1、仪控系统本安的研究与探索1.研究背景 随着科学技术的发展和生产过程自动化程度的日益提高，使得控制和监测仪器在诸如煤矿、石油化工等场所已经得到广泛应用，电气设备在正常工作或发生故障时产生的火花能够点燃可燃性气体，这已成为产生事故的重要原因之一。 本质安全系统采用低功率设计技术，合理地选择电气参数，使系统和设备在正常或故障状态下发生电火花的能量变得相当小，不会点燃周围环境的可燃性气体混合物，正确利用本质安全技术，应用本质安全设备对实现安全生产具有重要意义。而本质安全系统中的关键问题是本质安全系统组成，如何确定什么样的安全标准、什么样的设计回路才能保证设备运行过程中不会点燃周围环境可燃性气体的问题，
2、本文将对此进行研究。 2.本安防爆系统回路设计及设备选型 2.1 本质安全防爆系统组成 本质安全防爆系统由 3 部分组成：现场本质安全仪表设备、本质安全系统网电缆及本质安全关联设备。现场仪表包括各种安装在危险场所的一次检测仪表；本质安全系统网电缆一般为蓝色或加蓝色套管与其它电缆相区别；关联设备包括齐纳式安全栅、隔离式安全栅以及其它形式的具有限流、限压功能的保护装置，能将窜入到现场本安设备的能量限制在安全值内，从而确保现场设备、人员和生产的安全。 2.1.1 现场本质安全仪表设备 现场设备主要分为简单设备和非简单设备。将既不会产生也不会存储超过 1.2V，0.1A，25mW 和 20J 的电气设
3、备认定为简单设备，主要包括简单触点、热电偶、RTDs，LEDs 和电阻性元件等；而非简单设备则是指可能产生或存储的能量超过上述数值的电气设备，典型产品有变送器、电磁阀、转换器、接近开关等。通常国际上认证这些设备时给出它们的整体参数： Vmax最大允许电压； Imax最大允许电流； Ci内部电容； Li内部电感。 2.1.2 关联设备 关联设备作为限能设备能有效地保护危险场所的现场设备，在正常工作条件下能使系统完好地工作，而在故障条件下能限制到达危险场所的电压、电流。其主要参数包括： Voc最高开路电压； Isc最大短路电流； Ca最大外部电容； La最大外部电感。 在实践应用中关联设备主要是指
4、安全栅，它又分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅。 2.1.3 连接电缆 由于关联设备与现场设备间的连接电缆存在分布电容和分布电感，因此其储能势必对本安系统的防爆性能造成影响。在实践中通常将电缆按集中参数处理，其参数主要包括： Cc本安系统最大允许电容； Lc本安系统最大允许电感。 2.2 系统设备、回路选型原则 目前，典型本安系统采用“回路认证（LmPAp-Proval） ”即“系统认证（System Approval） ”。这也是我国现行的本安防爆系统认证技术联合取证。这种组合一经认定，其本安设备或关联设备就不能用未经检验机构认证过的其他型号规格的设备替代。而国际上采用“参量认证”的方式，即对关
5、联设备与现场设备分别给出一组安全参数，并可由用户自由地将不同生产厂商的电气设备进行组合，从安全性角度出发只须满足如下关系： VmaxVo ImaxIsc （Cc+Ci）Ca （Lc+Li）La 安全栅的选用原则 1）安全栅的防爆标志等级必须不低于本安现场设备的防爆标志等级。2）确定安全栅的端电阻及回路电阻可以满足本安现场设备的最低工作电压。 3）安全栅要与本安现场仪表的安全极性及信号传输方式相匹配。 4）做好相应的保护工作，避免安全栅的漏电电流影响本安现场设备的正常工作。 3.结束语 本文针对仪控系统本质安全回路设计、设备选型进行了详尽的分析与探讨，可供工厂、设计院等仪控设计人员作为仪控项目施工、设备选型参考，由于编者水平有限，难免有不妥之处，敬请谅解。
