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第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 防爆技术 2

1.2.1 爆炸三要素 2

1.2.2 防爆技术的分类 2

1.2.3 防爆型式 3

1.3 防爆系统 5

1.3.1 防爆系统的影响因素 5

1.3.2 煤矿井下防爆系统的设计考虑 7

1.3.3 本质安全防爆系统 7

1.3.4 本质安全防爆系统安全性评定 11

1.4 本质安全电源 12

1.4.1 本质安全电源分类 12

1.4.2 输出本质安全电源的组成 14

1.5 本质安全理论及国内外研究现状 15

1.5.1 本质安全理论的基本概念 15

1.5.2 本质安全电路的研究现状 16

1.5.3 本质安全电源的研究现状 20

1.5.4 本质安全电路研究对象的沿革 24

1.6 本书的主要内容简介 26

参考文献 27

第2章 本质安全放电理论与本质安全防爆体系 31

2.1 爆炸性气体的放电引燃 31

2.1.1 放电引燃理论 31

2.1.2 最小引燃能量 32

2.1.3 本质安全电路的气体放电类型 33

2.2 不同性质本质安全电路的自然放电规律 35

2.2.1 纯电阻电路 35

2.2.2 纯电感电路 37

2.2.3 纯电容电路 38

2.2.4 复合电路 39

2.3 本质安全电路的安全评价 40

2.3.1 本质安全电路的非爆炸性评价 40

2.3.2 本质安全电路的爆炸性试验方法 41

2.4 本质安全防爆系统的结构体系与本质安全电源分类 48

2.4.1 本质安全防爆系统的构成及特点 48

2.4.2 本质安全电源的类型及结构特点 51

2.5 本质安全电源的限流方式及保护模式 56

2.5.1 本质安全电源的限流方式 56

2.5.2 本质安全电源的保护模式 58

2.6 本章小结 59

参考文献 60

第3章 自然放电模式下本质安全电路的放电特性研究 62

3.1 CL复合电路短路放电模型 62

3.1.1 振荡状态下的放电模型 64

3.1.2 振荡状态下的关键参数仿真分析 65

3.1.3 非振荡状态下的放电模型 67

3.1.4 非振荡状态下的关键参数仿真分析 68

3.2 CL复合电路开路放电模型 71

3.2.1 开路放电模型 71

3.2.2 关键参数仿真分析 72

3.3 LC复合电路短路放电模型 75

3.3.1 短路放电模型 75

3.3.2 关键参数仿真分析 77

3.4 LC复合电路开路放电模型 80

3.4.1 开路放电模型 80

3.4.2 关键参数仿真分析 81

3.5 EC电路的容性等效模型 83

3.5.1 EC电路放电模型 84

3.5.2 关键参数仿真分析 84

3.6 本章小结 87

第4章 截止放电模式下本质安全电路的放电特性研究 89

4.1 本质安全电源保护电路 89

4.1.1 截止型输出短路保护电路组成及原理 90

4.1.2 截止型输出短路保护电路设计 93

4.2 截止型电容电路短路火花放电模型及特性分析 96

4.2.1 火花放电模型 96

4.2.2 本质安全特性分析 98

4.2.3 试验验证 100

4.3 截止型CL复合电路短路火花放电模型及特性分析 102

4.3.1 火花放电模型 102

4.3.2 本质安全特性分析 105

4.3.3 试验验证 107

4.4 CL复合电路开路时电感的影响 109

4.5 截止型EC电路短路火花放电模型及其特性分析 111

4.5.1 放电特性分析 111

4.5.2 火花放电模型 112

4.5.3 关键参数仿真分析 115

4.5.4 试验验证 121

4.6 截止型保护电路直接截取特性 123

4.7 本章小结 124

参考文献 125

第5章 提高本质安全电源容量的方法 126

5.1 改善电源外特性 126

5.2 降低等效电感值 128

5.2.1 电感两端并联电阻 128

5.2.2 电感两端并联二极管 131

5.3 降低等效电容值 134

5.3.1 电容串联电阻 134

5.3.2 频率对提高电源容量的影响 136

5.3.3 交错并联磁集成技术对提高电源容量的影响 136

5.3.4 虚拟软开关对提高电源容量的影响 137

5.4 软火花电路 138

5.4.1 软火花电路模型 139

5.4.2 软火花电路的参数仿真分析 142

5.4.3 软火花电路的优化分析 147

5.4.4 软火花电路试验验证 148

5.5 缩短火花放电时间 152

5.6 本章小结 154

参考文献 155

第6章 总结与展望 156

6.1 总结 156

6.2 展望 157

6.2.1 对本质安全电路的展望 158

6.2.2 对本质安全电源的展望 159