直流电阻性本质安全电路低能电弧放电分析

发现直流电阻性本质安全电路在断开过程中低能电弧放电有三种情况。第一种情况是电弧功率先升后降,放电时间长,出现概率大,属于该类型电路低能电弧放电的典型形式;第二种情况是电弧功率开始慢速最后快速下降,电弧功率较低而放电时间较长,由此解释了为什么有些火花持续时间长却不造成气体引爆;第三种情况是电弧功率在整个放电时间内基本不变,放电时间小,出现概率很小,不会造成气体引爆。最后用放电电流抛物线模型对放电波形进行了仿真。

低能电弧放电瞬间的特性分析

对本质安全电感电路 ,最小建电弧电压能反映电路的建弧特性 ,电流变化率能反映电路的电感特性。本文仅针对这两个电气量 ,对四种电弧放电模型进行了分析与比较。得到电弧放电瞬间每一模型下的电流变化率和电弧电压。分析指出 ,放电电流抛物线模型不宜描述电弧放电瞬间的变化特性。

本质安全电感电路电弧放电时间双正态分布

本质安全电感电路的电弧放电时间本应整体服从正态分布,但试验发现存在双正态分布情况,即放电时间被分为大小不同的两组,每一组均服从正态分布。为解释该现象,对IEC火花试验装置的钨丝在镉盘凹槽内的分离情况进行数学推导,得到钨丝的分离轨迹,并结合钨丝的实际分离速度计算,确定了钨丝在镉盘凹槽内分离的最短和最长时间。指出放电时间存在双正态分布时,较低平均值一组对应钨丝与镉盘凹槽内边缘的分离,较高平均值一组对应钨丝与镉盘外边缘的分离。给出了存在双正态分布的判据。

Analysis of low energy arc discharge characteristics based on dynamic V-A characteristics model

Low energy arc discharge characteristics was analyzed based on dynamic V-A characteristics model. It draws conclusions that discharge time relates to the source voltage and the product of inductance and stable current, discharge time will increase when the source voltage increases; current reduce rate is in inverse proportion to the value of inductance; arc resistance when the arc occurs is the ratio of minimum arcing voltage to stable current. It also gains the expressions of arc resistance and arc power, arc resistance and arc power both increase as the source voltage increases and decrease as the value of inductance increases. Conclusions above mentioned are helpful to design intrinsically safe circuits.