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在工業(yè)應(yīng)用中，有那么一部分產(chǎn)品的使用環(huán)境比較特殊——存在著大量的易燃易爆氣體或粉塵，為了保證產(chǎn)品使用過(guò)程中的安全以及使用人員的人身生命安全，一般用在這些特殊環(huán)境中的產(chǎn)品都需要進(jìn)行防爆認(rèn)證，而作為一名電子工程師或產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，也需要根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際使用環(huán)境對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。
產(chǎn)品的型式試驗(yàn)之防爆設(shè)計(jì)（一）主要是介紹爆炸的三要素、防爆設(shè)計(jì)的分類(lèi)、各種防爆類(lèi)型設(shè)計(jì)的原理、防爆電氣設(shè)備的選型和引入方式等內(nèi)容。爆炸有三要素：滿(mǎn)足爆炸濃度的可燃性混合物、助燃劑(氧化劑)、能量有效的點(diǎn)燃源。防爆措施最有效的一種方法就是控制點(diǎn)燃源。產(chǎn)品的防爆設(shè)計(jì)主要分為隔爆型防爆設(shè)計(jì)、增安型防爆設(shè)計(jì)和本安型防爆設(shè)計(jì)，對(duì)應(yīng)的防爆產(chǎn)品分類(lèi)為隔爆型防爆產(chǎn)品、增安型防爆產(chǎn)品和本安型防爆產(chǎn)品。
一、產(chǎn)品的防爆設(shè)計(jì)原理
1. 隔爆型防爆設(shè)計(jì)原理
將電氣設(shè)備的帶電部件放在特制的外殼內(nèi)，該外殼具有將殼內(nèi)電氣部件產(chǎn)生的火花和電弧與殼外爆炸性混合物隔離開(kāi)的作用，并能承受進(jìn)入殼內(nèi)的爆炸性混合物被殼內(nèi)電氣設(shè)備的火花、電弧引爆時(shí)所產(chǎn)生的爆炸壓力，而外殼不被破壞；同時(shí)能防止殼內(nèi)爆炸生成物向殼外爆炸性混合物傳爆，不會(huì)引起殼外爆炸性混合物燃燒和爆炸。這種特殊的外殼叫“隔爆外殼”。具有隔爆外殼的電氣設(shè)備稱(chēng)為“隔爆型電氣設(shè)備”。隔爆性電氣設(shè)備的標(biāo)志為“d”，執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是GB3836.2。
2. 增安型防爆設(shè)計(jì)原理
增安型防爆設(shè)計(jì)是指設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度。只有額定電壓不高于11kV的電氣設(shè)備及其部件，才允許制成增安型。增安型電氣設(shè)備除須符合本安型規(guī)定外，還須符合通用要求的有關(guān)規(guī)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，跟設(shè)計(jì)本身沒(méi)有關(guān)系，增安型到底安不安全要看設(shè)備本身性能及設(shè)備工作的環(huán)境的安全程度。增安型電氣設(shè)備的標(biāo)志為“e”。
3. 本安型防爆設(shè)計(jì)原理
電流所產(chǎn)生的熱，火花和電弧是導(dǎo)致爆炸性氣體混合物爆炸的主要點(diǎn)火源。本安型防爆設(shè)計(jì)的原理即是通過(guò)限止電路的電氣參數(shù)或采取一定的保護(hù)措施，來(lái)達(dá)到削弱電流所產(chǎn)生的熱效應(yīng)及火花、電極的放電能量為目的，使電路系統(tǒng)無(wú)論在正常工作狀態(tài)或者在故障狀態(tài)下，所產(chǎn)生的熱效應(yīng)和火花都不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。
本安型防爆設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)關(guān)注儲(chǔ)能元器件電容和電感，由于電感和電流本身的性能，在設(shè)備上電時(shí)，電感對(duì)電流有阻礙作用，在設(shè)備關(guān)閉時(shí)，電容對(duì)電流有續(xù)流作用，所以在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，要重點(diǎn)分析設(shè)備上電或關(guān)閉狀態(tài)下，電感及電容對(duì)設(shè)備的影響，使影響到的參數(shù)降低到最低：火花能量最低，電流能量最小，火焰最小，溫度最低。另外在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行防爆設(shè)計(jì)過(guò)程中，要選擇防爆型的電子元器件，保證電路的相關(guān)參數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)。本安型電氣設(shè)備的標(biāo)志為“i”。
二、防爆電氣設(shè)備的選型
選用防爆電氣設(shè)備時(shí)需要從以下幾個(gè)方面考慮：
1.滿(mǎn)足危險(xiǎn)場(chǎng)所劃分的危險(xiǎn)區(qū)域來(lái)選用相應(yīng)的電氣防爆類(lèi)型；
2.根據(jù)危險(xiǎn)環(huán)境可能存在的易燃易爆氣體/粉塵的種類(lèi)來(lái)選擇防爆電氣設(shè)備的級(jí)別和溫度組別；
3.考慮其他環(huán)境條件對(duì)防爆性能的影響（例如：化學(xué)腐蝕、鹽霧、高溫高濕、沙塵雨水，或振動(dòng)的影響）。
三、引入方式
電氣設(shè)備的引入方式分直接引入方式和間接引入方式。間接引入方式就是通過(guò)隔爆型接線(xiàn)盒，將電纜引入到設(shè)備內(nèi)部。直接引入方式就是將電纜通過(guò)設(shè)備外殼直接引入到設(shè)備內(nèi)部。電氣設(shè)備只有符合正常運(yùn)行時(shí)不產(chǎn)生火花、電弧或危險(xiǎn)溫度和額定功率不大于250W，電流不大于5A才允許采用直接引入方式。
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