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    防爆電氣產品設計開發
    • 所屬分類:
    • 關鍵詞:防爆電氣產品設計開發
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    • 發布日期:2022-03-11
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    • 信息介紹

    在工業應用中,有那么一部分產品的使用環境比較特殊——存在著大量的易燃易爆氣體或粉塵,為了保證產品使用過程中的安全以及使用人員的人身生命安全,一般用在這些特殊環境中的產品都需要進行防爆認證,而作為一名電子工程師或產品設計師,也需要根據產品的實際使用環境對產品進行合理的設計。

             產品的型式試驗之防爆設計(一)主要是介紹爆炸的三要素、防爆設計的分類、各種防爆類型設計的原理、防爆電氣設備的選型和引入方式等內容。爆炸有三要素:滿足爆炸濃度的可燃性混合物、助燃劑(氧化劑)、能量有效的點燃源。防爆措施最有效的一種方法就是控制點燃源。產品的防爆設計主要分為隔爆型防爆設計、增安型防爆設計和本安型防爆設計,對應的防爆產品分類為隔爆型防爆產品、增安型防爆產品和本安型防爆產品。

    一、產品的防爆設計原理

    1. 隔爆型防爆設計原理

            將電氣設備的帶電部件放在特制的外殼內,該外殼具有將殼內電氣部件產生的火花和電弧與殼外爆炸性混合物隔離開的作用,并能承受進入殼內的爆炸性混合物被殼內電氣設備的火花、電弧引爆時所產生的爆炸壓力,而外殼不被破壞;同時能防止殼內爆炸生成物向殼外爆炸性混合物傳爆,不會引起殼外爆炸性混合物燃燒和爆炸。這種特殊的外殼叫隔爆外殼。具有隔爆外殼的電氣設備稱為隔爆型電氣設備。隔爆性電氣設備的標志為“d”,執行標準是GB3836.2。

    2. 增安型防爆設計原理

            增安型防爆設計是指設備正常運行時不會產生火花、電弧或危險溫度。只有額定電壓不高于11kV的電氣設備及其部件,才允許制成增安型。增安型電氣設備除須符合本安型規定外,還須符合通用要求的有關規定。值得注意的是,增安型的增安并不表示它更安全,增安只是表明了它的目的,跟設計本身沒有關系,增安型到底安不安全要看設備本身性能及設備工作的環境的安全程度。增安型電氣設備的標志為“e”。

    3. 本安型防爆設計原理

            電流所產生的熱,火花和電弧是導致爆炸性氣體混合物爆炸的主要點火源。本安型防爆設計的原理即是通過限止電路的電氣參數或采取一定的保護措施,來達到削弱電流所產生的熱效應及火花、電極的放電能量為目的,使電路系統無論在正常工作狀態或者在故障狀態下,所產生的熱效應和火花都不能點燃爆炸性氣體混合物。

            本安型防爆設計需要重點關注儲能元器件電容和電感,由于電感和電流本身的性能,在設備上電時,電感對電流有阻礙作用,在設備關閉時,電容對電流有續流作用,所以在進行電路設計時,要重點分析設備上電或關閉狀態下,電感及電容對設備的影響,使影響到的參數降低到最低:火花能量最低,電流能量最小,火焰最小,溫度最低。另外在對產品進行防爆設計過程中,要選擇防爆型的電子元器件,保證電路的相關參數在規定范圍內。本安型電氣設備的標志為“i”。

    二、防爆電氣設備的選型

      選用防爆電氣設備時需要從以下幾個方面考慮:

            1.滿足危險場所劃分的危險區域來選用相應的電氣防爆類型;

            2.根據危險環境可能存在的易燃易爆氣體/粉塵的種類來選擇防爆電氣設備的級別和溫度組別;

            3.考慮其他環境條件對防爆性能的影響(例如:化學腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水,或振動的影響)。

    三、引入方式

            電氣設備的引入方式分直接引入方式間接引入方式。間接引入方式就是通過隔爆型接線盒,將電纜引入到設備內部。直接引入方式就是將電纜通過設備外殼直接引入到設備內部。電氣設備只有符合正常運行時不產生火花、電弧或危險溫度和額定功率不大于250W,電流不大于5A才允許采用直接引入方式。

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