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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