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本質安全型(Exi)防爆技術主要特點

返回列表 來源: 發布日期: 2019.07.18

一、 設計依據标準:GB3836.1-2010;GB3836.4-2010

二、 本質安全型電氣設備:指其内部的所有電路都是本質安全電路的電氣設備,即,該電路在标準規定的條件(包括正常工作和規定的故障條件)下産生的任何電火花或任何熱效應應均不能點燃規定的爆炸性氣體環境的電路。

三、原理:是一種以抑制點火源能量為防爆手段的“安全設計”技術。要求設備在正常工作和故障狀态下可能産生的電火花和熱效應分别小于爆炸性危險氣體的最小點燃能量和自燃溫度。例如H2,19uJ,560℃。

四、本質安全“i”(intrinsic safety)分為0區(ia)/1區(ib)防爆技術。

五、本安技術實際上是一種低功率設計技術。因此它能很好地适用于工業過程自動化儀表。

六、基本設計技術措施(電路與結構設計方面):

—限制電壓

—限制電流

—限制能量(含儲能元件:電容和電感)

—合理選擇元器件額定參數、載流導線截面等

—結構及電路的分隔措施

七、本安防爆的技術和商務特征:

—制造工藝簡單、體積小、重量輕、造價低(開關回路1:4);

—易于實現較高防爆級别的設計;

—可帶電操作與維護;

—安全可靠性高;

—可有效避免人員觸電傷亡事故發生;

—适用範圍廣(ia等級是唯一的0區技術);

—簡單設備隻需滿足通用要求,不需認證即可接入本安防爆。

八、電氣設備類型:

1、本安設備-其内部所有電路都是本質安全電路的電氣設備。

2、關聯設備–裝有本安電路和非本安電路,且結構使非本安電路不能對本安電路産生不利影響的電氣設備。(關聯設備一般安裝在安全場所)

九、本安設備的類别:

1、Exia–指兩個元件或其它類型的故障仍能保持防爆性能的設備。本安設備可安裝在0區、1區、2區危險場所。本安關聯設備可連接到0區、1區、2區危險場所。Exia本安設備是唯一可安裝于0區的防爆電氣設備。

2、Exib–指一個元件或其它類型的故障仍能保持防爆性能的設備。本安設備可安裝在1區、2區危險場所。本安關聯設備可連接到1區、2區危險場所。

十、最小點燃曲線的概念:

1、最小點燃電流:用标準火花試驗裝置,在電阻和電感電路中引起爆炸性試驗混合物點燃的最小電流。

2、最低點燃電壓:用标準火花試驗裝置,在電容電路中引起爆炸性試驗混

合物點燃的最低電壓。

3、最小點燃曲線:最小點燃曲線包括最小點燃電流曲線和最小點燃電壓曲線。它是通過大量電火花試驗确定的點燃爆炸性氣體混合物的臨界值曲線,是設計人員計本安電路的重要依據。國家标準GB 3836.4

附錄給出了這些曲線。

十一、安全系數

—由于點燃曲線中給出的最小點燃電流(或電壓)值是點燃臨界值,不能直接使用。使用時,應考慮相應的安全系數。

—所謂安全系數是指最小點燃電流(或電壓)與本安電路的設計電流(或電壓)相比的倍數,即最小點燃電流(或電壓)/本安電路電流(或電壓)。

—通常情況下,通過電感電路降低電流,電容電路降低電壓,電阻電路降低電流或電壓的方法達到規定的安全系數。

十二、最小點燃曲線的應用:

例:找出一個與28V直流電源(蓄電池)相串聯的限流電阻的最小值,使該電路适用于氫氣危險場所。

—該電路屬于IIC電阻性電路。

—考慮電源波動10%的因素,電源電壓:E=28x(1+10%)=30.8V,取E=31V。

—查電阻性IIC曲線(GB3836.4附錄曲線)可知,電源電壓為31V 時最小點燃電流為140mA,取安全系數1.5,則允許的最大電流=最小點燃電流/安全系數=93.3(mA)。

—由此可得出與28 V直流電源串聯的最小電阻值為31V/93.3 mA=332Ω。

—考慮電阻器允許誤差精度5%,限流電阻的

阻值至少為349Ω。

—電阻功率:312/349*1.5=4.1W


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