太原检测本安设计产品

GB3836.1-2010《爆炸太原本安设计性环境 第1部分：设备 通用标准GB3836.3-2010《爆炸性环境 第3部分：由增安型“e”保护的设备》GB3836.4-2010《爆炸性环境 第4部分：由本质安全型“i”保护的设备》GB3836.9-2006《爆炸性环境 第9部分：浇封型“m”》IEC 60079-0-2011 Explosive atmospheres -- Part 0: Equipment -- General requirementsIEC 60079-7-2006 Explosive atmospheres - Part 7: Equipment protection by increased safety "e"IEC 60079-18-2009 Explosive atmospheres -- Part 18: Equipment protection by encapsulation "m"IEC 60079-11-2011 Explosive atmospheres -- Part 11: Equipment protection by intrinsic safety"i"《本质安全电路中的电隔离器件》陈向东 《煤炭科学技术》第24卷第7本安设计产品期 1996年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实现了功本安设计产品能需求，达到了一体化设计的目的，在智能型防爆电气设计领域做出了一些有益的探索。

控制器的实际功能、结构框图1.1 硬件太原本安设计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），将本安设计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本安设计产品，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。

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中本安电太原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）。

紧固件及孔：3.1应用特殊紧固件太原本安设计，I类有护圈或沉孔。3.2螺孔剩余厚度应为螺栓直径的1/3，最小为3mm。3.3螺栓不带垫圈被完全拧入到盲孔中时，在孔的底部应至少保留一整扣螺纹裕量。3.4封堵件：用于不适用的开孔。卡簧、用内六角结构，只有使用工具拆卸等。3.5用螺纹固定的门和盖应另外借助于内六角紧定螺钉或等效方法固定。4、电缆引入装置：见附录C分为带弹性密封圈的电缆引入装置和用填料密封的电缆引入装置本安设计产品。插图试验：密封试验+机械轻度试验Ex封堵件和Ex螺纹式管接头：力矩试验、过压试验、（冲击试验）5、本安设计产品呼吸排液装置：6、电池：见附页。7、型式试验：7.1、外壳耐压试验：7.2内部点燃不传爆试验。见表6、表7

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℃太原本安设计温度控制除采用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）本安电源考核时本安设计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本安设计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。