① 什麼是輸入式安全柵,輸出式安全柵,怎麼區分 安全柵的類別,如何選取。
安全柵的分類 熱電阻隔離式安全柵安全柵又稱安全保持器。本安迴路的安全介面,它能在安全區和危險區之間雙向轉遞電信號,並可限制因故障引起的安全區向危險區和能量轉遞。一般安全柵有齊納式、隔離式. 本安型安全柵應用在本安防爆系統的設計中,它是安裝於安全場所並含有本安電路和非本安電路的裝置,電路中通過限流和限壓電路限制了送往現場本安迴路的能量,從而防止非本安電路的危險能量串入本安電路,它在本安防爆系統中稱為關聯設備,是本安系統的重要組成部分。 本安防爆系統關聯設備,是指安裝在安全場所,本安電氣設備與非本安電氣設備之間的相連的電氣設備。 由於安全柵被設計為介於現場設備與控制室設備之間的一個限制能量的介面,因此無論控制室設備處於正常或故障狀態,安全柵都能確保通過它傳送給現場設備的能量是本質安全的。 中國國家儀器儀表防爆安全監督站是中華人民共和國地區監督生產安全防爆產品的權威機構,對本安型安全柵產品有著嚴格、科學、詳細的規定,只有通過該監督站認證的企業及其所開發生產的產品才具備符合標準的安全性能,否則可能會給使用方的設備、人員和生產造成無可估量的損害。
電路中採用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極體以對輸入的電能量進行限制,從而保證輸出到危險區的能量。它的原理簡單、電路實現容易,價格低廉,但因由於其自身原理的缺陷使其應用中的可靠性受到很大影響,並限制了其應用范圍,其原因如下: 1、 安裝位置必須有非常可靠的接地系統,並且該齊納式安全柵的接地電阻必須小於1Ω,否則便失去防爆安全保護性能,顯然這樣的要求是十分的苛刻並在實際工程應用中難以保證。 2、 要求來自危險區的現場儀表必須是隔離型,否則通過齊納式安全柵的接地端子與大地相接後信號無法正確傳送,並且由於信號接地,直接降低信號抗干擾能力,影響系統穩定性。 3、 齊納式安全柵對電源影響較大,同時也易因電源的波動而造成齊納式安全柵的損壞。 4、 由於齊納式安全柵的電路原理需要吸收輸入迴路的能量,所以易造成輸出不穩定。
隔離式安全柵
採用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結構,同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比,雖然價格較貴,但它性能上的突出優點卻為用戶應用帶來了更大的受益: 1.由於採用了三方隔離方式,因此無需系統接地線路,給設計及現場施工帶來極大方便。 2.對危險區的儀表要求大幅度降低,現場無需採用隔離式的儀表。 3.由於信號線路無需共地,使得檢測和控制迴路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強,從而提高了整個系統的可靠性。 4.隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力,能夠接受並處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號,這是齊納式安全柵所無法做到的。 5.隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號,以提供給使用同一信號源的兩台設備使用,並保證兩設備信號不互相干擾,同時提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。 因此,對比齊納式和隔離式安全柵的特點和性能後可以看出,隔離式安全柵有著突出的優點和更為廣泛用途,雖然其價格略高於齊納式安全柵,但從設計、施工安裝、調試及維護成本來考慮,其綜合成本可能反而低於齊納式安全柵。在要求較高的工程現場幾乎無一例外地採用了隔離式安全柵作為主要本安防爆儀表,隔離式安全柵已逐漸取代了齊納式安全柵,在安全防爆領域得到了日益廣泛的應用. 本安設備標志定義 其中:EX — 防爆標志 (ia)— 防爆等級 ⅡC — 氣體組別 本公司產品防爆級別:EX(ia)ⅡC
編輯本段隔離式應用優點
① 隔離式安全柵與齊納式安全柵相比,雖然價格要高一些,但是它許多優點和特點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。 ② 使用隔離式安全柵,可以將危險區的現場迴路信號和安全區迴路信號有效隔離。這樣本安自控系統不需要本安接地系統,簡化了本安防爆系統應用時的施工。 ③ 使用隔離式安全柵,大大增強了檢測和控制迴路的抗干擾能力,提高系統可靠性。 ④ 使用隔離式安全柵,允許現場儀表接地,允許現場儀表為非隔離型的。 ⑤ 隔離式安全柵有許多保護功能電路,意外損壞的可能性較小,允許現場儀表帶電檢修,這樣可縮短工程開車准備時間和減少停車時間。 ⑥ 隔離式安全柵有較強的信號處理能力。如開關量輸入狀態控制、mV、Pt100變為4~20mA等等。這樣給現場儀表和控制系統的應用提供了更大的方便、合理和有效。 ⑦ 當用戶同時應用DCS和ESD時,選用一進二出的安全柵,可以有效地將兩個系統隔離開來,避免系統之間互相影響。 ⑧ 迴路供電隔離式安全柵既保持有源隔離式安全柵的優點,又有齊納式安全柵一樣的接線方便,不需要另外24V電源供電,特別適合配I/O卡直接供電的DCS系統。
編輯本段工作原理
齊納式安全柵
齊納安全柵原理示意圖如右圖二,它的原 齊納安全柵原理示意圖
[1]理簡單、電路實現容易,價格低廉,但因由於其自身原理的缺陷使其應用中的可靠性受到很大影響,並限制了其應用范圍,其原因如下: 1、安裝位置必須有非常可靠的接地系統,並且該齊納式安全柵的接地電阻必須小於1Ω,否則便失去防爆安全保護性能,顯然這樣的要求是十分苛刻並在實際工程應用中難以保證。 2、要求來自危險區的現場儀表必須是隔離型,否則通過齊納式安全柵的接地端子與大地相接後信號無法正確傳送,並且由於信號接地,直接降低信號抗干擾能力,影響系統穩定性。 3、齊納式安全柵對電源影響較大,同時也易因電源的波動而造成齊納式安全柵的損壞。
隔離式安全柵
安全柵的主要功能就是限制安全場所的危險能量進入危險場所,及限制送往危險場所的電壓和電流。(2)(1張)齊納管Z用於限制電壓。當迴路電壓接近安全限壓值時,齊納管導通,使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。電阻R用於限制電流。當電壓被限制後,適當選擇電阻值,可將迴路電流限制在安全限流值以下。 與齊納安全柵相比,隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用之外,還帶有電流隔離的功能。隔離柵通常由迴路限能單元、電流隔離單元和信號處理單元三部分組成,基本功能電路如圖2所示。迴路限能單元為安全柵的核心部分。此外,輔助有用於驅動現場儀表的迴路供電電路和用於儀表信號採集的檢測電路。信號處理單元則根據安全柵的功能要求進行信號處理。 工業現場一般需要採用兩線制傳輸方式的配電器,既要為諸如壓力變送器等一次儀表提供24V 配電電源,同時又要對輸入的電流信號進行採集、放大、運算、和進行抗干擾處理後,再輸出隔離的電流和電壓信號,供後面的二次儀表或其它儀表使用。 但一些特殊的工業現場不但需要兩線制傳輸,既提供配電電源又有信號隔離功能,同時還需要具有安全火花型防爆的性能,可靠地防止電源高壓與信號之間的混觸,利用電流、電壓雙重化限制迴路,把進入危險場所的能量限制在安全定額以下的具有特殊功能的配電器—安全柵。 隔離式安全柵,基本有檢測端安全柵和操作端安全柵兩種類型。檢測端安全柵與兩線制變送器配套使用;操作端安全柵與電氣轉換器或電氣閥門配套使用。也有信號輸入等類型隔離式安全柵。 由於隔離式安全柵採用了限壓、限流、隔離等措施,不僅能防止危險能量從本安端子進入危險現場,提高系統的本安防爆性能,而且還增加了系統的抗干擾能力,大大提高了系統運行的可靠性。 24VDC 電源經DC-AC-DC變換後,輸出模塊電路所需要的多種電壓。 檢測端隔離式安全柵的原理是:模塊電路將通過本安能量限制電路輸入的電流或電壓信號轉變為0.2-1VDC後,送入模塊內進行採集、放大、運算和進行抗干擾處理後,再經變壓器調製成輸出隔離的電流和電壓信號,供後面的二次儀表或其它儀表使用。模塊還需輸出一個隔離的18.5∽28.5VDC電壓,通過本安能量限制電路做為供給兩線制變送器的工作電壓。本安能量限制電路能限制大電流或高電壓的危險信號竄入危險現場。 操作端隔離式安全柵的原理是:將調節器或操作器輸出的4-20mA DC信號隔離後再輸出4-20mA DC 的信號,通過本安能量限制電路供給電氣轉換器或現場的電氣閥門定位器使用。
② 買了塊虹潤的安全柵,有個防爆標志:【Exia】ⅡC(國家級儀器儀表防爆安全監督檢驗站認證),代表什麼
代表它通過第三方檢驗機構的防爆認證,防爆標志是〔Exia〕IIC
③ 隔離式安全柵的隔離式安全柵的基礎知識
採用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離 的電路結構,同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比,雖然價格略高,但它其它方面的突出優點卻為用戶應用帶來了更大的受益:
1.由於採用了三方隔離方式,因此無需系統接地線路,給設計及現場施工帶來極大方便。2.對危險區的儀表要求大幅度降低,現場無需採用隔離式的儀表。
2.由於信號線路無需共地,使得檢測和控制迴路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強,從而提高了整個系統的可靠性。
3.隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力,能夠接受並處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號,這是齊納式安全柵所無法做到的。
4.隔離式安全柵 可輸出兩路相互隔離的信號,以提供給使用同一信號源的兩台設備使用,並保證兩設備信號不互相干擾,同時提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。
因此,對比齊納式和隔離式安全柵的特點和性能後可以看出,隔離式安全柵有著突出的優點和更為廣泛用途,雖然其價格略高於齊納式安全柵,但從設計、施工安裝、調試及維護成本來考慮,其綜合成本可能反而低於齊納式安全柵。在要求較高的工程現場幾乎無一例外地採用了隔離式安全柵作為主要本安防爆儀表,隔離式安全柵已逐漸取代了齊納式安全柵,在安全防爆領域得到了日益廣泛的應用.
本安設備標志定義
其中:Ex — 防爆標志
(ia)—防爆等級
ⅡC— 氣體組別
產品防爆級別:Ex (ia)ⅡC
④ 防爆等級的防爆標准
1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標准為經常選用,而CANADA / CSA標准幾乎在中國不使用。
例: CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6
FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG
XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG
CSA: Class I, Div 2, ABCD
2、新的歐洲防爆標准ATEX100a將取代原CENELEC標准(截止2003年)
ATEX 100a: II IG Eex ia IIB T6
I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D st explosion
Mining other 2G Zone 1
Instry instry 3G Zone 2
術語
安全柵安全參數定義:
*8226; 安全柵最高允許電壓: Um
保證安全柵本安端的本安性能,允許非本安端可能輸入的最高電壓
*8226; 安全柵最高開路電壓: Uoc
在最高允許電壓范圍內本安端開路時電壓最大值
*8226; 安全柵最大短路電流: Isc
在最高允許電壓范圍內本安端短路時的電流最大值
*8226; 安全柵允許分布電容: Ca
保證本質安全性能情況下本安端最大允許外接電容
*8226; 安全柵允許分布電感: La
保證本質安全性能情況下本安端最大允許外接電感
防爆標志格式說明:
將工廠或礦區的爆炸危險介質,按其引燃能量,最小點燃溫度以及現場爆炸性危險氣體存在的時間周期進行科學分類分級,以確定現場防爆設備的防爆標志和防爆形式。
名詞解釋:
ia 等級:在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
正常工作時,安全系數為 2.0;一個故障時,安全系數為 1.5;二個故障時,安全系數為 1.0 。
註:有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數。
ib 等級:在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
正常工作時,安全系數為 2.0 ; 一個故障時,安全系數為 1.5 。
正常工作時,有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保護,並且有故障自顯示的措施,一個故障 時安全系數為 1.0 。
EExd:是指將爆炸包起來的意思;
IIC:是指點燃能量uJ,280,>180,60...80,<60;T6:是指溫度組別,即電氣設備按其最大表面溫度被分在不同的溫度組別。氣體的溫度組別按不同的點燃溫度劃分。T6是85度。
隔爆型電氣設備(d):是指把能點燃爆炸性混合物的部件封閉在一個外殼內,該外殼能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力並阻止和周圍的爆炸性混合物傳爆的電氣設備。
增安型電氣設備(e):正常運行條件下,不會產生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度,並在結構上採取措施,提高其安全程度, 以避免在正常和規定過載條件下出現點燃現象的電氣設備。
本質安全型電氣設備(i):在正常運行或在標准試驗條件下所產生的火花或熱效應均不能點燃爆炸性混合物的電氣設備。
無火花型電氣設備 (n): 在正常運行條件下不產生電弧或火花,也不產生能夠點燃周圍爆炸性混合物的高溫表面或灼熱點,且一般不會發生有點燃作用的故障的電氣設備。
防爆特殊型(s): 電氣設備或部件採用GB3836-2010未包括的防爆型式時,由主管部門制訂暫行規定。送勞動人事部備案,並經指定的鑒定單位檢驗後,按特殊電氣設備「s」型處置。
⑤ 潤滑油防爆等級劃分
一、防護等級不低於IP55,防爆等級為ExdIIBT4,
問:防護等級不低於IP55,防爆等級為ExdIIBT4,請問這是什麼意思?
另外就是,有一個說法是「防爆等級二級」,請問這個二級防爆是根據什麼標准制定的,是否達到了防護等級不低於IP55,防爆等級為ExdIIBT4的要求?
答:IP防護等級是由兩個數字所組成,第1個數字表示燈具離塵、防止外物侵入的等級,第2個數字表示燈具防濕氣、防水侵入的密閉程度,數字越大表示其防護等級越高。
IP55 第一個5代表 防塵 完全防止外物侵入,雖不能完全防止灰塵進入,但侵入的灰塵量並不會影響燈具的正常工作。
第二個5代表 防止噴射的水侵入 防止各自各方向由噴嘴射出的水進入燈具造成損害。
EX防爆通用名詞,d代表隔爆,(首先這個地方有幾處要注意:d 代表隔爆,de代表主隔爆次增安,ed代表主增安次隔爆,e代表增安,標志不同做法也就不同) IIB 防爆等級(一般IIB,IIC較多,本安ia) T4 溫度級別(T1\T2\T3\T4\T5\T6)T4代表135度
防爆等級二級就是上面II類的意思
二、防爆等級說明
ia等級—在正常工作狀態下,以及電路中存在一個故障或兩個故障時,均不能點燃爆炸性氣體混合物。在ia型電路中,工作電流被限制在100mA以下。
什麼是增安型(e型)儀表?
答:正常運行條件下不會產生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度,並在結構上採取措施(如密封等),提高其安全程度,以避免在正常和規定的過載條件下出現點燃現象的儀表設備。
1 我國對爆炸性危險場所是如何劃分的?
答:我國對爆炸性危險場所的劃分採用與IEC等效的方法。國家標准GB 50058-92中規定,爆炸性氣體危險場所按其危險程度大小,劃分為0區、1區、2區三個級別,爆炸性粉塵危險場所劃分為0區、11區兩個級別,詳見表4-1。
2 國際上對爆炸性危險場所是如何劃分的?
答:國際上各主要工業國家對爆炸性危險場所的劃分,基本上可分兩種意見。
一種以IEC(國際電工委員會)為代表,包括德國、英國、義大利、日本、澳大利亞等國,對氣體劃分為0區、1區、2區,對粉塵劃分為10區、11區。其定義與IEC基本相同(可參見我國對各區域的定義,我國等效採用IEC標准)。
另一種為美國、加拿大等北美國家的劃分,以NEC(美國國家電氣規程)的定義為代表,對氣體劃分為1區、2區(沒有0區),對粉塵也劃分為1區、2區。
兩者之間的對應關系大致如下:
氣體:
IEC0區、1區——NEC 1區
IEC 2 區 ——NEC2區
粉塵:
IEC 10區——NEC 1區
IEC 11區——NEC 2區
IEC「區」的英文為Zone;
NEC「區」的英文為Division。
3 我國的防爆電氣設備,其防爆結構形式有幾種?列出其名稱和標志。
答:根據國家標准GB 3836-83,我國的防爆電氣設備其防爆結構形式有8種,列舉如下。
結構形式 標志
隔爆型 d
充油型 o
增安型 e
充砂型 q
本質安全型 i
無火花型 n
正壓型 p
特殊型 s
4 什麼是隔爆型儀表?它有什麼特點?
答:隔爆又稱耐壓防爆,它把能點燃爆炸混合物的儀表部件封閉在一個外殼內,該外殼特別牢固,能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力,並阻止向殼外的爆炸性混合物傳爆。這就是說,隔爆型儀表的殼體內部是可能發生爆炸的,但不會傳到殼體外面來,因此這種儀表的各部件的接合面,如儀表蓋的螺紋圈數,螺紋精度,零點,量程調整螺釘和表殼之間,變送器的檢測部件和轉換部件之間的間隙,以及導線口等,都有嚴格的防爆要求。
隔爆型儀表除了較笨重外,其他比較簡單,不需要如安全柵之類的關聯設備。但是在打開表蓋前,必須先把電源關掉,否則萬一產生火花,便會暴露在大氣之中,從而出現危險。
5 什麼是本質安全型(intrinsic safety)儀表?它有什麼特點?
答:本質安全型儀表又叫安全火花型儀表。它的特點是儀表在正常狀態下和故障狀態下,電路、系統產生的火花和達到的溫度都不會引燃爆炸性混合物。它的防爆主要由以下措施來實現:
①採用新型集成電路元件等組成儀表電路,在較低的工作電壓和較小的工作電流下工作;
②用安全柵把危險場所和非危險場所的電路分隔開,限制由非危險場所傳遞到危險場所去的能量;
③儀表的連接導線不得形成過大的分布電感和分布電容,以減少電路中的儲能。
本制安全型儀表的防爆性能,不是採用通風、充氣、充油、隔爆等外部措施實現的,而是由電路本身實現的,因而是本質安全的。它能適用於一切危險場所和一切爆炸性氣體、蒸氣混合物,並可以在通電的情況下進行維修和調整。但是,它不能單獨使用必須和本安關聯設備(安全柵)、外部配線一起組成本安電路,才能發揮防爆功能。
6 本安型儀表有ia、ib兩種,請說明它們之間的區別。
答:
ia等級—在正常工作狀態下,以及電路中存在一個故障或兩個故障時,均不能點燃爆炸性氣體混合物。在ia型電路中, 工作電流被限制在100mA以下。
ib等級—在正常工作狀態下,以及電路中存在一個故障時,不能點烯爆炸性氣體混合物。在ib電路中,工作電流被限帛在150mA以下。
ia型儀表適用於0區和1區, ib型儀表僅適用於1區。或者說,從本質安全形度講,ib型儀表適用於煤礦井下,ia型儀表適用於工廠。
7 什麼是正壓型(p型)儀表?
答:向儀表外殼內充入正壓的潔凈空氣、惰性氣體,或連續通入潔凈空氣、不燃性氣體,保持外殼內部保護氣體的壓力高於周圍危險性環境的壓力,阻止外部爆炸性氣體混合物進入殼內,而使電氣部件的危險源與之隔離的儀表設備。
8 什麼是增安型(e型)儀表?
答:正常運行條件下不會產生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度,並在結構上採取措施(如密封等),提高其安全程度,以避免在正常和規定的過載條件下出現點燃現象的儀表設備。
⑥ 關於本安,隔爆。防爆標准:Ex d ia IIC T6,該怎麼理解
一、關於Ex d ia IIC T6
Ex:防爆公用標志(E:按CENELEC標志認可);
d:為隔爆型,是通過隔離存在的點火源來達到防爆的目的;
ia:為本安防爆型,是通過限制點火源的能量來達到防爆的目的,儀表需要與相關聯的設備(安全柵)配套使用才能起防爆作用
Ⅱ:設備組別
C:氣體組別:代表性氣體為氫氣,最小引爆火花能量為0.019 mJ。IIC的級別較高。
T6:溫度組別:表示儀表表面溫度不超過85℃,適用硝酸乙酯和亞硝酸乙酯等極危險的氣體;T4表示儀表表面溫度不超過135℃。
二、關於本安:
本質安全是指通過設計等手段使生產設備或生產系統本身具有安全性,即使在誤操作或發生故障的情況下也不會造成事故的功能。具體包括失誤—安全(誤操作不會導致事故發生或自動阻止誤操作)、故障—安全功能(設備、工藝發生故障時還能暫時正常工作或自動轉變安全狀態)。現行相關標準是《GB 3836.18-2010 爆炸性環境 第18部分:本質安全系統》,《GB 3836.1-2000 爆炸性氣體環境用電氣設備 第1部分:通用要求》已廢止。
二、關於隔爆:
隔爆型,防爆電氣設備結構里的一種, 隔爆型防爆型式是把設備可能點燃爆炸性氣體混合物的部件全部封閉在一個外殼內,其外殼 能夠承受通過外殼任何接合面或結構間隙,滲透到外殼內部的可燃性混合物在內部爆炸而不 損壞,並且不會引起外部由一種、多種氣體或蒸氣形成的爆炸性環境的點燃(參見GB 3836 2標准)。
把可能產生火花、電弧和危險溫度的零部件均放入隔爆外殼內,隔爆外殼使設備內部空間與 周圍的環境隔開。隔爆外殼存在間隙,因電氣設備呼吸作用和氣體滲透作用,使內部可能存 在爆炸性氣體混合物,當其發生爆炸時,外殼可以承受產生的爆炸壓力而不損壞,同時外殼 結 構間隙可冷卻火焰、降低火焰傳播速度或終止加速鏈,使火焰或危險的火焰生成物不能穿越 隔爆間隙點燃外部爆炸性環境,從而達到隔爆目的。
隔爆型「d」按其允許使用爆炸性氣體環境的種類分為I類和IIA、IIB、IIC類。
該防爆型式設備適用於1、2區場所。
⑦ 安全柵的結構形式
電路中採用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極體以對輸入的電能量進行限制,從而保證輸出到危險區的能量。
1. 安裝位置必須有非常可靠的接地系統,顯然這樣的要求是十分的苛刻並在實際工程應用中難以保證。
3. 齊納式安全柵對電源影響較大,同時也易因電源的波動而造成齊納式安全柵的損壞。
4.由於齊納式安全柵的電路原理需要吸收輸入迴路的能量,所以易造成輸出不穩定。 採用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結構,同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比,雖然價格較貴,但它性能上的突出優點卻為用戶應用帶來了更大的受益:
1.由於採用了三方隔離方式,因此無需系統接地線路,給設計及現場施工帶來極大方便。
2.對危險區的儀表要求大幅度降低,現場無需採用隔離式的儀表。
3.由於信號線路無需共地,使得檢測和控制迴路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強,從而提高了整個系統的可靠性。
4.隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力,能夠接受並處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號,這是齊納式安全柵所無法做到的。
5.隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號,以提供給使用同一信號源的兩台設備使用,並保證兩設備信號不互相干擾,同時提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。
因此,對比齊納式和隔離式安全柵的特點和性能後可以看出,隔離式安全柵有著突出的優點和更為廣泛用途,雖然其價格略高於齊納式安全柵,但從設計、施工安裝、調試及維護成本來考慮,其綜合成本可能反而低於齊納式安全柵。在要求較高的工程現場幾乎無一例外地採用了隔離式安全柵作為主要本安防爆儀表,隔離式安全柵已逐漸取代了齊納式安全柵,在安全防爆領域得到了日益廣泛的應用.
本安設備標志定義
其中:EX —防爆標志
(ia)—防爆等級
ⅡC —氣體組別
本公司產品防爆級別:EX(ia)ⅡC
⑧ 什麼是安全柵,為什麼本安電路裡面要接安全柵
隔爆型儀表不需要用安全柵。
安全柵是介於現場設備與控制室設備之間的一個限能電專路,用來把控制室屬供給現場儀表的電能量限制在既不能產生足以引爆危險氣體的火花,又不能產生足以引爆危險氣體的儀表表面溫度,從而消除了引爆源。在選擇安全柵時必須考慮其型號與現場儀表類型相適應,還須考慮安全柵與本質安全儀表要求相兼容及形成的本安系統中阻抗匹配的問題。我國採用「迴路認證」這種方式認證本安系統,即根據危險環境使用儀表的聯合取證情況,選擇已與其聯合取證的安全柵,一經聯合取證,現場儀表與安全柵便固定組合構成本安系統。實踐中,這種方式對安全柵和現場儀表的選擇有很大的局限性。廣泛採用是進年來逐漸形成的一種本質安全認證技術,即「參量認證」。
使用注意:
第一,要注意線纜和現場設備的容抗和感抗,本安防爆是系統防爆,除了安全柵需要達到所需的 防爆等級外,線纜和現場設備的蓄能也是一個關鍵問題。特別是在參量認證替代系統認 證後,工程商尤其要注意這個問題。
第二,要注意本安接地,齊納安全柵需要本安接地,接地電阻應小於1。
第三,本安線纜與非本安線纜應分開敷設在不同的線槽里。並應有明顯標識。
第四,更換時應注意斷電。
⑨ 防爆電機的防爆標志和防爆等級有什麼關系
防爆電機的防爆標志就是防爆等級,如防爆標志是ExdIIBT4就是IIB級的;防爆標志是ExdIICT4的就是IIC級的。
⑩ 防爆的防爆
(1)選擇相應的防爆型儀表和防爆型電氣設備,標準的結構有:隔爆型、增安型、正壓型、充沙型、本質安全型和充油型等。
(2)選用適應的通風方法。
(3)預防或最大限度地降低易燃物質泄漏的可能性。
(4) 不用或盡量少用易產生電火花的電氣元件。
(5)採取充氮氣之類的方法維持惰性狀態。
參見防爆膜。 定義:在規定條件下不會引起周圍爆炸性環境點燃的電氣設備。
分為三類:
Ⅰ類:煤礦井下電氣設備;
Ⅱ類:除煤礦、井下之外的所有其他爆炸性氣體環境用電氣設備。
Ⅱ類又可分為ⅡA、ⅡB、ⅡC類,標志ⅡB的設備可適用於ⅡA設備的使用條件;ⅡC可適用於ⅡA、ⅡB的使用條件。
說明:ⅡC標志是較高的防爆等級,但並不表示該設備性能最好。
最高表面溫度:電氣設備在規定范圍內的最不利運行條件下工作時,可能引起周圍爆炸性環境點燃的電氣設備任何部件所達到的最高溫度。最高表面溫度應低於可燃溫度。
例如:防爆感測器環境的爆炸性氣體的點燃溫度為100℃,那麼感測器在最惡劣的工作狀態下,其任何部件的最高表面溫度應低於100℃。
溫度組別:爆炸性環境用電氣設備按其最高表面溫度劃分為T1-T6組別 T1 T2 T3 T4 T5 T6 450 ℃ 300 ℃ 200℃ 135 ℃ 100 ℃ 85℃ III類:電氣設備用於除煤礦以外的爆炸性粉塵環境
III類電氣電氣設備在分為:IIIA類:可燃性飛絮;IIIB類:非導電性粉塵;IIIC類:導電性粉塵。 將工廠或礦區的爆炸危險介質,按其引燃能量,最小點燃溫度以及現場爆炸性危險氣體存在的時間周期進行科學分類分級,以確定現場防爆設備的防爆標志和防爆形式。
名詞解釋:
ia 等級:在正常工作、一個故障和二個故障時均不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
正常工作時,安全系數為 2.0;一個故障時,安全系數為 1.5;二個故障時,安全系數為 1.0 。
註:有火花的觸點須加隔爆外殼、氣密外殼或加倍提高安全系數。
ib 等級:在正常工作和一個故障時不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣設備。
正常工作時,安全系數為 2.0 ; 一個故障時,安全系數為 1.5 。
正常工作時,有火花的觸點須加隔爆外殼或氣密外殼保護,並且有故障自顯示的措施,一個故障 時安全系數為 1.0 。
EExd:是指將爆炸包起來的意思;
IIC:是指點燃能量uJ,280,>180,60...80,<60;T6:是指溫度組別,即電氣設備按其最大表面溫度被分在不同的溫度組別。氣體的溫度組別按不同的點燃溫度劃分。T6是85度。
隔爆型電氣設備(d):是指把能點燃爆炸性混合物的部件封閉在一個外殼內,該外殼能承受內部爆炸性混合物的爆炸壓力並阻止和周圍的爆炸性混合物傳爆的電氣設備。
增安型電氣設備(e):正常運行條件下,不會產生點燃爆炸性混合物的火花或危險溫度,並在結構上採取措施,提高其安全程度, 以避免在正常和規定過載條件下出現點燃現象的電氣設備。
本質安全型電氣設備(i):在正常運行或在標准試驗條件下所產生的火花或熱效應均不能點燃爆炸性混合物的電氣設備。
無火花型電氣設備 (n): 在正常運行條件下不產生電弧或火花,也不產生能夠點燃周圍爆炸性混合物的高溫表面或灼熱點,且一般不會發生有點燃作用的故障的電氣設備。
防爆特殊型(s): 電氣設備或部件採用GB3836-83未包括的防爆型式時,由主管部門制訂暫行規定。送勞動人事部備案,並經指定的鑒定單位檢驗後,按特殊電氣設備「s」型處置。 危險場所區域的含義,是對該地區實際存在危險可能性的量度,由此規定其可適用的防爆型式。
1、國際電工委員會/歐洲電工委員會劃分的危險區域的等級分類
0區(Zone 0):易爆氣體始終或長時間存在;連續地存在危險性大於1000小時/每年的區域;
1區(Zone 1):易燃氣體在儀表的正當工作過程中有可能發生或存在;斷續地存在危險性10~1000小時/每年的區域;
2區(Zone 2):一般情形下,不存在易燃氣體且即使偶爾發生,基存在時間亦很短;事故狀態下存在的危險性0.1~10小時/每年的區域;
中國劃分的有效區域和以上相同。
2、易爆區域等級劃分,國際標准與美國標準的對照比較
I.E.C. N.E.C.
氣體 Zone 0 Class I, Division I
Zone 1 Class I, Division I
Zone 2 Class I, Division II
粉塵 Zone 10 Class II, Division I
Zone 11 Class II, Division II
I.E.C.: 國際電工技術委員會(Internaional Electrotechnical Commission)
N.E.C.: 美國電氣規程(National Electrical Code, U.S.A.) 防爆標志
IEC 防爆等級標准格式:Ex(ia)ⅡC T4 E:按CENELEC標志認可 Ex:防爆公用標志 ia:防爆型式(本質安全) Ⅱ:設備組別 C:氣體組別 T4:溫度組別 典型的危險性氣體 歐洲電工
標准化委員會
EN50014EC 北 美
NEC500條款
CLASS1表氣 中 國
GB-3836-1 最小點燃能量
(微 焦) 乙 炔 ⅡC A ⅡC 20 氫 氣 ⅡC A ⅡC 20 乙 烯 ⅡB C ⅡB 60 丙 烷 ⅡA D ⅡA 180 注:中國GB3836標准規定ⅡC級最小點燃能量為19微焦耳,ⅡA級最小點燃能量為200微焦耳。
氣體分組和點燃溫度,在一定環境溫度和壓力下與可燃性氣體和空氣的混合濃度有關。
根據可能引爆的最小火花能量,我國和歐洲及世界上大部分國家和地區採用的國際電工委員會(IEC)標准將爆炸性氣體分為四個危險等級: 溫度組別
級別 T1 T2 T3 T4 T5 T6 Ⅱ A 甲烷、甲苯、甲酯、乙烷、丙烷、丙酮、丙烯酸、苯、苯乙烯、一氧化碳、醋酸乙酯、醋酸、氯苯、醋酸甲酯、氨 甲醇、乙醇、乙苯、丙醇、丙烯、丁醇、丁烷、醋酸丁酯 、醋酸戊酯、環戊烷、 戊烷、戊醇、己烷、己醇、庚烷、辛烷、環乙醇、松節油、石腦油、石油(包括汽油)、燃料油、戊醇四氯 乙醛、三甲胺 亞硝酸乙酯 Ⅱ B 丙烯酯、二甲醚、市用煤氣 丁二烯、環氧丙烷、乙烯 二甲醚、丙烯醛、碳化氫 乙醚、二乙醚 Ⅱ C 氫、水煤氣 乙炔 二硫化碳 硝酸乙酯 美國和加拿大首先將散布在空氣中的爆炸性物體分成:
三個CLASS(類別):CLASSⅠ氣體和蒸氣;CLASS Ⅱ塵埃;CLASS Ⅲ纖維。
然後再將氣體和塵埃分成 Group(組):
組名 代表性氣體或塵埃
A 乙炔
B 氫氣
C 乙烯
D 丙烷
E 金屬塵埃
F 煤炭塵埃
G 穀物塵埃
2、溫度組別(T組)
這是與氣體點燃溫度有關的電氣設備(假定環境溫度為40℃時)的最高表面溫度,點燃能量與點燃溫度無關。在標准BS5345第一部分中列出了所有可燃性氣體和其組別。 最高表面溫度(℃) 溫度組別 常見爆炸性氣體 IEC79-8 GB3836-1 450℃ T1 T1 氫氣、丙烯腈等46 種 300℃ T2 T2 乙炔、乙烯等47 種 200℃ T3 T3 汽油、丁烯醛等36 種 135℃ T4 T4 乙醛、四氟乙烯等6 種 100℃ T5 T5 二硫化碳 85℃ T6 T6 硝酸乙酯和亞硝酸乙酯 1、各種防爆型式的對應標准 防爆型式 在英國允許
使用的場所 中國標准
GB3836 防爆型式
符 號 IEC標准
79- CENELEC標准
EN50 增安型 1或2 3 e 7 019 本質安全型 0,1或2 4 ia,ib或ic 11 020(設備) 隔爆型 d 2 d 1 018 特殊型 s 無 s 無 無 2、氣體爆炸危險場所用電氣設備防爆類型選型表 爆炸危險區域 適用的防護型式
電氣設備類型 符 號 0區 1、本質安全型(ia級) ia 2、其他特別為0區設計的電氣設備(特殊型) s 1區 1、適用於0區的防護類型 2、隔爆型 d 3、增安型 e 4、本質安全型 ib 5、充油型 o 6、正壓型 p 7、充砂型 q 2區 1、適用於0區或1區的防護類型 2、符合GB3836.4/8的設備 nA,nC,ic 3、防爆方法對危險場所的適用性: 序號 防爆型式 代號 國家標准 防爆措施 適用區域 1 隔爆型 d GB3836.2 隔離存在的點火源 Zone1,Zone2 2 增安型 e GB3836.3 設法防止產生點火源 Zone1,Zone2 3 本安型 ia GB3836.4 限制點火源的能量 Zone0-2 4 本安型 ib GB3836.4 Zone1,Zone2 5 正壓型 px,py,pz GB3836.5 危險物質與點火源隔開 Zone1,Zone2 6 充油型 o GB3836.6 Zone1,Zone2 7 充砂型 q GB3836.7 Zone1,Zone2 8 無火花型 nA,nL,nC,nR,nZ GB3836.8 設法防止產生點火源 Zone2 9 澆封型 ma,mb GB3836.9 Zone1,Zone2 10 氣密型 h GB3836.10 Zone1,Zone2 (BS EN60529;1992)
作為應用於易爆危險區的儀表,對其外殼的保護等級亦應作出規定,賦予一定的代碼,即IP等級號。
IEC144規定的殼體保護等級由一個對應其抗外界物體沖擊與穿刺能力及防水能力的代碼表示。例如:本安型儀表測量電路板不應從其殼體中取出,否則會違反IP40所提出的最低要求。保護等級由兩位數字組成,在其前加上IP字樣。
第一位特徵數字防止固定導體異物進入 0 無防護 1 固定異物直徑大於50mm 2 固定異物直徑大於12mm 3 固定異物直徑大於2.5mm 4 固定異物直徑大於1.0mm 5 防塵 6 塵密 第二位特徵數字防止進水造成有害影響 0 無防護 1 垂直滴水 2 傾角75-90°滴水 3 淋水 4 濺水 5 噴水 6 猛烈噴水 7 短時間侵水 8 連續侵水 另註:
IP1 2
第一位數字 第二位數字
抗外界物體沖刺能力防水能力
0:無抗沖穿能力 0:無防水穿能力
1:外界物體尺寸大於50mm(特大) 1:水自落下滴
2:外界物體尺寸大於12mm(中) 2:水滴入角度為-15°
3:外界物體尺寸大於2.5mm(小) 3:水以60°角度噴射
4:顆粒狀外界物體,粒度大於1mm 4:從各方面噴射
5:危險性塵埃 5: 50升/分的水束
6:穿透性塵埃(僅適用於特殊殼體) 6: 100升/分的水束
7:以1米/分的速度浸入水中
8:以預先商定的方式浸入水中 供電限制主要體現在以下三個方面: 1、將動力電與電子元件隔離。
2、採取措施杜絕外界干擾電磁場通過繼電或電流輸出端偶合至電子元件中。
3、限制感測電路的工作電源及電壓
本安型電路可分為兩類:ia及ib。Ib本安電路必須保證正常工作狀態下以及系統中存在一起故障時,電路元件不發生燃爆。Ia本安電路則要求正常工作狀況下及存在兩起故障時,元器件不發生燃爆。 1、IEC / CENELEC / EUrOPE及NORTH AMERICA / FM標准為經常選用,而CANADA / CSA標准幾乎在中國不使用。
例: CENELEC: Eex de/Eex d ib IIC T2-T6
FM: NI/I/Z/ABCD DIP/II, III/1/EFG
XP/I/1/ABCD DIP/II, III/1/EFG
CSA: Class I, Div 2, ABCD
2、新的歐洲防爆標准ATEX100a將取代原CENELEC標准(截止2003年)
ATEX 100a: II IG Eex ia IIB T6
I II 1G Zone 0 1D, 2D,3D st explosion
Mining other 2G Zone 1
Instry instry 3G Zone 2 安全柵安全參數定義:
*8226; 安全柵最高允許電壓: Um
保證安全柵本安端的本安性能,允許非本安端可能輸入的最高電壓
*8226; 安全柵最高開路電壓: Uoc
在最高允許電壓范圍內本安端開路時電壓最大值
*8226; 安全柵最大短路電流: Isc
在最高允許電壓范圍內本安端短路時的電流最大值
*8226; 安全柵允許分布電容: Ca
保證本質安全性能情況下本安端最大允許外接電容
*8226; 安全柵允許分布電感: La
保證本質安全性能情況下本安端最大允許外接電感