本安防爆稱重系統(tǒng)配置設(shè)備選用原則

  本安防爆稱重系統(tǒng)由本安現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、關(guān)聯(lián)設(shè)備(也稱安全柵)和連接電纜三部分組成,就本安防爆性能而言,它們必須滿足 Uo≤Ui、Io≤Ii、Po≤Pi、Co≥Cc+Ci 和 Lo≥Lc+Li 四個(gè)條件。這些設(shè)備配置的選用原則是:

  (1)本安儀表和傳感器等電氣設(shè)備的選用原則

  簡(jiǎn)單設(shè)備:按照 GB3836.4-2000 防爆標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)于電壓不超過(guò) 1.2V、電流不超過(guò) 0.1A,且能量不超過(guò) 20μJ或功率不超過(guò) 25mW的電氣設(shè)備可視為簡(jiǎn)單設(shè)備,其中常見的儀表設(shè)備有熱電偶、電阻應(yīng)變式稱重傳感器等,它們的典型特點(diǎn)是內(nèi)部等效電感 Li=0,內(nèi)部等效電容Ci=0。

XK3190-Ex-A8防爆稱重儀表
XK3190-Ex-A8防爆稱重儀表

  本安稱重電氣設(shè)備:安裝于危險(xiǎn)場(chǎng)所的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,必須明確以下問(wèn)題:

  1)是否已按照 GB3836.1-2000和 GB3836.4-2000要求設(shè)計(jì)并已被國(guó)家防爆檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)認(rèn)可的本安電氣設(shè)備;

  2)防爆標(biāo)志規(guī)定的等級(jí)是否適用于使用的危險(xiǎn)場(chǎng)所的安全要求;

  3)明確 Ui、Ii、Pi、Ci 和 Li 參數(shù);

  4)本安電路是否接地或接地部分的本安電路是否與安全柵接口部分的電路加以有效隔離;

  5)信號(hào)傳輸是以何種方式進(jìn)行;

  6)本安電氣設(shè)備的zui低工作電壓及回路正常工作電流。

  在上述問(wèn)題明確的基礎(chǔ)上,選擇與之對(duì)應(yīng)的安全柵。

GZD防爆稱重傳感器
GZD防爆稱重傳感器

 ?。?)安全柵的選用原則

  1)安全柵的防爆標(biāo)志等級(jí)必須不低于本安現(xiàn)場(chǎng)儀表和傳感器的防爆標(biāo)志的等級(jí)。

  2)確定安全柵的端電阻及回路電阻可以滿足本安現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的zui低工作電壓。

  3)安全柵的本安端安全參數(shù)能夠滿足 Uo≤Ui、Io≤Ii、Po≤Pi、Co≥Ci 和 Lo≥Li 的要求。

  4)根據(jù)本安現(xiàn)場(chǎng)儀表的電源極性及信號(hào)傳輸方式選擇與之相匹配的安全柵。

  5)避免安全柵的漏電流影響本安現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正常工作。

  6)安全柵有兩大類,一類為齊納式安全柵,另一類為隔離式安全柵。

 ?。?)連接電纜的選用原則

  用于本安防爆稱重系統(tǒng)中連接本安現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與安全柵的連接電纜,其分布參數(shù)在一定程度上決定了本安系統(tǒng)的合理性及使用范圍,因此必須符合以下條件。

  1)連接電纜規(guī)格連接電纜為銅芯絞線,一般采用六芯電纜且每根芯線的截面積不小于0.5mm2。介質(zhì)強(qiáng)度應(yīng)能承受 2 倍本安電路的額定電壓,但不低于 500V 的耐壓試驗(yàn)。

  2)連接電纜長(zhǎng)度的限制在本安系統(tǒng)中,現(xiàn)場(chǎng)本安儀表和連接電纜同為安全柵的負(fù)載,當(dāng)安全柵與現(xiàn)場(chǎng)本安儀表選定后,也就決定了連接電纜的長(zhǎng)度。其具體方法如下。

  根據(jù) Cc≤Co-Ci 和 Lc≤Lo-Li 公式計(jì)算電纜的zui大外部分布參數(shù);按照 L=Cc/Ck 和L=Lc/Lk 公式分別計(jì)算電纜長(zhǎng)度,取兩者中的小值作為實(shí)際配線長(zhǎng)度 L,但多芯電纜,應(yīng)考慮相互疊加影響。目前國(guó)內(nèi)已有多家電纜生產(chǎn)廠生產(chǎn)專為本安系統(tǒng)設(shè)計(jì)的本安用特殊電纜,為方便比較選用,下面表 1給出了典型普通連接電纜的分布參數(shù),表 2給出了典型國(guó)產(chǎn)本安用特殊電纜分布參數(shù),以供參考。

  表1 典型普通電纜線的分布參數(shù)

名稱 規(guī)格 分布參數(shù)
截面積 z 7 / mm' 絕緣厚度 /mm Ck (μF/km) LK (mH/km) R (Q/km)
RVV 1. 0 0.6 0. 195 0.617 19. 5
1. 5 0.6 0.207 0. 577 13. 5
2. 5 0.8 0.201 0. 583 8. 0
RWP 1. 0 0.6 0. 248 0. 722 19. 5
1. 5 0.6 0. 248 0.655 13. 5
2. 5 0.8 0. 241 0.682 8. 0

 

  RVV:銅芯聚氯乙烯絕緣及護(hù)套軟線 RVVP:銅芯聚氯乙烯絕緣、金屬屏蔽及護(hù)套軟線

  表2 典型國(guó)產(chǎn)本安儀表用特殊電纜分布參數(shù)

聚乙烯絕緣雙芯對(duì)絞屏蔽銅線 截面積/mm2
1. 0 1. 5 2.5
20°CM流電阻R (Q /km) 一般線芯 18.5 12.4 7.45
多股軟線芯 19 13. 5 7.8
分布電容Ck ( u F/km) <0. 094 <0. 104 <0. 115
分布電感 Lk (mH/km) 一般線芯 0.46 0. 31 0. 19
多股軟線芯 0.48 0. 34 0.20
400A/m電磁十?dāng)_/mV <200 <200 <200
10KV靜電十?dāng)_/V <1 <1 <1