大庆设计防爆人机界面产品

防爆正压小屋安装1.防爆小屋的安装位置：户内或户外，无明显震动平坦的地方。2.防爆正压小屋安装方式为落地式，本产品下方设大庆防爆人机界面置了专用于固定的安装孔，具体参数详见技术附件或产品实物。3.布线方式为电缆沟布线，用户电缆沟结构可参考相关国家标准和行业标准，并结合本小屋的结构要求进行设计、施工。4.防爆正压小屋在运输、安装时，严禁大幅度倾斜，严禁采用撬、锤等方式进行搬动。否则，可能影响产品的密封性能，导致本产品无法正常运行。5.防爆正压小屋设置了进气口和排气口，用户须按“气路管道布置图”布置进气管道，排气口经过防火阀后在现场排放或引至安全区域排放，用户现场须提供进气气源，气源压力一般控制在0.4-0.8MPa，进气气源为净化空气（如：仪表风）或氮气，（注意：在密闭的操作室里，要谨慎使用氮气作为保护气体，若必须使用氮气作保防爆人机界面产品护气体，请注意现场通风，以确保人身安全）。严禁进气气源为爆炸性混合气体！！6.严禁调节减压阀，否则易防爆人机界面产品造成高压冲小屋（出厂时减压阀已调节好）。

8、门和盖：8.1静态正压保护的外壳，标志“警告：严禁在爆炸危险场所打开！”8.2I类：符GB3836.1第9.2条规定的特殊紧固件。大庆防爆人机界面或采用联锁，以便门和盖打开时未有防爆型式保护的元件电源自动切断，并有防止在换气前就通电的安全装置。8.3具有静态正压保护的I类外壳：符GB3836.1第9.2条规定的特殊紧固件。8.4II类：px型—只能由工具和钥匙打开。或门与盖联锁，并有安全装置。对于含有需要冷却时间的热元件，只能由工具和钥匙打开。Py、pz型对是否由工具和钥匙或特殊紧固件不做要求。8.5具有静态正压保护的II类外壳：只能由工具和钥匙打开。9、气孔和隔板的设置：防爆人机界面产品目的是保证有效换气。9.1 防爆人机界面产品重于空气的保护气体，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。

1 爆炸危险区域电伴热现场智能控制器的设计智能控制器用于电伴热系统中，做现场管道电伴热回路的智能控制，以实现如下功能：1）实时温度监控；2）温度、报警等信息现场显示；3）与中央控制室通讯实时传输信息。控制器基本设计参数大庆防爆人机界面为：输入电压AC220V；负载电流32A；防护等级不低于IP65；安装方式：管道上安装。基于以上需求给出产品需求功能框图（见图1）图1 需求功能框图从需求功能框图可见，实现上述功能按常规思路采用成品传感器、变送器、温度控制器（或PLC）和功率控制器件的控制盘方案是可行的，但不可取，原因是：成品组装外加考虑防爆措施势必造成产品体积和成本上的大幅提高且回路扩展能力差。因此本控制器合理的设计思路只能是：从电子硬件和软件入手、采用紧凑的防爆结构设计，达到防爆人机界面产品功能和结构上的优化。图2即为本控制防爆人机界面产品器实现后的功能和结构框图，其防爆措施综合采用了本安、增安、浇封三种方法，下面重点从硬件设计中的本安设计、软件流程和防爆结构三个维度进行论述。

限流值计算：I= Vb*R ，其中Vb为Q3、Q4的大庆防爆人机界面动作电压（0.5~0.7V），R为R5、R6的阻值限压值计算：U2、U3为TL431，电路关断电压为：V=2.495*（1+R10/R15）本电路特点和注意事项如下1）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倍的安全系数核算防爆人机界面产品，但最终以火花试验为准4）本安电源考核时需要施加最不利的计数故障即输出端完全短路的情况，因此电子防爆人机界面产品限压、限流电路中的开关管在故障情况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。

13、静态正压用安全措施和安全装置：13.1保护气体为惰性气体（氧气浓度应少于1%）大庆防爆人机界面，且在安全场所充。13.2不允许有内释放源。13.3 应有正压检测的安全装置，Px、Py两台，pz一台，以断电或声光报警或其它方法保证设备安全。13.4当正压不起作用时仍可能带电的部件要有相应防爆型式的保护。13.5低正压值50Pa。14、型式试验：14.1温度测定。14.2外壳试验：（耐热、耐寒、冲击、跌落、防护）GB3836.114.2高正压试验：1.5倍大正压值或200pa，取大值。2min14.3泄露试验：内部正压大值，出气口封死，在进气口测量。14.4静态正压：内部达到大正压值，封闭个气孔，检测一段时间，压力变化不超过规定的低正压值（低正压值应大于正常运行时一个周期所测得的大压力损失，至少1h）。14.5换气试验：14.5.1保护气体为空气：（静态正压不适用）做两次试验即试验气体分别为氦气、氩气或二氧化碳（特定气体除外，25%低下限浓度），充试验气体浓度不低于70%，按低换气流量通空气，分别达到氦气1%、氩气或二氧化碳0.25%所需要的时间14.5.2保护气体为惰性气体：正常大气压下开始充入空气，充入惰性气体，直到氧气浓度不超过2%或1%为止所需要的时间。14.6低正压试验：检查正压保护系统是否能够动作。4.7 限制内部压力的正压外壳的性能检查：适用于气源为压缩气体，并且在调节器故障时泄露、排气口或泄压装置取决于对大正压的限制情况。进气口大压力或690kPa压力，取大值，除排气口和泄压装置外其余口关闭，所测得的内部压力不超过高正压。注：防爆人机界面产品应设置安全泄压阀。或由用户限制压力并在外壳上防爆人机界面产品标志大工作压力。或要求用户对气源只使用鼓风机并且未压缩的空气。14.8自动安全装置动作可靠性试验：人为调整保护参数。

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大庆防爆人机界面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，防爆人机界面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℃)测得防爆人机界面产品其引脚上的温度TL=99.3℃，则RθLA = (TL - TA) / P = (99.3-26)/1.5 ≈ 49K/W