儀表的本質(zhì)安全電路(編輯修改稿)
2025-04-02 17:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 在實(shí)踐應(yīng)用中關(guān)聯(lián)設(shè)備主要是指 安全柵 ，它又分為齊納式安全柵和隔離式安全柵。 ? MTL安全柵 ? P+F 安全柵外形 連接電纜 由于關(guān)聯(lián)設(shè)備與現(xiàn)場設(shè)備間的連接電纜存在分布電容和分布電感，因此其儲能勢必對本安系統(tǒng)的防爆性能造成影響。在實(shí)踐中通常將電纜按集中參數(shù)處理，其參數(shù)主要包括： Cc—— 本安系統(tǒng)最大允許電容； Lc—— 本安系統(tǒng)最大允許電感。 本安電氣設(shè)備的安全等級 本安電氣設(shè)備及關(guān)聯(lián)設(shè)備，按其使用場所或相連場所的安全程度可分為 ia和 ib二個安全等級。 ia級是指在正常工作、一個計(jì)數(shù)故障和兩個計(jì)數(shù)故障情況下均不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。 ia級的本安電氣設(shè)備可用在 0區(qū)、 1區(qū)、 2區(qū)危險場所。 正常工作時，安全系數(shù)為 ； 一個故障時，安全系數(shù)為 ； 二個故障時，安全系數(shù)為 。 注：有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數(shù)。 本安電氣設(shè)備的安全等級 ? ib級是指在正常工作和一個計(jì)數(shù)故障情況下不能點(diǎn)燃爆炸性氣體混合物。 ib級的本安電氣設(shè)備可用在 1區(qū)、 2區(qū)危險場所。 正常工作時，安全系數(shù)為 ； 一個故障時，安全系數(shù)為 。 正常工作時，有火花的觸點(diǎn)須加隔爆外殼或氣密外殼保護(hù)，并且有故障自顯示的措施，一個故障時安全系數(shù)為 。 齊納式安全柵 齊納式安全柵采用在電路回路中 串聯(lián)快速熔斷絲、限流電阻和并聯(lián)限壓齊納二極管 實(shí)現(xiàn)能量的限制，保證危險區(qū)儀表與安全區(qū)儀表信號連接時安全限能，見下圖。它采用器件非常少、體積小、價格低，但也有一些致命的缺陷，使應(yīng)用范圍受到較大的限制。目前采用顯下降趨勢。 齊納安全柵示意圖： 使用齊納式安全柵注意點(diǎn) ? 使用齊納式安全柵，工廠必須要有專門的本安接地系 統(tǒng)，本安電路的接地電阻必須小于 1Ω 。 ? 使用齊納式安全柵，危險區(qū)現(xiàn)場本安儀表必須為隔離型的，非隔離型的儀表不能采用。 ? 使用齊納式安全柵，對供電電源電壓影響非常大，電源電壓的波動可能會使齊納二極管的電流泄漏，從而引起信號的誤差或者發(fā)出錯誤電平，嚴(yán)重時會使快速保險絲燒斷而永久損壞，按規(guī)定齊納式安全柵內(nèi)部齊納管、限流電阻、保險絲整體澆封，一旦損壞無法修復(fù)。 ? 使用齊納式安全柵，信號負(fù)極均要接至本安接地，這樣大大降低系統(tǒng)信號抗干擾能力，影響系統(tǒng)的可靠性，特別對 DCS系統(tǒng)影響尤為突出 。 隔離式安全柵 隔離式安全柵不但有限能功能，還有隔離功能，它主要由回路限能單元、信號和電源隔離單元、信號處理單元組成。其基本功能框圖見下圖。 ? 隔離安全柵示意圖 隔離式安全柵應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn) ? 隔離式安全柵與齊納式安全柵相比，雖然價格要高一 些，但是它許多優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)還是給用戶帶來許多方便，使越來越多用戶偏向的選擇隔離式安全柵。 ? 使用隔離式安全柵，可以將危險區(qū)的現(xiàn)場回路信號和安全區(qū)回路信號有效隔離。這樣本安自控系統(tǒng)不需要本安接地系統(tǒng)，簡化了本安防爆系統(tǒng)應(yīng)用時的施工。 ? 使用隔離式安全柵，大大增強(qiáng)了檢測和控制回路的抗干擾能力，提高系統(tǒng)可靠性。 ? 使用隔離式安全柵，允許現(xiàn)場儀表接地，允許現(xiàn)場儀表為非隔離型的。 ? 隔離式安全柵有許多保護(hù)功能電路，意外損壞的可能性較小，允許現(xiàn)場儀表帶電檢修，這樣可縮短工程開車準(zhǔn)備時間和減少停車時間。 隔離式安全柵應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn) ? 隔離式安全柵有較強(qiáng)的信號處理能力。如開關(guān)量輸入狀態(tài)控制、 mV、 Pt100變?yōu)?4～ 20mA等等。這樣給現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)的應(yīng)用提供了更大的方便、合理和有效。 ? 當(dāng)用戶同時應(yīng)用 DCS和 ESD時，選用一進(jìn)二出的安全柵，可以有效地將兩個系統(tǒng)隔離開來，避免系統(tǒng)之間互相影響。 ?
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