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本质安全防爆电气系统设计和核查的基本原则

发布时间:2020/3/6
  当本质安全防爆电气系统由本质安全型防爆电气设备、关联设备和互联电缆(电线)组成时,设计人员和安装人员应该按照以下原则来设计和安装这种系统,并且,在系统设计和安装以后,还应该检查和核算一下系统的相关电路参数、温度组别和防爆级别。
  1.电路参数的确定原则
  在本质安全防爆电器系统中,各部分设备和互联电缆的各种参数的确定原则如下:
  ①本质安全型防爆电气设备的最大输入电压(Ui)、最大输入电流I和最大输入功率(Pi)应该分别大于或等于相应关联设备(或本质安全型防爆电气设备)的最大输出电压(Uo)、最大输出电流(Io)和最大输出功率(Po)。
  ②本质安全型防爆电气设备的最大内部电容(Ci)和电缆电容(Cc)之和不应该大于关联设备(或本质安全型防爆电气设备)上标志的最大外部电容(Co)。
  ③本质安全型防爆电气设备的最大内部电感(Li)和电缆电感(Lc)之和不应该大于关联设备
(或本质安全型防爆正压柜设备)上标志的最大外部电感(Lo)。
  ④在本质安全型设备内部没有可能对本质安全性能造成不利影响的电感,而且关联设备又标志出/JR值的情况下,假若实际测得的电缆的L/R值小于标志的值,人们可以不必考虑关联设备要求的最大外部电感(Lo)。
  2.温度组别的确定原则
  在本质安全防爆电气系统中,各部分设备可以有不同的温度组别,但是,这些温度组别必须与环境中可燃性气体的温度组别相适应。通常情况下,可以按照可燃性气体的温度组别来确定系统的温度组别。
  小元件和简单设备的温度组别还可以按照下面的任一种方法确定:
  ·按照第2章表2.4中所示的要求;
  ·对于简单设备,例如,由半导体器件组成的简单设备,最高表面温度可以用关联设备上标志的最大输出功率(P。)按照下式计算求出,然后,查表2.3决定相应的温度组别;
T=PoRth+Tamb
  式中 T最高表面温度(℃);
Po—关联设备标志的最大输出功率(W);
Rth—热阻(K/W);
Tamb—环境温度,通常按40℃计。
  式(11.2)中的热阻Rth是一个根据元器件使用环境条件来进行实际测量才能得到的数据。
  所以,人们在使用式(11.2)时应该根据不同情况首先测量氏,然后才能计算To。
  ·对于表面积不大于10cm2(不包括引线)的小元件,若表面温度不大于150度,则可视为T5组。
  3.防爆级别和设备保护级别的确定原则
  在存在某一种可燃性气体的某一危险区域中一个本质安全防爆电气系统含有多个本质安全型设备和关联设备时,不管这些本质安全型防爆电气设备和关联设备是什么样的防爆级别和设备保护级别,这个本质安全防爆电气系统的防爆级别和设备保护级别应该以它们之中最低的防爆级别和设备保护级别来确定。例如,在存在ⅡB级可燃性气体的1区中一个本质安全防爆电气系统含有ExiaⅡB级设备和Exib II C级设备时,则本质安全防爆电气系统的防爆级别和设备保护级别应该确定为ExibⅡB级。
  也就是说,无论如何,所确定的系统的防爆级别和设备保护级别应该与可燃性气体的防爆级别、危险区域相适应。