兰州设计本安电源产品

紧固件：特殊紧固件。细牙GB5780、GB5781不允许。只能依靠工具打开，一字螺钉不可用。I类有护圈或沉孔兰州本安电源螺纹公差6H，孔H13中等公差。5、设备打开时间：内装电容器：将能量降低到一定值。内装热元件：温度降到温度组别。加标识“有爆炸性气体时切勿打开”； 6、电缆引入装置：与设备M或NPT。引入点的温度70，分支点的温度80，如果超过该温度说明电缆太细，须换粗一些的电缆，或在设备外部进行标识。Ex电缆引入装置按此温度进行试验。7、电机的补充：进风IP20、出风IP10。风扇与固定部分间距1/100直径，表面电阻。对于大电机，由于有杂散磁场会引起大电流，要有等电位连接。8、电池：原电池、蓄电池。9、本安电源产品型式试验：温度测试、耐热耐寒、冲击、跌落、防护、热剧变、绝缘套管扭转试验、绝缘电阻试验、小元件点燃试验、I类耐化学试剂试验本安电源产品、接地连续性、起电试验、电容测量。只有外壳试验有顺序，其余都是独立的。10、标注：Ex d e IIB T4 Gb、Ex d e px IIC T4 GbEx d [iaGa]IIC Gb

结构设计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；为增安型壳体兰州本安电源中的浇封剂，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1.4.1本控制器结构上要求体积小、重量轻、具备抗腐蚀性能，另外硬件电路中内置蓝牙模块，因此产品适合采用非金属材料，实际设计中采用了SMC模压成型的聚酯壳体作为产品的主体结构，壁厚6mm，外形尺160X160X90(mm)，通过了防爆标准要求的耐热耐寒、抗冲击等测试；采用硅发泡密封条并合设计壳体与壳盖之间的密封结构，通过了IP66防护等级测试，高于设计输入要求的IP65；1.4.2浇封型防爆措施在整机设计中起到了衔接和桥梁的作用，具体如下1）增安型壳体内部不适宜安装复杂电气元件，浇封措施的引入弥补了增安型壳体的局限性；2）设备温度组别核定时只需要考虑浇封剂表面的温升；3）本安本安电源产品电路中的关联电路、可靠隔离元件按本安标准要求必须进行浇封处理，因此浇封型防爆措施也即本安电源产品是本安防爆措施的一部分通过以上的结构设计，实际产品长宽高比例协调、体积小、重量轻、接线安装方便。

1、防爆基本概念1.1 内置系统：设备兰州本安电源含有可燃性物质并可能形成内释放源的部分。1.2内释放源：外壳内的某点或部位，从这些地方可燃性物质能够以可燃性气体、蒸汽或液体的形式释放到正压外壳内，并能与周围的空气形成爆炸性气体环境。1.4正压保护：用保持外壳内部保护气体的压力高于外部压力，以阻止外部爆炸性气体进入外壳的方法。1.5静态正压保护：不添加保护气体而保持危险场所中正压外壳内的正压值的保护方法。1.6 px型：将正压外壳内的保护级别从Gb级或Mb级降至非危险的正压保护。（可用于I类设备）1.7 py型：将正压外壳内本安电源产品的保护级别从Gb级降至Gc级本安电源产品的正压保护。1.8 pz型：将正压外壳内的保护级别从Gc级降至非危险的正压保护。

结到空气的温升TJA = Pz * RθJA = 0.8*90 = 72K结到引脚上的温升TJL = Pz * RθJL = 0.8*25 = 20K引脚到空气的温升TLA = TJA - TJL= 72-20 =52兰州本安电源K按控制器定义的最高环境温度TA = 50℃折算，结温为：TJ = 72 + 50 =122℃＜150℃满足手册给出的结温范围。其引脚上的温度值为：TL = TLA + TA = 52+50 =102℃按功率降额曲线查其功率允许值约为1.8W，见图4虚线，计算值小于的1.2W满足本安性能要求图4 功率降额曲线需要注意的是公式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，本安电源产品在实际电路的二极管上施加一个功率，本处取P=1.5W,待其温稳定后，在环境温度下（本例中TA = 26℃)测得本安电源产品其引脚上的温度TL=99.3℃，则RθLA = (TL - TA) / P = (99.3-26)/1.5 ≈ 49K/W

安全装置：（静态正压除外）12.1 对于Px型兰州本安电源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，当达到最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—最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。 12.6正压值最低正压值：Px、Py型为50Pa本安电源产品，pz型为25Pa制造商应规定最低、最高正压值和最大泄漏速度。正压的安全装置可以是断电（Px）、声光本安电源产品报警（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。