Взрыв при замыкании электрического контактора

Пусть на электростанции в диспетчерском помеще­нии размером 10X15X9 м с дверью площадью 2 м² проис­ходит замыкание электрического контактора силовой сети. При этом за время 0,01 с образуется электрическая дуга, мощность и продолжительность которой соответственно 50 МВт и 1 с.

Используя акустическую теорию, определим избыточное дав­ление во взрывной волне. Считая, что в дуге происходит объем­ное энерговыделение, определим максимальное статическое

пЛТ ^максимального статического давления после взрыва лроведем для случая плотно закрытой двери При этом для повышения давления справедливо соотношение

Отметим, что более строгий расчет может быть выполнен в предположении, что объем дуги мал по сравнению с объемом комнаты и что тепловыделение в дуге приводит к изэнтропнче- скому сжатию остающегося в комнате газа. Однако вследствие относительно малого повышения давления (—10%) проведен­ные выше расчеты могут считаться достаточно коррект­ными.

Для оценки скорости истечения воздуха через открытую дверь отметим, что если в замкнутом помещении скорость повы­шения давления составляет IO⁴ Па/с, то при открытой двери из описанного выше помещения должно вытекать 141 м³/с воз­духа. При площади дверн 2 м² скорость истечения составляет в этом случае 70,5 м/с.

Отметим, что можно было бы воспользоваться более слож­ным приемом для расчета давления и скорости истечения, ис­пользуя стандартную зависимость для квазистационарного исте­чения через отверстие прн известном перепаде давления. В этом случае пришлось бы вычислять скорость падения давления в комнате вследствие истечения через дверь и приравнивать ее скорости нарастания давления из-за тепловыделения в электри­ческой дуге. Но это тоже было бы лишь приближенное решение. Точное же решение находится с помощью дифференциального Уравнения для изменения давлення при наличии «источника» (дуга) и «стока» (дверь) давления.

Отметим также, что использованный здесь подход может быть применен как для расчета необходимой площади вентиля­ционных отверстий помещения, так и для того, чтобы решить, достаточно ли прочным является данное помещение для ава рийных нагрузок.

2.8.