
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,绍兴隔爆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。隔爆产品注:相互接触就能发生爆炸的气体和蒸汽不在此列隔爆产品,如氟与氢气、乙炔不属于II类。炸药类粉尘不在III类范畴。

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,绍兴隔爆进气口在顶部,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 惰性气体加警示牌隔爆产品。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)隔爆产品、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。

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;本安绍兴隔爆电伴热智能控制器;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隔爆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隔爆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。

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中本安电绍兴隔爆源为熔断器、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隔爆产品知,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隔爆产品大斜率的衰减(见下文的图4)。

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GB3836.1第9.2条规定的特殊紧固件。绍兴隔爆或采用联锁,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。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。9、气孔和隔板的设置:隔爆产品目的是保证有效换气。9.1 隔爆产品重于空气的保护气体,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。

安全装置:(静态正压除外)12.1 对于Px型绍兴隔爆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隔爆产品,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)、声光隔爆产品报警(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。