危险场所专用设备的设计

本文讨论了在设计危险场所专用设备时，设计工程师需要考虑的各种规格和用户需求。

危险场所就在我们的周围。以暗光开光为例，在室内当打开或关上开关的时候，其光源经常发出一次可见但无害的火花。但是，当把这种开关放入有易燃易爆粉尘或气体的环境中时，这种火花却成为一种需要人们认真对待的缝康和安全隐患。而危险场所专用设备则需要在一系列的公众场所中使用，包括从机场、废物处理场所、石化和能源行业到机械设备及系统生产供应商，这些场所中都有可能存在易燃易爆空气环境。

在欧盟安装的所有应用于危险场所设备中的元器件，都需要遵守ATEX指令中设定的严格条件；所以，面对安全需求时，偷工减料并不是一种可行的办法。这个指令确保了设计工程师所选择的零件，可以在极端温度、恶劣环境下或充满易燃易爆物质的气体的环境里也在执行最高的标准。

为了满足ATEX指令要求的各项标准，一件产品必须经历一个漫长而艰巨的检测流程。可接受的各项性能指标参数不是简单的通过或不通过，而是在极端温度下产品都必须保持完整性且运行在最佳状态，甚至要比ATEX认证证书规定的参数提高一个较大的安全余量。

冷冲击实验也是具有挑战性的，尤其是针对塑料产品。如果要获得从Zone 2到Zone 22的认证证书，它要求一家产品必须在低于其认证温度之下仍能运行良好。对于一位设计工程师来说，找到一种既成本合适、耐用、柔韧又和公司内现有的塑模和机床设备良好匹配的材料不是一件容易的事情。这通常是一个设计过程中最让人伤痛脑筋的事情。很多塑料产品在高温下表现良好但在零度以下却变得非常脆弱，冷冲击测试通常比高温测试有更高要求。市场上最新的材料，包括坚韧的高等级聚酯类物质，对于危险场所设备特别有用，它们并不会在低温下出现断开或裂痕。

与环境密封隔离可以更好地提高连接器的性能。达到IP68标准的密封，可确保在一个大温差范围内足以抵御最麻烦的粉尘或积水环境。当连接器没有连接时，密封帽可以保持密封的完整性，但就像一款连接器本身的主体一样，密封帽一样也必须符合ATEX测验所提出的标准。帽子-形状的密封帽，在达到25℃以上的测试中都需要表现良好。聚碳酸酯(Polycarbonate)也通常被选来用于制作密封帽，这是因为它在更极端的低温范围下仍表现良好。

机械设计工程师在设计用于危险场所的设备时也需要考虑终端用户的需求。一个易于接触的接口是必要的，同时简单化的调节也会提高使用的易用性。例如，当一个必须穿着沉重防护服的工人要在一个恶劣环境中进行维护工作，连接器上的有纹路外套将更利于带着手套的手抓住它，它也使得一个元件或这个连接器更利于用户操作。同时随着不正当使用的减少，这也延长了相关布线和其他附属装置的使用寿命。各种这样的小改变却可以极大影响终端用户的体验，沿着供应链往下游来思考，可以帮助设计工程师们在不同的选择中辨别一个特定部件的优劣。

尽管性能表现是在选择元件时最基本的选择因素，但一位设计工程师也需要考虑成本因素。由于连接器被置于不同位置要影响材料的选择，共单位价格因此也将是千差万别的。所以，一对用于Zone 2的塑料连接器和一对用于Zone 1的金属连接器的成本也大不同。

Bulgin认识到在ATEX标准的Zone 2和Zone 22连接器产品之间，明显地缺乏成本适宜却具有高性能的产品，为此推出了EXPlora系列的连接器。它们的目标是能够满足产品应用在恶劣环境时所要求性能指标，同时又价格适宜。这系列的产品具有紧凑小巧的设计，具有2、3、4、5、7和10孔等不同型号可供选择，并带有线电缆、管内电缆、面板、边缘固定等4种形式的主体形式。每一个接触插口都可以是针状或槽状接触方式，这保证了其连接性以及在和不同主体外形一起使用时可获得的最大组合选择。

至今为止，EXPlora系列已经在各种不同应用领域中得到广泛应用，从包括摄像机、电动机、电泵、采光设备、流程控制设备等电子辅助设备的制造商，到包括面粉加工厂和粮食仓库、油漆油墨制造厂、木材加工和处理工厂、水泥工厂和船坞，甚至看起来不光鲜的废物和污水处理厂等充满由易燃气体、烟雾、蒸汽或可燃性粉尘等存在着危险和爆炸气体的工厂和场所。

尽管ATEx指令给产品在性能方面留下的变化空间不大，但Bulgin公司利用其专业能力和灵活性，为客户推出了符合ATEX标准的客户定制化设计解决方案EXPlora系列，这可以确保用户在不牺牲安全性和性能的情况下轻松地找到适合他们需求的元件。