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1 本质安全电路的电火花点燃瓦斯理论 1

1.1 电气放电形式 1

1.1.1 火花放电 1

1.1.2 电弧放电 2

1.1.3 辉光放电 4

1.2 不同性质电路的电气放电规律 4

1.2.1 电阻性电路 5

1.2.2 电感性电路 6

1.2.3 电容性电路 8

1.3 电火花能量 10

1.3.1 最小点燃能量测定 10

1.3.2 火花放电能量的简单计算 12

1.4 瓦斯点燃概率 13

2 本质安全电路的电弧放电数学模型 15

2.1 电路的电弧放电数学模型 15

2.1.1 放电电流线性衰减模型 15

2.1.2 放电电流抛物线模型 19

2.1.3 放电电流幂函数模型 21

2.1.4 静态伏安特性模型 26

2.1.5 动态伏安特性模型 32

2.1.6 动态伏安特性模型和放电电流线性衰减模型之间的关系 41

2.1.7 小结 42

2.2 电阻性本安电路的电弧放电数学模型 43

2.2.1 电阻性电路电弧放电数学模型 43

2.2.2 电阻电路与电感电路电弧放电的比较 48

2.3 电容性本安电路的电弧放电数学模型 49

2.3.1 放电波形 49

2.3.2 伏安特性曲线 52

2.3.3 电弧放电数学模型 53

2.4 复合电路电弧放电数学模型 54

2.5 放电时间分布规律及与电路参数的关系 58

2.5.1 放电时间的分布规律 58

2.5.2 放电时间与电路参数间的关系 62

2.5.3 小结 63

3 本质安全电路的电火花能量与功率 65

3.1 基于电流线性衰减模型分析低能电弧 65

3.1.1 放电能量 65

3.1.2 放电时间 65

3.1.3 电流变化率 65

3.1.4 电感储能与电源供给能量之比 66

3.1.5 电弧电阻 66

3.1.6 电弧功率 67

3.1.7 小结 68

3.2 本质安全电路功率判别 68

3.2.1 电感电路的能量判别标准 68

3.2.2 电感电路的功率判别标准 69

3.2.3 能量和功率判别式的试验数据分析 69

3.2.4 能量和功率判别式的关系 71

3.3 提高设计电路本质安全功率的措施 72

4 本质安全电路的爆炸检测方法 74

4.1 本质安全检测装置 74

4.1.1 原理 74

4.1.2 试验装置 74

4.1.3 火花试验装置标定 77

4.1.4 其他 77

4.2 爆炸方法检测 77

4.2.1 火花点燃试验概述 77

4.2.2 火花点燃试验 78

4.3 基于单片机与微机接口的火花试验自动装置 81

4.3.1 概述 81

4.3.2 火花试验自动装置的硬件结构 83

4.3.3 火花试验自动装置的软件设计 84

5 本质安全电路的非爆炸评价方法 87

5.1 原理 87

5.2 查表法 88

5.3 等效电感法 88

5.4 评价电路本质安全性能的非爆炸方法 91

5.4.1 MIC曲线的拟合与插值 91

5.4.2 非线性元件的线性化 92

5.4.3 时变元件的离散化 97

5.4.4 各元件数学模型的建立 98

5.4.5 网络拓扑方程的建立及求解 105

5.4.6 本质安全性能分析 109

5.4.7 程序流程图及软件包 111

5.4.8 小结 119

5.5 本质安全电路的非爆炸方法检测研究 119

5.5.1 本质安全电感电路的动态伏安特性 120

5.5.2 电弧非线性电阻模拟 120

5.5.3 小结 121

参考文献 123