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SOLDO SB系列本安防爆與安全柵控制原理

發(fā)布時間:2022-05-05 點擊量:1593

SOLDO SB系列本安防爆與安全柵控制原理

一、SLDO本安防爆技術(shù)的基本原理

電氣設(shè)備中,電火花和熱效應(yīng)是引起爆炸性危險氣體爆炸的主要點燃源。SOLDO本質(zhì)安全就是通過限制電火花和熱效應(yīng)兩個可能的引爆源的能量來實現(xiàn)的。在正常工作和故障狀態(tài)下當(dāng)電氣設(shè)備可能產(chǎn)生的電火花或者熱效應(yīng)的能量低于現(xiàn)場危險氣體的引爆能量時,電氣設(shè)備不可能點燃爆炸性氣體而爆炸。原理從限制能量入手,可靠地將電路中的電壓和電流限制在一個允許的范圍內(nèi),以保證電氣設(shè)備在正常工作或者發(fā)生短路和元器件損壞等故障情況下產(chǎn)生的電火花和熱效應(yīng)不致于引起其周圍可能存在的危險氣體的爆炸。

二、SOLDO本安防爆技術(shù)的特點

SOLDO本安防爆技術(shù)實際上是一種低功率的設(shè)計技術(shù),很好的適用于工業(yè)自動化儀表的設(shè)計。與其他防爆型式相比,采用SOLDO本安防爆技術(shù)的電氣設(shè)備具有以下特點:

1. SOLDO本安電氣設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕;

2. 可帶電安裝與維護(hù);

3. 安全可靠性高。不會因為外結(jié)構(gòu)件損壞等原因降低電氣設(shè)備的安全可靠性;

4. 適用范圍廣。是可適用于0區(qū)危險場所的防爆技術(shù)。

   

三、SOLDO本安設(shè)備及關(guān)聯(lián)設(shè)備

1)本安電氣設(shè)備

在國家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的條件下,產(chǎn)生的任何電火花和熱效應(yīng)都不能點燃規(guī)定的爆炸性氣體環(huán)境的電氣設(shè)備。它可用于危險場所。

它可分為一般本安電氣設(shè)備和簡單電氣設(shè)備。

一般本安電氣設(shè)備:具有儲能元件,是需要防爆認(rèn)證的本安電氣設(shè)備。如本安型變送器、接近開關(guān)等。

簡單電氣設(shè)備:對于電壓不超過1.2V、電流不超過0.1A,且其能量不超過20u J或功率不超過25mW的電氣設(shè)備可視為簡單設(shè)備。無需防爆認(rèn)證,可直接自由的接入本安防爆系統(tǒng)。典型特點:內(nèi)部無需等效電感Li=0,內(nèi)部等效電容Ci=0。常見的簡單設(shè)備有:熱電偶、熱電阻、電阻、發(fā)光二極管、觸點開關(guān)等。

2)關(guān)聯(lián)設(shè)備(安全柵)

一種安裝在安全場所,本安電氣設(shè)備與非本安電氣設(shè)備之間相連的電器設(shè)備。安全柵能將竄入到現(xiàn)場本安設(shè)備的能量限制在安全值內(nèi),從而確?,F(xiàn)場設(shè)備、人員和生產(chǎn)安全。

5.5.2.png

 

四、SOLDO本安電氣設(shè)備的分類

a)類別

基于GB3836-2000標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電氣設(shè)備分類原則,本安電氣設(shè)備可分為兩類:

代號

含義

I

煤礦、井下用電氣設(shè)備

II

工廠用電氣設(shè)備:根據(jù)使用的爆炸性氣體的組別,可進(jìn)一步分為A、BC三級

b)級別

SOLDO本安設(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 ib 兩個級別。

代號

含義

ia

在正常工作、一個計數(shù)故障和兩個計數(shù)故障情況下均不能點燃爆炸性氣體混合物。ia-級的本安設(shè)備可用在0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)危險場所

ib

在正常工作和一個計數(shù)故障情況下均不能點燃爆炸性氣體混合物。ib 級的本安設(shè)備可用在1區(qū)、2區(qū)危險場所

)設(shè)備溫度等級

直接安裝在危險場所的本安設(shè)備需要考慮設(shè)備溫度等級,而關(guān)聯(lián)設(shè)備不需要進(jìn)行設(shè)備溫度等級的劃分。設(shè)備的溫度等級一定要小于使用在該危險場所環(huán)境中的可燃物質(zhì)的點燃溫度,否則會引起爆炸。

電氣設(shè)備的溫度組別與設(shè)備允許最高表面。

溫度和使用氣體點燃溫度的關(guān)系如下:

溫度組別

安全的物體表面溫度

適用危險氣體

引燃溫度

常見爆炸性氣體

電器安全性能

T1

450

450

氫氣、丙烯腈等46

 

T2

300

300

乙炔、乙烯等36

T3

200

300

汽油、乙烯醛等36

T4

135

135

乙醛、四氟乙烯等6

T5

100

100

二硫化碳

T6

85

85

硝酸乙酯等

五、SOLDO本安防爆系統(tǒng)的基本構(gòu)成

5.5.3.png

 

六、關(guān)聯(lián)設(shè)備(安全柵)的SOLDO本安性能認(rèn)證參數(shù):

最高電壓(交流有效值或直流Um):施加到關(guān)聯(lián)設(shè)備非本質(zhì)安全連接裝置上,而不會使本質(zhì)安全性能失效的最高電壓。

最大輸出電壓(Uo):在開路條件下,在設(shè)備連接裝置施加電壓達(dá)到最高電壓(包括UmUi)時,可能出現(xiàn)的本質(zhì)安全電路的最高輸出電(交流峰值或直流).

最大輸出電流(Io):來自電氣設(shè)備連接裝置的本質(zhì)安全電路的最大電流(交流峰值或直流)。

最大輸出功率(Po):能從電氣設(shè)備獲得的本質(zhì)安全電路最大功率。

最大外部電容(Co):可以連接到電氣設(shè)備連接裝置上,而不會使本質(zhì)安全性能失效的本質(zhì)安全電路的最大電容。

最大外部電感(Lo):可以連接到電氣設(shè)備連接裝置上,而不會使本質(zhì)安全性能失效的本質(zhì)安全電路的最大電感。

連接線纜:本質(zhì)安全電纜是一種低電容、低電感的電纜、與其它電纜相比具體優(yōu)異的屏蔽性能和抗干擾性能,適用于爆炸危險場所及其它防爆安全要求較高的場合。它的本安性能的基本參數(shù)如下:

電纜最大允許分布電容:Cc =CK x L

電纜最大允許分布電感:Lc =LK x L

其中CK--電纜單位長度分布電容

        LK--電纜單位長度分布電感

5.5.4.png

七、SOLDO本安防爆系統(tǒng)的各配置間必須滿足以下條件:

1、SOLDO本安電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志級別不能高于關(guān)聯(lián)設(shè)備(安全柵)的防爆標(biāo)志級別。

2、關(guān)聯(lián)設(shè)備、本安電氣設(shè)備與連接電纜認(rèn)證參數(shù)之間要符合以下不等式。

安全柵參數(shù)

匹配條件

本安設(shè)備參數(shù)+電纜參數(shù)

Uo

Ui

Io

Ii

Po

Pi

Co

Ci

Lo

Li

八、安全柵的信號流向和結(jié)構(gòu)形式

(一)信號流向:

安全柵按信號流向可分為檢測端安全柵和操作端安全柵。

1)檢測端安全柵:

檢測端安全柵與危險場所的變送器配合使用,作用為:1)把危險場所變送器送來的信號轉(zhuǎn)換出與之隔離的標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號傳送到安全場所;2)限制危險能量從本安端子竄入到危險場所;3)向危險場所(現(xiàn)場)的工作設(shè)備提供隔離配電電源。

2)操作端安全柵:

操作端安全柵與危險端的電器轉(zhuǎn)換器或電器閥門定位器配合使用,作用為:1)將安全場所的各種信號進(jìn)行隔離和轉(zhuǎn)換處理到危險場所驅(qū)動現(xiàn)場的執(zhí)行機(jī)構(gòu)等;2)限制危險能量從本安端子竄入到危險場所;3)向安全場所所提供隔離配電電源。

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