一、什么是關聯(lián)設備?
1、關聯(lián)設備作為限能設備能有效地保護危險場所的現(xiàn)場設備(配接設備),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危險場所的電壓、電流。在實踐應用中關聯(lián)設備主要是指安全柵,它又分為齊納式安全柵和隔離式安全柵。
由于關聯(lián)設備與現(xiàn)場設備(配接設備)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)安全性評定和關聯(lián)設備(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“回路認證(LmPAp-Proval)”即“系統(tǒng)認證(System Approval)”。
這也是我國現(xiàn)行的本安防爆系統(tǒng)認證技術——聯(lián)合取證。這種組合一經(jīng)認定,其本安設備或關聯(lián)設備就不能用未經(jīng)檢驗機構認證過的其他型號規(guī)格的設備替代。
而國際上采用“參量認證”的方式,即對關聯(lián)設備與現(xiàn)場設備(配接設備)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)廠商的電氣設備進行組合,從安全性角度出發(fā)只須滿足如下關系:
Vmax≥Vo Imax≥Isc
(Cc+Ci)≥Ca (Lc+Li)≥La
2.2關聯(lián)設備的選取原則
本安防爆系統(tǒng)安全性的保障主要取決于關聯(lián)設備(安全柵)。
下面以齊納式安全柵為例,簡要說明其選用原則,并結合應用較廣泛的變送器系統(tǒng)進行實例分析。
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)場設備(配接設備)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的精度;
f)安全柵允許的分布參數(shù)是否合乎要求。
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二、什么是配接設備?
需要關聯(lián)設備供電的本安設備(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))互為關聯(lián)設備/配接設備。
提問
三、關聯(lián)設備和配接設備配套聯(lián)檢示例(本安型傳感器(或其他本安設備)與隔爆兼本安型供電設備選型)
聯(lián)檢配套使用時要求:
配接設備與關聯(lián)設備的防爆保護等級應匹配,根據(jù)使用環(huán)境進行相應選擇(如配接設備的防爆標志為:Ex ibⅠMb,配套的關聯(lián)設備的防爆標志應為Ex d[ib]ⅠMb或Ex d[ia]ⅠMa;如配接設備的防爆標志為:Ex iaⅠMa,配套的關聯(lián)設備的防爆標志應為Ex d[ia]ⅠMa,若配套的關聯(lián)設備的防爆標志為Ex d[ib]ⅠMb,那個配接設備的防爆保護等級相當于降級為:Ex ibⅠMb)。
?、偈紫缺仨歏i≥Vo,Vi<vo的不允許配套聯(lián)檢使用;< p="">
?、诋擵i=Vo時,必須Ii≥Io,Ii<io的不允許配套聯(lián)檢使用;< p="">
?、郛擵i>Vo時,需要提供本安型傳感器(或其他本安設備)的PCB板圖進行評估,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,關聯(lián)設備必須Co≥(Ci+關聯(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;
⑤大于100m供電距離的,關聯(lián)設備必須Lo≥(Li+關聯(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備才可成為本安型傳感器(或其他本安設備)的關聯(lián)設備,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,防爆標志:Ex ibⅠMb
傳感器線路板最大允許通過最大電流Imax=3.3A;
?、诖P聯(lián)設備(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聯(lián)設備。