2.正压外壳型:指在壳内注入保护气体,使外壳内与外环境的压力差提高,从而阻止外部爆炸性气体进入壳内,实现安全的目的。

3.本质安全型:本质安全型防爆型是指通过限制电路参数,使的故障时释放的火花能量低于最小点燃能量,从而在任何情况下设备内产生的电火花和热效应均不会引爆气体。

4.增安型:增安型电气设备是指为了避免出现电火花引燃爆炸性混合物,在结构上采取附加措施进行保护,降低故障率,提高设备安全的程度。

5.浇封型:浇封型防爆是把可能产生危险的电路用浇封剂浇封,使电路不能与危险性气体的接触,所以在任何情况下,爆炸三要素都不能同时存在,即不会发生爆炸。然而浇封型电气设备要控制功率以控制温度的升高,要求浇封材料有一定耐化学、耐压和机械稳定性。

根据上文的特点分析,本安型防爆技术相比其他几种都更有优势。跟其他的防爆技术相比,本质安全型具有体积小,重量轻,携带更方便的优点,而且符合现代电气设备发展小型化的要求。此外本安型就是从限制电路参数上进行防爆,这是它与其他防爆技术最本质的区别,不需要厚实沉重的隔爆外壳,成本低。另外本安型是唯一被标准化的0区防爆技术。随着半导体和电力电子技术的发展,本安理论的应用有了更广阔的空间。

1.2国内外相关研究现状及发展趋势

1.2.1本安电源设备的研究现状

1.2.2本安电源的发展趋势

1.3课题主要研究内容

本课题通过研究本安电源的背景和意义,以及国内外发展现状和趋势,达到设计符合国标的本安电源设备。主要研究内容:

1.结合研究的背景、意义和本安电源的发展几个方面阐释发展过程,说明该课题研究意义。

2.通过介绍本安型电路的基本原理,着重分析电容性本安电路放电特性,结合矿山企业对供电要求,为后期本安电源的防爆设计提供理论支持。3.对本安型电源进行设计,包括主电路、开关控制电路、过压过流保护电路等,通过对采样电阻对输出的电流进行采样,然后通过误差放大器发大误差信号,传回原边实现控制功能。

4.基于仿真平台MATLAB对该整流电路变换器进行仿真研究;搭建实验平台,联系实验结果过验证理论方法和设计的有效性。

第二章本安电源的分析

2.1本质安全基础理论

2.1.1爆炸三要素

对于危险环境中要引发爆炸有三个基本条件:1)点燃源;2)爆炸性物质(即可燃物、气体等);3)助燃物(即空气),如图2-1所示。当同时存在三个条件时,爆炸便可以差生。所以综上,想要避免爆炸,就要限制三个条件同时存在。防爆的危险措施可归为以下几类:限制爆炸性物质生成;消除或者隔离点燃源;填充保护气体,避免助燃物。每一类措施均按照另一类措施不存在的情况下也能防爆的情况来单独设计,从而降低发生爆炸的概率。

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