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你必须了解的防爆基础知识1.1防爆概念1.1.1爆炸必须具备的三个条件：（1）爆炸性物质（ flammable air flammable dust）：能与氧气（空气）反应的物质，包括气体、液体和固体。（气体：氢气，乙炔，甲烷等；液体：酒绍兴防爆机器人精，汽油；固体：粉尘，纤维粉尘等）（2）空气或氧气（ air oxygen）。（3）点燃源（ source of ignition）：包括明火、电气火花、机械火花、静电火花、高温、化学反应、光能等。易爆物质：很多生产场所都会产生某些可燃性物质。煤矿井下约有三分之二的场所有存在爆炸性物质；化学工业中，约有 80%以上的生产车间区域存在爆炸性物质。氧气：空气中的氧气是无处不在的。点燃源：在生产过程中大量使用电气仪表，各种磨擦的电火花、机械磨损火花静电火花、高温等不可避免，尤其当仪表、电气发生故障时。客观上很多工业现场满足爆炸条件。当爆炸性物质与氧气的混合浓度处于爆炸极限范围内时，若存在爆炸源，将会发生爆炸。因此采取防爆就显得很必要了。1.1.2防爆：防止爆炸的产生必从三个必要条件来考虑，限制了其中的一个必要条件，就限制了爆炸的产生。在工业过程中，通常从下述三个方面着手对易燃易爆场合进行处理（1）预防或最大限度地降低易燃物质泄漏的可能性；（2）不用或尽量少用易产生电火花的电所元件；（3）采取充氮气之类的方法维持惰性状态。 1.2危险区域的等级分类危险场所区域的含义，是对该地区实际存在危险可能性的量度，由此规定其可适用的防爆型式。1.2.1国际电工委员会 /欧洲电工委员会划分的危险区域的等级分类 0区（Zone 0）：易爆气体始终或长时间存在；连续地存在危险性大防爆机器人产品于 1000小时 /每年的区域； 1区（Zone 1）：易燃气体在仪表的正当工作过程中有可能发生或存在；断续地存在危险性 10~1000小时/每年的区域； 2区（Zone 2）：一般情形下，防爆机器人产品不存在易燃气体且即使偶尔发生，基存在时间亦很短；事故状态下存在的危险性 0.1~10小时/每年的区域；中国划分的有效区域和以上相同
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中本安电绍兴防爆机器人源为熔断器、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防爆机器人产品知，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防爆机器人产品大斜率的衰减（见下文的图4）。
紧固件及孔：3.1应用特殊紧固件绍兴防爆机器人，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防爆机器人产品。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、防爆机器人产品呼吸排液装置：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
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绍兴防爆机器人为：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，达到防爆机器人产品功能和结构上的优化。图2即为本控制防爆机器人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。
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；本安绍兴防爆机器人电伴热智能控制器；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机器人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机器人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。
