安全檢測技術課件第7章

第7章檢測儀表與系統(tǒng)的防爆7.1檢測儀表與系統(tǒng)防爆概述7.2檢測儀表的本質安全防爆7.3防爆檢測儀表的選擇與應用7.1檢測儀表與系統(tǒng)防爆概述

7.1.1檢測儀表的安全特性在工業(yè)生產，尤其是石化生產中，許多生產過程具有易燃、易爆、高溫、高壓和有毒等特點，許多工藝介質具有強烈的腐蝕性，有些介質易結晶和堵塞管道。測量儀表在這些特殊的場所中使用時必須采取相應的技術措施，解決儀表的防護問題。

為了使檢測儀表，尤其是電動測量儀表、電動執(zhí)行器等直接靠近生產設備或生產環(huán)境的儀表單元，能夠適用于具有火災及爆炸危險的生產現場，對檢測儀表提出的安全要求通常有如下兩種類型。(1)檢測儀表自身具有本質安全特性，即使在具有爆炸危險的環(huán)境中使用，也不會產生可燃物質或可燃性混合物燃燒爆炸所需要的有效點火源或危險火花。(2)檢測儀表自身具有一定的防爆、隔爆特性，能將檢測儀表內部與其外部的易燃、易爆危險環(huán)境進行有效的隔離，限制從電動儀表內部進入到危險現場中的火花能量，不向儀表外部的易燃、易爆危險環(huán)境提供足以引起燃燒、爆炸的危險火花。

一般地，具有本質安全特性的檢測儀表稱為本質安全型儀表，也稱為安全火花型儀表，其主要特點是儀表自身不會產生危險火花。而具有一定防爆、隔爆特性的檢測儀表稱為防爆型或隔爆型儀表，它的主要特點是在儀表內部仍有可能產生危險火花，并且該火花能夠點燃由儀表縫隙進入其內部的可燃混合氣體，但卻能阻止儀表內部的燃燒或爆炸通過縫隙傳至外部的危險環(huán)境。必須指出，防爆或隔爆型的結構不但適用于檢測儀表，也適用于電氣設備或電動機的安全要求，是先于本質安全型結構之前應用的傳統(tǒng)防爆類型。

7.1.2檢測儀表的防爆結構1．隔爆型隔爆型將檢測儀表及配線完全裝在儀表盒、設備盒或管內進行密封，但是無論怎樣密封，內外的溫差照樣能使內部空氣膨脹和收縮，通過間隙進行呼吸，因而不可能完全防止爆炸性氣體從外部進入結構內部。所以，像隔爆儀表箱、電動機外殼、開關箱、照明燈具玻璃罩等，除了要做成完全密封的結構之外，還要做成即使在結構內部發(fā)生電火花引起可燃性氣體爆炸，也能耐得住爆炸的結構(其耐壓大約為0.8MPa)。同時，爆炸生成的氣體通過間隙出來時，還要能夠冷卻到不致對密封結構外部的爆炸性混合氣體構成點火源。

必須指出，如果在隔爆型結構的結合面上使用密封填料封閉，那么在隔爆容器內發(fā)生爆炸時，爆炸壓力會將密封填料擠出去，使它起不到隔爆的作用。因此，通常是將結合面全部加工成光潔面或螺紋進行連接。這樣的話，爆炸產生的氣體通過金屬光潔面或螺紋時，能被冷卻到爆炸性混合氣體的燃點溫度以下，從而阻止燃燒波的傳播。這時的氣路長度(即金屬光潔結合面的間隙深度或者螺紋峰谷面的總長)與間隙或縫隙大小必須符合最大安全縫隙或火焰蔓延極限所規(guī)定的具體值。

根據國際電工委員會79-1A號文件規(guī)定，最大安全縫隙是指受試設備兩部分殼體間，在縫隙深度(即氣路長度)為25mm時，能夠阻止其內部可燃性混合氣體被點燃后，通過殼體結合面而將爆炸傳至外部可燃混合氣的最大間隙值。對各種爆炸性氣體混合物而言，都具有其最大安全縫隙，一些可燃物質的最大安全縫隙數據見表7－1。在國家標準GB1336—77中，最大安全縫隙大小δ分別為：δ>1.0mm、0.6mm<δ≤1.0mm、0.4mm<δ≤0.6mm和δ≤0.4mm四種情況。將可燃氣和空氣構成的爆炸性混合物按傳播爆炸的危險性依次分為1、2、3、4級。若再將爆炸性物質按自燃點分組情況給予綜合考慮，就可得出可燃氣體或蒸汽的分級、分組標準。依照國家標準GB1336-77，一些可燃氣體或易燃液體蒸汽的級別、組別情況見表7－2。這一標準(GB1336-77)以往是作為可燃氣體或易燃液體蒸汽與空氣混合物環(huán)境中，選用防爆、隔爆檢測儀表的主要依據。隔爆型產品中有適合于爆炸等級1、2、3、4級和燃點組別a、b、c、d的，但對爆炸等級4和燃點組別c的情況仍有一定困難。需說明，當前執(zhí)行的國家標準GB3836-2000采取與國際標準接軌的原則，對爆炸性氣體混合物的分級、分組規(guī)定進行了適當的調整。表7-1可燃物質的最大安全縫隙

表7-1可燃物質的最大安全縫隙

表7-1可燃物質的最大安全縫隙

表7-2爆炸性混合氣體的分級分組規(guī)定

表7-2爆炸性混合氣體的分級分組規(guī)定

2．防爆通風充氣型

防爆通風充氣型也稱為正壓型，它與隔爆型一樣，需將檢測儀表裝入全封閉的容器內或外殼中，同時里面充入清潔空氣或惰性氣體，以稍微提高內部壓力來防止危險性氣體進入。如果內部壓力下降，外部的爆炸性氣體有可能進入而發(fā)生危險，故一般設有內部壓力監(jiān)測及自動報警或自動停車等裝置，監(jiān)控內部壓力下降情況。對于爆炸危險等級較高(如危險性級別在3和4)和自燃點組別較低的可燃性氣體或蒸氣，往往隔爆結構制造有困難，對此，采用通風充氣型結構是合適的，可以有效地提高儀表和電氣設備的安全性。所以，在電動儀表、電氣自動控制裝置等設備上常采用通風充氣型防爆結構。防爆通風充氣型電設備的標志為p。

3．防爆充油型

防爆充油型簡稱充油型，這種結構主要用于電氣設備的防爆。它是將開關、制動器、變壓器、整流器等電氣主體浸沒在絕緣油中，而且從油面高出危險部位的距離至少要保證在10mm以上。在這種防爆結構中，漏油引起的油面下降是十分危險的。因此，必須用油面計來經常監(jiān)測油面位置，以確保安全性。此外，在充油型開關中，開關開閉時產生的弧光能使絕緣油熱分解，產生以氫氣為主的可燃氣體，所以要設排氣孔以防止由于其中積累分解氣體而成為混合氣體發(fā)生爆炸。防爆充油型結構標志為o。

4．防爆安全型

防爆安全型結構并不是真正的防爆結構，只是采用輔助性措施，將正常運行中容易過熱或產生電火花的儀表或設備部件，在絕緣、溫升等方面加以處理，使之比一般要求的部件做得可靠。同時對儀表或設備中的氣隙、端子板、連接點等部位嚴格要求，增加安全度。因此，防爆安全型有時也稱為增安型。防爆安全型結構的標志為e。

5．特殊防爆型通常，特殊防爆型結構多用在實驗測試儀器和安全性檢查儀器中，其防爆性能要通過實驗被確認之后，才能付諸使用。以上五種結構防爆形式在檢測儀表和電氣設備的安全防護中有著廣泛的應用。對于檢測測量儀表來講，其中隔爆型、防爆通風充氣型(即正壓型)和防爆安全型(增安型)用得更多一些，是主要采用的結構防爆類型。但是，在石油、化學工業(yè)中，隨著自動控制技術、計算機技術的廣泛應用，利用電子設備、微電子設備進行各種工藝計量、參數監(jiān)測和控制愈來愈多，如果原封不動地采用上述防爆結構，則在技術上和經濟上都造成一定的困難，因而發(fā)展形成了適于低電壓、弱電流電子設備和微電子設備的安全防爆型式——本質安全型防爆結構，亦稱為安全火花型結構(標志為ia和ib)。

凡具有本質安全型防爆結構的檢測儀表，都是安全火花防爆儀表。在這種防爆結構中，儀表的各個電氣回路中使用的都是一些很微弱的電壓和電流，即使斷開通電中的電感回路時，在斷開處產生火花或者在間歇接觸電容回路或電阻回路時產生小火花和電弧，但這些火花或電弧已經完全小到不能成為爆炸性混合氣體的點火源，其極限能量無論如何也達不到可燃氣體在空氣中最適宜濃度下的最小點火能量，所以，安全火花防爆儀表具有本質安全特性。安全火花(本質安全型)防爆儀表在防爆結構設計中采用的安全防護措施有兩方面：一是對送往易燃、易爆危險現場的電信號，經專門的安全保持器，進行嚴格的限壓、限流和電路隔離；二是對危險現場中儀表的高儲能危險元件，在線路設計上對其自身能量進行限制，嚴格防止危險火花的出現。

7.2檢測儀表的本質安全防爆

7.2.1本質安全防爆的基本原理與措施從危險火花的分析可得，設計本質安全防爆系統(tǒng)就是要合理地選擇電氣參數，使系統(tǒng)和設備在正常或故障狀態(tài)下發(fā)生的電火花變得相當小，不會點燃周圍環(huán)境的可燃性氣體混合物。由于本質安全防爆是利用系統(tǒng)或電路的電氣參數達到防爆要求的，因而是一種非常可靠的防爆手段。鑒于此，確定什么樣的電火花標準才能不點燃周圍環(huán)境中可燃性氣體混合物即成為關鍵性問題。標準確定得當，既保證了安全，又利于設計制造;標準確定得過嚴，安全固然得到保證，但設計制造方面會存在困難；標準確定得過寬，安全得不到保證，顯然也不合適。因此，必須在實驗和理論分析相結合的基礎上認識電火花在可燃性氣體混合物中的點燃特性，認識影響電火花點燃特性的各種因素。

1．影響電火花點燃能力的因素

利用電火花發(fā)生裝置產生的電火花，在各種爆炸性混合物中進行一系列點燃試驗發(fā)現，爆炸性混合物能否被點燃，與下列各種因素有關。(1)可燃性氣體或蒸汽本身的因素，如氣體或蒸汽的種類、濃度、溫度和壓力等；(2)電氣回路存在的因素，如直流、交流電路，高頻、低頻信號，電壓、電流大小，電路的電感性、電容性和電阻性等；(3)產生電火花方面的因素，如產生火花的兩個導電極的形狀、尺寸、材料、開閉速度、開閉方式和極性等；(4)火花次數的影響。

2．實現本質安全的基本措施1）合理選擇元件的額定參數

本質安全電路中元件的額定參數，需根據爆炸性混合物的級別和組別進行選擇，既應滿足電路的本質安全性能設計要求，使電路在任何工作狀態(tài)下發(fā)生的電火花的能量均小于爆炸性混合物分級點燃的最小點燃能量，還應考慮一定的裕量，使電路中所有元件工作時的表面溫度低于爆炸性混合物按自燃溫度分組所允許的最高表面溫度。所以，與本質安全性能有關的元件(變壓器除外)在正常工作狀態(tài)時，其電流、電壓或功率不得大于其額定值的2/3。

當電路中由于電流太大而不能達到本質安全性能時，可采用保護性元件串接限流。一般，串接限流用電阻元件的選擇，應使其使用功率在正常工作狀態(tài)下不大于其額定值的2/3，故障狀態(tài)下不大于其額定值。金屬膜電阻、線繞被覆層電阻等可作為限流電阻，不宜采用碳膜電阻，而且限流電阻的裝配應防止電阻兩端短路，線繞電阻需有防止松脫措施。

當電路中由于電感、電容元件儲能太大而不能達到本質安全性能時，可在其兩端加保護性元件或組件。根據電容火花和電感火花放電過程的分析結果，電容儲能經串聯(lián)電阻放電可以減小電火花，這時串聯(lián)放電用電阻的額定功率應符合限流用電阻元件的要求。而電感火花放電能量的減小，可通過對電感元件兩端并接分流元件加以實現。電感線圈兩端常用的保護性元件或組件(即并接分流元件)是經過老化篩選的電容器和二極管或齊納二極管，并且需采用雙重化措施。橋式連接的二極管組件可作為雙重化分流元件。一般，二極管作分流元件時，其承受的最大電壓應不大于其額定反向電壓的2/3，承受的最大電流應不大于其額定值的2/3；電容器作分流元件時，其所承受的最高電壓應不大于其額定值的2/3，且不宜采用電解電容和鉭電容。此外，分流元件與被保護元件應連接可靠，當其處于危險環(huán)境時應膠封為一體，特殊情況可采用相應的措施。

2）降低電源的容量一般降低電壓或電流，是減小電路火花，提高本質安全性能的普遍有效的方法。因此，為使爆炸性危險環(huán)境所用電氣設備達到本質安全型，應在滿足電路或電氣設備的工作功率和工作性能要求的條件下，把電壓、電流或二者都設計成較小的值。換言之，就是要降低電路或電氣設備電源的容量，防止電路中出現過高的電壓或過大的電流。這也正是本質安全型防爆結構只能適用于測量、監(jiān)視、通信及控制等弱電設備和系統(tǒng)的原因所在。

根據電火花放電過程分析，對于電感性負載，減小電流比降低電壓作用更大，更有利于實現安全火花；同理，對于電容性負載，降低電壓比減小電流更有利；對于電阻性負載，多數場合是降低電壓。然而，隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展和電子元、器件及電動儀表等在爆炸危險環(huán)境中的廣泛應用，電路、儀表等的功能增多，電路趨于復雜，對電源容量的要求越來越高，電源容量和電源的本質安全性能之間的矛盾越來越突出。當電路為完成其基本功能而需要較大的電源容量，同時又要考慮其本質安全性能時，解決的辦法是在電路中設計并采用專用的裝置快速切斷負載，人為地縮小電路放電時間，以利于提高電源容量。有關實驗表明，當電路放電時間縮短后，電源電壓、電流都可以得到很大提高，即允許的安全火花電源容量可以提高很多。而且電路放電時間的縮短，可通過提高保護電路的動作速度加以實現。

3）機械隔離與電氣隔離對于本質安全型電氣設備來講，要求其中全部電路都是由本質安全型電路組成的，電路中所有的元件應符合本質安全性能所要求的額定參數值，或者元件本身就是可靠元件或組件，在使用中不會影響本質安全電路的防爆性能。對于直接向本質安全型電氣設備供電用的電源變壓器等，由于很難做成本質安全型的，因而要制成可靠元件或組件，這樣就在電氣設備的本質安全電路部分與非本質安全電路回路之間有許多電的、磁的聯(lián)系。在正常情況下，電氣設備的本質安全與非本質安全兩種回路之間不會短接，但萬一發(fā)生短接則十分危險，故必須采取可靠措施，對設備的連接部分、端子、導線引入部分、印刷線路板等實現機械隔離，防止非本質安全電路的危險能量竄入本質安全電路中。機械隔離還不能完全解決時，應實行電氣隔離，即加設安全柵。

為了防止安全場所中非本質安全電路的能量竄入危險環(huán)境中的本質安全電路，確保危險環(huán)境中本質安全電路的安全，在本質安全電路與非本質安全電路之間設置一個由保護性元件制成的裝置，這種裝置就叫做安全柵。本質安全型電氣設備中最常用的是二極管安全柵。它是一種可靠組件，由限流元件(金屬膜電阻、非線性電阻等)、限壓元件(二極管、齊納二極管等)和特殊保護元件(快速熔斷器等)組成，其中，晶體管元件須雙重化。有關安全柵的分類及工作原理見后述。

4）關鍵部位采用不出故障元件設計本質安全電氣設備的一個要點是在關鍵部位配置不出故障的部件，即可靠元件或組件，如不會短接的電源變壓器、具有防止限流電阻短路的措施和隔爆外殼的電池或蓄電池、不會開路的電容器、不會短路的電阻等，其他部件即使出了故障，也無損于電氣設備的本質安全性能。有關可靠元件和組件的設計、選型及參數選擇等，可根據國家標準GB3836.4-2000《本質安全型電路和電氣設備制造和檢驗規(guī)程》中的有關要求確定。

7.2.2本質安全防爆系統(tǒng)

1．本質安全防爆系統(tǒng)的組成根據石油、化工生產過程控制要求和儀表的概念，本質安全防爆系統(tǒng)的基本結構(或組成)如圖7-1所示。圖中，現場儀表與控制室儀表之間通過安全柵相連，對送往現場的電壓和電流進行嚴格的限制，確保各種事故狀態(tài)下進入危險現場的電功率在安全范圍內。安全柵也稱為防爆柵或安全保持器，是本質安全防爆系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)。但是，安全柵只能限制進入現場的瞬時功率，如果現場儀表不是本質安全型儀表，其中將有較大的電感或電容儲能元件，那么當儀表內發(fā)生短路、開路等故障時，儲能元件上長期積累的電磁能量完全可能產生危險火花，引起爆炸。圖7-1本質安全防爆系統(tǒng)的基本結構

按照本質安全防爆系統(tǒng)所應具備的充要條件，在自動化儀表的分類生產中，按功能劃分,除設計和生產具有本質安全性能的測量儀表和執(zhí)行儀表,以適應爆炸性危險場所生產過程控制的需要之外，將安全柵也作為獨立的安全單元來設計和生產，從而使組合式生產過程控制系統(tǒng)模式同樣可以應用于有爆炸危險的生產控制中。對于具有本質安全性能的測量儀表和執(zhí)行儀表的結構及其設計問題已在前面給予討論，這里不再贅述。但從儀表角度考慮，作為獨立組合單元的安全柵則有必要進一步分析，以解決生產過程控制系統(tǒng)中危險現場與安全場所關聯(lián)部分的本質安全性能問題，確保系統(tǒng)具有本質安全性能。確保本質安全電路安全性的裝置，可以說它是在危險場所與非危險場所線路中間的能量限制器，防止非危險場所的危險能量流到危險場所去，其原理如圖7-2所示。

圖7-2本質安全防爆系統(tǒng)的原理框圖

2．隔離式安全柵及其工作原理在目前我國生產的單元組合式儀表中，安全柵是獨立的儀表單元，用于接收危險場所防爆儀表的標準傳輸信號，轉換產生具有本質安全性能要求的同樣的標準傳輸信號：直流4～20mA。在安全柵儀表單元中，一般是采用隔離式的方案，以變壓器作為隔離元件，分別將輸入、輸出和電源電路進行隔離，以防止危險能量直接竄入現場。同時，用晶體管限壓、限流電路對事故狀態(tài)下的過電壓或過電流做截止式的控制。雖然采用隔離式方案的安全柵單元線路復雜、體積較大、成本較高，但不要求特殊元件，便于生產，工作可靠，防爆定額較高，交、直流可達220V，因此得到廣泛的應用。

目前應用最多的安全柵有兩種形式：一個是以齊納二極管為主要元件的二極管齊納柵；另一個是隔離型的安全柵，如隔離變壓器、光電耦合器等。在DDZ－Ⅲ型儀表及I系列儀表中,安全柵又分為檢測端和操作端安全柵。本書中研究檢測技術要使用檢測端安全柵。EK系列儀表、YS系列儀表、S系列儀表則采用齊納安全柵。一般按使用現場儀表來確定安全柵，不做檢測端、操作端之分。由于二線制變送器在大量應用，因此用于供電的配電器也在大量應用。在DDZ－Ⅲ和Ⅰ系列儀表中如果用了檢測端安全柵，就不再用配電器了。因為安全柵與配電器是合二為一的。這在選型時要注意。

圖7-3檢測端帶隔離和齊納管的安全柵

圖7-4齊納管安全柵

3．隔離式安全柵的分類

1）檢測端安全柵檢測端安全柵作為現場測量變送器與控制室儀表和電源的聯(lián)系紐帶，一方面要向測量變送器提供電源，一方面要把變送器送來的信號電流經隔離變壓器1∶1地傳送給控制室儀表。在上述傳遞過程中，依靠雙重限壓、限流電路，使任何情況下輸往危險場所的電壓和電流不超過直流30V、30mA，從而確保危險場所的儀器儀表安全。

圖7-5所示是檢測端安全柵單元的原理圖。24V直流電壓經直流-交流變換器后變成8kHz的交流電壓，再經變壓器B１傳遞。一路經整流濾波和限壓、限流電路為測量變送器提供電源(仍為直流24V)；另一路經整流濾波為解調放大器提供電源。而從測量變送器獲得的4～20mA信號電流經限壓、限流電路進入調制器，被二極管調制器調制成交流后，由變壓器B2耦合到解調放大器，經解調后恢復成4～20mA直流信號，輸出給控制室儀表。所以，從信號傳送角度來看，安全柵是一個傳遞系數為1的傳送器。被傳送信號經過調制-變壓器耦合—解調的過程后，照原樣送出。而且在傳送過程中，這里的電源、變送器、控制室儀表之間除磁的聯(lián)系之外，電路上是互相絕緣的。

圖7-5檢測端安全柵單元的原理圖

2）執(zhí)行端安全柵單元組合式儀表中執(zhí)行端安全柵單元原理如圖7-6所示。圖中，24V直流電源經磁耦合多諧振蕩器變成交流方波電壓，通過隔離變壓器B1分成兩路，一路供給調制器，作為4～20mA信號電流的斬波電壓(調制電壓)；另一路經整流濾波，給解調放大器，限壓、限流電路，以及執(zhí)行器供給電源。安全柵中信號的通路是：由控制室儀表來的4～20mA直流信號電流經調制器變成交流方波，通過電流互感器B2作用于解調放大器，經解調恢復為與原來相等的4～20mA直流電流，以恒流源的形式輸出，且該輸出經限壓、限流后供給現場的執(zhí)行器。

圖7-6執(zhí)行端安全柵單元的原理圖

4．外界因素對本質安全防爆系統(tǒng)的影響1）導線分布電感與電容的影響在本質安全防爆系統(tǒng)中，從關聯(lián)設備到危險場所的本質安全設備之間，往往有很長的連接電纜，從而存在著分布電感和電容，儲有一定的能量。當儲能達到一定程度時，電纜短路火花就會釀成點燃的危險，因此必須控制電纜的分布電感和電容，使其儲能小于爆炸性混合物的最小點燃能量。長電纜的分布電感和電容可作為集中參數處理，其值可按照下列公式計算：

（7-1）

式中:A——爆炸性混合物的最小點燃能量，單位為mJ；Uk——安全柵的最高開路電壓，單位為V；Ik——安全柵的最大短路電流，單位為A；L/R——電纜導線單位電阻的電感值。（7-2）

按照式(7-1)或式(7-2)，可根據關聯(lián)設備中安全柵的參數和危險環(huán)境爆炸性混合物的最小點燃能量來確定電纜導線的允許電感量和電容量或單位電阻的電感量。由于式(7-2)中L/R值是在電纜的最大儲能及點燃能力與其長度無關的條件下得出的，因此按L/R值選擇電纜時，可不考慮長度的影響。但按式(7－1)選擇電纜時，必須考慮電纜的長度及其結構，并將借助于理論計算。根據電磁場理論，計算電纜等效電感和電容值的公式如下：（7-3）

（7-4）

2）接地的影響接地對本質安全防爆系統(tǒng)的防爆安全性影響很大。若不接地或接地方式不對，就會造成隱患，甚至失去防爆能力。接地的目的是消除本質安全電路對地的懸浮電位，保持對地(零電位)穩(wěn)定性。但有時也不接地，這就必須全面考慮可能發(fā)生的對地懸浮電位在極端情況下的危險性。本質安全防爆系統(tǒng)的接地應遵循下列基本原則。(1)安全柵單線限流時，非限流元件端必須接地。隔離變壓器(可靠性元件)的屏蔽及鐵芯在一點接地，且接地點應在安全場所內，如圖7-7所示。如果圖中4端不接地，而3端在危險區(qū)域接地，則變壓器本質安全繞組在安全場所內一旦接地，限流電阻將失去作用，破壞本質安全性能。

圖7-7安全柵單線限流時接地與不接地示意(a)接地情況示意；(b)不接地情況示意

(2)安全柵雙線限流時可不接地，如圖7-8所示。圖中R1和R2的選擇應使每一個電阻都能承受全部限流作用，即使R1因接地短路，R2也能保證3、4端的本質安全性能。

圖7-8安全柵雙線限流不接地示意

(3)采用正、負端安全柵組合使用時，中心點必須接地，如圖7－9所示。如果中心點不接地，處于故障狀態(tài)時，齊納二極管將失掉設計規(guī)定的限壓功能，從而發(fā)生危險。

圖7-9組合式安全柵的接地

(4)本質安全設備所用的接地母線不能和其他設備動力接地線混觸或代替，以避免強電流形成的危險。

(5)關聯(lián)設備外殼的保護接地可以接到一般接地線上，但此時它必須與本質安全電路接地端子絕緣。如果外殼與本質安全接地端子一起接地時，那么外殼與其他電氣設備金屬外殼必須絕緣。危險區(qū)域內的本質安全設備金屬外殼可以與本質安全電路接地端子一起接地?？梢?，在關聯(lián)設備制造時，需根據要求解決其金屬外殼保護接地端子與本質安全電路接地端子是否需要互相絕緣分開設置的問題。

本質安全防爆系統(tǒng)接地的基本方式主要有下列兩種。(1)單獨接地。即每個本質安全電路各自接地。在這種方式下，為保證安全，要求每個接地點電阻不大于1Ω，否則會在接地電阻上形成較大電位差(事故狀態(tài)下尤其嚴重)，破壞本質安全性能。(2)等電位線接地。即用一根截面積大、機械強度高、接地可靠的母線將各本質安全電路的接地點連成一體，使各點電位一致。這種接地方式可消除單獨接地時各接地點對地的電位差，是比較可靠的方式。

3）外界電磁場的影響外界的電磁影響主要來自生產設備的動力線與本質安全系統(tǒng)設備連線混合布置。只要將本質安全系統(tǒng)的布線與動力線分開，就可消除由于外界高壓、強電流在空間形成的電磁場對本質安全電路的耦合影響。一般消除外界電磁場影響的方法是本質安全與非本質安全電路分開布線，分開距離應大于50mm，或采用金屬隔離層分開的辦法。特別要指出的是，輸送信號用的本質安全與非本質安全導線不能處在同一多心電纜中或互相捆扎在一起，但當采用可靠的金屬屏蔽層將本質安全導線全部屏蔽接地之后，則可以將本質安全導線與非本質安全導線使用于同一電纜中。

4）組合安全柵應用當許多安全柵組合后對同一個系統(tǒng)共同供電時，應考慮各個安全柵之間在故障狀態(tài)下影響系統(tǒng)的本質安全性能。如果多個有源本質安全電路被連接在一起，則一般應根據所接入的有源本質安全電路的短路電流之和及最大空載電壓之和，規(guī)定允許的外部電感和電容；當其接有電阻性負載時，則根據電壓及電流的總和來確定它的安全性能，例如圖7-10所示電路。

圖7-10安全柵組合后對本質安全的影響

7.3防爆檢測儀表的選擇與應用

7.3.1防爆檢測儀