电路设计中的防爆设计原理与注意事项分析

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电路设计中的防爆设计原理与注意事项分析

标签：防爆电路设计防爆电路安规 it 分类： EMC

在工业应用中，有那么一部分产品的使用的环境很特殊——煤矿环境，这个环境的特殊之处在于，煤矿环境中存在着大量的易燃易爆气体，为了保证设备使用过程中的安全及施工人员的人身生命安全，一般用在这些环境中的设备产品要进行防爆认证，而作为一个电子工程师，也需要根据实际环境，合理进行设计！在进行电路设计过程中，需要注意哪些事项呢？下面我们通过分析几种防爆类型的原理，来让明白应该注意什么！！

1. 隔爆型防爆设计

隔爆型电气设备的防爆原理是：将电气设备的带电部件放在特制的外壳内，该外壳具有将壳内电气部件产生的火花和电弧与壳外爆炸性混合物隔离开的作用，并能承受进入壳内的爆炸性混合物被壳内电气设备的火花、电弧引爆时所产生的爆炸压力，而外壳不被破坏；同时能防止壳内爆炸生成物向壳外爆炸性混合物传爆，不会引起壳外爆炸性混合物燃烧和爆炸。这种特殊的外壳叫“隔爆外壳”。具有隔爆外壳的电气设备称为“隔爆型电气设备”。隔爆型电气设备具有良好的隔爆和耐爆性能，被广泛用于煤矿井下等爆炸性环境工作场所。隔爆性电气设备的标志为“d”。

2. 增安型防爆设计

增安型是指在正常运行条件下不会产生电弧、火花或可能点燃爆炸性混合物的高温的设备结构上，采取措施提高安全程度，以避免在正常和认可的过载条件下出现这些现象的电气设备。换句话说，要设计增安型，前提是设备正常运行时不会产生火花、电弧或危险温度，其额定电压不高于11kV的电气设备及其部件，才允许制成增安型。

此种防爆结构适用于电动机、变压器、照明灯具及接线盒等。增安型电气设备除须符合本安型规定外，还须符合通用要求的有关规定。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，跟设计本身没有关系，增安型到底安不安全要看设备本身性能及设备工作的环境的安全程度。

3. 本安型防爆原理分析

电流所产生的热，火花和电弧是导致爆炸性气体混合物爆炸的主要点火源。本安电路的防爆原理简单的讲，便是通过限止电路的电气参数或采取一定的保护措施，来达到削弱电流所产生的热效应及火花、电极的放电能量为目的，使电路系统无论在正常工作状态或者在故障状态下，所产生的热效应和火花都不能点燃爆炸性气体混合物。

重点关注储能元器件电容和电感，由于电感和电流本身的性能，在设备上电时，电感对电流有阻碍作用，在设备关闭时，电容对电流有续流作用，在进行电路设计时，要重点分析设备上电或关闭状态下，电感及电容对设备的影响，使影响到的参数降低到最低：火花能量最低，电流能量最小，火焰最小，温度最低。

上电时，由于电感的储能，及断电时，电容的放电，二者的结合大大增加了设备关闭时，电火花的强度。

设计过程中，要明确清楚选择所用的电子元器件为防爆型，保证电路的相关参数在规定范围内，具体请查看相关标准，如对电流的要求：

 电压为额定值时，I=(0.45×9-0.7)/(34+10)   =76.1mA电压为最高值时，I= (0.45×10.8-0.7)/(34+10) =94.5mA