混合型本安电路短路瞬态能量分析

目前针对本安电路本安特性的研究大多以IEC火花实验装置为实验平台,仅对单一电容电路或电感电路的放电特性进行分析,存在适用性差、实验条件要求高等问题,缺少对混合型本安电路本安特性的研究。针对该问题,在GB/T 3836.4—2010《爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备》的基础上,以截流型保护方式下的混合型电路为实验对象进行短路瞬态能量实验,通过分析短路瞬态能量释放过程,建立了短路瞬态能量数学模型,分析了等效数学模型中电容、电感、电源电压和保护时间对短路瞬态能量的影响。Matlab仿真结果表明:随着电容和电感的增大,短路瞬态能量会逐渐增大,最后趋于一个稳定值;增大电源电压会显著增加短路瞬态能量;缩短动作保护时间可有效降低瞬态能量,但只有当保护时间小于临界时间时其作用才明显。基于短路瞬态能量数学模型开发了本安电源,进行了短路实验。实验结果表明:短路电流和电压波形与理论分析基本吻合,短路瞬态能量为33.22µJ,符合本安要求,可为本安电源的设计提供参考。

本安电路火花点燃试验装置的研制

本质安全电路火花点燃试验的装置,用于验证电路的火花点燃能量能否点燃爆炸性混合气体。该装置以PLC为主控制单元,采用流量比例混合的方式在爆炸槽内进行不同种类和浓度的爆炸性气体配制。在各路气体流量计前端设有电磁阀,用以配气种类选择,实现配气多元化;在进气管路安装压力先导控制阀,均衡各支路进气压力,保证了配气的均匀性和稳定性。爆炸槽体内装有一个带有两道沟槽的旋转镉电极和一个由四根钨丝组成的接触电极。电路两端分别与旋转镉电极和接触电极连接,钨丝与镉盘相对运动造成电路短路产生电火花。电极以80 r/min转速旋转,若400圈内至少1600次的电火花均不能点燃已知气体种类和浓度的爆炸性气体则认为该电路能通过火花点燃试验。气体爆炸点燃采用复合型火焰探测传感器进行检测,具有探测灵敏、抗干扰强、误报率低等优点。该装置能够根据试验类别自动配气、气体浓度自动检测、点燃后自动停机、未点燃后自动标定点燃气体等多种功能,已在本公司实际检测检验工作中得到广泛应用。

本安电路中锂电池的设计要求

介绍了目前国内外关于锂电池的安全性能要求、本安电路中电池和电池组的设计要求,分析了本安电路电池设计中的常见问题及对策,提出了确保本安电路中锂电池安全性能的设计要求,及电池供电的本安型设备的使用和维护要求。

本安电路储能元件抑能控温设计

简要介绍了设计本质安全电气设备的电路时,对本安电路性能影响较大的储能元件的能量释放的抑制措施和控制最高表面温度的方法。

煤矿用本质安全型LED照明灯本安电路的设计

根据本安电路的设计原则及灯具电源本安输入、输出参数和电气参数的需要,介绍了LED照明灯电源本安电路的过流保护电路、过压输入、输出保护电路的系统组成及电路图和灯信号电路的系统组成及电路图,研究了本安电路的设计方法及设计原则在LED照明灯电源驱动电路的具体应用,结果表明在设计本安电路时应严格按照本安电路的设计原则及方法进行并应根据实际负载需要对提高本安电路的安全性能采取必要的措施。

本安电路中电缆L/R的选择原则

电缆L/R比值按照国际电工委员会IEC 60 0 79- 1 1标准取值 ,能够保证系统的本质安全性能 ,不过由于该标准中L/R公式未考虑火花放电能量中由电源部分提供给的能量EIT/6,从而导致与实际情况不符。为此 ,本文基于电感性本质安全电路放电电流线性衰减模型 ,引入了最小建弧电压的概念 ,进而利用电感电路的本质安全性能判别式 ,提出了确定电缆电感电阻比L/R的又一选取原则。

本安电路设计的基本原则与方法

本文针对本质安全电路的原理、特点及国家标准报批稿的要求，阐述了本质安全电路设计的基本原则及方法。

本安电路与非本安电路的隔离方式及要求

通过对几组隔离电路的分析，总结其各自的特点并提出设计要求。

采煤工作面支架压力记录仪本安电路设计与应用

介绍了矿山压力监测系统中采煤工作面液压支架压力记录仪的本质安全电路设计,主要通过基于89C51CC03的单片机系统、电源接口和信号隔离实现本质安全电路的要求。实践证明,采用该电路的支架压力记录仪工作稳定可靠,适用于煤矿井下特殊环境。

容性本安电路放电模型及放电特性分析

为了较准确把评定电容串联电阻电路和电容端电压对电容放电能量的影响,使设计者在设计时就能够对电容放电能量进行评定,判定其是否达到本质安全防爆要求,综合考虑了电路中线路的电感、电容、电阻参数,建立了与实际电路一致的电容等效电路模型,根据建立的电容等效电路模型,采用不同的放电形式对电容电路放电过程进行仿真测试。并建立了电容放电数学模型,应用MATLAB软件对所建立数学模型进行仿真,绘制了"能量-电阻(W-R)"、"能量—电压(W-U)"两种曲线,可供设计人员查询参考,从而提高电路设计效率,缩短开发周期,节约开发成本。

复合型本安电路放电特性影响因素分析

现有针对复合型本安电路放电特性的研究或缺少数学分析,或对放电特性影响因素考虑不全面。针对上述问题,分析了复合型本安电路放电原理,推导出复合型本安电路在非振荡状态下的放电电流、功率及能量数学模型,采用Matlab软件对电源电压、电感、电容、电阻等参数对复合型本安电路放电特性的影响进行了仿真研究。结果表明:随着电源电压增大,放电电流和功率稳定值增大,同一时刻的放电能量增大;随着电感增大,对电流的阻碍作用增大,放电功率和能量均逐渐减小;在初始阶段,放电电流、功率和能量不随电容变化而变化,之后均随电容增大而逐渐增大;电阻R越小,对放电电流、功率及能量的影响越大;放电电流、功率及能量均随电阻R1增大而减小。

稳压管作过压保护对本安电路安全性能的影响

本文通过具体电路分析，阐述了稳压管的瞬态特性对本安电路安全性能的影响。

电感性本安电路火花放电仿真

在现代化石油、化工、矿业等具有易燃、易爆危险场所,本质安全型电气设备的应用日益广泛。在本质安全设备中,电感性本质安全电路更为普遍。为了加深对这种电路放电特性和安全性的了解,本文在实验的基础上,进行了火花放电的仿真研究,使得在给定的电路参数下,通过仿真,便可了解本安电路的放电规律,为该类电路的设计和安全性评价提供了有力工具。

本安电路电容放电模型与仿真分析

通过对电容实际放电电路的分析,建立了电容电路放电仿真模型和数学模型,利用MATLAB仿真出了在固定电容值下,串联电阻-放电能量及端电压-放电能量的关系曲线,从曲线中可查询到在特定条件下电阻与放电能量、端电压与放电能量的数值对应关系,并且通过了IEC火花试验装置火花点燃试验的验证.结果表明,曲线中高于放电能量阈值525μJ的电路发生了点燃,相反则未点燃,仿真模型评价结果与火花点燃试验结果一致,当设计电容电路中的等效电容值不在标准范围内或者没有专用的本安电路火花试验装置进行验证时,可以利用该方法进行模拟仿真,通过查询曲线与放电能量阈值进行比较来评定所设计电路的本安防爆性能.

本安电路火花试验及故障状态设置

本文阐述了超声液位监测系统的本质安全型电路,在正常状态和故障状态下的火花试验,重点介绍了在火花试验中故障状态的设置,并通过火花试验的实践验证了该电路达到“本质安全”性能,符合ExiaⅡAT_3防爆标志。

克服本安电路火花试验装置缺点采取的新方法及利用改进型装置得到的结果

在国际电工委员会出版物ＩＥＣ７９—３ 爆炸性环境用防爆电气设备的第三部分，所推荐的火花试验装置已作为标准用于检测和划分本质安全电气产品。国家授权检验部门就可采用统一标准进行检验，这极大地推动了这种防爆型式的发展。但装置本身存在一些缺点，匈牙利检验部门进行了一系列试验，全面克服了这些缺点。

仪器仪表本安电路设计及火花安全评估方法

本安防爆技术广泛应用石油、化工、煤炭开采等生产过程中,各种新型本安设备也越来越多的应用于这些危险环境中。本文结合相关防爆标准,探讨了本安电路设计及其火花安全性能的评估方法,对增强设备功能、提高产品本安性能及缩短认证周期具有一定的指导作用。

浅谈本安电路的设计

本质安全电路(下文简称本安电路)指在标准GB3836.4-2010规定条件下(包括正常工作和规定的故障条件下)产生的任何电火花或任何热效应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。本安电路的设计要考虑两个方面的内容一个是可靠隔离,一个是能量限制,本文主要从这两个方面对本安电路的设计进行介绍。