本安防爆系统概述及关联设备说明

为了解决电动仪表的防爆问题，长期以来人们进行了不断的努力和研究。在安全火花防爆方法出现以前，传统的防爆仪表类型有充油型、充气型、隔爆型等。其基本思想是把可能产生的危险火花的电路从结构上与爆炸性气体隔离开来。显然，这与安全火花防爆方法截然不同。

安全火花仪表从电路设计开始就考虑防爆，把电路在短路、开断及误操作等各种状态下可能发生的火花都限制在爆炸性气体的点火能量之下，是从爆炸发生的根本原因上采取措施解决防爆问题的，因而可以和气动仪表、液动仪表一样，列入本质安全防爆仪表之内。

与隔爆型防爆仪表相比，安全火花防爆仪表（即本安防爆仪表）的优点是：①它的防爆等级比结构防爆仪表高一级，可以用于后者所不能胜任的氢气、乙炔等最危险的场所。②它能长期使用而不降低防爆等级。③它可在运动中，用安全火花型测试仪器在危险现场进行带电测试和检修。因此被广泛应用于石油、化工等危险场所的控制。

此外应注意的是，安全火花防爆仪表和安全火花防爆系统（即本安防爆系统）是两个不同的概念，不能以为只要在现场全部选用安全火花防爆仪表，就组成了安全火花防爆系统。其实，把现场安全火花仪表与控制室简单地直接相连，构成的系统并不能保证安全防爆。因为对一台安全火花防爆仪表来说，它只能保证自己内部不发生危险火花，对控制室引来的电源线是否安全是无法保证的。如果从控制室引来的电源线没有采取限压限流措施，那么在变送器接线端子上或传输途中发生短路、开路时，完全可能在现场产生危险火花，引起燃烧或爆炸事故。

本安防爆系统由本安型现场设备、关联设备及两者之间的连接电缆组成，如图4-1所示。

1.现场设备

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20μJ的电气设备认定为简单设备，主要包括简单触头、热电偶、热电阻和电阻性元件等；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有最大允许电压U_max、最大允许电流I_max、内部电容C_i和内部电感L_i。

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图4-1 本安防爆系统的组成框图

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达到危险场所的电压、电流。其主要参数有最高开路电压U_oc、最大短路电流I_sc、最大外部电容C_a和最大外部电感L_a。

在实践应用中关联设备主要是指安全栅。

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，其参数主要有本安系统最大允许电容C_c和本安系统最大允许电感L_a。