防爆電器設(shè)計(jì)特點(diǎn)
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shixiangfu 發(fā)布時(shí)間：2012-09-29 09:57:50
1 外殼的設(shè)計(jì)
便攜式、本質(zhì)安全型儀器儀表的外殼有時(shí)采用塑料外殼，有時(shí)采用金屬外殼。當(dāng)選用塑料外殼時(shí)，為保證塑料外殼正常工作時(shí)不積聚危險(xiǎn)靜電，其表面電阻不得超過(guò) 1×109Ω。 塑料外殼應(yīng)經(jīng)過(guò)抗沖擊試驗(yàn)和熱穩(wěn)定試驗(yàn)。
正常運(yùn)行產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度的電氣設(shè)備、功率大于250W或電流大于5 A的Ⅰ類電氣設(shè)備，均須采用接線盒與設(shè)備主體進(jìn)行電氣連接接線盒就是專供電纜或?qū)Ь�與電氣設(shè)備進(jìn)行連接的部件。目前Ⅰ類隔爆型電氣設(shè)備廣泛使用的是隔爆型接線。盒接線盒內(nèi)壁應(yīng)涂耐弧漆，接線盒及主體腔上的隔爆接合面應(yīng)做防銹處理，如涂防銹油等。
另外，對(duì)于防爆電器，要在其外殼的明顯處有永久性的 Ex 防爆總標(biāo)志及 MA 安全標(biāo)志。
針對(duì)某些地方煤礦井下存在的電機(jī)違章操作現(xiàn)象，我們研制了QF40 型小型防爆起動(dòng)器，其額定電壓380V，額定電流40A。外殼設(shè)計(jì)分為主體腔與接線腔。外殼為 3 mm 厚鋼板。隔爆接合面的尺寸及加工精度符合GB3836.2 規(guī)定。外殼外形尺寸為 437 mm×308 mm，外殼防護(hù)等級(jí)為 IP54。在外殼的正前方設(shè)有銘牌，銘牌右上角設(shè)有 Ex 標(biāo)志，防爆標(biāo)志 dⅠ（150℃）， 此外，銘牌上還標(biāo)有名稱、型號(hào)、額定電壓、額定電流、防爆合格證編號(hào)、安全標(biāo)志、出廠編號(hào)、制造日期等。
2 電路的設(shè)計(jì)
首先，電路的設(shè)計(jì)要完成電器的電氣功能，保證電氣原理的正確性。其次，防爆電器的電氣間隙、爬電距離、絕緣參數(shù)必須符合GB3836的規(guī)定要求。例如，研制 QF40 型防爆起動(dòng)器時(shí)，將接線柱的爬電距離設(shè)計(jì)為不小于16 mm，電氣間隙不小于10 mm。隔爆腔內(nèi)電器元件及裝配布置爬電距離不小于16 mm，電氣間隙不小于10 mm。隔爆接線腔內(nèi)設(shè)有內(nèi)接地螺栓。外殼設(shè)有外接地螺栓。
研制的本質(zhì)安全型鋼弦頻率計(jì)在正常工作和故障狀態(tài)下的最大工作電流和電壓均不大于所設(shè)計(jì)的最大允許電流：它的爬電距離為3 mm，絕緣涂層下的爬電距離為1mm，電氣間隙為3 mm。
3 電源的設(shè)計(jì)
本質(zhì)安全型便攜式電氣設(shè)備最常用的獨(dú)立電源是干電池和蓄電池。干電池和蓄電池電源都屬于電阻性電路，可按電阻性電路最小點(diǎn)燃電流曲線確定電源安全參數(shù)。按電池最高電壓查出相應(yīng)最小點(diǎn)燃電流，再除以安全系數(shù)值（為2）， 即為該電池的設(shè)計(jì)允許最大安全電流。電池最嚴(yán)重的放電狀態(tài)是電池直接短路。因此，應(yīng)以電池的最大短路電流作為衡量電源本質(zhì)安全性能的基準(zhǔn)。若電池最大短路電流大于設(shè)計(jì)允許值，必須串加限流電阻。并且，電池或蓄電池與限流電阻膠封為一體，構(gòu)成本質(zhì)安全型組件。膠封材料有環(huán)氧樹脂、硅橡膠、工業(yè)石臘等。
例如，我們?cè)谠O(shè)計(jì)鋼弦頻率計(jì)時(shí)特制的本安電池組，由4節(jié)5#充電電池串接而成，并串入一個(gè)用康銅絲自制的限流電阻，其功率為5.2 W 。并用環(huán)氧樹脂膠液充滿電池盒整個(gè)空間，灌封牢固。
煤礦井下實(shí)際應(yīng)用的本質(zhì)安全型電氣設(shè)備，還有許多采用從動(dòng)力電網(wǎng)引入經(jīng)整流供電電源。由于輸入電路與動(dòng)力電網(wǎng)關(guān)聯(lián)，所以，要設(shè)計(jì)成隔爆兼本質(zhì)安全型。
對(duì)于隔爆型電器的電源，是在上級(jí)斷電時(shí)，在隔爆接線盒內(nèi)接線，完成電器電源的連通工作。
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