1. 1 外壳的设计 便携式、本质安全型仪器仪表的外壳有时采用塑料外壳,有时采用金属外壳。当选用塑料外壳时,为保证塑料外壳正常工作时不积聚危险静电,其表面电阻 不得超过 1×109Ω。 塑料外壳应经过抗冲击试验和热稳定试验。 正常运行产生火花、电弧或危险温度的电气设备、功率大于250W或电流大于5 A的Ⅰ类电气设备,均须采用接线盒与设备主体进行电气连接接线盒就是 电缆或导线与电气设备进行连接的部件。目前Ⅰ类隔爆型电气设备广泛使用的是隔爆型接线。盒接线盒内壁应涂耐弧漆,接线盒及主体腔上的隔爆接合面应做防 锈处理,如涂防锈油等。 另外,对于防爆电器,要在其外壳的明显处有*性的 Ex 防爆总标志及 MA 安全标志。 针对某些地方煤矿井下存在的电机违章操作现象,我们研制了QF40 型小型防爆起动器,其额定电压380V,额定电流40A。外壳设计分为主体腔与接线腔。外 壳为 3 mm 厚钢板。隔爆接合面的尺寸及加工精度符合GB3836.2 规定。外壳外形尺寸为 437 mm×308 mm,外壳防护等级为 IP54。在外壳的正前方设有铭牌, 铭牌右上角设有 Ex 标志,防爆标志 dⅠ(150℃), 此外,铭牌上还标有名称、型号、额定电压、额定电流、防爆合格证编号、安全标志、出厂编号、制造日 期等。 1. 2 电路的设计 首先,电路的设计要完成电器的电气功能,保证电气原理的正确性。其次,防爆电器的电气间隙、爬电距离、绝缘参数必须符合GB3836的规定要求。例如, 研制 QF40 型防爆起动器时,将接线柱的爬电距离设计为不小于16 mm,电气间隙不小于10 mm。隔爆腔内电器元件及装配布置爬电距离不小于16 mm,电气间隙 不小于10 mm。隔爆接线腔内设有内接地螺栓。外壳设有外接地螺栓。 研制的本质安全型钢弦频率计在正常工作和故障状态下的zui大工作电流和电压均不大于所设计的zui大允许电流:它的爬电距离为3 mm,绝缘涂层下的爬电距 离为1mm,电气间隙为3 mm。 1. 3 电源的设计 本质安全型便携式电气设备zui常用的独立电源是干电池和蓄电池。干电池和蓄电池电源都属于电阻性电路,可按电阻性电路zui小点燃电流曲线确定电源安全 参数。按电池zui高电压查出相应zui小点燃电流,再除以安全系数值(为2), 即为该电池的设计允许zui大安全电流。电池zui严重的放电状态是电池直接短路。因 此,应以电池的zui大短路电流作为衡量电源本质安全性能的基准。若电池zui大短路电流大于设计允许值,必须串加限流电阻。并且,电池或蓄电池与限流电阻胶 封为一体,构成本质安全型组件。胶封材料有环氧树脂、硅橡胶、工业石腊等。 例如,我们在设计钢弦频率计时特制的本安电池组,由4节5#充电电池串接而成,并串入一个用康铜丝自制的限流电阻,其功率为5.2 W 。并用环氧树脂胶 液充满电池盒整个空间,灌封牢固。 煤矿井下实际应用的本质安全型电气设备,还有许多采用从动力电网引入经整流供电电源。由于输入电路与动力电网关联,所以,要设计成隔爆兼本质安全 型。 对于隔爆型电器的电源,是在上级断电时,在隔爆接线盒内接线,完成电器电源的连通工作。 |