防爆本安安全柵講課件

1、防爆本安安全柵講1傳感器產(chǎn)品傳感器產(chǎn)品包括：數(shù)千種傳感器包括：數(shù)千種傳感器 各種繼電器各種繼電器 數(shù)顯儀表數(shù)顯儀表 壓力開關(guān)壓力開關(guān) 流量開關(guān)流量開關(guān)防爆本安安全柵講2總線產(chǎn)品總線產(chǎn)品用于汽車制造用于汽車制造 冶金冶金 煙草煙草 等行業(yè)等行業(yè) 防爆本安安全柵講3自動化產(chǎn)品自動化產(chǎn)品廣泛用于廣泛用于 石油、化工石油、化工 天然氣天然氣 化肥化肥 制藥制藥 焦化焦化 涂料涂料防爆本安安全柵講4傳感器部傳感器部電感式電感式 電容式電容式 磁感應(yīng)式磁感應(yīng)式 光電式光電式 超聲波式超聲波式繼電器繼電器 編編碼器碼器數(shù)顯儀表數(shù)顯儀表流量開關(guān)、壓力開關(guān)流量開關(guān)、壓力開關(guān)磁致伸縮液位計磁致伸縮液位計總線部總線

2、部現(xiàn)場總線產(chǎn)品現(xiàn)場總線產(chǎn)品自動化部自動化部隔離柵隔離柵溫度變送器溫度變送器轉(zhuǎn)速監(jiān)控器轉(zhuǎn)速監(jiān)控器液位控制器液位控制器圖爾克圖爾克 產(chǎn)品分類產(chǎn)品分類防爆本安安全柵講5圖爾克公司分布圖爾克公司分布 1515個辦事處：個辦事處： 北京北京 上海上海 廣州廣州 無錫無錫 武漢武漢 成都成都 濟(jì)南濟(jì)南 西安西安 重慶重慶 福州福州 杭州杭州 南京南京 合肥合肥 沈陽沈陽 長春長春 中國總部中國總部：天津：天津 全球總部全球總部：德國：德國 mlheim mlheim （魯爾工業(yè)區(qū)）魯爾工業(yè)區(qū)）在在6969個國家設(shè)有分公司或辦事處個國家設(shè)有分公司或辦事處防爆本安安全柵講6圖爾克公司的服務(wù)圖爾克公司的服務(wù) 德

3、國一流的設(shè)計、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝德國一流的設(shè)計、先進(jìn)的生產(chǎn)工藝 國內(nèi)成品庫、完善的銷售網(wǎng)絡(luò)保證了產(chǎn)品的國內(nèi)成品庫、完善的銷售網(wǎng)絡(luò)保證了產(chǎn)品的及時供應(yīng)及時供應(yīng) 產(chǎn)品一年內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題，免費(fèi)更換產(chǎn)品一年內(nèi)出現(xiàn)質(zhì)量問題，免費(fèi)更換 銷售、技術(shù)人員銷售、技術(shù)人員2424小時內(nèi)響應(yīng)用戶售后服務(wù)小時內(nèi)響應(yīng)用戶售后服務(wù)防爆本安安全柵講7防爆知識防爆知識 防爆本安安全柵講8 隨著石油及其衍生物的大量使用，世界各國興隨著石油及其衍生物的大量使用，世界各國興建了眾多煉油廠、化工廠建了眾多煉油廠、化工廠由于電火花或溫升會導(dǎo)致該場所中危險物質(zhì)的燃由于電火花或溫升會導(dǎo)致該場所中危險物質(zhì)的燃燒、爆炸，要求使用特殊的儀表：燒、爆

4、炸，要求使用特殊的儀表：- 能直接安裝危險區(qū)能直接安裝危險區(qū)- 能處理危險區(qū)的信號能處理危險區(qū)的信號- 不能點(diǎn)燃或引爆危險物質(zhì)不能點(diǎn)燃或引爆危險物質(zhì)早期儀表內(nèi)部使用電子管，限能困難，故在危險早期儀表內(nèi)部使用電子管，限能困難，故在危險區(qū)生產(chǎn)過程中多使用氣動儀表進(jìn)行控制區(qū)生產(chǎn)過程中多使用氣動儀表進(jìn)行控制隨著半導(dǎo)體元器件（晶體管、集成電路）的產(chǎn)生隨著半導(dǎo)體元器件（晶體管、集成電路）的產(chǎn)生，儀表工作電壓和功耗可有效的限制，電動儀表的使，儀表工作電壓和功耗可有效的限制，電動儀表的使用開始普及，引入防爆理論用開始普及，引入防爆理論防爆知識防爆知識防爆本安安全柵講9點(diǎn)火、爆炸發(fā)生的三要素點(diǎn)火、爆炸發(fā)生的三要

5、素 燃燃 料：易燃?xì)怏w、揮發(fā)物及粉塵料：易燃?xì)怏w、揮發(fā)物及粉塵 引爆源：火花、電弧、設(shè)備或機(jī)械高溫表面引爆源：火花、電弧、設(shè)備或機(jī)械高溫表面 氧化劑：空氣（氧化劑：空氣（21%21%氧），純氧，釋放氧氣的化氧），純氧，釋放氧氣的化 合物（例如錳酸鉀）合物（例如錳酸鉀）點(diǎn)火源點(diǎn)火源氧氣氧氣燃料燃料防爆本安安全柵講10爆炸性物質(zhì)的分類及分組體系爆炸性物質(zhì)的分類及分組體系在我國，爆炸性物質(zhì)可分為三類：在我國，爆炸性物質(zhì)可分為三類：類：礦井甲烷類：礦井甲烷類：爆炸性氣體混合物（含蒸氣、薄霧）類：爆炸性氣體混合物（含蒸氣、薄霧）類：爆炸性粉塵和纖維類：爆炸性粉塵和纖維t1 t2 t3 t4 t5 t6i

6、iaiibiic乙烷乙烷 乙醇乙醇 汽油汽油 乙醛乙醛乙酸乙酯乙酸乙酯 柴油柴油 乙醚乙醚苯苯 燃料油燃料油co 航空燃料航空燃料甲醇甲醇丙烷丙烷城市天然氣城市天然氣氫氣氫氣 i甲烷甲烷所需點(diǎn)燃所需點(diǎn)燃能量能量多（難）多（難）少（易）少（易）防爆本安安全柵講11危險場所的劃分（氣體環(huán)境）危險場所的劃分（氣體環(huán)境）根據(jù)爆炸性混合物出現(xiàn)的頻率和持續(xù)的時間根據(jù)爆炸性混合物出現(xiàn)的頻率和持續(xù)的時間，把危險氣體場所劃分為不同的區(qū)域：，把危險氣體場所劃分為不同的區(qū)域： 0區(qū)：爆炸性混合物以氣體、蒸氣或薄霧形式區(qū)：爆炸性混合物以氣體、蒸氣或薄霧形式連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所連續(xù)出現(xiàn)或長時間存在的場所 ，100

7、01000小時以上小時以上 1區(qū)：在正常運(yùn)行時，環(huán)境中可能出現(xiàn)氣體、區(qū)：在正常運(yùn)行時，環(huán)境中可能出現(xiàn)氣體、蒸氣或薄霧形式的爆炸性混合物蒸氣或薄霧形式的爆炸性混合物 ，是防爆電氣設(shè)，是防爆電氣設(shè)備的典型應(yīng)用場所，備的典型應(yīng)用場所， 可持續(xù)可持續(xù)2-10002-1000小時小時 2區(qū)：在正常運(yùn)行時，環(huán)境中不可能出現(xiàn)氣體區(qū)：在正常運(yùn)行時，環(huán)境中不可能出現(xiàn)氣體、蒸氣或薄霧形式的爆炸性混合物、蒸氣或薄霧形式的爆炸性混合物 ，或偶爾發(fā)生，或偶爾發(fā)生并且短時間（不超過并且短時間（不超過2個小時）存在，個小時）存在，防爆本安安全柵講12溫度等級溫度等級溫度等級規(guī)定了設(shè)備表面的最高允許值，溫度等級規(guī)定了設(shè)備表面

8、的最高允許值，基于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考慮，防爆設(shè)備被分成不同的溫度等級基于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的考慮，防爆設(shè)備被分成不同的溫度等級溫度級溫度級設(shè)備的最高表面溫度設(shè)備的最高表面溫度易燃物的點(diǎn)燃溫度易燃物的點(diǎn)燃溫度點(diǎn)燃難度點(diǎn)燃難度 t1 450 450 450 450 易易 t2 300 300 300 300 t3 200 200 200 200 t4 135 135 135 135 t5 100 100 100 100 t6 85 85 85 85難難防爆本安安全柵講13危險場所中電氣設(shè)備采取的防爆方法危險場所中電氣設(shè)備采取的防爆方法: :防爆方法防爆方法/ /遵循的標(biāo)準(zhǔn)遵循的標(biāo)準(zhǔn)適用場所適用場所充油型充

9、油型“o”en50015、iec60079-61 12 2正壓型正壓型“p”en50016、iec60079-21 12 2充砂型充砂型“q”en50017、iec60079-51 12 2隔爆型隔爆型“d”en50018、iec60079-11 12 2增安型增安型“e”en50019、iec60079-71 12 2本質(zhì)安全型本質(zhì)安全型“i”en50020、iec60079-110 01 12 2澆封型澆封型“m”en50028、iec60079-181 12 2無火花型無火花型“n”en50021、iec60079-15 2 2防爆本安安全柵講141. terms and definit

10、ions oil-inmersion (en 50015) 充油型充油型q mark: oq parts of devices are completely in oilq gas-mixture does not penetrate through the oil to ignition sourceq application: transformerq no service during runnningq special oilq just standard mounting防爆本安安全柵講15正壓型正壓型“p” 將可能產(chǎn)生火花的電氣設(shè)備（如小型斷路器或?qū)⒖赡墚a(chǎn)生火花的電氣設(shè)備（如小型斷

11、路器或接觸器）裝于一外殼內(nèi)，采取相應(yīng)的措施使得接觸器）裝于一外殼內(nèi)，采取相應(yīng)的措施使得其內(nèi)部保持正壓以防止可燃性氣體進(jìn)入殼體內(nèi)其內(nèi)部保持正壓以防止可燃性氣體進(jìn)入殼體內(nèi)，或利用保護(hù)氣體（空氣或惰性氣體），在正，或利用保護(hù)氣體（空氣或惰性氣體），在正常工作條件下將殼體內(nèi)的可燃性氣體或蒸汽稀常工作條件下將殼體內(nèi)的可燃性氣體或蒸汽稀釋到氣體爆炸極限以下釋到氣體爆炸極限以下 設(shè)計思想：消除外殼內(nèi)部的任何爆炸性氣體，設(shè)計思想：消除外殼內(nèi)部的任何爆炸性氣體，保持其內(nèi)部為一個保持其內(nèi)部為一個 安全區(qū)域安全區(qū)域 ，使得未經(jīng)認(rèn)證，使得未經(jīng)認(rèn)證的電氣設(shè)備幾乎不受任何約束地在外殼內(nèi)部使的電氣設(shè)備幾乎不受任何約束地在外

12、殼內(nèi)部使用，相對復(fù)雜（大型分析儀器）用，相對復(fù)雜（大型分析儀器） 在故障狀態(tài)下，正壓型電氣設(shè)備要求能夠自動在故障狀態(tài)下，正壓型電氣設(shè)備要求能夠自動切斷電源切斷電源 考慮因素：最小正壓值、最小換氣量考慮因素：最小正壓值、最小換氣量防爆本安安全柵講16terms and definitions pressurised enclosure (en 50016)正壓型正壓型q mark: pq safe air over pressure ventilation mixture can not penetrate, or is pulled out at onceq continous pressur

13、emonitoringq application: cabinetsq no service during operationq expensive because of operationp p防爆本安安全柵講17terms and definitions sand-filling (en 50017)充沙型充沙型q mark: qq sandlike filling material enclosures ignition-sourceq ok for high voltagesq application: power supply, capacitiesq no service duri

14、ng operation防爆本安安全柵講18隔爆型隔爆型“d”q 將可能引燃周圍爆炸性環(huán)境的部件和將可能引燃周圍爆炸性環(huán)境的部件和設(shè)備裝入一個外殼內(nèi)，其內(nèi)部能夠承受任設(shè)備裝入一個外殼內(nèi)，其內(nèi)部能夠承受任何通過外殼接合面或結(jié)構(gòu)間隙滲入的可燃何通過外殼接合面或結(jié)構(gòu)間隙滲入的可燃性混合物的內(nèi)部爆炸而不會損壞，并且也性混合物的內(nèi)部爆炸而不會損壞，并且也不會點(diǎn)燃外部的可燃性混合物不會點(diǎn)燃外部的可燃性混合物q 根據(jù)最大實(shí)驗(yàn)安全間隙，外殼可以分根據(jù)最大實(shí)驗(yàn)安全間隙，外殼可以分為為a級、級、b級和級和c級級q 考慮因素：考慮因素：表面溫度、隔爆接合面長度和間隙表面溫度、隔爆接合面長度和間隙 防爆本安安全柵講1

15、9terms and definitions flameproof enclosure (en 50018)隔爆隔爆q mark: dq enclosure withstands explosionq heavy - housingsq application: transmitter, motorq no service during operationq simple installations s防爆本安安全柵講20增安防爆方法增安防爆方法 e1. terms and definitions increased safety (en 50019)q mark: eq measure, w

16、hich avoids the probability of sparking and higher temperature.q application: connections, solenoid valvesq normal operation - no ignition sourceq no maintance during operation防爆本安安全柵講21terms and definitions encapsulation (en 50028)澆封澆封q mark: mq ignition source in potting material, mixture can not

17、have contact to ignition sourceq no maintanance everq application with sensors, probes防爆本安安全柵講22 本安方法本安方法intrinsic saftey(en 50020)q 標(biāo)識標(biāo)識: iq 在回路中減少能量在回路中減少能量, 以便防止火花點(diǎn)燃以便防止火花點(diǎn)燃危險物危險物q 必須構(gòu)成本安回路必須構(gòu)成本安回路q maintanance during operation!帶電維護(hù)帶電維護(hù)防爆本安安全柵講23除本安方法外其他防爆方法用在危險除本安方法外其他防爆方法用在危險0 0區(qū)都有可能發(fā)生爆炸區(qū)都有可能發(fā)生

18、爆炸防爆本安安全柵講24本安與隔爆儀表對比本安與隔爆儀表對比本安儀表本安儀表iaq對外殼要求不高對外殼要求不高q允許在線維護(hù)允許在線維護(hù)q適用于適用于0 0、1 1、2 2區(qū)區(qū)q適用于低功率儀表適用于低功率儀表q密封與附件簡單密封與附件簡單q價格較低價格較低q必須加安全柵必須加安全柵隔爆儀表隔爆儀表 特殊外殼，結(jié)構(gòu)結(jié)特殊外殼，結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí)，體積大實(shí)，體積大 不允許帶電維護(hù)不允許帶電維護(hù) 適用于適用于1、2區(qū)區(qū) 適用于高功率儀表適用于高功率儀表 密封與附件復(fù)雜，密封與附件復(fù)雜， 價格高價格高不需加安全柵不需加安全柵防爆本安安全柵講25 外殼保護(hù)等級（外殼保護(hù)等級（ipip）代碼代碼 gb4208-1

19、993gb4208-1993；等效采用等效采用iec529iec529第第 1 位特征數(shù)字位特征數(shù)字 防止固體異體異物進(jìn)入防止固體異體異物進(jìn)入 第第 2 位特征數(shù)字位特征數(shù)字 防止進(jìn)水造成有害影響防止進(jìn)水造成有害影響 0 無防護(hù)無防護(hù) 0 無防護(hù)無防護(hù) 1 固體異物直徑大于固體異物直徑大于 50mm 1 垂直滴水垂直滴水 2 固體異物直徑大于固體異物直徑大于 12.5mm 2 傾角傾角 15 度滴水度滴水 3 固體異物直徑大于固體異物直徑大于 2.5mm 3 淋水淋水 4 固體異物直徑大于固體異物直徑大于 1.0mm 4 濺水濺水 5 防塵防塵 5 噴水噴水 6 塵密塵密 6 猛烈噴水猛烈噴水

20、 7 短時間浸水短時間浸水 8 連續(xù)浸水連續(xù)浸水 9 9k防爆本安安全柵講262. intrinsic safety (什么是本質(zhì)安全？）什么是本質(zhì)安全？）q 如果電流和電壓在臨界值之下，那麼如果電流和電壓在臨界值之下，那麼就不會產(chǎn)生火花。就不會產(chǎn)生火花。= 電流和電壓必須電流和電壓必須 被限制被限制q 通過電阻限制電流通過電阻限制電流q 通過齊納二級管通過齊納二級管 （z-diode）限制限制防爆本安安全柵講272.本安技術(shù)實(shí)現(xiàn)本安技術(shù)實(shí)現(xiàn)（intrinsic safety technical realisation）ruoutputuinputuinputuoutput防爆本安安全柵講28

21、 什么是本安設(shè)備什么是本安設(shè)備 （intrinsic safety apparatus） 電流和電壓被限制電流和電壓被限制 = 回路允許在危險區(qū)回路允許在危險區(qū) 電阻和齊納二極管不允許在危險區(qū)電阻和齊納二極管不允許在危險區(qū)r安全區(qū)安全區(qū)危險區(qū)危險區(qū)防爆本安安全柵講292.本安結(jié)論本安結(jié)論q 本安回路將能量減少到安全水平本安回路將能量減少到安全水平q 關(guān)聯(lián)設(shè)備將安全區(qū)和危險區(qū)分開關(guān)聯(lián)設(shè)備將安全區(qū)和危險區(qū)分開q 本安設(shè)備直接工作在危險區(qū)本安設(shè)備直接工作在危險區(qū)防爆本安安全柵講302.本安回路的特點(diǎn)本安回路的特點(diǎn)因?yàn)槟芰勘幌拗?，本安回路可以帶電被打因?yàn)槟芰勘幌拗疲景不芈房梢詭щ姳淮蜷_，維護(hù)或更換。

22、開，維護(hù)或更換?？蓮脑S多公司得到本安設(shè)備，并可互換可從許多公司得到本安設(shè)備，并可互換簡化保養(yǎng)，安裝和維護(hù)簡化保養(yǎng)，安裝和維護(hù)防爆本安安全柵講31本安電氣設(shè)備分類本安電氣設(shè)備分類ex ia、ex ib類類q在設(shè)備正常工作或故障期間，不可能產(chǎn)生點(diǎn)燃危險場所中爆在設(shè)備正常工作或故障期間，不可能產(chǎn)生點(diǎn)燃危險場所中爆炸性氣體的能量（火花、電弧或熱能量）炸性氣體的能量（火花、電弧或熱能量）q工作原理是利用安全柵技術(shù)，將提供給現(xiàn)場儀表的電能量限工作原理是利用安全柵技術(shù)，將提供給現(xiàn)場儀表的電能量限制在不能產(chǎn)生足以引爆的電火花，本安方法可對現(xiàn)場儀表帶制在不能產(chǎn)生足以引爆的電火花，本安方法可對現(xiàn)場儀表帶電拆裝、檢

23、查、維修。顯然電拆裝、檢查、維修。顯然 ，本安方法，本安方法 是最安全的防爆方是最安全的防爆方法，因此，被用在最危險的場合。法，因此，被用在最危險的場合。q按照本安電路使用場所和安全程度可分為按照本安電路使用場所和安全程度可分為ia、ib兩個等級兩個等級 ia級安全系數(shù)：當(dāng)最多產(chǎn)生兩次故障時，仍然可以保持安級安全系數(shù)：當(dāng)最多產(chǎn)生兩次故障時，仍然可以保持安全性全性 0 0、1 1、2 2區(qū)區(qū) ib級安全系數(shù)：當(dāng)最多產(chǎn)生次故障時，仍然可以保持安全級安全系數(shù)：當(dāng)最多產(chǎn)生次故障時，仍然可以保持安全性性 1 1、2 2區(qū)區(qū)防爆本安安全柵講32按允許的故障次數(shù)按允許的故障次數(shù) eex ibeex ibee

24、x iaeex ia允許一次故障允許一次故障:b允許兩次故障允許兩次故障: arribia本安標(biāo)識本安標(biāo)識防爆本安安全柵講33設(shè)備標(biāo)志設(shè)備標(biāo)志用于防爆區(qū)的的設(shè)備必須具有明顯的標(biāo)志用于防爆區(qū)的的設(shè)備必須具有明顯的標(biāo)志本安設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有如下標(biāo)志：本安設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有如下標(biāo)志：eex ia ii c t6溫度等級溫度等級c子組子組除煤礦以外的所有區(qū)域除煤礦以外的所有區(qū)域 i：礦下礦下防爆分類防爆分類符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)關(guān)聯(lián)設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有下列標(biāo)志關(guān)聯(lián)設(shè)備應(yīng)當(dāng)具有下列標(biāo)志 eex ia iic 方括號表示關(guān)聯(lián)方括號表示關(guān)聯(lián) 無溫度等級，因?yàn)榘惭b在危險區(qū)之外無溫度等級，因?yàn)榘惭b在危險區(qū)之外防爆本安安全柵講34

25、 圖爾克自動化產(chǎn)品認(rèn)證圖爾克自動化產(chǎn)品認(rèn)證 德國德國 ptb德國聯(lián)邦物理技術(shù)德國聯(lián)邦物理技術(shù)研究院研究院 歐盟歐盟 atex ex 中國中國 nepsi通過以下認(rèn)證通過以下認(rèn)證s fmsasaftzuexexexnepsi其他國家其他國家防爆本安安全柵講35典型的本安回路典型的本安回路-電阻性回路電阻性回路vriscvoc危險場所危險場所電路釋放的能量來自電源電壓電路釋放的能量來自電源電壓v和由串聯(lián)電阻和由串聯(lián)電阻r確定的電流限制值確定的電流限制值根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，點(diǎn)燃危險氣體的能量定義根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，點(diǎn)燃危險氣體的能量定義：voc=visc=v/r防爆本安安全柵講36典型的本安回路典型的本安回路-

26、電感性回路電感性回路vr危險場所危險場所l由直流電源由直流電源v和電阻和電阻r、電感電感l(wèi)可組成最簡單可組成最簡單的電感性回路的電感性回路該回路閉合時，電感儲存能量該回路閉合時，電感儲存能量e=1/2l isc2，一一旦回路開路，能量就會以電弧的形式釋放出來旦回路開路，能量就會以電弧的形式釋放出來控制該儲能，即可實(shí)現(xiàn)本安回路控制該儲能，即可實(shí)現(xiàn)本安回路防爆本安安全柵講37典型的本安回路典型的本安回路-電容性回路電容性回路vrvoc危險場所危險場所c由直流電源由直流電源v和電阻和電阻r、電容電容c可組成最簡單可組成最簡單的電容性回路的電容性回路該回路開路時，電容被充電到該回路開路時，電容被充電到

27、v，一旦回路閉一旦回路閉合，電容上積聚的能量合，電容上積聚的能量e=1/2cv2就會在該閉就會在該閉合點(diǎn)以火花形式釋放合點(diǎn)以火花形式釋放控制該儲能，即可實(shí)現(xiàn)本安回路控制該儲能，即可實(shí)現(xiàn)本安回路防爆本安安全柵講38本質(zhì)安全型設(shè)備的分類本質(zhì)安全型設(shè)備的分類q 簡單儀表（不需認(rèn)證）簡單儀表（不需認(rèn)證） 最大工作參數(shù)：最大工作參數(shù)：1.2v; 0.1a; 20uj; 25mw 例如：熱電阻、熱電偶、觸點(diǎn)、例如：熱電阻、熱電偶、觸點(diǎn)、led等等q 本安儀表本安儀表 根據(jù)最大點(diǎn)燃能量、表面溫度劃分根據(jù)最大點(diǎn)燃能量、表面溫度劃分 ex ia c t4q 關(guān)聯(lián)儀表關(guān)聯(lián)儀表 電路中的某些部分是非本安的，例如安全

28、柵電路中的某些部分是非本安的，例如安全柵 必須放置在安全區(qū)域必須放置在安全區(qū)域 ex ia c 防爆本安安全柵講39本質(zhì)安全系統(tǒng)本質(zhì)安全系統(tǒng) 由現(xiàn)場本質(zhì)安全設(shè)備、連接電纜和關(guān)聯(lián)儀由現(xiàn)場本質(zhì)安全設(shè)備、連接電纜和關(guān)聯(lián)儀表構(gòu)成的系統(tǒng)表構(gòu)成的系統(tǒng) 本安系統(tǒng)各部分配置之間必須滿足下列條件：本安系統(tǒng)各部分配置之間必須滿足下列條件： 1 1、現(xiàn)場設(shè)備的防爆級別不能高于安全柵、現(xiàn)場設(shè)備的防爆級別不能高于安全柵 2 2、關(guān)聯(lián)儀表與本安儀表之間必須同時滿足、關(guān)聯(lián)儀表與本安儀表之間必須同時滿足 uoui; io ii; po pi 3、連接電纜的分布參數(shù)必須同時滿足連接電纜的分布參數(shù)必須同時滿足 co cc+ci;

29、 lo lc +lidcs/plc現(xiàn)場儀表現(xiàn)場儀表關(guān)聯(lián)儀表關(guān)聯(lián)儀表危險區(qū)危險區(qū)安全區(qū)安全區(qū)電纜電纜安全柵安全柵防爆本安安全柵講40安全柵的基本形式安全柵的基本形式q 從功能角度分類：從功能角度分類： 開關(guān)開關(guān)/ /數(shù)字信號用隔離柵數(shù)字信號用隔離柵模擬信號用隔離柵模擬信號用隔離柵帶通訊功能（帶通訊功能（hart）隔離柵隔離柵溫度變送器溫度變送器適合現(xiàn)場總線的隔離柵適合現(xiàn)場總線的隔離柵q 從結(jié)構(gòu)形式分類：從結(jié)構(gòu)形式分類： 齊納式安全柵齊納式安全柵 隔離式安全柵隔離式安全柵防爆本安安全柵講41齊納式安全柵工作原理簡圖齊納式安全柵工作原理簡圖vocvoc=250vac max故障電流通路限流電阻保險危

30、險區(qū)危險區(qū)安全區(qū)安全區(qū)防爆本安安全柵講42齊納式安全柵的接地齊納式安全柵的接地q 其有效功能與對來自安全場所的故障能量的對地其有效功能與對來自安全場所的故障能量的對地分流能力有關(guān)分流能力有關(guān)q 如果齊納柵不接地，當(dāng)安全區(qū)內(nèi)的故障導(dǎo)致一個如果齊納柵不接地，當(dāng)安全區(qū)內(nèi)的故障導(dǎo)致一個對地的高電勢落在齊納柵上時，齊納管只限制了對地的高電勢落在齊納柵上時，齊納管只限制了齊納柵兩線之間的電壓，無法限制任何一線對地齊納柵兩線之間的電壓，無法限制任何一線對地的電勢。一旦現(xiàn)場發(fā)生對地短路，立即產(chǎn)生危險的電勢。一旦現(xiàn)場發(fā)生對地短路，立即產(chǎn)生危險的對地電流；相反，地電流只產(chǎn)生在安全區(qū)域內(nèi)的對地電流；相反，地電流只產(chǎn)

31、生在安全區(qū)域內(nèi)，確保了現(xiàn)場的安全。，確保了現(xiàn)場的安全。q 齊納柵所連接的地稱為本安地，地電阻小于齊納柵所連接的地稱為本安地，地電阻小于1q 本安系統(tǒng)布線時必須確保屏蔽層的單端接地，即本安系統(tǒng)布線時必須確保屏蔽層的單端接地，即屏蔽層必須與現(xiàn)場設(shè)備的金屬外殼絕緣，防止在屏蔽層必須與現(xiàn)場設(shè)備的金屬外殼絕緣，防止在危險場所產(chǎn)生附加的危險儲能危險場所產(chǎn)生附加的危險儲能防爆本安安全柵講43齊納式安全柵特點(diǎn)：齊納式安全柵特點(diǎn)： 元器件成本低，結(jié)構(gòu)簡單元器件成本低，結(jié)構(gòu)簡單 靈活性較強(qiáng)靈活性較強(qiáng) 要求嚴(yán)格的等電勢接地系統(tǒng)要求嚴(yán)格的等電勢接地系統(tǒng) 由于輸入由于輸入/ /輸出之間沒有實(shí)現(xiàn)隔離，導(dǎo)致回輸出之間沒有實(shí)

32、現(xiàn)隔離，導(dǎo)致回流問題流問題 限流電阻導(dǎo)致壓降，在熱電阻測量回路中引限流電阻導(dǎo)致壓降，在熱電阻測量回路中引起誤差起誤差 接線錯誤有可能造成產(chǎn)品徹底損壞接線錯誤有可能造成產(chǎn)品徹底損壞防爆本安安全柵講44隔離式安全柵工作原理簡圖隔離式安全柵工作原理簡圖危險區(qū)危險區(qū)安全區(qū)安全區(qū)輸入輸入輸出輸出限能限能放大器放大器電隔離電隔離保護(hù)回路保護(hù)回路安全元件安全元件變壓器變壓器工作電源工作電源 電源 電源防爆本安安全柵講45隔離式安全柵特點(diǎn)：隔離式安全柵特點(diǎn)：q 不需要高要求、完善的本安接地系統(tǒng)不需要高要求、完善的本安接地系統(tǒng)q 可配接現(xiàn)場接地的儀表可配接現(xiàn)場接地的儀表q 電源隔離解決了回流問題電源隔離解決了回

33、流問題q 可獲得較高的精度可獲得較高的精度q 降低了安裝費(fèi)用，但元器件成本高降低了安裝費(fèi)用，但元器件成本高防爆本安安全柵講46namur開關(guān)開關(guān) 符合符合din19234標(biāo)準(zhǔn)，帶有極性的雙線開關(guān)；其內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，帶有極性的雙線開關(guān)；其內(nèi)阻隨著感應(yīng)目標(biāo)的遠(yuǎn)近發(fā)生變化阻隨著感應(yīng)目標(biāo)的遠(yuǎn)近發(fā)生變化 工作參數(shù)工作參數(shù): : uo=8.2vdc i動作動作1.21.2ma rj=1000 i未動作未動作2.12.1ma 同時，符合同時，符合en50227（namur）標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 必須與開關(guān)放大器連接使用必須與開關(guān)放大器連接使用防爆本安安全柵講47bn +bu -ri:1k8.2vdc0vnamur 開關(guān)開關(guān)開關(guān)

34、放大器開關(guān)放大器工作原理工作原理放大器檢測在恒壓下通過傳感器電流值的變放大器檢測在恒壓下通過傳感器電流值的變化，根據(jù)預(yù)設(shè)值產(chǎn)生動作信號化，根據(jù)預(yù)設(shè)值產(chǎn)生動作信號 圖爾克定義動作值：圖爾克定義動作值：1.551.55ma 回滯值：回滯值：0.20.2ma 防爆本安安全柵講481234 ma smm開開關(guān)關(guān)電電流流域域值值行行程程電電流流域域值值1.75ma1.55masn6輸入回路線路故障檢測輸入回路線路故障檢測短路閾值短路閾值斷路閾值斷路閾值防爆本安安全柵講49工作參數(shù)不同對開關(guān)距離的影響工作參數(shù)不同對開關(guān)距離的影響u(vdc) rj(k ) isn(ma) i(ma) 5 0.39 0.7

35、0.1 12 1.8 2.3 0.3 15 2.2 2.9 0.4 24 3.9 3.8 0.5開關(guān)生產(chǎn)廠家不同，對工作參數(shù)的定義有區(qū)別，開關(guān)生產(chǎn)廠家不同，對工作參數(shù)的定義有區(qū)別，注意在搭配使用時，對開關(guān)距離的影響注意在搭配使用時，對開關(guān)距離的影響防爆本安安全柵講50型號定義及典型應(yīng)用型號定義及典型應(yīng)用傳感器型號中帶有傳感器型號中帶有y1的產(chǎn)品的產(chǎn)品y1適用于危險適用于危險0 0區(qū)區(qū)典型應(yīng)用：閥門回訊典型應(yīng)用：閥門回訊 轉(zhuǎn)速監(jiān)控檢測探頭轉(zhuǎn)速監(jiān)控檢測探頭 到位檢測到位檢測型號舉例：型號舉例：bi2-g12-y1x防爆本安安全柵講51接口設(shè)備外觀分類卡狀外形卡狀外形mc系列系列片狀外形片狀外形mk

36、系列系列盒狀外形盒狀外形ms系系列列防爆本安安全柵講52接口設(shè)備功能分類接口設(shè)備功能分類開關(guān)量輸入開關(guān)量輸入/ /輸出輸出模擬量輸入模擬量輸入/ /輸出輸出設(shè)定點(diǎn)監(jiān)控器設(shè)定點(diǎn)監(jiān)控器電源電源液位監(jiān)控器液位監(jiān)控器多種功能、幾百種產(chǎn)品多種功能、幾百種產(chǎn)品防爆本安安全柵講53im產(chǎn)品功能產(chǎn)品功能外殼統(tǒng)一外殼統(tǒng)一1818mm或或2727mm寬寬104104mm高高通用電源通用電源20-25020-250vuc，或或20-25020-250vac/20-15vdc可連到所有的工業(yè)電源網(wǎng)絡(luò)及各個國家可連到所有的工業(yè)電源網(wǎng)絡(luò)及各個國家 用電電源用電電源 可插拔端子可插拔端子便于安裝和更換，端子帶標(biāo)識，便于安裝

37、和更換，端子帶標(biāo)識，防止安裝錯誤。防止安裝錯誤。 atex認(rèn)證認(rèn)證所有的所有的im產(chǎn)品均有新規(guī)范產(chǎn)品均有新規(guī)范94/9/94/9/ec防爆本安安全柵講54開關(guān)放大器開關(guān)放大器im12-22ex-r兩組兩組no輸出輸出nc，no可調(diào)可調(diào)可調(diào)倍頻可調(diào)倍頻im1-121ex-r單通道單通道一組為短路斷路報警一組為短路斷路報警im1-22ex-r雙通道雙通道帶短路斷路報警帶短路斷路報警防爆本安安全柵講55im1-44ex-r帶短路斷路監(jiān)控，帶短路斷路監(jiān)控，每個帶一個每個帶一個lm，4 4個可調(diào)個可調(diào)no，nc20-250vac/20-125vdcim1-44ex-t 帶短路斷路監(jiān)控，帶短路斷路監(jiān)控，每

38、個帶一個每個帶一個lm，4 4個晶體管輸出個晶體管輸出20-250vac/20-125vdcim1-451ex-r5個個no繼電器輸出，繼電器輸出，一個是短路斷路公共一個是短路斷路公共報警報警20-250vac/20-125vdcim1-451ex-t5個晶體管輸出個晶體管輸出一個是短路斷路公共一個是短路斷路公共報警報警20-250vac/20-125vdc4 4通道開關(guān)放大器通道開關(guān)放大器* * * * * *認(rèn)證認(rèn)證pending ,暫不能供貨暫不能供貨防爆本安安全柵講56雙通道隔離開關(guān)放大器雙通道隔離開關(guān)放大器新型號：新型號：mk1-22p-ex0/24vdc mk1-22n-ex0/2

39、4vdc可對每路輸出選擇可對每路輸出選擇no，nc原型號：原型號：mk1-22up-ex0/24vdc mk1-22un-ex0/24vdc對兩路輸出同時選擇對兩路輸出同時選擇no，nc停止供貨停止供貨防爆本安安全柵講57開關(guān)放大器開關(guān)放大器單通道單通道兩個互補(bǔ)的、帶短路保護(hù)的兩個互補(bǔ)的、帶短路保護(hù)的pnp或或npn晶體管輸出晶體管輸出mk13-p-ex0/24vdcmk13-n-ex0/24vdc原型號：原型號：mk13-vp-ex0/24vdc mk13-vn-ex0/24vdc防爆本安安全柵講58fig. 1analogue signal processing pulse-width m

40、odulation模擬量隔離柵模擬量隔離柵原理原理光電隔離光電隔離脈寬調(diào)制脈寬調(diào)制當(dāng)今當(dāng)今模擬量信號被隔離和轉(zhuǎn)換通常有模擬量信號被隔離和轉(zhuǎn)換通常有3 3種方法：種方法： 1 1、電壓、電壓- -頻率轉(zhuǎn)換頻率轉(zhuǎn)換 2 2、變壓器轉(zhuǎn)換、變壓器轉(zhuǎn)換3 3、脈寬調(diào)制、脈寬調(diào)制脈寬調(diào)制方法是最安全的轉(zhuǎn)換方法，脈寬調(diào)制方法是最安全的轉(zhuǎn)換方法，具有最好的轉(zhuǎn)換特性。具有最好的轉(zhuǎn)換特性。turckturck模擬量產(chǎn)品均采用模擬量產(chǎn)品均采用pwmpwm方法方法防爆本安安全柵講59模擬量輸入隔離柵模擬量輸入隔離柵im31-11ex-i/24vdcim31-12ex-i/24vdcim31-22ex-i/24vdcim31-11-i/24vdcim31-12-i/24vdcim31-22-i/24vdc此此6 6種預(yù)計今年年底供貨種預(yù)計今年年底供貨 ？防爆本安安全柵講60模擬量輸入隔離柵模擬量輸入隔離柵im33-11ex-hi/24vdc原型號：原型號：mk33-111ex0-hli/24vdc使用方法如下圖使用方法如下圖防爆本安安全柵講61模擬量輸入隔離柵模擬量輸入隔離柵im33-22ex-hi/24vdc原型號：原型號：mk33-221ex0-hli/24vdc使用方法如下圖使用方法如下圖防爆本安安全柵講62開關(guān)量輸入隔離柵開