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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