爆炸性环境电感分断放电引燃能力及本安性能评价方法

应用于煤矿井下的电子电气设备必须通过本质安全评价,以确保其正常工作与发生规定故障时均不具备引燃爆炸性气体的能力。为了探究电感分断放电引燃能力的影响因素及其关系,通过IEC火花试验平台对简单电感电路进行分断放电试验,分析发现电弧电流极限值为分断初始电流,电弧电压极限值随电源电压与电感增大而增大;得到电弧电压极限值对应电弧电流变化率随电感变化的拟合关系式,发现其绝对值随电感增大近似呈幂函数关系减小;将简单电感电路等效为时变电压源的电阻电路模型分析发现电弧功率极限值随分断初始电流、电源电压与电感的增大而增大。基于试验数据和易燃易爆环境下的纯电阻电路与简单电感电路的临界引燃曲线,推导出以临界引燃功率与能量描述爆炸性环境电感分断放电引燃能力的数学表达式,发现电源电压、分断初始电流及电感的增大均使得分断放电的引燃能力增强;基于此,提出了爆炸性环境电感分断放电的本安性能评价方法,对其分析发现:仅当电感能量小于临界引燃电感能量,且电弧功率极限值小于临界引燃功率时,该简单电感电路不具有引燃能力,为本质安全电路。通过与现有本安性能评价方法以及基于IEC火花试验装置的爆炸性试验评价结果对比,证明了所提出引燃能力评价方法的可行性与可靠性,并可良好适用于电感较小等极端场合。

矿用本安电源Buck变换器设计研究

基于纹波和本质安全的要求,对矿用本安电源Buck变换器连续导电模式(CCM)和不连续导电模式(DCM)下,载入电压-负载构成的平面上4个工作区域的工作原理进行分析,分析输出纹波的影响因素。根据最大输出纹波电压和本安判据的要求,得出Buck电路中电容电感参数的范围,给出矿用本安电源Buck变换器的设计方法和步骤。根据实际应用搭建系统测试平台,实验结果验证了理论分析的正确性和有效性。

基于多维损伤判据的18.4mm橡皮弹致伤威力评估

橡皮弹作为防暴动能弹仍存在致命伤害的危险,有必要对其进行致伤威力评估.本文以18.4mm橡皮弹为例,在尽量减少其对人体产生损伤的基础上,以比动能标准为参考,提出了适用于中国受试者的18.4mm橡皮弹的钝性标准参考值及动能标准参考标准,针对不同中国受试者给出有效射速及最大有效射距.根据胸部钝性创伤相关的致命性概率研究结果及四参数模型验证所得结论,提出了18.4mm橡皮弹安全使用建议,为其本质安全化设计和安全服役提供决策参考.

汽轮机发电机停机信号逻辑优化的分析与实施

汽轮机、发电机是核电厂的核心部件,为使机组安全运行,设计了多重保护。但目前关于汽轮机、发电机停机信号的设计存在以下缺陷:部分停机信号不满足单一故障准则的设计要求,部分停机信号冗余与另外停机信号作用重复,所有停机信号没有单一故障报警信息。通过本文,详细介绍汽轮机发电机停机信号逻辑优化的必要性,可行性,安全性。