4.1.1简单容性电路火花放电数学模型 27

4.1.2 火花放电数学模型的仿真分析 28

4.2输入整流滤波电路的simulink仿真分析 34

4.2.1传统整流滤波电路的仿真分析 34

4.2.2优化的整流滤波电路的仿真分析 36

4.3优化型输入整流滤波电路对本安性能影响分析 40

第五章总结与展望 41

致谢 43

参考文献 44

第一章绪论

1.1本课题研究的背景与意义

1.1.1课题研究的背景

人类生产和国民经济发展离不开许多重要的行业，比如作为能源供应支撑的石油、煤炭工业等，作为基础工业支撑的化工、纺织等。然而这些行业生产之中大多伴随着危险，所处环境都是存在很多易燃易爆物质，属于极其恶劣的危险环境，一旦引爆其中的引燃物，则会造成巨大的人员伤亡和财产损失，所以这些行业常常都是与事故并行的危险性行业。

随着社会发展科学进步，电气电子设备的发展及普遍应用，为了提高生产速度与效率，许多矿场、石油工业都要求更高的自动化、机械化和信息化生产，所以越来也多的电气设备被引进到生产生活当中。但在这种危险环境中，运用越多的电气设备，就意味着有越多的安全隐患，也就越要提高安全标准。设备与故障同在，这是无法避免的，许多场合下如果不能正确使用电气设备或因为设备老化原因就会引起设备的故障，机器损坏是小，但在危险环境中如果因为电火花、短路和漏电故障而点燃爆炸性物质，那么造成的损失和人员危险就是无法估计的了[1]。像2003年，安徽省某矿井瓦斯爆炸事故，

就是因为矿工带点操作启动器接线腔，产生的电火花引爆了瓦斯气体，造成事故中有86人因此死亡；2009年黑龙江省的新兴煤矿也因为特大瓦斯爆炸事件，108条生命陨落，重伤者不计；2010年，河南瓦斯爆炸事故，26人遇难；2012年，辽宁省辽阳市灯塔市大黄二矿发生了一起重大的瓦斯爆炸事件，造成5人遇难、1人受伤。往事历历在目，一次次重大事故警醒我们，在灾难面前生命是如此的脆弱苍白。因此，在考虑煤矿产业获益的同时，生产中的安全问题更应该引起我们的重视。为了人民群众生命财产的安全，我们应该把安全生产观念的优先级提升至利益之上，如何防爆使我们应该着手做研究的。电源作为电气设备的“心脏”，任何场合下都会存在的一部分，必须做到符合相关安全性能指标，所以本安电源的出现与发展就有了非同凡响意义。

1.1.2课题研究的意义

因为生产技术不断地革新换代，煤矿生产也变得越来越现代化，各种监控系统也运用到生产之中。这些应用在危险环境的中的检控系统对于整个生产中有着重大意义，其工作状况的安全与否对生产的影响非常大。据相关的统计，电气电子电路之所以不正常工作，约有70%是因为电源设备损坏[2]。因此摆在我们面前亟待解决的问题是如何提高矿井下供电的安全性。

目前全球范围内采取的防爆型式很多，如正压型、增安型、浇封型、本质安全型、隔爆型等[3][4]。不同防爆形式所采取的措施也有不同。下面详细介绍矿井下常用的几种防爆类型[5]：

1.隔爆型：指通过采用有较强的承受恩能够力以抵抗内部爆炸产生的压力的隔爆外壳，通过外壳间隙将内部产生的高温气体减温减压后排向外界，则不足以点燃外界的爆炸性混合物，