苏州检测防爆设计产品

控制器的实际功能、结构框图1.1 硬件苏州防爆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），将防爆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防爆设计产品，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。

9气孔和隔板的设置：目的是保证有效换气。9.1重于空气的保护气体，苏州防爆设计进气口在顶部，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。10内部电池：只允许pz型，可参见无火花标准。11温度组别：11.1 Px、Py型外壳高表面温度或内部零件的高表面温度。 如下列情况，内部元件可以超过标志的温度组别：1）符合GB3836.1中有关小元件的要求。2）时间间隔能满足元件冷却到温度组别。如正压中断，应采取措施在内部发热元件表面温度冷却到低于允许的高值之前防止可能出现的任何爆炸性气体环境与热元件表面接触。如：辅助通风系统进入工作状态或将热表面放在气密或浇封的壳体内。（py外壳内，在正常运行条件下有点燃能力的热元件是不允许的）11.2 pz型以外壳的高外表面温度为依据。12、安全装置：（静态正压除外）12.1 对于Px型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—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 惰性气体加警示牌防爆设计产品。12.6正压值： 低正压值：Px、Py型为50Pa，pz型为25Pa。制造商应规定低、高正压值和大泄漏速度。 正压的安全装置可以是断电（Px）防爆设计产品、声光报警（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。

1、防爆基本概念1.1 内置系统：设备苏州防爆设计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：将正压外壳内防爆设计产品的保护级别从Gb级降至Gc级防爆设计产品的正压保护。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。

内部电池：只允许pz型，可参见无火花标准苏州防爆设计。11、温度组别：11.1 Px、Py型外壳最高表面温度或内部零件的最高表面温度。 如下列情况，内部元件可以超过标志的温度组别：1）符合GB3836.1中有关小元件的要求。2）时间间隔能满足元件冷却到温度组别。如正压中断，应采取措施在内部发热元件表面温度冷却到低于允许的最高防爆设计产品值之前防止可能出现的任何爆炸性气体环境与热元件表面接触如：辅助通风系统进入工作状态或将热表面放在气密或浇封的壳体内防爆设计产品。（py外壳内，在正常运行条件下有点燃能力的热元件是不允许的）11.2 pz型以外壳的最高外表面温度为依据。

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苏州防爆设计计算值，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设计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，可以防爆设计产品提高其许用功率。