產品詳情
(一)、本安防爆技術
本安防爆技術是目前唯一被標準化適合于0區的技術。對于自動化儀表，常用的防爆形式依次是本安型、隔爆型和增安型。然而由于電子技術的飛速發展和低功耗電子器件的不斷誕生，使本安防爆技術的推廣和應用了更為廣闊的空間。特別是由于本質安全型(也稱“本安型”)防爆形式與其他防爆形式相比，不僅具有結構簡單，適用范圍廣，而且還具有易操作和維護方便等特點，因此這種抑制點火源能量為防爆手段的本安防爆已為儀表制造商和用戶接受。
1、本安防爆技術的基本原理
電火花和熱效應是引起爆炸性危險氣體爆炸的主要點燃源。本安就是通過限制電火花和熱效應兩個可能的點燃源的能量來實現的。在正常工作和故障狀態下當儀表可能產生的電火花或熱效應的能量小于這個能量時，低度表不可能點燃爆炸性危險氣體而產生爆炸。原理是從限制能量入手，可靠地將電路中的電壓和電流限制在一個允許的范圍內，以保證儀表在正常工作或發生短接和元器件損壞等故障情況下產生的電火花和熱效應不致于引起其周圍可能存在的危險氣體的爆炸。
2、本安防爆技術的特點
本安防爆技術實際上是一種低功率設計技術。通常對于氫氣(ⅡC)環境，必須將電路功率限制在1.3W左右。由此可見，本安技術能很好的適用于工業自動化儀表。
與其他任何防爆型式相比，采用本安防爆技術可給工業自動化儀表帶來以下技術和商務上的特點。
1)、不需要設計制造工藝復雜、體積龐大且又笨重的隔爆外殼，因此，本安儀表具有結構簡單、體積小、重量輕和造價的特點。據資料，建立一個本安型和隔爆型開關傳輸回路的費用之比約為1：4.
2)、可在帶電工況下進行維護、標定和更換儀表的部分零件等。
3)、安全可靠性高。本安儀表不會因為緊固螺栓的丟失或外殼結合面銹蝕、劃傷等人為原因而降低儀表的安全可靠性。
4)、由于本安防爆技術是一種“弱電”技術，因此，本安儀表的使用可以避免現場工程技術人員的觸電傷亡事故的發生。
5)、適用范圍廣。本安技術是唯壹可適用于0區危險場所的防爆系統。
6)對于像熱電偶等簡單設備，不需特別認證即可接入本安防爆系統。
綜上所述，對于自動化儀表而言，本安防爆技術是一種比較理想的防爆技術，它也必將被廣泛應用于現場總線智能化儀表及其系統的設計。
3、本質安全設備及關聯設備
兩種：本安電氣設備和關聯設備。
1)、本安電氣設備
在標準所規定的條件下(包括正常工作和規定故障條件)，產生的任何電火花和熱效應尚不能點燃規定的爆炸性氣體環境的電氣設備。它可用于危險場所。
它可分為一般本安電氣設備和簡單電氣設備。
一般本安電氣設備
具有儲能元件，是需要防爆認證的本安電氣設備，如變送器、接近開關等。
簡單電氣設備
根據制造商的技術條件，電氣參數值均不超過1.2V，
2)、關聯設備(安全柵)
一種安裝在安全場所，本安電氣設備與非本安電氣設備之間相連的電氣設備。
安全柵能將竄入到現場本安設備的能量限制在安全值內，從而確保現場設備、人員和生產的安全。本安系統回路的示意圖如下：
4、本安電氣設備的分類
1)、類別
基于標準GS3836.1《爆炸性氣體環境用電氣設備第1部分通用要求》規定的電氣設備分類原則，本安儀表可分為兩類：
I類：煤礦用本安儀表(mining industry)
Ⅱ類：工廠用本安儀表(surface industry)
Ⅱ類工廠用本安儀表，跟氣體分組一樣，可進一步分為A、B、C三級。
2)、級別
本安儀表及關聯設備，按其使用場4所或相連場所的安全程度可分為ia和ib二個級別。
ia級是指在正常工作、一個計數故障和兩個計數故障情況下均不能點燃爆炸性氣體混合物。即ia級儀表在大考慮二個計數故障情況下也不致于產生安全失效。
ib級是指在正常工作和一個計數故障情況下不能點燃爆炸性氣體混合物。顯然，ia級儀表的安全程度要比ib級儀表高，ib級儀表僅考慮儀表產生一個故障時不會產生安全失效，但若儀表出現**次計數故障時，就可能會產生安全失效。
因此，ib級本安儀表的安全程度要比ia級儀表差，它跟隔爆和增安等防爆型式的儀表一樣只適用于1區和2區危險場所。相應的，ib級本安關聯設備可與1區和2區危險場所的本安儀表或設備相連接。而ia級本安儀表可以用于危險等級高的0區危險場所;ia級本安關聯設備可與0區危險場所的本安儀表或設備相連接。ia級本安設備是所有防爆型式中安全程度高的一種。
3)、設備溫度等級
設備溫度等級規定了設備表面的高允許溫度值。這主要基于技術和經濟上的考慮。在絕大部分情況下，工作時是有較低溫度等級的設備購買和安全費用較高。通過比較，選用本安設備將更加有效和經濟。直接安裝在危險場所的本安設備需要考慮設備溫度等級，而關聯設備不需要進行設備溫度等級的部分。設備溫度等級一定要小于使用在該危險場所環境中可燃物質的點燃溫度，否則會引起燃燒爆炸。
5、防爆標志
本安儀表的防爆標志跟其他防爆型式的防爆標志一樣，它實質上是儀表所適用的爆炸性危險場所的代號。
通常一個爆炸性危險場所需用三個參量來定義。
1)、危險場所區域
反映可能出現危險氣體的頻率或持續時間，亦即產生爆炸的危險程度。
2)、危險性氣體的種類，即氣體組別考慮可能出現的危險氣體的點燃能量。
3)、危險氣體的引燃溫度，即氣體溫度組別考慮可能出現的危險氣體的點燃溫度。
相應地，本安儀表的防爆標志也必須在“Ex”防爆標記后，依次表達出儀表可適用的區域、氣體組別和溫度組別三個參量。
本安電氣設備防爆標志
例如，防爆標志ExiaIIBT4表示本安設備可適用于氣體組別不高于II類B級，氣體引燃溫度不低于T4(135℃)的0區危險場所。
關聯設備(安全柵)防爆標志
例如，防爆標志[Exia]IIB表示安全柵可適用于氣體組別不高于II類B級的0區危險場所。
(二)、本安系統的基本構成
本安系統是通過限制電氣能量而實現電氣防爆的電路系統，且不限制使用場所(其中ia等級在0區、I區、II區危險場所均適用)和爆炸性氣體混合物的種類(限包括所有可燃性氣體);具有高度的安全性、可維護性和經濟性。構成一個本安系統的示意圖。
1、現場本安設備
從現場設備的儲能元件角度考慮，使處于爆炸性氣體危環境中的現場設備按照本安防爆要求設計，對其中包含的電感和電容等儲能元件回路采限相措施，并使其盡可能減少的同時，考慮回路元件的功耗及溫升問題，以保證該設備不論是正常工作還是故障狀態，均不會產生由火花和熱源引起的點燃。即現場設備必須是本安設備。
現場本安設備具有本安性能的主要參數：
輸入電壓(Ui)
施加到本質安全電路連接裝置上，而不會使本質安全性能失效的電壓(交流峰值或直流)。
輸入電流(Ii)
施加到本質安全電路連接裝置上，而不會使本質安全性能失效的電流(交流峰值或直流)。
輸入功率(Pi)
當電氣設備與外電源連接不使本質安全性能失效時，可能在電氣設備內部消耗的本質安全電路的輸入功率。
內部等效電容(Ci)
通過電氣設備連接裝置出現的電氣設備總等效內電容。
內部等效電感(Li)
通過電氣設備連接裝置出現的電氣設備總等效內電感。
2、連接電纜
從系統布線工程角度考慮，由于連接電纜存在分布電容和分布電感，使連接電纜成為儲能元件。它們在信號傳輸過程不可避免地存儲能量，一旦當線路出現開路或短路時，這些儲能就會以電火花或熱效應的形式釋放出來，影響系統的本安性能。因此既要保證連接傳輸電纜不會受到外界電磁場干擾影響及與其他回路混觸，又要限制布線長度和感應電動勢所帶來的附加非本安能量，依此來確定電纜的允許分布電容和允許分布電感，世界各防爆檢驗機構主要采取以集中參數的方式考慮電纜分布參數的方法。
連接電纜本安性能的基本參數如下：
電纜允許分布電容(Ci) (Cc)=(Ck)*L
電纜允許分布電感(Lc) (Lc)=(Lk)*L
式中Ck--電纜單位長度分布電容; Lk--電纜單位長度分布電感; L--實際配線長度
