“防爆安全技术”讲座 第8讲 本安仪表设计准则

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1、“防爆安全技术”讲座(第8讲本安仪表设计准则)徐建平防爆安全技术"讲座第8讲本安仪表设计准则徐建平(上海仪器仪表自控系统检验测试所，上海200233)气含氧量必须<21％。1本安仪表基本设计要求②最小点燃曲线只适用于线性电路。本安仪表的设计主要包括电路和结构设计，这是③电阻性电路是指电感小于1mH的电路；电感实现仪表本安防爆性能不可分割的两个方面。本安仪性电路是指电感大于lmH的电路。表应满足三个基本要求：④电容最小点燃曲线，仅反映电容本身放电的点①必须把本安与非本安电路完全、可靠地隔离。燃情况，并不包括电源的作用。在进行本安电路设计时，可通过加大电气间隙和爬电距离、加强电气绝

2、缘等方应根据电路的实际情况，考虑到电源作用的附加影响。法来实现电路隔离，防止本安与非本安电路问的击穿，⑤最小点燃曲线是反映点燃爆炸性气体混合物确保本安电路的防爆性能。的临界参数。这些参数通常不能直接使用，使用时应②本安电路中所有元器件或导线的最高表面温考虑相应的安全系数，即将查得的最小点燃电流(或度须不大于所规定的组别温度要求，以避免热效应点电压)值除以相应的安全系数，用等式可表示为：燃爆炸性气体混合物。根据热效应原理，限制元器件设计最大允许电流(电压)=或导线的最高表面温度和通过限制相应故障条件下加到元件上的最大功率的办法来实现。(1)③电路在规定等级、级别相对应的试验条件下

3、进当安全系数施加在能量上时，则有：行试验评定时，不得点燃相应的爆炸性气体混合物。电流(电压)安全系数=(能量安全系数)(2)通过控制电路的电参数(如减小电感和电容等储能元通常，电阻性和电感性电路用减小电流值作为安件参数)，或降低电路电流和电压，使电路达到本安防全系数；电容性电路用减小电压值作为安全系数。爆要求。电路中元器件要有足够的功率，连接导线应⑥镉和锌是电线或电缆防腐常用的材料。包括具有足够截面，以使电路在各种故障条件下可能产生电线或电缆在内的本安系统电路中将不可避免地存在的高电压和大电流作用下不会破坏元件性能，通过元镉和锌。因此，GB3836．4—2000依据最新IEC标

4、准件的可靠性来保证电路的可靠性。取消了原GB3836．4—1983标准中给出的不含有镉、锌、镁、铝的最小点燃曲线。2本安电路设计2．2本安电路设计分析程序2．1最小点燃曲线通常情况下，本安电路的设计或分析，应遵守下列最小点燃曲线包括最小点燃电流曲线和最小点燃程序：在元件的容差、供电电压波动、绝缘故障和元件故电压曲线，它们是在环境温度为一20～+40℃、大气障等情况(即正常工作和故障状态)下，确定出最坏的实压力≤0．1MPa(一个大气压或接近一个大气压)，同际电路参数；根据电路型式以及电气设备等级，考虑相时在气体最易点燃浓度下，用IEC标准火花试验装置应的安全系数以及安全系数施加

5、规则，推导出适用于采作出的。最小点燃曲线是设计本安电路和评定电路本用火花试验装置进行试验和评定的修改电路；根据最小安性能的主要依据之一，但这些曲线具有一定的使用点燃曲线，检查修改电路参数是否满足本安防爆要求。局限性，在应用时应注意下列事项。2．3正常情况分析①本安设备使用环境必须满足：环境温度为正常工作情况应包括：①供电电压取制造厂设计规一20～+40℃；环境大气压力为86～106kPa；环境空定值的1．1倍；②本安电气设备或关联设备的额定环境《自动化仪表》第29卷第10期2008年10月．73“防爆安全技术”讲座(第8讲本安仪表设计准则)徐建平条件应取其最不利的状态，如采用晶

6、体管作限流安全栅本安仪表进行的评定，应算作一个故障。但即使是同应考虑其在使用温度下限时的限流值作为安全栅的最一系统中的多个关联设备均处于各自的最大输出参数大短路电流，齐纳二极管的最高齐纳电压应取其在使用状态，最多也只能算作一个故障。温度上限时的稳压值；③在最不利的组合条件下所有元2．5本安电路设计方法件的容差。如在评定齐纳安全栅中，稳压管在考虑正偏通常，本安电路的设计可根据电路的特点灵活应差、限流电阻时，还应考虑负偏差这样的组合条件来决用下列不同的技术方法，来满足本安电路设计经济、合定安全栅的最高输出电压和最大输出电流；④各种整定理安全可靠的要求。元件应处于最不利的位置；⑤受检

7、本安电路的接通和断①逐一解决法开，属于正常工作状态的一个部分，不能算作故障状态。这种方法通常适用于采用单一电源的电路。对于2．4电路故障状态分析要点电路中的各储能元件及可能的发热元件可以通过分本安电路故障分析应考虑：①电路的故障分析，应析，分别予以逐一解决。当考虑到火花点燃源以及热点燃源。其中火花点燃源②逐级限压／限流法包括：电容性电路的放电、电感性电路的开路、电阻性这种方法通常适用于具有多个工作电源的电路。电路周期性的接通和断开、静电火花。而热点燃源包在设计时，我们可以采取可靠的限压箝位措