
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,烟台本安电源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。本安电源公司注:相互接触就能发生爆炸的气体和蒸汽不在此列本安电源公司,如氟与氢气、乙炔不属于II类。炸药类粉尘不在III类范畴。

6、对于Px型,烟台本安电源要求安装一个定时装置并且检测压力和流量。其余任何形式都只标注时间和流量即可。7、外壳材质不应受规定的保护气体的不利影响,并能承受制造商规定的大正压的1.5倍压力,低压力为200pa。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:符合GB3836.1第9.2条规定的特殊紧固件。或采用联锁,本安电源公司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:符合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。本安电源公司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。

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烟台本安电源为: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,达到本安电源公司功能和结构上的优化。图2即为本控制本安电源公司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。

安全装置:(静态正压除外)12.1 对于Px型烟台本安电源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,当达到最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—最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。 12.6正压值最低正压值:Px、Py型为50Pa本安电源公司,pz型为25Pa制造商应规定最低、最高正压值和最大泄漏速度。正压的安全装置可以是断电(Px)、声光本安电源公司报警(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。

控制器的实际功能、结构框图1.1 硬件烟台本安电源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),将本安电源公司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电源公司,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。