本安防爆認證技(ji)術是(shi)目前(qian)適(shi)用於0區(qu)的(de)標(biao)準化技術。對於自動化儀器,較常(chang)用(yong)的防爆型是本安型、隔(ge)爆型和(he)增安(an)型。然而,由於(yu)電子技術的快速發展和低功耗(hao)電子設備的不斷誕生,安全防爆技術的推廣和應(ying)用有了更廣闊的空間,特(te)別是由(you)於基本(ben)安全(也稱(cheng)為(wei)安全(quan))防爆(bao)類(lei)型與(yu)其他(ta)防爆類型相比,不僅結構簡(jian)單,應用範(fan)圍廣,而且操作維(wei)護方(fang)便(bian),因此儀(yi)器(qi)製造商和用戶接受了(le)這種(zhong)防爆手段(duan)。
一、本安防(fang)爆認證技術的基(ji)本原理
電火花和熱效應是爆炸性(xing)危險氣(qi)體(ti)爆炸的主要點燃源,本安通過限製電火花和熱效應兩(liang)個可能點(dian)燃源(yuan)的能量來(lai)實(shi)現。在正(zheng)常工作(zuo)和故障狀態下,當儀器可能產生的電火花(hua)或熱效(xiao)應能量小(xiao)於此能(neng)量時,儀器不能點燃爆炸(zha)性危險(xian)氣體並(bing)產生(sheng)爆炸。原理是可(ke)靠地(di)將電路中的電壓和電(dian)流限製(zhi)在(zai)允許(xu)的範圍(wei)內,以確(que)保儀器在正常工作或短(duan)接和部件損壞時產生的電火花和熱效應不會導致周圍可能的危(wei)險氣體爆炸。
二(er)、本安防爆認證技術的特點
本安防爆技術實際上是一種低功(gong)率設計技術。通常對(dui)氫氣。(IIC)環(huan)境必須將電路(lu)功率限製在1.3w左右。由此可見,本安技術可以很好(hao)地適用於工(gong)業自動(dong)化儀器。與任何其(qi)他防爆類型相比,本安防爆技術的使用可以給工業自動化儀器帶(dai)來以(yi)下技術和商(shang)業特點:
1.無需設計製造工藝複(fu)雜、體積大(da)、體積大(da)的隔爆外殼。因此,本安儀表具有(you)結構簡單、體積小、重量輕、成本低(di)的特點。根據(ju)數(shu)據,建立本安型和隔爆開(kai)關傳輸電路的成本比約為1:4。
2、可在帶電條件下進(jin)行維護、校準和更換儀器的部件。
3.安全性和可靠(kao)性高。緊固螺(luo)栓丟失(shi)或因(yin)緊固螺栓(shuan)丟失或外殼(ke)結(jie)合麵(mian)腐蝕、劃傷(shang)等人為原因降(jiang)低儀表的安全性和可靠性
4.由於本安防爆技術是一種弱電技術,本安儀表的使用可以避免現場(chang)工程(cheng)技術人(ren)員的觸電傷亡(wang)。
5.適用範圍廣。本安技術是0區危險場所唯一的防爆技術。
6.對於象熱電偶等簡單設備,本安全防爆係統(tong)無(wu)需特殊認證即可接入(ru)。
綜上所述(shu),本安全防爆技術是自動化儀表的理(li)想(xiang)防爆技術,也將廣泛(fan)應用於現場總線智能儀表及其係統的設計。
三、本質(zhi)安全設(she)備及相關設備
(一)本安電氣設備
在國家(jia)標準規定的條件下(包括正常工作和故障條件(jian)),任何(he)電火花和熱效應都不能點燃規定(ding)的爆炸性氣體環境。它可以用於危險的地方。
可分為一(yi)般(ban)本安電氣設備和簡單電氣設備。
1.本安電氣設備一般
本安電氣設備具有儲能元件,需要防爆認證(zheng),如變(bian)送器、接近開關等(deng)。
簡單的電氣設備
根據製造商的技術條件,電氣參數值不超過1.2V,<0.1A,<25mW, <20uJ它們(men)不需要(yao)防爆認證。本安電路可自(zi)由配置(zhi)。如:電阻(包括可變電阻(zu))、發光二極管、開關(guan)、熱電偶、熱電阻、應變儀等。
(二)相關設備(安全柵)
本安電氣設備與非本安電氣設備相(xiang)連,安裝(zhuang)在安全場所。
安全柵可備的能量可限製在安全值內,以確保現場設備、人員和生產的安全。本安全係(xi)統電路的示(shi)意圖如下:
四、本安係統的基本構成
本安係統是一種通(tong)過限製電能而(er)實現電氣防爆的電路係統,不限製使用場所(包括(kuo)ia等級在0區、I區和II適用於危險場所)和爆炸性氣體混合物(包括(kuo)所有可燃氣體)的類型,具有高(gao)度(du)的安全性、可維護性和經濟(ji)性。
(1)現場本安裝設備
從現場設備儲能元件的角度來看,根據安全防爆要求設計爆炸性氣體危險環境中的現場設備,采取(qu)相應措施,盡(jin)量(liang)減少(shao)電容(rong)和電感儲(chu)能元件,考(kao)慮電路元件的功耗和溫升,確保(bao)設備無論正常工作還是故障狀態,都不(bu)會產生火花和熱源點燃。也就是說,現場設備必須是安全設備。
(二)連(lian)接電纜
從係統布線工程的角度來看(kan),連接電纜被稱為儲能元件,因為連接電纜有分布電容和分布(bu)電感。它們在信號傳輸過程中不可避免地儲存能量。一旦線路開路或短路,這(zhe)些儲能將以電火(huo)花或熱效應的形式釋(shi)放,影(ying)響係統的安全性能。因此,不僅要確保連接傳輸電纜(lan)不會受到外部電磁場的幹擾和與其他回來的混合,還要限(xian)製電纜長度和感(gan)應電勢帶來的額外非安全能量,以確定電纜的允許分(fen)布電容和電感。世界各地的防爆檢(jian)測機構(gou)主(zhu)要采用集中參(can)數的方法來考慮電纜分布參數。
連接(jie)電纜本安性能的基本參數如下:
電容較大允許電纜分布:Cc = Ck × L
電纜較大允許電感分布:Lc = Lk × L
其中Ck:電容電纜長度分布
Lk:電感電纜單(dan)位(wei)長度分布
L:實際配(pei)線長(zhang)度
(3)相關設備(安全柵)
從控製室設備配置的角度來看,這部(bu)分電路必須具有保護功能,無論設備處於正常工作狀態還是故障狀態,都可以將非安全回路從安全場所傳(chuan)輸到(dao)危險場所。
本安全性能基本參數:
(4)本安係統組合的條件
本安全係統各配置室必須(xu)滿足以下條件,以保證設備(bei)的安全正常使用。
(1)本安裝設備防爆標誌等級不得(de)高於安全柵防爆標誌等級;
(2)關聯(lian)設備、現(xian)場本安設備與連接電纜參數應滿足以下不等式。
(5)本安係統現場布線原則(ze)
(1)整個係統的接線必(bi)須由檢驗(yan)機構認可的係統組成。
(2)防止本安回(hui)路與非本安回路混觸(chu)。
(3)從控(kong)製室(shi)到現場的本安電纜和非(fei)本安電纜分別敷設在各自的匯線槽內,中(zhong)間用隔板(ban)分開,匯線槽用蓋(gai)子覆蓋,防止(zhi)外部機械操(cao)作損(sun)壞。
(4)將本安儀表的電纜從(cong)現場接線盒(he)或匯線槽敷(fu)設在鋼管(guan)內,防止機械損壞和電磁感應造成危險。
(5)本安電纜和非本安電纜不使用金屬線管和同(tong)一現場接線盒。
(6)連接電纜及其鋼管,端子板應有藍色標誌(zhi)(或(huo)用藍(lan)色(se)膠帶包裹(guo))進行識別(bie)。
(7)齊納安全柵的接地條和接地裝置應符合(he)安全柵的使用說明(ming)書(shu)和國家有關電氣安全規(gui)定的要求。多個安全電路或相關電路不得共用同一電纜(電纜芯分別屏蔽(bi)除(chu)外)或同一鋼管(屏蔽導線除外(wai))。
五、本安係統認證
國家標準GB3836.1-2010爆炸性環境 第一部分:設備 通用要求(qiu)
國家標準GB3836.4-2010爆炸性環境 第四(si)部分:本質安全型i保護設備
國家標準等效采用IEC 對60079標準進行(xing)了補充和修改(gai)。
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