ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 139
Скачиваний: 4
допустимого сопротивления исходят из предположения, что во взрывпоп сети находятся наиболее чувствительный в партии ЭД, облада ющий наименьшим для партии временем передачи, и наименее
чувствительный |
ЭД |
с импульсом воспламенения З А 2 - м с . В дей |
ствительности |
же |
импульс воспламенения наименее чувствитель |
ных ЭД обычно не превышает 1,2 А2 -мс (см. табл.10). Невелика также вероятность того, что во взрываемой группе окажутся наибо лее п наименее чувствительные ЭД, а наиболее чувствительный ЭД обладает наименьшим временем передачи.
Способность взрывной сети принять необходимый импульс тока
.следует проверять и в слз'чае применения ЭД с замедлением — мо стик накаливания часто разрушается газами, возникающими при горении воспламенительного состава ЭВ, т. е. до взрыва ЭД с за медлением. Разрыв цепи до взрыва ЭД произойдет и при расплавле нии мостика током. В обоих случаях время сохранения целост ности цепи будет таким же, как и при использовании ЭД мгновенного действия.
При окончательном выборе емкости конденсатора-накопителя следует учитывать следующее. Если необходимой емкости нет в стан дартизованной шкале конденсаторов, ее можно обеспечить путем параллельного, последовательного или смешанного соединения кон денсаторов с номинальными емкостями, которые могут отличаться от фактической. При этом отклонение может быть тем больше, чем выше класс точности конденсатора. Наибольшее распространение имеют конденсаторы 2-го класса точности, для которых отклонение от номинала может достигать ± 1 0 % . Поэтому конденсаторы для взрывных приборов следует подбирать с возможно малым отклоне нием емкости и во всяком случае с плюсовым.
Емкость конденсатора |
зависит от температуры. Кроме |
того, |
|
со временем она уменьшается. Понижение температуры с |
+20 до |
||
—40° С приводит к уменьшению емкости металлобумажных |
конден |
||
саторов примерно на 5%. |
По истечении двух-трех лет емкость |
сни |
|
жается на 1,5—2,5%. При быстротечном разряде конденсатора |
через |
некоторое время в нем вновь появляется некоторый (остаточный) заряд. При разряде конденсатора в течение нескольких миллисе кунд остаточный заряд может составлять около 3% от первоначаль ного, что равносильно уменьшению его емкости на ту же величин у.
Таким образом, при неблагоприятных условиях емкость конден сатора-накопителя от причин, указанных в последнем абзаце, может уменьшиться на 10%. Поэтому емкость, определенную по формуле (11.19), рекомендуется повышать па 10%. В свою очередь, при расчете тока, импульса тока и времени их протекания в формулы следует подставлять рабочую емкость конденсатора, которую можно считать на 10% ниже номинальной.
П р о в е р к а |
б е з о т к а з н о с т и |
в о с п л а м е н е н и я |
|||
ЭВ п р и п о м о щ и |
к о н д е н с а т о р н ы х |
в з р ы в и ы х |
|||
п р и б о р о в |
и м а ш и н о к с м и л л и с е к у н д и ы и з а |
||||
м ы к а т е л е |
м |
должна |
показать, что взрывная |
сеть с номииаль- |
82
ньш сопротивлением за время t3, в течение которого мпллнсекупдный замыкатель подключает к ней конденсатор-накопитель, успеет получить импульс тока, достаточный для воспламенения наименее чувствительного ЭД. Для этого следует убедиться в том, что
^в. max ^ t3. |
(11.31) |
Подставив в это выражение значение tn гаах из уравнения (11.25), получим формулу для дополнительной проверки безотказности взрывания при помощи прибора с мнллисекундным замыкателем
|
•In |
I |
|
1 |
\ |
(11.32) |
|
|
2Л п. т а х ^ п о м |
|
|||
|
|
|
|
cm |
j |
|
где Rlim, |
— номинальное сопротивление |
взрывной |
сети, Ом; С — |
|||
рабочая емкость конденсатора-накопителя, Ф; t3 |
— длительность |
|||||
подключения конденсатора к взрывпой сети, с. |
|
|||||
Если левая часть выражения (11.32) окажется больше правой, |
||||||
это укажет на то, что взрывная |
сеть будет отключена раньше, чем |
|||||
она получит импульс тока Кв |
|
т а х . |
В этом случае следует уменьшить |
|||
сопротивление сети, что вызовет |
более интенсивный разряд конден |
|||||
сатора, а следовательно, и уменьшение tB |
m a x . Величину, до которой |
|||||
должно |
быть снижено сопротивление, взрывной сети, можно найти, |
решив уравнение (11.32) относительно /?н о м графически или методом пробных подстановок постепенно уменьшаемых значений R.
Если требуется проверить, успеет ли взрывной прибор с мнлли секундным замыкателем послать в сеть заданный импульс тока Кззд, превышающий Кв т а х , в выражение (11.32) вместо последнего должно быть подставлено значение Кзза.
Пример 10. Взрывной прибор, указанный в примере 4. снабжен мнлли секундным замыкателем с минимальным временем срабатывания 2 мс. Прове рить, успеет ли этот прпбор раньше срабатывания замыкателя послать во взрыв ную сеть (с номинальным сопротивлением 320 Ом) нмпульс тока 3 А- • мс.
Р е ш е н и е . 1. По формуле (11.32) имеем
\ |
9 • Ю"6 • 6002 / |
Так как выражение (11.32) удовлетворяется, прибор до срабатывания замы кателя успеет послать во взрывную сеть заданный импульс тока.
О п р е д е л е н и е п а р а м е т р о в к о н д е н с а т о р -
н ы х |
в з р ы в н ы х п р и б о р о в и м «а ш и н о к с ш у и т и- |
р у ю |
щ и м р е з и с т о р о м (емкости конденсатора-накопителя, |
напряжения, до которого он должен быть заряжен, сопротивлеиия шунтирующего резистора) производится следующим образом.
Исходным является предельно допустимое сопротивление взрыв ной сети и время полного разряда конденсатора. Емкость конденса тора-накопителя обычно принимают равной от 2 до 10 мкФ.
6* |
83 |
Сопротивление шунтирующего резистора определяется в соот ветствии с выражением (11.10)
где t — время полного разряда конденсатора при отключенной взрыв
ной сети, с; С„ — рабочая |
емкость конденсатора-накопителя, |
Ф. |
||
Напряжение, до которого |
должен быть заряжен |
конденсатор-на |
||
копитель, определяется |
из выражения (11.21) после |
замены / м д |
на |
|
Л . . д 2 1 > ^ n . max н а ^ з а д г £ 1 1 |
R и а ^ э ' - |
|
|
С п
где А"з а д — импульс тока, который должен давать прибор в после довательную взрывную сеть, А2 -мс; Z; — коэффициент пересчета тока; Нэ — эквивалентное сопротивление параллельной цепи, со стоящей из шунтирующего резистора и взрывной сети, Ом.
Коэффициент пересчета показывает, во сколько раз разрядный ток конденсатора должен быть больше тока, поступающего во взрыв ную сеть. Он определяется по формуле
|
д ш + д в , с > |
( П 3 5 ) |
|
|
-П ш |
|
|
где i?B с — сопротивление |
взрывной |
сети, Ом. |
формуле |
Эквивалентное сопротивление находится по |
|||
Д э = |
/ ш Д ° - с |
, Ом. |
(Н.36) |
После определения величин Вш, Еэ и UK следует проверить, ус пеет лн взрывная сеть до разрыва в ней цепи получить пеобходимый импульс тока, для чего используется полученное из (11.26) выраже ние
где |
Кзал — наибольший импульс тока, который должен пройти |
во |
взрывную сеть, А 2 - с . |
|
Если в выражении (11.37) его левая часть окажется больше пра |
вой, следует несколько увеличить напряжение UK и снова проверить его по этому выражению, и так до тех пор, пока оно не будет удовле творено.
Пример 11. Определить сопротивление шунтирующего резистора и напря жение, до которого должен быть заряжен конденсатор-накопитель взрывного прибора, предназначенного для воспламенения ста последовательно соединенных ЭД. Номинальное сопротивление взрывной сети 320 Ом. Параметры прибора должны быть приведены к нскробезопаспым ие более чем за 4 мс. Взрывная сеть до разрыва в ней цепи должна получить импульс тока ие менее 3 А2 • мс.
84
Р е ш е н и е . 1. Выбираем кондепсатор с номинальной емкостью 10 мкФ; рабочая емкость этого конденсатора может быть принята равной 9 мкФ..
2.Сопротивление шунтирующего резистора по формуле (11.33)
3.Коэффициент пересчета тока по формуле (11.35)
„ |
193,4 + 320 |
. . . |
Z i = |
193,4 |
^ 2 - 6 5 " |
4. Эквивалентное сопротивление по формуле (11.36)
. 193,4-320
Л э = 193,4 + 320 = 1 2 0 ' f i O M -
5. Напряжение, до которого должен быть заряжен конденсатор по фор муле (11.34),
г т |
1/1,02 . 2,652-9-Ю- 6 |
-120.62+ 2-3,0-Ю-3 -2,652 -120,6 |
„,„_ |
U v - у |
|
=816В. |
6. Проверяется способность взрывной сети получить необходимый импульс тока по выражению (11.37)
120.6 • 9 • 10-« ь // 81622 •• 99••10Ю-6-6 —2,0 • 739 • Ю10"-з3 .•2,652 ••120,66 \'
I 8162 • 9 • 10-в — 2 • 3,0 • 10-з . 2,652 • 120.6 / —
= 0,89 - 10-з > 0,6-Ю-з.
Так как в выражении (11.37) его левая часть оказалась больше правой, взрывная сеть с сопротивлением 320 Ом не успеет получить импульс тока 3 А2 •
• мс. Для выполнения этого требования напряжение, до которого заряжается конденсатор, должно быть повышено до 880 В, прп этом левая часть выраже ния (11.37) будет равна 0,6 10" з с .
Принцип действия конденсаторных взрывных приборов с по стоянной величиной импульса тока. В шахтах, опасных по газу
И Л И пыли, рекомендуется применять взрывные приборы, дающиепостоянный импульс тока, т. е. импульс, величина которого не за висит от сопротивления взрывной сети. Такими свойствами могут обладать конденсаторные приборы с преобразователями напряже ния, имеющие специальные электронные устройства для стабили зации величины импульса тока.
Величина импульса тока, который конденсаторный взрывной прибор может послать во взрывную сеть, определяется из выражения
|
|
Я = .!££!!_, А 8 - с, |
(11.38) |
где |
U — напряжение, |
до которого заряжается конденсатор, В; |
|
i?p ц |
— сопротивление |
цепи, на которую |
разряжается конденса |
тор, Ом. |
|
|
85
Сопротивление разрядной цепи равно сопротивлению взрывной сети, а если последовательно с ней включено добавочное сопроти вление RA, то сумме i?n с -{- Д д . При сопротивлении разрядной цепи, равной предельно допустимому сопротивлению взрывной сети, пм пульс тока должен иметь определенное значение, которое согласно требованиям на приборы взрывания должно быть равно З А 2 - м с . У взрывных приборов с постоянной величиной импульса тока такой импульс должен быть при любом сопротивлении взрывной сети, вплоть до предельно допустимого. Это может быть достигнуто соответству ющим понижением напряжения £/з а р при уменьшении сопротивле ния взрывной сети; увеличением добавочного сопротивления, вклю ченного последовательно с взрывной сетью при уменьшении ее со противления.
В первом случае во взрывном приборе предусматривается спе циальное электронное устройство, связанное со взрывной сетью, которое, воздействуя па электронный генератор зарядного устрой ства, регулирует напряжение £/з а р в соответствии с сопротивлением сети. При этом напряжение регулируется так, чтобы импульс тока К оставался неизменным.
Во втором случае во взрывном приборе предусматривается изме рительный мост, одним плечом которого является взрывная сеть и по
следовательно включенное с ним регулируемое сопротивление |
Rp. |
Перед взрыванием мост уравновешивается изменением RA. |
При |
этом равновесие моста наступает при RB с + Л д = Rnp. |
|
Пока мост не уравновешен специальное электронное устройство срывает генерацию в электронном генераторе зарядного устройства, и оно напряжения не дает. После уравновешивания моста срыв генерации прекращается, и зарядное устройство заряжает конден сатор-накопитель при постоянном напряжении. Таким образом, конденсатор-накопитель заряжается только, если Л р ц = Л п р , вслед ствие чего пмпульс тока, посылаемый в сеть прп взрывании, будет равен заданной и пе будет зависеть от сопротивления взрывной сети вплоть до ее предельно допустимого.
Конденсаторные взрывные приборы, изготовляемые в СССР
Первый конденсаторный взрывной прибор (ПМК-100) был создан в СССР. Он был разработан автором этой книги в 1941 г. для удо влетворения нужд фронта [2]. По старой терминологии прибор на зывался подрывной машинкой конденсаторной.
В настоящее время наша промышленность выпускает конденсатор ные взрывные приборы КВП-1/100м, ПИВ-ЮОм и СВМ-2.
Конденсаторные взрывные приборы КВП-1/100м (рис. 40) вы пускают в рудничном взрывобезопасном исполнении (РВ) для ис пользования в шахтах, опасных по газу или пыли. Эти приборы «монтированы в прочном пластмассовом корпусе и рассчитаны для работы при температуре окружающей среды от —15 до +35° С при
86