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题名本质安全低压直流电路放电理论及数值研究综述
被引量：3
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作者
朱林
刘树林
刘柏清
蒋漳河
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机构
广州特种机电设备检测研究院国家防爆设备质量检验检测中心(广东)
西安科技大学电气与控制工程学院
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出处
《工矿自动化》
北大核心
2022年第8期16-25,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(51777167,51604217)
广东省市场监督管理局科技项目(2021CT08)
广东省质量技术监督管理局科技项目(2018CT33)。
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文摘
分析了本质安全电阻性、电感性和电容性电路的放电特性,指出电感性、电容性电路放电能量较大,且放电波形较复杂,而电阻性电路放电特性相对简单。总结了本质安全电感性电路和电容性电路放电机理及其放电数学模型研究现状,给出了放电电流线性衰减模型、放电电流抛物线模型、静态伏安特性模型、动态伏安特性模型、电弧电阻指数模型等的数学表达式。介绍了宏观及微观气体放电数值模拟方法的优缺点:宏观方法计算量小,但只能仿真气体放电的外部特性;微观方法计算量大,但能精确仿真放电过程中各粒子的运动特性。探究了直流放电电路和放电电弧的微观机理,得出了不同电极材料、不同电极间距及不同初始电气参数下,不同表面发射机理如热场致电子发射、场致发射等对气体放电的影响。针对研究现状,提出了本质安全直流电路放电研究需进一步解决的问题:①宏观试验−数学模型表达式复杂、计算量大,部分模型适用范围单一,无法真正实现本质安全电路非爆炸评估。②本质安全电路放电的研究大部分还是基于IEC火花放电装置,影响特定电路参数放电的研究。③放电电弧的数值仿真研究无法定量研究两电极接触分断过程的电弧形成机理。④针对电感性电路、电容性电路的电感、电容对放电电弧特性的影响,还没有更具说服力的研究成果。⑤目前对于电路断路电弧或短路火花如何引爆危险气体的理论研究较少。
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关键词
本质安全电路
低压直流电路
电感性电路
电容性电路
电阻性电路
电弧放电
火花放电
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Keywords
intrinsic safety circuit
low voltage direct current circuit
inductive circuit
capacitive circuit
resistive circuit
arc discharge
spark discharge
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分类号
TD60
[矿业工程—矿山机电]
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题名半波振子结构在井下5G辐射场中的安全性分析
被引量：3
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作者
田子建
降滉舟
常琳
刘斌
王文清
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机构
中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院
安标国家矿用产品安全标志中心有限公司
国家能源集团宁夏煤业有限责任公司羊场湾煤矿
北京工业职业技术学院科研处
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出处
《工矿自动化》
CSCD
北大核心
2023年第6期159-167,共9页
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基金
国家自然科学基金资助项目(52074305)
北京市教委双高建设技术技能创新服务平台及团队建设项目(1106022512)。
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文摘
GB 3836.1-2021《爆炸性环境第1部分设备通用要求》规定,爆炸性环境中射频设备的射频阈功率不得大于6 W,该规定引自欧盟标准,缺乏试验验证,严重制约了5G技术在煤井下的应用。为了重新评价矿井5G通信设备辐射电磁波能量的安全性,分析得出金属结构耦合电磁波产生放电的形式应为低压分断电路电弧放电;分析了金属结构耦合电磁波产生的放电能量,选择最易耦合电磁波的半波振子结构为研究对象,通过比较得出等效半波振子等价直流放电电路产生的放电能量大于等价高频放电电路产生的放电能量,从而将分析金属结构耦合电磁波放电的安全性转换为分析金属结构的等效半波振子天线等价直流放电电路的安全性。选择直流本安电路的安全性判别原则来判断等效半波振子等价直流放电电路的安全性,通过计算放电功率和能量,得出5G射频设备辐射功率不大于10.5 W时,将不会点燃爆炸性的瓦斯气体,因此,可将5G通信系统射频基站的安全辐射功率提高到10.5 W。
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关键词
5G通信系统
射频阈功率
金属结构耦合电磁波放电
半波振子
低压分断电路电弧放电
最低点火能
本安电路
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Keywords
5G communication system
RF threshold power
metal structure coupling electromagnetic wave discharge
half wave oscillator
low voltage breaking circuit arc discharge
minimum ignition energy
intrinsically safe circuit
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分类号
TD655
[矿业工程—矿山机电]
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