
本部分以实例的方式给出本安电路关键元器件的核算方法1.1.3.1 熔断器、可靠电阻、稳压管组成的本安电源的核算方法图2中本安电江苏本安设计源为熔断器、可靠电阻、稳压管组成的二极管安全栅电路,见图3图3二极管安全栅电路类似电路在本安电路中被广泛应用,其原理本文不做重复论述,下面给出较少论述的稳压二极管和熔断器的设计验证方法:㈠ 稳压二极管的验算本安电路中稳压管的结温不允许超出手册给出的数值范围;施加在稳压管上的实际功率不允许超过稳压管许用功率的2/3本电路中熔断器F1选用的是力特保险丝3720080,额定电流In=0.08A;稳压二极管Z1、Z2选用的是EIC公司的SMBJ5339B,稳压值Vz=5.6V,标称功率为5W,结温范围Tj=-65℃~150℃,RθJA= 90K/W(结到空气的热阻),RθJL=25K/W(结到引脚的热阻)。本电路中稳压管上实际消耗最大功率:PZ = 1.7*In*Vz*1.05 = 1.7*0.08*5.6*1.05 ≈ 0. 8W ①按GB3836.4取1.5倍安全余量:Pz = 1.5*0. 8=1.2W按上述数据似乎选取标称功率为1.5W的稳压管即能满足要求,但事实是查各种稳压管数据手册可本安设计产品知,稳压管的标称功率一般指其引脚温度为25℃时的允许值,随着稳压管温升的增高其许用功率呈现较本安设计产品大斜率的衰减(见下文的图4)。

需要注意的是公式⑤中的TLA系根据手册给出的数据的理论计算值,实际电路中由于焊盘、焊点、大面积铺地等因素,实测值一般会小于理论江苏本安设计计算值,当用理论计算所得结果不能满足要求同时差值较小时,可以用实测值代替计算值。计算如下首先需要获得引脚到空气的热阻值RθLA,在实际电路的二极管上施加一个功率,本处取P=1.5W,待其温升稳定后,在环境温度下(本例中TA=26℃),测得其引脚上的温度TL=99.3℃,则RθLA = (TL - TA) / P = (99.3-26)/1.5 ≈ 49K/W ⑦引脚到空气的温升:TLA = Pz * RθLA = 0.8*49 = 39.2℃引脚上的温度:T L= 39.2+50 = 89.2℃≈90℃按图4查其功率允许值约为2.2W(实线),大于理论计算的1.8W总结以上计算说明:1)简单地采用稳压管标称功率这个本安设计产品数据来核算本安电路,其本安性能可能是无效的;2)通过增大铺地等方法提高散热能力降低稳压二极管的温升,可以本安设计产品提高其许用功率。

防爆智能现场电伴热江苏本安设计控制器的应用本控制器取得了IECEX和ATEX国际防爆认证、NEPSI国内防爆认证。国内应用于珠海路博润、宁夏宁煤、新疆西管等一批大中型项目,国外应用于哈萨克斯坦项目,一次性用量达到3000台。本产品立足于现场回路控制,使用方便灵活,结合了集中控制与本地控制的优势,填补了国内电伴热现场回路智能控制产品的空白,已成为电伴热控制方案中的优选产品,被广泛推广使用3结语本产品开发设计过程中综合利用了多种防爆措施,本安论述中提出了能量网格化设计概念,在满足防爆要求同时最大限度地本安设计产品实现了功能需求,达到了一体化设计的目的,在智能型本安设计产品防爆电气设计领域做出了一些有益的探索本产品防爆结构采用增安和浇封方法,图2中罗马字母为增安型壳体,其电源、负载、PT100传感器电缆通过增安型格兰引出;为增安型壳体中的浇封剂,除显示电路、按键电路、接线端子裸露在浇封剂外,其他硬件电路均在浇封剂中。设计思路和特点如下

1.2 爆炸三要素:点燃源(电火花、热表面江苏本安设计)、爆炸性物质(气体、粉尘)、空气(氧气)。只有爆炸性物质浓度处于极限范围内(即爆炸下限与爆炸上限之间)才能产生爆炸。甲烷:上15%,下5%;丙烷:上9.5%,下2.1%;乙烯:上34%,下2.7%;氢气:上75.6%,下4%;乙炔:上82%,下1.5%。点燃源:电气与非电气设备。电火花、热表面、电弧、无线电电磁波辐射;摩擦火花、热表面、静电、光辐射等。这里可以将射频源(IIB 3.5W,IIC 2W)、激光(150mW/20 Mw/mm2)、超声波(0.1W/ mm2)插入说明。1.3本安设计产品爆炸性物质的分类:I类瓦斯气体,主要成分甲烷(最小点燃能量0.28mJ),还有少量的乙烷和丁烷、硫化氢等。如果还有其他气体,I类II类都要满足,ExdI/IIBT3。II类:除瓦斯气体之外的环境,本安设计产品即厂用。IIA(180μJ)丙烷、IIB(96 μJ)乙烯、IIC(19 μJ)氢气。

分析小屋是由哪几部分组成的分析小屋的组成部分清单分析小屋主体组成部分整体框架:工字钢方管焊接;外墙:316不锈钢板材江苏本安设计;内墙:Q235钢板;墙体夹层:阻燃棉;地板:不锈钢防滑钢板;吊顶:304不锈钢板材;防爆安全门:可视快速逃生防爆门。分析小屋电力组成部分总电源防爆配电箱一台,控制分析小屋的总电源;防爆正压柜2-5台,可在内部安装VOCs、CEMS等各种型号的在线监测分析仪器;防爆接线箱五台,用于分析小屋内部各种设备之间的的接线;防爆空调一台,用于分析小屋内部环境温度的调节;烟感探测本安设计产品器一台,预防分析小屋内发生火灾;有毒气体探测器,监测分析小屋内的有害气体。分析小屋的组成部分还有很多小物件,比如:防雨檐、钢本安设计产品瓶支架、声光报警灯等等设备,其他细节上的组成部分可以联系生产分析小屋的厂家进行咨询。

9气孔和隔板的设置:目的是保证有效换气。9.1重于空气的保护气体,江苏本安设计进气口在顶部,排气口在底部。9.2轻于空气的保护气体,进气口在底部,排气口在顶部。9.3在外壳的相对侧设置进气口和排气口。9.4必要时加设导风管。10内部电池:只允许pz型,可参见无火花标准。11温度组别:11.1 Px、Py型外壳高表面温度或内部零件的高表面温度。 如下列情况,内部元件可以超过标志的温度组别:1)符合GB3836.1中有关小元件的要求。2)时间间隔能满足元件冷却到温度组别。如正压中断,应采取措施在内部发热元件表面温度冷却到低于允许的高值之前防止可能出现的任何爆炸性气体环境与热元件表面接触。如:辅助通风系统进入工作状态或将热表面放在气密或浇封的壳体内。(py外壳内,在正常运行条件下有点燃能力的热元件是不允许的)11.2 pz型以外壳的高外表面温度为依据。12、安全装置:(静态正压除外)12.1 对于Px型要有要有防止换气前就通电的安全装置——定时器、压力传感器和排气口处流量传感器。(检测换气流量和正压值,当达到低流量且正压值在规定范围内可启动换气计时器,换气时间达到后才可通电,任何步骤故障都回到起始状态)。Py、pz型只要求有压力传感器。12.2如果制造商不提供安全装置,加“X”。12.3对于Px型,制造商应提供功能程序图。12.4 换气要求:考核制造商规定的两个指标—低换气流量和换气时间,可根据5倍外壳容积的保护气体量进行计算并由试验考核。对于Px型要在排气口出检测换气流量,Py、pz虽不要求实时监控,但要加标志牌12.5保护气体:洁净的空气或惰性气体(氮气、二氧化碳或其它气体)。由压缩机、鼓风机或压缩气体容器,包括压力调节器、阀等。保护气体温度不超过40℃,如超过此范围应标注在外壳上 惰性气体加警示牌本安设计产品。12.6正压值: 低正压值:Px、Py型为50Pa,pz型为25Pa。制造商应规定低、高正压值和大泄漏速度。 正压的安全装置可以是断电(Px)本安设计产品、声光报警(Py、Pz)。安全装置和正压外壳之间不应有阀门。12.7可能带电的防爆型式:当正压不起作用时仍可能带电的部件要有相应的防爆型式的保护。