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防爆技術

本質(zhì)安全電路中的模擬電感和模擬電容

發(fā)布時間:2018/7/30
  在本質(zhì)安全型防爆電氣設備和電路中,當采用模擬電子電路時,在某些情況下,可能會產(chǎn)生所謂的“模擬電感”和“模擬電容”。
  模擬電感和模擬電容是指在模擬電子電路中某些包含電抗的電路環(huán)節(jié)中可能形成的“虛擬”電感和“虛擬”電容。理論分析可知,這樣的電感和電容是存在的,而且,同樣影響著電路的
質(zhì)安全性能。
  1.模擬電感和模擬電容存在的理論分析
  在模擬電子電路中,當電路中包含電感或(和)電容時,在某些情況下,可能會形成模擬電感或(和)模擬電容。這種情況沒有規(guī)律性。這里舉例進行簡單的分析。
  (1)模擬電感
  還可以看出,所分析電路盡管包含電容,但是,卻具有電感的特性。在分析的情況下,電路的性質(zhì)發(fā)生了變化。
  (2)模擬電容
  現(xiàn)分析形成的模擬電抗元件。
  這里,依然按照例的分析方法來分析圖6.18的電路,得到同樣,由式還可以看出,所分析電路盡管包含電感,但是,卻具有電容的特性。在分析的情況下,電路的性質(zhì)發(fā)生了變化。
  所分析電路的輸入阻抗仍然具有電容特性,是由一個電阻和一個電容并聯(lián)形成的。分析可知,盡管所分析電路的性質(zhì)沒有改變,但是,電容的值卻增大了。
  在某些文獻中,圖所示電路被稱為“電容倍增電路”。
  2.模擬電感和模擬電容存在的潛在危險
從至送的分析可知,在模擬電子電路中,由于電路結構的不同,可能會形成模擬電感或模擬電容。
  這樣的模擬電感和模擬電容的數(shù)值與電路中包含的電阻、電感和電容的值以及電路結構有關。有時候,它的數(shù)值可能很大。下面通過一個防爆電器電電路實例計算予以說明。
  現(xiàn)分析可能形成的模擬電抗元件。
  雖然電路中理想運算放大器A1和A2既引入了負反饋又引入了正反饋,但是,防爆正壓柜引入的負反饋在電路中仍然起主導作用,所以。在計算時,人們依然可以使用“虛短”和“虛斷”的概念來做近似處理。
  因而,這個電路為電感性電路,盡管電路中包含電容。
  假若電路中所有的電阻值R=10kQ,電容值c=240
  由此可見,模擬電感和模擬電容的存在,不僅改變著電路的屬性(電感性或電容性),而且,還改變著電路中電感和電容的數(shù)值。
  大家應該知道,在考核電路的本質(zhì)安全性能時,除參數(shù)的數(shù)值外,對電感和電容考核的參數(shù)是不同的:
  ·對于電感,考核電感值和相應的電流值。
  ·對于電容,考核電容俊和相應的電壓值。
  顯然,模擬電感和模擬電容韻存在,對電路的本質(zhì)安全性能存在不小的潛在危險。本來電路中其包含電容,但是卻隱含著一個“電感”;本來電路中只包含電感,但是卻隱含著一個“電容”,而且,這樣的“電感”相“電容”的數(shù)值還可能不小。這種既改變屬性又改變數(shù)量的異常效應,對電路的本質(zhì)安全性能的威脅是可想而知的。
  因此,在實際工作中,假若本質(zhì)安全電路中包含模擬電子電路,人們在考核電路的本質(zhì)安全性能時不僅要考核實體電感和實體電容的作用,而且還要考慮這種模擬電感和模擬電容的影響;應該計算某些電路環(huán)節(jié)中可能形成的模擬電感和模擬電容,以及對它們帶來的潛在危險性進行恰當?shù)脑u估。
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