3本安防爆技术在过程自动化工程中的应用
本质安全防爆系统由三部分组成:现场本质安全仪表、本质安全电缆及本质安全关联设备。现场仪表包括各种安装在危险场所的一次检测仪表,以两线制变送器为代表的本质安全点电缆带有专用接地线,以耐久性的纯蓝色与其它电缆相区别;关联设备包括齐纳式安全栅、隔离式安全栅、其他形式的具有限流、限压功能的保护装置。能将窜入到现场本安设备的能量限制在安全值内,从而确保现场设备、人员和生产的安全。
4本质安全的防爆认证
4.1本安防爆是整体防爆的概念
对构成系统的现场设备、安全栅必须经过国家授权认证机构防爆认证,同时需要认证机构签发的本安仪表和安全栅的联合取证确认该本安回路的安全性。现场设备为简单设备时无需本安认证,即可与已取得本安认证的安全栅配合构成本安防爆回路。简单设备是指触点开关、热电偶、热电阻、发光二极管以及桥路等,设备中不含储能元件。
4.2本质安全回路防爆认证的原则
5本质安全仪表及回路的特殊要求
5.1对接地的要求
本质安全型仪表系统必须具有可靠的独立接地。整个自动化仪表系统有四种类型的接地:本质安全型仪表系统接地、信号回路接地、屏蔽接地和保护接地。信号回路接地与屏蔽接地可共用一个单独的接地极,本质安全仪表系统需独立设置接地系统,与其它接地网相距5m以上,一般要求本质安全地的接地电阻小于1Q。其它两种接地电阻按设计或规范要求一般在4Q以下。保护接地可接到电气工程低压电气设备的保护接地网上。
5.2对连接电缆的要求
从系统布线工程角度考虑,由于连接电缆存在分布电容和分布电感,使连接电缆成为储能元件。它们在信号传输过程不可避免地存储能量,一旦当线路出现开路或短路时,这些储能就会以电火花或热效应的形式释放出来,影响系统的本安性能。因此既要保证连接传输电缆不会受到外界电磁场干扰影响及与其他回路混触,又要限制布线长度和感应电动势所带来的附加非本安能量,依此来确定电缆的允许分布电容和允许分布电感,世界各防爆检验机构主要采取以集中参数的方式考虑电缆分布参数的方法。
连接电缆本安性能的基本参数如下:
电缆最大允许分布电容(Ci):
(Cc)=(Ck)×L
电缆最大允许分布电感(Lc):
(Lc)=(Lk)×L
式中:Ck—电缆单位长度分布电容;
Lk—电缆单位长度分布电感;
L—实际配线长度。
本质安全电缆是一种低电容、低电感的电缆、与其它电缆相比具有优异的屏蔽性能和抗干扰性能,适用于爆炸危险场所及其它防爆安全要求较高的场合。在使用中应注意以下几点:
(1)本安线路内的接地线与屏蔽连接线要可靠绝缘。
(2)信号回路的接地点应在控制室侧,当采用接地型热电偶和检测部分已接地的仪表时,控制室侧不再接地。
(3)屏蔽电缆的备用芯线与电缆的屏蔽层,应在同一侧接信号回路地。