一、什么是關(guān)聯(lián)設(shè)備?
1、關(guān)聯(lián)設(shè)備作為限能設(shè)備能有效地保護(hù)危險場所的現(xiàn)場設(shè)備(配接設(shè)備),在正常工作條件下能使系統(tǒng)完好地工作,而在故障條件下能限制到達(dá)危險場所的電壓、電流。在實踐應(yīng)用中關(guān)聯(lián)設(shè)備主要是指安全柵,它又分為齊納式安全柵和隔離式安全柵。
由于關(guān)聯(lián)設(shè)備與現(xiàn)場設(shè)備(配接設(shè)備)間的連接電纜存在分布電容和分布電感,因此其儲能勢必對本安系統(tǒng)的防爆性能造成影響。在實踐中通常將電纜按集中參數(shù)處理,其參數(shù)主要包括:
Cc——本安系統(tǒng)最大允許電容;
Lc——本安系統(tǒng)最大允許電感。
2、本安系統(tǒng)安全性評定和關(guān)聯(lián)設(shè)備(安全柵)的選取
2.1本安系統(tǒng)安全性評定
目前,典型本安系統(tǒng)采用“回路認(rèn)證(LmPAp-Proval)”即“系統(tǒng)認(rèn)證(System Approval)”。
這也是我國現(xiàn)行的本安防爆系統(tǒng)認(rèn)證技術(shù)——聯(lián)合取證。這種組合一經(jīng)認(rèn)定,其本安設(shè)備或關(guān)聯(lián)設(shè)備就不能用未經(jīng)檢驗機(jī)構(gòu)認(rèn)證過的其他型號規(guī)格的設(shè)備替代。
而國際上采用“參量認(rèn)證”的方式,即對關(guān)聯(lián)設(shè)備與現(xiàn)場設(shè)備(配接設(shè)備)分別給出一組安全參數(shù),并可由用戶自由地將不同生產(chǎn)廠商的電氣設(shè)備進(jìn)行組合,從安全性角度出發(fā)只須滿足如下關(guān)系:
Vmax≥Vo Imax≥Isc
(Cc+Ci)≥Ca (Lc+Li)≥La
2.2關(guān)聯(lián)設(shè)備的選取原則
本安防爆系統(tǒng)安全性的保障主要取決于關(guān)聯(lián)設(shè)備(安全柵)。
下面以齊納式安全柵為例,簡要說明其選用原則,并結(jié)合應(yīng)用較廣泛的變送器系統(tǒng)進(jìn)行實例分析。
1)齊納式安全柵的選用原則
a)根據(jù)現(xiàn)場防爆要求,確定所需安全柵的防爆等級;
b)檢查控制室儀表可能存在或產(chǎn)生的最高電壓,確定安全柵最高允許電壓;
c)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)備(配接設(shè)備)的信號、電源對地的極性,確定安全柵的極性;
d)考慮安全柵端電阻壓降的影響,確定系統(tǒng)能否正常工作;
e)共模電壓和漏電流的影響對信號響應(yīng)的精度;
f)安全柵允許的分布參數(shù)是否合乎要求。
提問
二、什么是配接設(shè)備?
需要關(guān)聯(lián)設(shè)備供電的本安設(shè)備(如各類本安型傳感器)或相互通信傳輸?shù)母舯姹景残驮O(shè)備(如礦用隔爆兼本安型通信基站(通信信號是本安型))互為關(guān)聯(lián)設(shè)備/配接設(shè)備。
提問
三、關(guān)聯(lián)設(shè)備和配接設(shè)備配套聯(lián)檢示例(本安型傳感器(或其他本安設(shè)備)與隔爆兼本安型供電設(shè)備選型)
聯(lián)檢配套使用時要求:
配接設(shè)備與關(guān)聯(lián)設(shè)備的防爆保護(hù)等級應(yīng)匹配,根據(jù)使用環(huán)境進(jìn)行相應(yīng)選擇(如配接設(shè)備的防爆標(biāo)志為:Ex ibⅠMb,配套的關(guān)聯(lián)設(shè)備的防爆標(biāo)志應(yīng)為Ex d[ib]ⅠMb或Ex d[ia]ⅠMa;如配接設(shè)備的防爆標(biāo)志為:Ex iaⅠMa,配套的關(guān)聯(lián)設(shè)備的防爆標(biāo)志應(yīng)為Ex d[ia]ⅠMa,若配套的關(guān)聯(lián)設(shè)備的防爆標(biāo)志為Ex d[ib]ⅠMb,那個配接設(shè)備的防爆保護(hù)等級相當(dāng)于降級為:Ex ibⅠMb)。
?、偈紫缺仨歏i≥Vo,Vi<vo的不允許配套聯(lián)檢使用;< p="">
②當(dāng)Vi=Vo時,必須Ii≥Io,Ii<io的不允許配套聯(lián)檢使用;< p="">
?、郛?dāng)Vi>Vo時,需要提供本安型傳感器(或其他本安設(shè)備)的PCB板圖進(jìn)行評估,評估其線路板允許通過最大電流Imax,必須Imax≥Io,Imax<io的不允許配套聯(lián)檢使用;< p="">
?、艽笥?00m供電距離的,關(guān)聯(lián)設(shè)備必須Co≥(Ci+關(guān)聯(lián)距離×電纜單位公里分布電容C),小于的不允許配套聯(lián)檢使用;
?、荽笥?00m供電距離的,關(guān)聯(lián)設(shè)備必須Lo≥(Li+關(guān)聯(lián)距離×電纜單位公里分布電感L),小于的不允許配套聯(lián)檢使用。
在通過防爆聯(lián)檢后,隔爆兼本安型供電設(shè)備才可成為本安型傳感器(或其他本安設(shè)備)的關(guān)聯(lián)設(shè)備,通不過防爆聯(lián)檢的,需要重新選擇隔爆兼本安型供電設(shè)備。
具體示例:
①需供電液位本安傳感器本安參數(shù):
Vi:18.5V,Ii:800mA,Ci:1μF,Li:0.2mH,防爆標(biāo)志:Ex ibⅠMb
傳感器線路板最大允許通過最大電流Imax=3.3A;
②待關(guān)聯(lián)設(shè)備(礦用隔爆兼本安型通信基站)本安參數(shù):
Vo:12.5V,Io:1.5A,Co:20μF,Lo:2mH,防爆標(biāo)志:Ex d[ib]ⅠMb。
?、蹅鬏斁嚯x:2km,(電纜分布參數(shù):0.6μF/km,電容分布參數(shù):0.8mH/km)
根據(jù)聯(lián)檢配套使用時要求,液位傳感器與通信基站的防爆保護(hù)等級一致,①Vi>Vo;②Ii雖然小于Io,但是Imax>Io;③Co>Ci+2×0.6μF;④Lo>Li+2×0.8mH。
按照以上配置的,在保證液位傳感器正常工作的允許聯(lián)檢待檢,通過防爆聯(lián)檢的,礦用隔爆兼本安型通信基站就成為了因液位傳感器的關(guān)聯(lián)設(shè)備。