在將開關(guān)指定為更廣泛的設(shè)備或系統(tǒng)的一部分時(shí)，設(shè)計(jì)工程師需要考慮很多。無論目標(biāo)用途如何，此類選擇都很重要，但在危險(xiǎn)環(huán)境中，選擇正確的開關(guān)變得至關(guān)重要，并且可以毫不夸張地說，意味著生與死的區(qū)別。

爆炸可能發(fā)生不同程度的嚴(yán)重性：所需要的只是燃料、氧氣和點(diǎn)火源。那么設(shè)計(jì)工程師在選擇開關(guān)時(shí)需要考慮哪些因素呢？哪種產(chǎn)品可以消除潛在的火花以防止發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)？產(chǎn)品必須遵守哪些歐洲或國際標(biāo)準(zhǔn)？這種開關(guān)可以用在什么地方？有哪些類型的開關(guān)可用？

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

在選擇開關(guān)時(shí)，需要考慮幾個(gè)因素。首先，設(shè)計(jì)者需要考慮系統(tǒng)最終部署的國家。巴西必須滿足的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則和法規(guī)可能與歐洲的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則和法規(guī)有很大不同，反之亦然。了解這些要求并確保您選擇的開關(guān)符合相關(guān)認(rèn)證，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

尺寸也許是第二個(gè)考慮因素。設(shè)計(jì)工程師通常需要在有限的空間范圍內(nèi)集成開關(guān)，并且會對他可以選擇的開關(guān)范圍產(chǎn)生重大影響。應(yīng)用的進(jìn)一步考慮可以來自確定應(yīng)用哪些電氣額定值以及需要哪種類型的執(zhí)行器來捕獲機(jī)械運(yùn)動以將動作轉(zhuǎn)換為電信號。

或許，最重要的考慮因素是交換機(jī)的使用環(huán)境。許多危險(xiǎn)區(qū)域可能在室外，因此在寬工作溫度范圍內(nèi)的功能至關(guān)重要。以石油生產(chǎn)和分配為例，如果在俄羅斯半島到沙特阿拉伯沙漠中使用開關(guān)，則必須預(yù)期相同的功能性能。還需要評估開關(guān)必須防止水或其他液體進(jìn)入的水平（即其密封性），在這個(gè)程度上，危險(xiǎn)環(huán)境的范圍和應(yīng)用范圍是相當(dāng)大的。

C2000 MCU 有使用電機(jī)矢量控制的示例，包括扭矩、速度和位置；多種電流檢測拓?fù)洌?a href="http://www.brongaenegriffin.com/analog/" target="_blank">模擬和數(shù)字位置傳感器接口；靈活的實(shí)時(shí)連接；和一系列平臺版本。

“危險(xiǎn)環(huán)境”一詞立即讓人聯(lián)想到石油鉆井平臺、石化廠和鉆井平臺，其中爆炸風(fēng)險(xiǎn)造成的破壞可能是災(zāi)難性的。人們只需要記住十年前在英國的邦斯菲爾德油庫爆炸，據(jù)信這是和平時(shí)期歐洲同類中最大的一次，里氏標(biāo)度為 2.4。

事實(shí)上，開關(guān)可以在各種應(yīng)用中找到，例如用于密封、控制和監(jiān)測石油和天然氣鉆探過程中出現(xiàn)的不穩(wěn)定壓力和不受控制的流量的防噴系統(tǒng)。它們對于船員、鉆井平臺、環(huán)境的安全以及油井或氣井的維護(hù)至關(guān)重要。如果發(fā)生中斷，應(yīng)急系統(tǒng)可以將鉆機(jī)從井中斷開，自動觸發(fā)關(guān)閉防噴器并關(guān)閉節(jié)流閥的開關(guān)。

開關(guān)也可以在泥漿泵中找到，用于在鉆井中將泥漿泵送到切割區(qū)域周圍，以保持該區(qū)域濕潤和潤滑，并防止壓力升高。體積是通過測量泵送動作的頻率來控制的，該頻率可以通過一個(gè)開關(guān)來測量，該開關(guān)檢測每次操作產(chǎn)生的電信號。

進(jìn)一步的用途是檢測鉆機(jī)的穩(wěn)定性，檢測橫向漂移，如果橫向移動過多會造成危險(xiǎn)，則切斷鉆機(jī)的電源。開關(guān)還用于指示管道“清管器”的位置，用于清除管道中的任何碎屑，以消除潛在的破壞性堵塞。

開關(guān)也被用于使用危險(xiǎn)化學(xué)品的人員的去污淋浴中，并且再次需要證明在易燃液體存在時(shí)不會產(chǎn)生閃光。

并非所有需要開關(guān)的危險(xiǎn)環(huán)境都如此明顯。例如，谷物本身幾乎沒有或根本沒有危害，但通過傳送帶將數(shù)千噸谷物運(yùn)送到筒倉中會產(chǎn)生高度易燃的粉塵，最輕微的火花就能點(diǎn)燃。在木屑顆粒的生產(chǎn)過程中，當(dāng)木材被研磨和壓縮時(shí)，會產(chǎn)生類似的有害粉塵，因此必須保證任何電氣控制系統(tǒng)不會產(chǎn)生可能產(chǎn)生點(diǎn)火場景的火花。鋸末和水泥等介質(zhì)也構(gòu)成可燃威脅，尤其是在工業(yè)過程中提取粉塵時(shí)。

設(shè)計(jì)師面臨的挑戰(zhàn)是不同的環(huán)境有不同的危險(xiǎn)名稱，并且通常需要不同的機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)。那么設(shè)計(jì)師通常會經(jīng)歷哪些批準(zhǔn)呢？

全球標(biāo)準(zhǔn)

在為特定應(yīng)用選擇開關(guān)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要了解產(chǎn)品必須遵守的必要標(biāo)準(zhǔn)。詳細(xì)說明過多的標(biāo)準(zhǔn)本身就是一篇文章，但總的來說，歐洲的主要標(biāo)準(zhǔn)是 ATEX。ATEX 實(shí)際上是 CE 指南中用于控制爆炸性環(huán)境以及其中使用的設(shè)備和保護(hù)系統(tǒng)的適用性的立法的常用名稱。

國際電工委員會爆炸性環(huán)境用設(shè)備相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證系統(tǒng)（IECEx 系統(tǒng)）試圖創(chuàng)建一個(gè)所有產(chǎn)品都必須遵守的國際標(biāo)準(zhǔn)，盡管其范圍仍然相對有限。其最終目的是消除對多項(xiàng)國家認(rèn)證的需求，同時(shí)保持適當(dāng)?shù)陌踩健?/p>

北美（美國和加拿大）專門使用的設(shè)備的認(rèn)證由 UL 和 CSA 認(rèn)證機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，而在俄羅斯和前蘇聯(lián)國家，設(shè)備必須符合現(xiàn)已被 EAC 標(biāo)準(zhǔn)取代的 GOST 標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)計(jì)人員面臨的挑戰(zhàn)是了解每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)微差別，雖然所有標(biāo)準(zhǔn)都旨在實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)區(qū)域電氣設(shè)備的安全規(guī)范、安裝和操作，但它們在原理、分類和方法上略有不同。

那么有哪些類型的開關(guān)可用呢？在選擇開關(guān)時(shí)，假設(shè)產(chǎn)品符合相關(guān)的當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)人員可能會尋找具有特定功能的設(shè)備。

例如，開關(guān)應(yīng)該由無火花材料制成，這聽起來很明顯。金觸點(diǎn)選項(xiàng)能夠更好地控制低能量電氣負(fù)載。具有全金屬傳動系統(tǒng)的開關(guān)即使在高溫下也能提供更長的使用壽命和一致的操作特性，并且側(cè)向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上的雙軸承設(shè)計(jì)增加了對側(cè)向負(fù)載的抵抗力并同樣延長了產(chǎn)品壽命。

選擇帶有燒結(jié)青銅軸承的開關(guān)可以在腐蝕性環(huán)境中提供更大的抵抗力，并且開關(guān)包含堅(jiān)固、耐腐蝕的頭部和主體，采用 316L 不銹鋼或磷酸鹽處理并經(jīng)過環(huán)氧樹脂處理，還可確保更長的使用壽命。通過使用可選的氟硅密封件，可以延長工作溫度（低至 -40 °C）。

無論您選擇什么開關(guān)，無論環(huán)境如何，請選擇您一生都可以信賴的制造商。因?yàn)樵谖ｋU(xiǎn)環(huán)境的世界中，這正是您可能正在做的事情。

審核編輯：郭婷