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  • 1 # 北峰通訊

      本質安全型電氣裝置的防爆原理是:透過限制電氣裝置電路的各種引數,或採取保護措施來限制電路的火花放電能量和熱能,使其在正常工作和規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應均不能點燃周圍環境的爆炸性混合物,從而實現了電氣防爆,這種電氣裝置的電路本身就具有防爆效能,也就是從“本質”上就是安全的,故稱為本質安全型(以下簡稱本安型)。採用本安電路的電氣裝置稱為本質安全型電氣裝置。

      由於本安型電氣裝置的電路本身就是安全的,所產生的火花、電弧和熱能都不能引燃周圍環境爆炸性混合物,因此本安型電氣裝置不需要專門的防爆外殼,這樣就可以縮小裝置的體積和重量,簡化裝置的結構。同時,本安型電氣裝置的傳輸線可以用膠質線和裸線,可以節省大量電纜。因此,本安型電氣裝置具有安全可靠、結構簡單、體積小、重量輕、造價低、製造維修方便等優點,是一種比較理想的防爆電氣裝置。但由於本安型電氣裝置的最大輸出功率為25W左右,因而使用範圍受到了限制。目前本安型電氣裝置主要用於通訊、訊號和控制系統,以及儀器,儀表等。

      本質安全型電氣裝置分為單一式和複合式兩種型式。單一式本安型電氣裝置是指電氣裝置的全部電路都是由本質安全電路組成的,如攜帶式儀表多為單一式。複合式本質安全型電氣裝置是指電氣裝置的部分電路是本質安全電路,另一部分是非本安電路,如排程電話系統。

      本安型電氣裝置同其他型式的防爆電氣裝置一樣,由於使用環境不同分為Ⅰ類和Ⅱ類兩種型別裝置。Ⅱ類裝置根據最小點然電流比的不同分為A、B、C 三級;按其最高表面溫度的不同分為六組,見表1-3 規定。本安型電氣裝置根據安全程度的不同分為ia和ib兩個等級。ia等級是指電路在正常工作、一個或二個故障時,都不能點烯爆炸性體混合物的電氣裝置。當正常工作時,安全係數為2;一個故障時,安全係數為1.5;兩個故障時,安全係數為1。ib級是指正常工作和一個故障時,不能點燃爆炸性氣體混合物的電氣裝置。當正常工作時,安全係數為2;一個故障時,安全係數為1.5。

      從上面安全等級劃分標準中可以看出,ia等級的本質安全型電氣裝置的安全程度高於ib等級。從技術要求上看,ia等級的本質安全型電氣裝置比ib等級的本質安全型電氣裝置要更高更嚴。本質安全型電氣裝置的標誌為“i”。

      本質安全電路是設計製造本質安全型電氣裝置的關鍵所在。所謂本質安全電路是指在電路設計時透過合理地選擇電氣引數,使電路在規定的試驗條件下,無論是正常工作或是在規定的故障狀態下產生的電火花和熱效應都不能點燃規定的爆炸性混合物的電路。

      上述“規定的試驗條件”是指在考慮了各種最不利因素,(這包括一定的安全係數、試驗介質的濃度等)的試驗條件;“電火花”是指電路中觸點動作火花(包括按鈕、開關、接觸器接點、各種控制接點等所產生的火花),以及電路短路、斷路或接地時所產生的電火花,也包括靜電和摩擦產生的火花;“熱效應”是指電氣元件、導線過熱形成的表面溫度及熱能量和電熱體的表面溫度及熱能量;“正常工作”是指本質安全型電氣裝置在設計規定的條件下工作;“規定的故障狀態”是指除“可靠元件或元件”外,所有與本質安全效能有關的電氣元件損壞或電路連線發生的故障,諸如電氣元件短接、電晶體或電容擊穿、線圈匝間短路等均為規定的故障狀態。“可靠元件或元件”是指在使用、儲存和運輸期間不會出現影響本質安全電路安全效能的故障的元件或元件。

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