(1)確定基本性能和防爆安全性能

本質安全型防爆電氣設備基本上可以分為供電類、檢測顯示類、控制類、其他類四種類型。

這四種類型可以是獨立的、相互關聯(lián)的、組合的。

無論什么類型的設備，在確定基本性能時，人們都必須從防爆安全性能方面考慮基本指標。從防爆安全性能方面應考慮的主要內容如下:

①根據設備類型，選擇電路的電源:市電電源或電池電源，確定電路與后續(xù)電路之間的隔離措施。

②根據設備性能選擇電路單元(包括防爆電氣單元)，確定電路單元之間的匹配關系。

③繪制電路系統(tǒng)草圖。

(2)計算電路參數(shù)

電路系統(tǒng)草圖繪制完成后，設計人員應根據待設計設備的基本性能和防爆安全性，計算出從電路最后一級到上一級各層次的相關參數(shù)。

①根據基本性能逐步計算各種基本參數(shù)。

②根據防爆安全性能(本質安全性能)的要求，將一定的安全系數(shù)(通常安全系數(shù)為1.5)應用到計算結果中，得到“修正參數(shù)”(或“防爆參數(shù)”)，通過與相關曲線、數(shù)據表的對比，驗證本質安全性能。

在計算中，上述參數(shù)計算和安全系數(shù)的應用可以同時進行。

(3)元器件的選擇

電路參數(shù)計算后，設計人員應根據這些參數(shù)仔細選擇防爆電氣元件，并盡可能選擇可靠的元件。

①選擇部件時，應注意部件上標記的公稱值和允許誤差。對于一些元件，如電阻和/或電容，當計算值不能滿足額定值時，人們可以使用元件組合方法來滿足它們。

②人們在選擇可靠的元器件時，要注意元器件的結構和“三分之二”原則的應用。

③小部件的選擇。

④其他元器件的選擇，如集成器件。

本質安全結構設計

本質安全型結構設計主要指本質安全型防爆電氣設備的機械結構設計。主要包括設備外殼設計、防爆電氣設備設計、機械隔離設計、印刷電路板設計和銅線選擇等。

(1)設備外殼

①防護要求至少應滿足:工廠用設備，IP20；煤礦用設備，IP54(傳感器元件除外)。

②電纜引入應符合:電纜進入設備的部分應密封，并符合防護等級要求。

③如果外殼是塑料材質，應能防止靜電電荷的產生和積累。

(2)電路隔離

電路隔離分為防爆電氣隔離和機械隔離。

①防爆電氣隔離是指防爆電氣設備的能量隔離，例如使用可靠的變壓器、安全柵等防爆電氣隔離環(huán)節(jié)。

②機械隔離是指機械空間的隔離，例如防爆電氣間隙、爬電距離和間隔距離、屏蔽等物理防爆環(huán)節(jié)。機械隔離本質上是防爆電器的一種替代能源隔離，可以防止防爆電器短路和/或電磁干擾帶來的麻煩。

(3)元件布局和布線

元件原則上按電路的前級和后級的順序排列，發(fā)熱元件排列在有利于散熱的位置，高頻元件屏蔽等。

導線，無論是銅線還是印刷線，都不應因布線而引起寄生振蕩和信號干擾；脈沖信號線和模擬線不應平行布置；本質安全線路和非本質安全線路不得混在一起等。

(4)印刷線路

人們在選擇印制導線時，應考慮溫度組、載流量和可靠連接的要求。

(5)銅線

人們在選擇銅導線時，應考慮溫度組、載流量和可靠連接的要求。本質安全電路導體原則上應為淺藍色。

(6)連接可靠

在確定可靠連接時，人們應注意連接點的配置，以防止連接打開時火花放電。

(7)接地

如有必要，應可靠接地。

(8)招牌

設備應配備標志牌，如銘牌、使用說明牌、警示牌等。