匯民防爆 | 本安型防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路

　　本安型防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)防爆電氣設(shè)備設(shè)計(jì)，關(guān)鍵就是指大家依據(jù)可燃性風(fēng)險(xiǎn)地方的詳細(xì)情況(風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)、可燃性氣體的防爆等級(jí)和溫度等級(jí))來(lái)選用相對(duì)應(yīng)的本案型防爆電氣設(shè)備(包含關(guān)聯(lián)設(shè)備)和有著適合參數(shù)的電纜線(xiàn)(電線(xiàn))，及其明確他們之間的有效配對(duì)關(guān)聯(lián)。因此，設(shè)計(jì)員工可以按照下列過(guò)程開(kāi)展工作。

　　1.定編系統(tǒng)描述文件

　　在開(kāi)展本安防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)的防爆電氣設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)定編所設(shè)計(jì)體系的描述文件，表明在某類(lèi)風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)地中系統(tǒng)所需要的防爆電氣設(shè)備(型號(hào)規(guī)格和主要參數(shù))、互連電纜線(xiàn)(電線(xiàn))的構(gòu)造形式和有關(guān)主要參數(shù)及其他們之間的配對(duì)關(guān)系。

　　(1)系統(tǒng)描述文件的具體內(nèi)容

　　在定編系統(tǒng)描述文件時(shí)，最先，大家需要把握、明確并在文檔中列舉下列具體內(nèi)容：

　　環(huán)境(物質(zhì))溫度;

　　可燃性風(fēng)險(xiǎn)地方的地區(qū)級(jí)別(0區(qū)、1區(qū)和2區(qū))及其這種地區(qū)中可燃性氣體的防火等級(jí)(ⅡA級(jí)、ⅡB級(jí)和1I C級(jí))、溫度等級(jí)(Tl組一T6組);

　　本安型防爆電氣設(shè)備(包含關(guān)聯(lián)電氣設(shè)備)的防火等級(jí)(ⅡA級(jí)、ⅡB級(jí)和ⅡC級(jí))、設(shè)備維護(hù)等級(jí)(“ia”級(jí)、“ib”級(jí)和“ic”級(jí))和溫度等級(jí)(T1組～T6組)，及其與本質(zhì)安全特性相關(guān)的參數(shù)(Um;Uo，Io，Po，Co，Lo，Lo/Ro;Ui，Ii，Pi，Ci，Li;);

　　適用風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)的電纜線(xiàn)的形式(構(gòu)造、銅線(xiàn))和有關(guān)主要參數(shù)(Lc，Cc或Lc/Rc);

　　電纜線(xiàn)屏蔽層的接地裝置及其電源電路的多功能性接地(必要時(shí));

　　如必須，避免雷擊和其它的浪涌電壓(電流量)沖擊的保障措施。

　　然后，大家應(yīng)當(dāng)按照這種有關(guān)信息來(lái)確定和敘述所采用的電氣設(shè)備、電纜線(xiàn)(電線(xiàn))與風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)的適用性及其他們中間的配對(duì)關(guān)聯(lián)。

　　(2)系統(tǒng)的主要參數(shù)搭配關(guān)系

　　設(shè)計(jì)員工在確定電氣設(shè)備之間的配對(duì)關(guān)系時(shí)，既應(yīng)當(dāng)考慮到“下層”電氣設(shè)備與“上層”電氣設(shè)備的鍵入、輸出主要參數(shù)的配對(duì)，還應(yīng)當(dāng)考慮到他們之間互連電纜線(xiàn)(電線(xiàn))的有關(guān)技術(shù)參數(shù)的影響。

　　1)主要參數(shù)配對(duì)關(guān)系

　　依據(jù)本安型防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)電源電路參數(shù)的確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)聯(lián)電氣設(shè)備(或本安型防爆電氣設(shè)備)與當(dāng)場(chǎng)

　　本安型防爆電氣設(shè)備、電纜線(xiàn)分布參數(shù)的配對(duì)關(guān)系應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足以下各式：

　　Uo不大于Ui

　　10小于等于Ii

　　Po不大于Pi

　　Co高于或等于∑Ci ∑Gc

　　Lo超過(guò)等∑Li ∑Lc

　　式中Uo，Io，Po，Co，Lo—關(guān)聯(lián)設(shè)備(或本安型防爆電氣設(shè)備)的最高輸出電壓，較大輸入輸出電流，較大功率，較大外界電容，較大外界電感;

　　Ui，li，Pi，Ci，Li—當(dāng)場(chǎng)本安型防爆電氣設(shè)備的最高輸入工作電壓，較大輸入電流，最大輸入功率，最大內(nèi)部結(jié)構(gòu)電容，較大內(nèi)部結(jié)構(gòu)電感;

　　Gc，Lc—電纜線(xiàn)電容器，電纜線(xiàn)電感器。

　　2)電抗參數(shù)搭配關(guān)聯(lián)判斷標(biāo)準(zhǔn)

　　針對(duì)僅由一個(gè)關(guān)系電氣設(shè)備組合而成的本安型防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)，在明確電感主要參數(shù)搭配關(guān)系時(shí)，大家應(yīng)當(dāng)最先測(cè)算當(dāng)場(chǎng)本安型防爆電氣設(shè)備和系統(tǒng)所連的別的簡(jiǎn)易設(shè)備(假如聯(lián)接有)的較大內(nèi)部結(jié)構(gòu)電容之和(Z c;)和(或)較大內(nèi)部結(jié)構(gòu)電感之和(ZL;);然后依照以下?tīng)顩r來(lái)明確所連電纜線(xiàn)的容許遍布主要參數(shù)：①假若∑ci不大于1%Co和∑Li小于等于1%L。，則Cc不大于Go-∑Gi，Lc小于等于Lo-∑Li。

　　②假若∑Ci超過(guò)1%C。則應(yīng)用Lo/Ro，且必須測(cè)算電纜線(xiàn)的Lo/Ro[參照式(6·1)和式(6.2)]，并應(yīng)達(dá)到Lc/Rc不大于Lo/Ro。這時(shí)，Cc還應(yīng)當(dāng)達(dá)到式(11.3)。

　　③假若∑LI超過(guò)1%Lo，則應(yīng)用Lo/Ro，且必須測(cè)算電纜線(xiàn)的Lo/Ro[參照式(6·1)和式(6·2)]，

　　并應(yīng)達(dá)到Lo/Ro不大于Lo/Ro。這時(shí)，Co還應(yīng)當(dāng)達(dá)到式(11.3)，可是，無(wú)須斤斤計(jì)較∑Li是不是達(dá)到Lo。

　　④假若∑Ci超過(guò)1%Co和∑Li>1%Lo，則Cc1不大于1/2Co-∑Gi，Lc小于等于1/2Lo-∑Li。這時(shí)，不允許應(yīng)用Lo/Ro。

　　大家知道所連電纜線(xiàn)的總的容許遍布主要參數(shù)后就可以依據(jù)電纜線(xiàn)單位長(zhǎng)度的遍布參數(shù)來(lái)計(jì)算所需電纜線(xiàn)的適合長(zhǎng)短。這兒舉例來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)明這類(lèi)配對(duì)關(guān)系。

　　例: 假設(shè)由一個(gè)關(guān)系設(shè)備和一個(gè)負(fù)荷機(jī)器設(shè)備(電阻-電容負(fù)荷)構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)便的本安防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)。關(guān)聯(lián)設(shè)施的最高輸出電壓(Uo)為28V，較大輸入輸出電流(Io)為93mA，較大外界電感(Lo)為3mH，較大外界電容(Go)為83nF，較大外界電感與電阻比(Lo/Ro)為54μH/Ω。已經(jīng)知道負(fù)荷設(shè)備(iaII C級(jí))的最高輸入電壓配Ui=30V，較大輸入電流量Ii=120mA，較大內(nèi)部結(jié)構(gòu)電容Gi=1nF。

　　負(fù)荷設(shè)備的最高輸入電壓(Ui)和最大的輸入電流(Ii)低于關(guān)系設(shè)施的輸出值，合乎主要參數(shù)搭配關(guān)系。

　　因?yàn)殛P(guān)聯(lián)電氣設(shè)備標(biāo)示的較大外界電容(Go)為83nF，且已經(jīng)知道負(fù)荷設(shè)備的較大內(nèi)部結(jié)構(gòu)電容(Ci)為1nF，則Ci>1%C。因此，依據(jù)電感主要參數(shù)搭配關(guān)聯(lián)判斷標(biāo)準(zhǔn)，大家需要應(yīng)用參數(shù)Lo/R。來(lái)選擇電纜線(xiàn)的遍布主要參數(shù)。

　　依照式(6.2)測(cè)算得知，Lc/Rc≈100μH/Ω。

　　測(cè)算結(jié)果顯示，這一本安型防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)不符和本安型特性規(guī)定。

　　為確保本安防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)具備穩(wěn)定的安全特性，設(shè)計(jì)工作人員應(yīng)當(dāng)調(diào)整電源電路計(jì)劃方案。這兒，在負(fù)荷設(shè)備的電容器上串連一只電阻，就可以減少電容值。例如，串連一只lOll的電阻，電容值就減少至0.74nF。顯而易見(jiàn)，串聯(lián)電阻后的電阻值少于1%C。

　　在這樣的情況下，大家就可以依照式(11.3)測(cè)算電纜線(xiàn)電容和電纜線(xiàn)電感，并開(kāi)展電纜線(xiàn)挑選。

　　電纜線(xiàn)電容器為：Cc不大于83nF-1nF=82nF

　　電纜線(xiàn)電感器為：Lc不大于3mH

　　依據(jù)容許的電纜線(xiàn)電容(Gc)、電纜線(xiàn)電感(Lc)和電纜線(xiàn)本身的相關(guān)主要參數(shù)，大家就可以明確全部電纜線(xiàn)的可以應(yīng)用長(zhǎng)短。

　　自然，大家可以依據(jù)容許的電纜線(xiàn)電容(Cc)、電纜線(xiàn)電感(Lc)和需要的線(xiàn)纜長(zhǎng)短來(lái)挑選適宜的電纜線(xiàn)參數(shù)和構(gòu)造形式，只需達(dá)到Cc+Ci不大于Co和(或)Lc+Li小于等于Lo的規(guī)定，這一挑選便是合理的。

　　這兒務(wù)必強(qiáng)調(diào)的是，當(dāng)體系中本安型防爆電氣設(shè)備內(nèi)的較大內(nèi)部結(jié)構(gòu)電感不可忽視時(shí)，大家在預(yù)估互連電纜線(xiàn)的Lc或Lc/Rc時(shí)應(yīng)當(dāng)將這一電感考慮在以?xún)?nèi)[參照式(6.1)]。

　　2.制作系統(tǒng)軟件聯(lián)接框架圖

　　本安型防爆電氣設(shè)備系統(tǒng)防爆電氣設(shè)備設(shè)計(jì)的另一個(gè)關(guān)鍵工作是制作系統(tǒng)的聯(lián)接框架圖。這類(lèi)聯(lián)接框架圖，事實(shí)上便是系統(tǒng)描述文件的圖例表達(dá)形式，應(yīng)當(dāng)包含風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)、電源設(shè)備、關(guān)聯(lián)設(shè)備、中間設(shè)備和機(jī)載設(shè)備的擺放與主要參數(shù)，互連電纜線(xiàn)的形式和參數(shù)。