在這里按照上一節(jié)所述步驟來分析和評價電感性防爆電路的安全火花性能。
假定有一個簡單的lI c級電感性防爆電路,如圖6.27所示。在防爆電路中,電源由一個標稱電壓E=20V的電池組和一個電阻值R,=300tl的可靠限流電阻器串聯(lián)組成;負載由一個電感值L=100mH的空心電感器和一個電阻值R:=11001)的可靠限流電阻器串聯(lián)組成。
對這個防爆電路的分析和評價可以分為兩部分進行:電源部分和負載部分。
1.電源部分
(1)確定防爆電路的最不利條件
在這里,把可靠限流電阻器的電阻值30011認為是最小值,是防爆電路的最不利條件。
假若300Q電阻器不符合可靠元件的要求,不是可靠元件,那么,它就有可能發(fā)生短路,即是一個非計數(shù)故障。在這種故障條件下,這個電源就不被認為是本質(zhì)安全型防爆電器電源了。
此外,可以根據(jù)電池的類型確定它的開路峰值電壓。開路峰值電壓是防爆電路的另一個最不利條件。這里假定電池組的開路峰值電壓為22V。
(2)施加安全系數(shù)
根據(jù)防爆電路的最不利條件,可以計算出電源的最大短路電流為:
I=22V/300Ω
≈73.3mA
由于電源部分屬于電阻性防爆電路,所以安全系數(shù)取為1.5。因此,電源的修正最大短路電流
(3)核查安全火花性能為
I=73.3mA×1.5
≈110mA
因為電源部分是電阻性防爆電路,所以可以使用圖6.21的曲線進行核查。
從圖6.21中可以查出,對ⅡC級防爆電路,當(dāng)電壓為22V時,最小點燃電流為337mA。然而,電源部分的修正最大短路電流僅為110mA,遠小于允許的最小點燃電流(337mA)。因而,電源部分可以被評價為本質(zhì)安全型的
防爆電器。
2.負載部分
(1)確定防爆電路的最不利條件
對于負載部分,可靠限流電阻器的電阻值1100Ω為最小值,被認為是防爆電路的最不利條件。
因為300Ω電阻器是可靠限流電阻,所以不考慮故障因素。至于電感器的短路故障,已經(jīng)在電源部分的短路計算中考慮到。
(2)施加安全系數(shù)
根據(jù)防爆電路的最不利條件,可以計算出流過電感器的最大可能電流為
I=22V/(300+1100)Ω
≈15.7mA
由于負載部分是電感性防爆電路,所以安全系數(shù)取為1.5。這樣,流過電感器的修正最大可能電流為: I=15.7mA×1.5
≈23.6mA
(3)核查安全火花性能
因為負載部分是電感性防爆電路,所以可以使用圖6.24的曲線進行核查。
從圖6.24中可以查出,對于1I C級設(shè)備,當(dāng)電源電壓為24V時,100mH的電感值所對應(yīng)的最小點燃電流為28mA。修正最大可能電流小于最小點燃電流,因而,負載部分可以被評價為本質(zhì)安全型
防爆電器。
這里需要指出的是,當(dāng)電源的開路電壓小于24V時,人們可以使用圖6.26進行這樣的和評價。然而,假若電感器不是空心的,依靠曲線進行的分析和評價常常帶有較大的誤差,所以,人們應(yīng)該用火花點燃試驗進行進一步的驗證。