太原检测防爆CCC产品

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；为增安型壳体太原防爆CCC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）本安防爆CCC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防爆CCC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。

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太原防爆CCC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防爆CCC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，可以防爆CCC产品提高其许用功率。

控制器的实际功能、结构框图1.1 硬件太原防爆CCC设计中的本安实现本控制器的温度测量、电流采集、人机交互及微处理器单元均为电子线路，本产品的硬件选择了本质安全型设计，本安型设计具有诸多优点，例如利于传感器选型、利于结构设计、利于减小产品体积和降低成本等。确定了产品的本安设计方向即意味着所有硬件电路均与本性能相关，硬件电路的功能和本安实现成为设计的重点，下面主要阐述复杂本安电路的设计和部分关键元器件本安性能的核算方法。1.1.1能量网格化设计本控制器从本安电路角度来看属于复杂电路，为实现本安性能采取了能量网格化设计方法：即充分利用国标中规定和认可的可靠间距、可靠电阻、可靠隔离元件（可靠隔离元件可以是二极管、电容、变压器、光耦、继电器等），将防爆CCC产品各功能电路进行能量分区形成各自独立的能量孤岛。图2中数字序号标注的电路功能块，为各个独立的能量孤岛防爆CCC产品，大写英文字母标注的元件为功能块之间的可靠隔离元件。可靠隔离元件用于实现各功能块之间的信号传输的同时又实现了能量隔离或限制。

熔断器的选用原则为：熔断器的融断太原防爆CCC热能值＜稳压二极管允许的最大浪涌电流；本例中查稳压二极管的浪涌电流IZSM = 13.4A@8.3ms换算为热能值 I2t = 13.42 *8.3ms/1000 = 1.49A2S熔断器的融化热能值（I2t），又称熔断积分曲线，其实质是熔断器熔断所需的最小热能值：总量I2t = 熔化I2t + 飞弧I2t本例中, 力特保险丝3720080融化热能值查数据手册得到：I2t = 0.023 A2S。1.49A2S远大于0.023 A2S，即当电路出现危险电压，稳压二极管断路前其上消耗的能量足以使熔断器熔断达到保护后续电路不会承受危险电压的目的1.1.3.2 电子限压、限流本安电源的设计上述二极管安全栅本安电源由于串联了较大的电阻，同时稳压二防爆CCC产品极管的功率限制，其带载能力较差。为提高本安电源的带载能力和动态响应速度，电子限压、限流方法也被广泛应用，图2中的本安电源即为防爆CCC产品电子限压、限流方案，电路模

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太原防爆CCC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CCC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CCC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。

1、基础知识：1.1爆炸性环境的形成：a.可燃性气体与空气的混合物，太原防爆CCC如装有乙炔等爆炸性气体的容器密封不良或保存不当、残夜随处倾倒； b.易燃液体蒸汽与空气形成的混合物，即闪点（挥发的最低温度）。如闪点小于环境温度的液体，汽油-43℃、乙醇11℃；c. 易燃固体蒸汽与空气形成的混合物，如萘，所谓的升华现象。d.可燃性粉尘与空气形成的爆炸性混合物，如淀粉。某些金属如镁、铝、钛固体时不易燃，但细粉状的金属粉尘是可燃的，如金属加工。尤其为导电性粉尘，一旦进入外壳内部会严重影响产品的电器安全性能，更严重的是引起电路直接短路而产生火花。此处可以展开讲一下：气体与粉尘的防爆原理不同。有的形式可以同时满足，如隔爆型。有的就不可以，如本安型，要求外壳防护，要么IP6X，要么浇封。防爆CCC产品注：相互接触就能发生爆炸的气体和蒸汽不在此列防爆CCC产品，如氟与氢气、乙炔不属于II类。炸药类粉尘不在III类范畴。