《防爆安全栅》ppt课件

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1、13.1防爆安全的基本概念在生产现场存在各种易燃，易爆气体或蒸汽，或者存在爆炸性粉尘，易燃纤维。它们与空气混合，具有爆炸危险，其空间成为具有不同程度的爆炸危险场所。第三章防爆安全栅在大气条件下，气体蒸汽、簿雾、粉尘或纤维状的易燃物质与空气混合，点燃后燃烧将在整个范围内传播的混和物，称为爆炸性混合物。含有爆炸性混合物的环境，称为爆炸性环境。2一、危险场所的划分按国家1987“爆炸危险场所电气安全规程”将爆炸危险场所分为两类5级。1.第一类场所爆炸性气体或可燃蒸汽与空气混合形成爆炸性气体的场所，按危险程度分为3级：0级区域：爆炸性气体连续地、短时间

2、频繁出现、长时间存在；1级区域：爆炸性气体可能出现；2级区域：仅在不正常情况下偶尔短时间出现。32.第二类场所爆炸性粉尘或易燃纤维与空气混合形成爆炸性混合物的场所,按危险程度分为2级：10级区域：爆炸性混合物连续地、短时间频繁出现、长时间存在；11级区域：仅在不正常情况下偶尔出现爆炸性混合物。二、防爆仪表分类、分级和分组分类：自动化仪表属于低压电气设备，在危险场所用的自动化仪表要按电气设备防爆规程管理。规程规定防爆电气可制成隔爆型、本安型等10种结构类型。4自动化仪表防爆结构主要有两种：隔爆型：标志为“d”；本安型：标志为“i”。隔爆型仪表结构

3、特点：①外壳耐压（8～10）×102Kpa；②表壳温升低于爆炸性气体的自燃温度；③表壳结合面的缝隙宽度、深度按其容积和气体级别采取规定的值。本安型仪表是指正常状态和故障状态下，电路及设备产生的火花能量和达到的温度都不会引起易爆性气体爆炸的防爆类型。现代本安防爆概念是指整个自动化系统的防爆性能符合本质安全防爆要求。5不同的危险等级对电气设备的防爆要求不同，煤矿井下用电气设备属Ⅰ类设备；有爆炸性气体的工厂用电气设备属Ⅱ类设备；有爆炸性粉尘的工厂用电气设备属Ⅲ类设备。对于Ⅱ类电气设备，电路电压限制在30VDC时，各种爆炸性混合物按最小引爆电流分为三级

4、。爆炸性混合物的最小引爆电流级别最小引爆电流（mA）爆炸性混合物种类Ⅰi＞120甲烷、乙烷、汽油、甲醇、乙醇、丙酮、氨、一氧化碳Ⅱ70＜i＜120乙烯、乙醚、丙烯晴等Ⅲi≤70氢、乙炔、二硫化碳、市用煤气、水煤气、焦炉煤气等62、安全火花防爆系统构成安全火花防爆系统的二要素：①在危险现场使用的仪表必须是安全火花防爆仪表（本安仪表）。②现场仪表与危险场所之间的电路连接必须经过安全栅（防爆栅）。73.本安自动化（安全火花）防爆系统的组成它包括两部分：①安装在危险场所（现场）的本安电路；②安装在非危险场所的非本安电路。如图所示。为了防止非本安电路中过

5、大能量进入危险场所的本安电路，两者之间采用防爆安全栅。使整个系统具有本安防爆性能。84.本安防爆系统的特点1）工作电压低，工作电流小；正常工作电压24VDC，工作电流＜20mADC,故障电压＜35VDC，故障电流＜35mADC。仪表所用的电阻、电感、电容参数，保证在正常或故障状态所产生的火花能量不足以点燃爆炸性混合物；2）危险场所和非危险场所的电路用防爆安全栅隔离；3）现场仪表到控制室仪表的连线不得形成大的分布电容和电感；95.本安型防爆仪表的标志本安型防爆仪表的标志为“i”，按等级分为“ia”适用于0区，“ib”适用于1区。标志铭牌上的防爆标

6、志分为四段：ExABC其中Ex:防爆仪表；A:防爆类型，例如d、ia、ib等；B:防爆类和级，例如Ⅰ级、ⅡA、ⅡB、ⅡC等；C:仪表外面温度级别，例如T1～T6。例如防爆仪表标志铭牌上标志为ExdiaⅡCT6，指兼有隔爆和本安功能，可在ⅡC级T6组以下级别使用的防爆仪表。103.3防爆安全栅原理防爆安全栅按结构分类：①齐纳安全栅，②变压器隔离式安全栅。按用途分类：①输入端用，②输出端用。一.齐纳安全栅111.输入端用齐纳安全栅1）配二线制变送器齐纳安全栅其原理电路及系统组成如图所示。图中主要由两部分组成：①齐纳栅，②变送器齐纳栅包括：①电子集成

7、化浮动电源ED，②齐纳二极管VD1、VD2，③电子变阻式限流电路Z，④快速熔断器FU。注意：只能用于变送器和电源共地的测量系统，一般是单独电源供电。122）双通道保护的齐纳安全栅13阻抗匹配问题：设Ra:负载仪表阻抗，RL=r1+r2:传输线路阻抗，R0:变送器元件负载阻抗Ra+RL+RB≤R0式中R0＝（E-V0）/0.02其中：V0变送器无负载工作电压，例如12V;E：电源电压，一般22～26VDC，按22V考虑。则R0＝500一般Ra＝250，RB＝130（20mA），则要求RB＋RL≤250这类齐纳安全栅仅适用于V0较低的变送器

8、。选用时要特别注意阻抗匹配问题。输入端齐纳安全栅还有：①不接地热电偶和高内阻二次仪表配用，②不接地热电偶和低内阻二次仪表配用，③三线制热电阻配用，④脉