匯民防爆 | 本安型防爆電氣設備系統(tǒng)設計的基本思路

　　本安型防爆電氣設備系統(tǒng)防爆電氣設備設計，關鍵就是指大家依據(jù)可燃性風險地方的詳細情況(風險地區(qū)、可燃性氣體的防爆等級和溫度等級)來選用相對應的本案型防爆電氣設備(包含關聯(lián)設備)和有著適合參數(shù)的電纜線(電線)，及其明確他們之間的有效配對關聯(lián)。因此，設計員工可以按照下列過程開展工作。

　　1.定編系統(tǒng)描述文件

　　在開展本安防爆電氣設備系統(tǒng)的防爆電氣設備設計時，設計人員應當定編所設計體系的描述文件，表明在某類風險場地中系統(tǒng)所需要的防爆電氣設備(型號規(guī)格和主要參數(shù))、互連電纜線(電線)的構(gòu)造形式和有關主要參數(shù)及其他們之間的配對關系。

　　(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，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;

　　可燃性風險地方的地區(qū)級別(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(ⅡA級、ⅡB級和1I C級)、溫度等級(Tl組一T6組);

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

　　適用風險地區(qū)的電纜線的形式(構(gòu)造、銅線)和有關主要參數(shù)(Lc，Cc或Lc/Rc);

　　電纜線屏蔽層的接地裝置及其電源電路的多功能性接地(必要時);

　　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，大家應當按照這種有關信息來確定和敘述所采用的電氣設備、電纜線(電線)與風險地區(qū)的適用性及其他們中間的配對關聯(lián)。

　　(2)系統(tǒng)的主要參數(shù)搭配關系

　　設計員工在確定電氣設備之間的配對關系時，既應當考慮到“下層”電氣設備與“上層”電氣設備的鍵入、輸出主要參數(shù)的配對，還應當考慮到他們之間互連電纜線(電線)的有關技術參數(shù)的影響。

　　1)主要參數(shù)配對關系

　　依據(jù)本安型防爆電氣設備系統(tǒng)電源電路參數(shù)的確認標準，關聯(lián)電氣設備(或本安型防爆電氣設備)與當場

　　本安型防爆電氣設備、電纜線分布參數(shù)的配對關系應當滿足以下各式：

　　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超過等∑Li ∑Lc

　　式中Uo，Io，Po，Co，Lo—關聯(lián)設備(或本安型防爆電氣設備)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—當場本安型防爆電氣設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—電纜線電容器，電纜線電感器。

　　2)電抗參數(shù)搭配關聯(lián)判斷標準

　　針對僅由一個關系電氣設備組合而成的本安型防爆電氣設備系統(tǒng)，在明確電感主要參數(shù)搭配關系時，大家應當最先測算當場本安型防爆電氣設備和系統(tǒng)所連的別的簡易設備(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;);然后依照以下狀況來明確所連電纜線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1%C。則應用Lo/Ro，且必須測算電纜線的Lo/Ro[參照式(6·1)和式(6.2)]，并應達到Lc/Rc不大于Lo/Ro。這時，Cc還應當達到式(11.3)。

　　③假若∑LI超過1%Lo，則應用Lo/Ro，且必須測算電纜線的Lo/Ro[參照式(6·1)和式(6·2)]，

　　并應達到Lo/Ro不大于Lo/Ro。這時，Co還應當達到式(11.3)，可是，無須斤斤計較∑Li是不是達到Lo。

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

　　大家知道所連電纜線的總的容許遍布主要參數(shù)后就可以依據(jù)電纜線單位長度的遍布參數(shù)來計算所需電纜線的適合長短。這兒舉例來簡要說明這類配對關系。

　　例: 假設由一個關系設備和一個負荷機器設備(電阻-電容負荷)構(gòu)成一個簡便的本安防爆電氣設備系統(tǒng)。關聯(lián)設施的最高輸出電壓(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)知道負荷設備(iaII C級)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。

　　負荷設備的最高輸入電壓(Ui)和最大的輸入電流(Ii)低于關系設施的輸出值，合乎主要參數(shù)搭配關系。

　　因為關聯(lián)電氣設備標示的較大外界電容(Go)為83nF，且已經(jīng)知道負荷設備的較大內(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)搭配關聯(lián)判斷標準，大家需要應用參數(shù)Lo/R。來選擇電纜線的遍布主要參數(shù)。

　　依照式(6.2)測算得知，Lc/Rc≈100μH/Ω。

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

　　為確保本安防爆電氣設備系統(tǒng)具備穩(wěn)定的安全特性，設計工作人員應當調(diào)整電源電路計劃方案。這兒，在負荷設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，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)測算電纜線電容和電纜線電感，并開展電纜線挑選。

　　電纜線電容器為：Cc不大于83nF-1nF=82nF

　　電纜線電感器為：Lc不大于3mH

　　依據(jù)容許的電纜線電容(Gc)、電纜線電感(Lc)和電纜線本身的相關主要參數(shù)，大家就可以明確全部電纜線的可以應用長短。

　　自然，大家可以依據(jù)容許的電纜線電容(Cc)、電纜線電感(Lc)和需要的線纜長短來挑選適宜的電纜線參數(shù)和構(gòu)造形式，只需達到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。

　　這兒務必強調(diào)的是，當體系中本安型防爆電氣設備內(nèi)的較大內(nèi)部結(jié)構(gòu)電感不可忽視時，大家在預估互連電纜線的Lc或Lc/Rc時應當將這一電感考慮在以內(nèi)[參照式(6.1)]。

　　2.制作系統(tǒng)軟件聯(lián)接框架圖

　　本安型防爆電氣設備系統(tǒng)防爆電氣設備設計的另一個關鍵工作是制作系統(tǒng)的聯(lián)接框架圖。這類聯(lián)接框架圖，事實上便是系統(tǒng)描述文件的圖例表達形式，應當包含風險地區(qū)、電源設備、關聯(lián)設備、中間設備和機載設備的擺放與主要參數(shù)，互連電纜線的形式和參數(shù)。