| Zugriffsnummer | 39706 |
| Dokumenttyp | Zeitschriftenartikel |
| Sprache | Deutsch |
| Titel | Methoden der Temperaturmessung von elektrischen Entladungen bei Kontakt-Öffnungsvorgängen in zündfähigen Gasen |
| Autor(in); Institution |
Uber, Carsten; 3.6, Explosionsgeschützte Sensorik und Messtechnik, PTB-Braunschweig
Shekhar, Rajiv; 3.6, Explosionsgeschützte Sensorik und Messtechnik, PTB-Braunschweig
Essmann, Stefan; 3.5, Explosionsschutz in der Energietechnik, PTB-Braunschweig
Gerlach, Udo; 3.6, Explosionsgeschützte Sensorik und Messtechnik, PTB-Braunschweig
Augustin, Silke; Technische Universität, Ilmenau, GERMANY
Fröhlich, Thomas; Technische Universität, Ilmenau, GERMANY
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| Quelle/Jahr | Technisches Messen: 85 (2017), 1, 9 S. |
| ISSN | 0340-837X (PRINT) ; 2196-7113 (ONLINE) |
| DOI | |
| Verlag | Berlin: de Gruyter |
| Freie Schlagworte | elektrische Entladungen ; komplexe Zündvorgänge ; Funkenprüfgerät ; Temperaturmessung ; Explosionsschutz |
| Zusammenfassung | Für elektrische Entladungen, die bei niedrigen Spannungen von 20–40 V und Strömen von 40–100 mA nach der Öffnung eines elektrischen Kontaktes in explosiven Atmosphären auftreten, wurden erste spektroskopische Untersuchungen hinsichtlich der dabei entstehenden Temperatur durchgeführt. Diese Metalldampf-Entladungen, die ähnlich dem „kurzen Bogen“ (short arc) sind, werden im international standardisierten Funkenprüfgerät gemäß IEC 60079-11 erzeugt, um die Eignung elektrischer Komponenten in explosionsgeschützten Bereichen zu beurteilen. Die Temperatur ist bei diesen komplexen Zündvorgängen, die im Funkenprüfgerät auftreten, ein Schlüsselparameter. Einerseits ist die Temperatur der Kontaktmaterialien für die Beurteilung der zwingend erforderlichen Vorprozesse vor der Hauptentladung relevant, andererseits kann die Wirkung der Entladung durch die Elektronen-, Ionen und Gastemperatur charakterisiert werden. Dieser Artikel beschreibt den aktuellen Stand zur Temperaturmessung dieser elektrischen Entladungen, einschließlich der Herausforderungen, die dem genaueren Verständnis dieser Entladungsvorgänge und des thermochemischen Zündprozesses dienen sollen. Für Entladungen mit 30 V und 100 mA unter den genannten Rahmenbedingungen wurden Anregungstemperaturen im Bereich von 3500–5000 K gemessen und berechnet. Electrical discharges generated by low voltages of 20 to 40 V and currents of 40 to 100 mA and occurring between opening electrical contacts in an explosive atmosphere, were investigated by spectroscopy to determine the resulting temperature. These metal-vapor discharges, which are similar to the “short arc”, are generated in the internationally standardized spark-testing device according to IEC 60079-11, in order to assess the suitability of electrical components in explosive areas. The temperature is a key parameter of these complex processes in the spark test apparatus. On the one hand, the temperature of the contact materials is relevant for the understanding of the necessary preliminary processes before the main discharge. On the other hand the effect of the discharge can be characterized by the electron-, ion- and gas-temperature. This article describes the current state of the temperature measurement of these electrical discharges, including the challenges in gaining a deeper understanding of these discharge processes and the thermochemical ignition process. For discharges with 30 V and 100 mA and under the specified conditions, excitation temperatures in the range of 3500–5000 K were measured and calculated. |
Zitierung
Uber, C., Shekhar, R., Essmann, S., Gerlach, U., Augustin, S., & Fröhlich, T. (2017). Methoden der Temperaturmessung von elektrischen Entladungen bei Kontakt-Öffnungsvorgängen in zündfähigen Gasen. Technisches Messen, 85(1), 9 S. https://doi.org/10.1515/teme-2017-0082