长春检测防爆人机界面产品

你必须了解的防爆基础知识1.1防爆概念1.1.1爆炸必须具备的三个条件：（1）爆炸性物质（ flammable air flammable dust）：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。（气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒长春防爆人机界面精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等）（2）空气或氧气（ air oxygen）。（3）点燃源（ source of ignition）：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。易爆物质：很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质；化学工业中，约有 80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。氧气：空气中的氧气是无处不在的。点燃源：在生产过程中大量使用电气仪表，各种磨擦的电火花、机械磨损火花静电火花、高温等不可避免，尤其当仪表、电气发生故障时。客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了。1.1.2防爆：防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑，限制了其中的一个必要条件，就限制了爆炸的产生。在工业过程中，通常从下述三个方面着手对易燃易爆场合进行处理（1）预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性；（2）不用或尽量少用易产生电火花的电所元件；（3）采取充氮气之类的方法维持惰性状态。 1.2危险区域的等级分类危险场所区域的含义，是对该地区实际存在危险可能性的量度，由此规定其可适用的防爆型式。1.2.1国际电工委员会 /欧洲电工委员会划分的危险区域的等级分类 0区（Zone 0）：易爆气体始终或长时间存在；连续地存在危险性大防爆人机界面产品于 1000小时 /每年的区域； 1区（Zone 1）：易燃气体在仪表的正当工作过程中有可能发生或存在；断续地存在危险性 10~1000小时/每年的区域； 2区（Zone 2）：一般情形下，防爆人机界面产品不存在易燃气体且即使偶尔发生，基存在时间亦很短；事故状态下存在的危险性 0.1~10小时/每年的区域；中国划分的有效区域和以上相同

本安与非本安的隔离，其典型电路例如采用光耦隔离的通讯电路⑨；2）实现了能量分散，各个模块可以采用单独的本安电源供长春防爆人机界面电，易于本安实现；3）各功能模块内的储能元件进行本安评定时以单独考核或按有保护器件的情况进行考核，避免了为实现本安性能而降低产品稳定性的问题；4）降低了传感器接口的本安参数，有利于外部电缆长度的选择。1. 1. 2 低功耗设计低功耗是硬件计追求的一项技术指标，与本安电路限能思想是一致的。本控制器主电路采用3.3V供电；主控芯采用低功耗微控制器；显示电路采用动态扫描驱动；温度检测采用PT100；电流和漏电流检测电路采用微型互感器，采集到的信号通过低功防爆人机界面产品耗运放放大；采用模拟开关选通的方法，实现全部模拟信号采集共用一片18位采样精度的低功耗AD芯片；参数设置及信息查询采用低功耗蓝牙模块和轻触按键。通过防爆人机界面产品上述设计需要本安限能的电路总耗电不超过110mA，对于本安实现及元器件选型非常有利。

1、适用范围：16A、1140V、1000W，Gb、Mb。电子电路、传感器、熔断器、本安设备、关联设备防爆。2、定义：电气设备防爆型式的长春防爆人机界面一种，将能点燃爆炸性气体的部件固定在适当位置上，且完全埋在填充材料中，以防点燃外部爆炸性环境。注：不能阻止爆炸性气体进入，但填充材料空隙小，火焰被熄灭。3、结构要求：3.1分密封和可以打开维修两种，均要进行标志。3.2防护要求：至少IP54，可降至IP43（加X）。如若IP55以上且不是气密型，须加呼吸装置。Ex元件一般可不做要求。3.3填充材料：石英或固体玻璃颗粒。公称孔径1mm/500μm的筛网,可要求制造商提供工艺文件（技术要求、尺寸范围、填充方法）。4、填充材料内的距离：见表1（5mm/1.5mm）、表2。对于表1的理解：一般电压取值1.1工作电压（故障条件）；箱体间没有相邻的间隙时可用缩小距离。对于图一的理解：如果壳壁是金属的，可以选择缩小距离（无间隙）。 如果壳壁是非金属的，则无缩小距离说法，但要减去壁厚。4、电容要求：正常运行时总贮存能量不超过20J。5、电池要求：应选择气密电池（不释放气体），并且符合GB3836.3、25Ah规定，否则应有呼吸装置与周围环境进行气体交换。或应选择容量不大于1.5Ah的电池。6、过载条件下的温度限制：过载条件由制造商产品标准的规定，距壳体壁5mm（如有缩短则按缩短距离）的填充材料的温度不超组别。注：通常认为仅用一个熔断器限制温度较困难，要加内部热保护装置。7、故障条件下的温度限制：7.1.1 电源由熔断器保护：其额定电流不超过正常电流的1.7倍，否则应考虑过电压或过电流故障条件。如熔断器不是一体，则加X/U。7.1.2不必考虑的故障：与本安相似，不再复述。7.1.3限制温度的保护装置：内部、外部、电的或热的保护装置都可以达到限制温度的目的，保护装置不是自动复位。7.1.4电源预期短路电流：Ue不超过250VAC，产品适用于预期短路电流1500A的电源系统。（熔断器的分断能力应不小于此值）对于高于1500A时需用限流装置如电阻器，其要求同本安要求。如果不能提供加X。8、型式试验：8.1高温度的测定：5mm过载温度：依据1.7Ie或熔断器能承受的电流。故障温度:任何元件短路、断路、印制线路的故障，以不使熔断器立即熔断的任何故障。8.2对于箱体也是外壳时（GB3836.1）：耐热试验、耐寒试验、冲击试验、跌落试验、防护试验（在压力试验后）。Ex元件不适用。8.3箱体压力试验：50kPa、10s。任何尺寸不超过0.5mm变形。特例1：没有密封箱体，防爆人机界面产品内装不是可靠的电容器，且填充体积小于8倍熔断器体积——1.5MPa 10s。特例2：采用缩小距离则用压，不应有水滴8.4填充材料的介电强度试验：专门防爆人机界面产品工装-两电极间距10mm，厚10mm23℃,45%-55%RH，1000v直流，泄露电流不超过106A。

软件设计本控制器在设计过程中充分考虑了软硬件的结合，软件功能简述如下 PT100温度检测采用查表法，实际测量精度达到±1℃长春防爆人机界面温度控制除采用ON/OFF控制外，还可选择比例算法和PID算法；3）通过测量电流和漏电流，实现了伴热带断路、漏电的检测功能；4）通过软件实现伴热带标准中的失效保护功能：即PT100故障或伴热带回路异常时停止伴热回路输出；5）采用标准modubs通讯协议，与上位机进行数据传输软件流程图见图电子限压、限流方案只适用于ib以下等级的产品，对于ia等级只能使用类似图3的线性电路2）危险测出现危险电压后，本电路自动关断输出电路，当故障消失后可自行恢复供电。根据功能需要也可以设计成锁定方式3）电子限压、限流电路因存在瞬态效应，相对于线性电路，相同电压下其允许电流大致按5倍的安全系数核算，但最终以火花试验为准4）本安电源考核时防爆人机界面产品需要施加最不利的计数故障即输出端完全短路的情况，因此电子限压、限流电路中的开关管在故障情况防爆人机界面产品下消耗的功率远大于正常工作时的功率，需要设计者选型时注意。

在正常运行时，爆炸性环境中可能出现气体、蒸气或薄雾形式的爆炸性混合物，如果出现也是偶尔发生并且短时间存在的场所。通常长春防爆人机界面情况下，“短时间”是指持续时间不多于2小时。如：油罐口直径1米外区域防爆形式“d”---隔爆型：就是能承受内部爆炸性气体混合物的爆炸压力，并阻止内部的爆炸向外壳周围爆炸性混合物传播的外壳电气设备；分IIA IIB IIC三个级别，代表产品：防爆配电箱。“e”—增安型：在正常运行条件下不会产生电弧，火花或可能点燃爆炸性混合物的高温，结构上采取措施提高安全裕度，以避免在正常和认可的过载条件下出现电弧，火花或高温电气设备；代表产品：防爆接线箱。“P”—正压型：采用介质隔离点燃源的防爆措施。即：把用户所用的电器元件安装在一个充满正压洁净气体的柜体内，使外部环境中易燃易爆的混合性气体无法接触到电器元件在正常工作时所产生的电火花或危险温度，从而达到电器防爆的目的；代表产品：防爆正压柜与正压型防爆分析小屋（防爆站房）。“i”—本安型：设备内部的电路在规定的条件下，正常工作或规定的故障状态下产生的电火花和热效应均不能点燃爆炸性混合物，主要为矿用井下防爆电气。“O”—充油型：将能点燃爆炸性气体的被固定导电部件完全埋入填充材料中，以防止点燃外部爆炸性境，代表产品：变压器，已取消“m”—浇封型：将可能点燃爆炸性混合物的部分浇封在混合物中，使他不能点燃周围的爆炸性气体，代表产品：浇封型电磁阀等一些电子元件。“n”—无防爆人机界面产品火花型：电器设备不能点燃周围的爆炸性气体（在正常防爆人机界面产品的工作条件下和在确定的非正常工作条件下），代表产品：无火花防爆插销。“q”—充砂型：将能点燃爆炸性气体的被固定导电部件完全埋入填充材料中，以防止点燃外部爆炸性气体环境。