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本安防爆认证技术介绍

发布来源:天津德芃科技集团有限公司  发布日期: 2022-12-20  访问量:95

本安防爆认证技术是目前适用于0区的标准化技术。对于自动化仪器,较常用的防爆型是本安型、隔爆型和增安型。然而,由于电子技术的快速发展和低功耗电子设备的不断诞生,安全防爆技术的推广和应用有了更广阔的空间,特别是由于基本安全(也称为安全)防爆类型与其他防爆类型相比,不仅结构简单,应用范围广,而且操作维护方便,因此仪器制造商和用户接受了这种防爆手段。

一、本安防爆认证技术的基本原理

电火花和热效应是爆炸性危险气体爆炸的主要点燃源,本安通过限制电火花和热效应两个可能点燃源的能量来实现。在正常工作和故障状态下,当仪器可能产生的电火花或热效应能量小于此能量时,仪器不能点燃爆炸性危险气体并产生爆炸。原理是可靠地将电路中的电压和电流限制在允许的范围内,以确保仪器在正常工作或短接和部件损坏时产生的电火花和热效应不会导致周围可能的危险气体爆炸。

二、本安防爆认证技术的特点

本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术。通常对氢气。(IIC)环境必须将电路功率限制在1.3w左右。由此可见,本安技术可以很好地适用于工业自动化仪器。与任何其他防爆类型相比,本安防爆技术的使用可以给工业自动化仪器带来以下技术和商业特点:

1.无需设计制造工艺复杂、体积大、体积大的隔爆外壳。因此,本安仪表具有结构简单、体积小、重量轻、成本低的特点。根据数据,建立本安型和隔爆开关传输电路的成本比约为1:4。

2、可在带电条件下进行维护、校准和更换仪器的部件。

3.安全性和可靠性高。紧固螺栓丢失或因紧固螺栓丢失或外壳结合面腐蚀、划伤等人为原因降低仪表的安全性和可靠性

4.由于本安防爆技术是一种弱电技术,本安仪表的使用可以避免现场工程技术人员的触电伤亡。

5.适用范围广。本安技术是0区危险场所唯一的防爆技术。

6.对于象热电偶等简单设备,本安全防爆系统无需特殊认证即可接入。

综上所述,本安全防爆技术是自动化仪表的理想防爆技术,也将广泛应用于现场总线智能仪表及其系统的设计。

三、本质安全设备及相关设备

(一)本安电气设备

在国家标准规定的条件下(包括正常工作和故障条件),任何电火花和热效应都不能点燃规定的爆炸性气体环境。它可以用于危险的地方。

可分为一般本安电气设备和简单电气设备。

1.本安电气设备一般

本安电气设备具有储能元件,需要防爆认证,如变送器、接近开关等。

简单的电气设备

根据制造商的技术条件,电气参数值不超过1.2V,<0.1A,<25mW, <20uJ它们不需要防爆认证。本安电路可自由配置。如:电阻(包括可变电阻)、发光二极管、开关、热电偶、热电阻、应变仪等。

(二)相关设备(安全栅)

本安电气设备与非本安电气设备相连,安装在安全场所。

安全栅可备的能量可限制在安全值内,以确保现场设备、人员和生产的安全。本安全系统电路的示意图如下:

四、本安系统的基本构成

本安系统是一种通过限制电能而实现电气防爆的电路系统,不限制使用场所(包括ia等级在0区、I区和II适用于危险场所)和爆炸性气体混合物(包括所有可燃气体)的类型,具有高度的安全性、可维护性和经济性。

(1)现场本安装设备

从现场设备储能元件的角度来看,根据安全防爆要求设计爆炸性气体危险环境中的现场设备,采取相应措施,尽量减少电容和电感储能元件,考虑电路元件的功耗和温升,确保设备无论正常工作还是故障状态,都不会产生火花和热源点燃。也就是说,现场设备必须是安全设备。

(二)连接电缆

从系统布线工程的角度来看,连接电缆被称为储能元件,因为连接电缆有分布电容和分布电感。它们在信号传输过程中不可避免地储存能量。一旦线路开路或短路,这些储能将以电火花或热效应的形式释放,影响系统的安全性能。因此,不仅要确保连接传输电缆不会受到外部电磁场的干扰和与其他回来的混合,还要限制电缆长度和感应电势带来的额外非安全能量,以确定电缆的允许分布电容和电感。世界各地的防爆检测机构主要采用集中参数的方法来考虑电缆分布参数。

连接电缆本安性能的基本参数如下:

电容较大允许电缆分布:Cc = Ck × L

电缆较大允许电感分布:Lc = Lk × L

其中Ck:电容电缆长度分布

Lk:电感电缆单位长度分布

L:实际配线长度

(3)相关设备(安全栅)

从控制室设备配置的角度来看,这部分电路必须具有保护功能,无论设备处于正常工作状态还是故障状态,都可以将非安全回路从安全场所传输到危险场所。

本安全性能基本参数:

(4)本安系统组合的条件

本安全系统各配置室必须满足以下条件,以保证设备的安全正常使用。

(1)本安装设备防爆标志等级不得高于安全栅防爆标志等级;

(2)关联设备、现场本安设备与连接电缆参数应满足以下不等式。

(5)本安系统现场布线原则

(1)整个系统的接线必须由检验机构认可的系统组成。

(2)防止本安回路与非本安回路混触。

(3)从控制室到现场的本安电缆和非本安电缆分别敷设在各自的汇线槽内,中间用隔板分开,汇线槽用盖子覆盖,防止外部机械操作损坏。

(4)将本安仪表的电缆从现场接线盒或汇线槽敷设在钢管内,防止机械损坏和电磁感应造成危险。

(5)本安电缆和非本安电缆不使用金属线管和同一现场接线盒。

(6)连接电缆及其钢管,端子板应有蓝色标志(或用蓝色胶带包裹)进行识别。

(7)齐纳安全栅的接地条和接地装置应符合安全栅的使用说明书和国家有关电气安全规定的要求。多个安全电路或相关电路不得共用同一电缆(电缆芯分别屏蔽除外)或同一钢管(屏蔽导线除外)。

五、本安系统认证

国家标准GB3836.1-2010爆炸性环境 第一部分:设备 通用要求

国家标准GB3836.4-2010爆炸性环境 第四部分:本质安全型i保护设备

国家标准等效采用IEC 对60079标准进行了补充和修改。

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