电感性电路的安全火花性能分析与评价

在这里按照上一节所述步骤来分析和评价电感性电路的安全火花性能。

【例6.12】 假定有一个简单的ⅡC级电感性电路，如图6.27所示。在电路中，电源由一个标称电压E=20V的电池组和一个电阻值R₁=300Ω的可靠限流电阻器串联组成；负载由一个电感值L=100mH的空心电感器和一个电阻值R₂=1100Ω的可靠限流电阻器串联组成。

对这个电路的分析和评价可以分为两部分进行：电源部分和负载部分。

1.电源部分

（1）确定电路的最不利条件

在这里，把可靠限流电阻器的电阻值300Ω认为是最小值，是电路的最不利条件。

假若300Ω电阻器不符合可靠元件的要求，不是可靠元件，那么，它就有可能发生短路，即是一个非计数故障。在这种故障条件下，这个电源就不被认为是本质安全型电源了。

图6.27 电感性电路

此外，可以根据电池的类型确定它的开路峰值电压（参见表2.12、表2.13和表6.10）。开路峰值电压是电路的另一个最不利条件。这里假定电池组的开路峰值电压为22V。

（2）施加安全系数

根据电路的最不利条件，可以计算出电源的最大短路电流为

I=22V/300Ω≈73.3mA

由于电源部分属于电阻性电路，所以安全系数取为1.5。因此，电源的修正最大短路电流为

I=73.3mA×1.5≈110mA

（3）核查安全火花性能(www.xing528.com)

因为电源部分是电阻性电路，所以可以使用图6.21的曲线进行核查。

从图6.21中可以查出，对ⅡC级电路，当电压为22V时，最小点燃电流为337mA。然而，电源部分的修正最大短路电流仅为110mA，远小于允许的最小点燃电流（337mA）。因而，电源部分可以被评价为本质安全型的。

2.负载部分

（1）确定电路的最不利条件

对于负载部分，可靠限流电阻器的电阻值1100Ω为最小值，被认为是电路的最不利条件。

因为300Ω电阻器是可靠限流电阻，所以不考虑故障因素。至于电感器的短路故障，已经在电源部分的短路计算中考虑到。

（2）施加安全系数

根据电路的最不利条件，可以计算出流过电感器的最大可能电流为

I=22V/（300+1100）Ω≈15.7mA

由于负载部分是电感性电路，所以安全系数取为1.5。这样，流过电感器的修正最大可能电流为

I=15.7mA×1.5≈23.6mA

（3）核查安全火花性能

因为负载部分是电感性电路，所以可以使用图6.24的曲线进行核查。

从图6.24中可以查出，对于ⅡC级设备，当电源电压为24V时，100mH的电感值所对应的最小点燃电流为28mA。修正最大可能电流小于最小点燃电流，因而，负载部分可以被评价为本质安全型电路。

这里需要指出的是，当电源的开路电压小于24V时，人们可以使用图6.26进行这样的分析和评价。然而，假若电感器不是空心的，依靠曲线进行的分析和评价常常带有较大的误差，所以，人们应该用火花点燃试验进行进一步的验证。