沈阳设计防爆方案产品

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沈阳防爆方案为：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，达到防爆方案产品功能和结构上的优化。图2即为本控制防爆方案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。

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沈阳防爆方案一种，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，防爆方案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：专门防爆方案产品工装-两电极间距10mm，厚10mm23℃,45%-55%RH，1000v直流，泄露电流不超过106A。

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；为增安型壳体沈阳防爆方案中的浇封剂，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）本安防爆方案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方案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。

结合爆炸危险区域的防爆设计要点，设计了一种防爆电伴热智能控制器，提出了在特殊领域智防爆电器产品一体化设计的理念。关键词: 防爆；本安沈阳防爆方案电伴热智能控制器；设计随着电子技术和互联网技术突飞猛进的发展及物联网概念的提出，各种控制设备向智能化发展是大势所趋，应用于爆炸危险区域的智能型控制设备仅采用过去传统的方式，例如将普通的电气产品装入隔爆外壳中制成隔爆型，也即对普通设备简单防爆处理而实现防爆的方法是不适宜的，或是不可实现的。防爆电器特别是智能控制产品，结合产品功能需求综合利用各种防爆措施进行一体化设计是防爆电器设计的发展方向电气设备防爆方案产品的功能与防爆要求往往是互相制约的，如何在满足功能的前提下实现防爆要求是一体化设计的关键，本文通过对化工行业防爆方案产品电伴热系统现场防爆智能控制器的设计来阐述一体化设计的理念。