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隨著我國經(jīng)濟建設高速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模日益增大，防爆問題顯得更為重要。在石油、化工、煤炭、等各行業(yè)，功能各異、品種繁多的防爆電器產(chǎn)品被廣泛采用。防爆電器在使用中能否穩(wěn)定安 全運行在各類危險爆 炸環(huán)境中，都必須通過國家防爆標準的相關(guān)測試。

下面中諾檢測簡單介紹了本安防爆認證中的火花點燃試驗辦法。

總則

火花點燃試驗應在電路處于zui易點燃的狀態(tài)下進行。對于簡單電路，圖A1～圖A6參考曲線對應的各種形式中，短路試驗是zui不利的。對于更復雜電路，由于條件各不相同，短路試驗可能不是zui不利的條件。對穩(wěn)壓限流電源，zui不利條件通常發(fā)生在將電阻串聯(lián)在電源的輸出電路中，并且在電壓不降低的前提下，將電流調(diào)到zui大值。

1、同時具有電感和電容的電路

對于同時含有貯能電容和電感的電路，應對電容和電感的組合電路進行評定和試驗。如果評定的總電感或電容，比用附錄A點燃曲線或數(shù)據(jù)表容許的數(shù)值小1 %（指當電壓對應的電容或電流對應的電感，不超過點燃臨界值的1%時。），則zui大容許電容或電感可分別取點燃曲線或數(shù)據(jù)表允許的值。

2、元件容差

（1）試驗時應考慮元件容差，且考慮電源供電電壓的變化。火花試驗裝置應接入技術(shù)審查中確定的被試電路中認為可能出現(xiàn)開路和短路的每個試驗點。

（2）試驗應按設備保護等級，按認可的故障及考慮產(chǎn)品設計的zui大外部電容(Co)和zui大外部電感(Lo)或電感與電阻比(Lo/Ro)的情況下進行。

（3）試驗應在按照經(jīng)審查合格的圖紙樣機檢測合格、且與圖紙一致的樣品上進行；對定型檢驗可按實際檢驗后，修改圖紙資料來滿足該要求。

（4）按照本質(zhì)安 全電路評定準則，如果產(chǎn)品電路為簡單電路，根據(jù)GB 3836.4－2010附錄A所述的方法和圖A1～圖A6給出的參考曲線或表A1、Ａ2給出的數(shù)據(jù)，可以判定其本質(zhì)安 全性能時，可以不進行火花試驗；但應有評定記錄并給出安 全系數(shù)。

（5）當電壓沒有規(guī)定適用范圍時，通常則按±1%取值；

（6）試驗人員通常為2人，一人操作，一人記錄。試驗人員必須執(zhí)證上崗，實習期人員不得獨自操作，（7）實習期內(nèi)人員操作時應有正式試驗人員指導，不得自作主張擅自操作設備。

（8（試驗嚴格按照GB3836.4-2010中10.1要求進行；試驗過程中應及時將數(shù)據(jù)記錄到正式記錄表格中。記錄表格應按規(guī)定填寫，不能有空格現(xiàn)象。

（9）必須特別注意電氣安 全和危險氣體的安 全，嚴格執(zhí)行有關(guān)安 全制度。

3、試驗用氣體混合物和火花試驗裝置的標定電流

（1）應按照被試設備規(guī)定的類別，采用表1（1.0倍安 全系數(shù)）或表2（1.5倍安 全系數(shù)）給出的爆 炸性試驗混合物。

（2）配氣過程中操作爆 炸性氣體或高壓氣體應嚴格按照相關(guān)操作規(guī)程進行。

（3）優(yōu)先表1 規(guī)定的試驗混合物，其安 全系數(shù)可通過升高電壓或電流來獲得。如果這種情況不適用，表2 給出的爆 炸性試驗混合物的成份具有本標準規(guī)定的1.5 倍的安 全系數(shù)。

（4）試驗用氣體純度不應低于95%。

（5）同一類級火花點燃試驗前，應進行標定。標定按火花試驗裝置上的標定電路進行，應根據(jù)引起點燃轉(zhuǎn)數(shù)來判定試驗裝置的靈敏度，必要時，應通過電壓表和流表對標定回路參數(shù)（見表1 和表2）進行的確認。

4、安 全系數(shù)

1.5 倍安 全系數(shù)應按下列方法之一獲得：

① 參數(shù)法

1) 對于電感和電阻電路，通過減小試驗回路中的電阻值把電流提高到1.5倍的故障電流。如果達不到1.5倍安 全系數(shù)，可進一步提高電源電壓；對使用電池的設備可通過增加電池數(shù)量來增加電壓。

2) 對于電容電路，把電壓提高到1.5倍故障電壓。或者，當一只可靠限流電阻與電容器一起使用時,時間常數(shù)足夠大時，電容器可視為電池，電路可視為電阻性電路。

② 氣體法

使用表1 規(guī)定的爆 炸性試驗混合物。用分流短路(急劇短路)保護電路的試驗，應分別對具有分流短路（急劇短路）保護的電路進行評定，包括zui大輸出功率、電壓和電流及短路狀態(tài)，具有設備規(guī)定保護等級的電路輸出電壓穩(wěn)定后應不能引起點燃。當防爆型式與其他電路故障引起的急劇短路相關(guān)時，急劇短路瞬間的允許通過能量應不超過下列相應設備類別的規(guī)定值：

– ⅡC 類設備 20μJ

– ⅡB 類設備 80μJ

– ⅡA 類設備 160μJ

– Ⅰ類設備 260μJ

用火花試驗裝置對急劇短路電路允許通過能量進行點燃試驗是不適合的，應對急劇短路電路允許通過能量進行測量評定，應用瞬態(tài)示波器測定。

5、急劇短路能量的測試試驗方法

根據(jù)w＝ivt，分別測量i 和v 曲線，然后通過公式W=∫_0^T?〖i*Vdt〗計算輸出能量。測量應在負載可能是在開路和短路限值之間的任一負載，可通過一摸擬負載來實現(xiàn)。根據(jù)開路時電源電壓Uo 值，且有一串聯(lián)限流器件在電流為Io（與等級對應）時動作,那么應當電路連接到大約Uo-0.5V 左右負載時，在引起電流器件動作前將會產(chǎn)生一個大于Io 的瞬態(tài)電流，應計算電流大于Io 時間段的能量。電壓低于該值的其它負載也應考慮進行試驗。試驗的應用以測量預期電壓和電流的一個數(shù)字示波器記錄如圖1 和2 所示。

例如：如果開路時電源電壓為15 V，且有一串聯(lián)限流開關(guān)在電流為1 A 時動作,那么可以預計,當電路連接到大約13.5 V 的zui不利齊納負載時，在引起電流開關(guān)動作前將會產(chǎn)生一個大于1 A 的瞬態(tài)電流。電壓低于該值的齊納負載也應考慮進行試驗。

對于IIB 類設備,13.5V 電壓允許的zui大電流是3.76 A(如表A.1 )。因此,試驗應在電流超過3.76 A 這段時間測量電壓和電流。試驗的配置以及預期電壓和電流用一個數(shù)字示波器記錄如圖E.1 和E.2 所示。在這種情況下,瞬態(tài)能量通過測量齊納管的電流(使用鉗形電流表)和電壓來計算。同時，可以測量得到齊納管每個值的一系列與電流相對應的時間，從而獲得電壓乘電流及對應時間的曲線圖。計算電流下降到非點燃值以前曲線圖的面積，即試驗獲得的瞬態(tài)能量。

在其它情況下,zui嚴酷的負載可能是可變電阻器。在這種情況下,對應每個短路至電阻值小于Uo/Io的電阻負載可繪出一組電流時間曲線，通過電阻上產(chǎn)生的功率及對應的時間計算傳遞的瞬態(tài)功率。此類負載可以是電容器或者電感器，這取決于特定的輸出參數(shù)。

需要注意的是，電壓和電流應用小于1μs/分格的高速存儲示波器進行測量。試驗設備的選擇和試驗線路的連接應zui大程度地減少對被測值的影響，推薦使用鉗形電流測量探頭、高阻抗電壓測量設備；推薦使用具有雙向低接觸電阻特性的水銀觸點傾斜開關(guān)，但是其他特性等效的開關(guān)也可使用。

6、用火花試驗裝置試驗

7、樣品制備和處理

（1）被試驗產(chǎn)品應其保護等級進行故障設置和處理。通常采用斷開電路開路。

（2）電壓或電流，元件容差，不嚴密元件。

（3）試驗回路的電壓應取zui高值，元件應根據(jù)其性質(zhì)，取上限或下限，原則是電路處于zui不利的情況。

（4）火花試驗裝置應接入被試電路中認為可能出現(xiàn)開路和短路的每個試驗點,這些點在技術(shù)審查和樣機測試后被確認。

8、故障的設定

試驗應按第5章規(guī)定的設備保護等級，在電路正常工作、一個故障或二個故障以及考慮設備設計的zui大外部電容(Co)和zui大外部電感(Lo)或電感與電阻比(Lo/Ro)的情況下進行。

每一電路應在下列要求的轉(zhuǎn)數(shù)下進行試驗

a) 對于直流電路，400轉(zhuǎn)(5 min)，每一極性200轉(zhuǎn)；

b) 對于交流電路，1000轉(zhuǎn)(12.5 min)；

c) 對于電容電路，400轉(zhuǎn)(5 min)，每一極性200轉(zhuǎn)。

9、電容時間常數(shù)

應保證充電時間不小于3倍的時間常數(shù)，并列出計算方法。可采取減少二根或三根金屬絲(鎢絲)或放慢火花試驗裝置轉(zhuǎn)動速度的方法增大充電時間。當采取減少金屬絲的方法時，應增加轉(zhuǎn)數(shù)以保持相同的火花數(shù)量。

火花試驗合格判定準則

每一試驗回路的每一次試驗均不應出現(xiàn)點燃，則判定該回路火花點燃符合。每次試驗后，應重新對火花試驗裝置進行標定，以驗證試驗結(jié)果的有效性。如果標定不合格，則被試電路的點燃試驗無效。

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