with heating elements without explosion-proof enclosures, sophistication and size/weight increase, with a possibility to produce this equipment with a special level of explosion protection.
   It is proposed to divide the variety of heating elements, which are used in mine electrical equipment and have different oxidation characteristics, into three groups: a) not oxidable (including practically not oxidable), b) slowly oxidable and blown, and c) fast oxidable and blown.
   On the basis of logic-mathematical and experimental methods taking into account the thermal theory of combustion and explosion, dependences are determined between safe temperatures of the elements in consideration and their dimensions, oxidation characteristic, mass transfer conditions, and also between intrinsic safety parameters of various electric circuits and temperatures of sparking electrodes. Influence of operational conditions of heating elements in mines on safe characteristics of these elements was analyzed and taken into account.
   Explosion protection of mine electrical equipment with heating elements is achieved without using explosion-proof enclosures, by special means for any level of explosion protection of this equipment. Introducing the thesis results in the coal industry of Ukraine has led to social achievements in national economy.
   Key words: heating elements, mine electrical equipment, explosion protection, surface temperature, electric sparks, operational conditions, special kind of protection, social achievements in national economy.

Скачати автореферат дисертації безкоштовно (повна версія)
Вибухозахист рудникового електроустаткування з елементами, що нагріваються, (розвиток наукових основ і розробка)

 
< Попередня   Наступна >

Всі права на опубліковані матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення.

Автореферати українських дисертацій. Скачай безкоштовно!