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国标爆炸性环境电气装置设计选型和安

来源:插头 时间:2023/5/16

12.2.3本质安全电路终端

应采用下列a)或b)的方法之一,使本质安全电路终端与非本质安全电路的终端可靠地隔离:

a)当采用间距隔离时,终端之间的间隙至少应为50mm。应注意接线端子的排列及使用的布线方式,以防止一根导线断开造成电路之间的接触。

b)当采用绝缘隔板或接地金属隔板隔离时,使用的隔板应延伸到外壳壁内1.5mm或者确保在隔板周围任一方向测量时,终端之间的最短距离应不小于50mm。

连接到终端外部导体的裸露导电部件与接地金属或其他导电部件之间的间隙至少应为3mm。

单独的本质安全电路现场布线接线端子中裸露导电部件之间的间隙,在连接的外部导体的裸露带电部件之间至少为6mm。

本质安全电路的接线端子应这样标记。

注1:该标志也可用颜色标记,如果用颜色标记,宜用淡蓝色。

用于连接外部本质安全电路的插头和插座,应与连接非本质安全电路的插头和插座分开,并且不能互换。在设备为外部连接配备有一个以上插头和插座时,并且它们之间互换会对防爆型式产生不利影响时,则应这样设置:即插头、插座不能互换,例如,锁住,或者配对的插头插座应能识别;例如,用标志或色标,使得在错配时易于发现(见12.4)。

注2:如果连接装置带有接地电路并且防爆型式与接地有关。则连接装置宜按照GB.4-对接地导体、连接件和接线端子的相关要求设置。

12.2.4本质安全电路的接地

本质安全电路应:

a)与地绝缘;或

b)连接在等电位导线上的一点,如果该等电位导线分布在本质安全电路安装的场所内。

安装方式应按照电路的功能要求,并且与制造商说明书的要求一致来选择。

如果一个电路电气隔离成多个分回路,并且每个分回路仅有一个接地点,则允许一个电路有一个以上的接地连接。

对于对地绝缘的本质安全电路,应注意静电放电引起的危险。通过大于0.2MΩ的电阻接地,例如,用于耗散静电电荷,此方法不视为接地。

如果由于安全需要,例如,安装没有电隔离的安全栅时,本质安全电路应接地。如果由于功能需要与地连接,也可以接地,例如,焊接的热电偶。如果本质安全设备不承受GB.4-规定的V交流有效值对地介电强度试验,可假定设备接地。

如果设备接地(例如,通过安装方法),并且在设备和关联设备的接地连接点之间使用等电位连接导体.则不要求符合a)或b)的要求。这种情况宜由有能力的人员认真考虑,并且在任何情况下不宜用于没有电隔离进入要求EPLGa级场所的电路。如果使用等电位连接导体,宜与场所相适用,铜线的横截面积至少4mm2,不用插头和插座永久安装,并且要有充分的机械保护,接线端子除IP等级之外,要符合增安型“e”的要求。

本质安全电路中,没有电隔离的安全栅(例如,齐纳安全栅)的接地端子应:

1)通过尽可能短的路径与等电位系统连接:或

2)仅对于TN-S系统,连接到完整性高的接地点的方法要确保主电源系统接地点连接阻抗应小于1Ω。可通过与控制室内接地排连接,或者用单独的接地排连接来实现这一要求。

使用的导体应绝缘,防止可能在金属部件流动的故障电流流人地面,使导体对外接触(例如,控制板框架)。如果损坏的危险较大,还应有机械保护。

接地导体截面积应为:

——至少两根导体,每根导体额定负载都能承受能够连续通过的最大电流。每根导体为截面积至少为15mm2的铜导体;或

——至少一根导体为截面积至少4mm2的铜导体。

注:宜考虑有两个接地导体便于试验。

连接到安全栅输入端子的供电系统产生的预期短路电流,如果接地导体不能承受,则接地导体面积应增大,或者应另外增加导体。

如果通过接线盒实现接地,宜特别注意确保连接的连续性和完整性。

12.2.5本质安全电路的检查

除非有系统证书对全部本质安全电路参数作出规定,否则应遵守本条款的全部规定。

12.2.5.1总则

系统设计者应准备系统描述文件,对电气设备的项目和系统电气参数,包括互联布线的参数予以规定。

注:系统描述文件中确保安全所需的信息,没有明确规定提供方式,可包括几种形式,如图纸、清单、维护手册或类似文件。文件的准备和维护宜使与具体装置有关的所有信息易于获取。

安装本质安全电路时,最大允许电感、电容或L/R比以及表面温度不能超出规定值。应从关联设备文件或铭牌上获得允许值。

12.2.5.2仅有一个关联设备的本质安全电路

电路的电容和电感存储有大量能量时,电容储存的能量会使电源对电感器的馈电效果加强。已知电缆的分布电容和电感与电感性元件或电容性元件的分布电感和电容相比易燃性较小。下面评定电缆参数的方法,仅适用于线性(电阻电流限制)电路,要考虑这些因素。

按照标牌或文件确定输出电压[Uo]、输出电流[Io]、最大外部电容[Co]、最大外部电感[Lo],以及电源的最大外部电感/电阻比[Lo/Ro]。

把连接设备的输入电容[Ci]和输入电感[Li]相加,再与系统中包括的任何简单设备的总电容和电感相加,确定连接到电路上的所有设备的有效总电容和有效总电感。

有效总电容和有效总电感之一或两者分别不大于Lo和Co的1%时,电源的Co和Lo减去这些有效值确定互联电缆允许的电感和电容。如果有效总电容大于或等于Co的1%,允许用Lo/Ro比作为电缆参数使用。如果有效总电感大于Lo的1%,则必须按照GB/T.18-重新计算电缆允许的L/R比。当允许使用Lo/Ro比时,如果电缆的L/R比小于或等于允许的值,则不需要满足Lo要求。

当总电感和总电容分别都大于Lo和Co的1%时,Lo和Co的值宜除以2。宜从这些缩小的值中减去有效总电容和有效总电感计算得出电缆电感和电容。在这些情况下不允许使用电缆的Lo/Ro参数。测定电缆参数的指南在12.2.2.2中给出。

注:如果本质安全设备含有有效电感并且关联设备上标记有电感/电阻L/R值,宜参考GB/T.18-本质安全系统的附录D2电感参数的确定。

每个本质安全设备的允许输入电压Ui、输入电流Ii及输人功率Pi应分别大于或等于各自关联设备Uo、Io及Po的值。

对于简单设备,可从关联设备的Po值确定最高温度得出温度组别。可用下列方法确定温度组别,

a)参考表8;或

b)用以下公式计算:

式中:

T——表面温度,单位为摄氏度(℃);

Po——关联设备标志的功率,单位为瓦(W);

Rtb——热电阻,单位为开尔文每瓦(K/W)(元件制造商给出,表明使用的安装条件);

Tamb--环境温度(通常为40℃),单位为摄氏度(℃)。

并参考表5。

此外,表面积小于mm2的元件(引线除外),如果其表面温度不超过℃,可以视为T5组。

本质安全电路的设备类别与构成本质安全电路的电气设备的最低气体类别相同(例如.电路上有ⅡB及ⅡC类设备,则电路的类别为ⅡB)。

表8按照元件尺寸和环境温度评定T4组别  

60℃环境温度时降至1.2W,80℃环境温度时降至1.0W。

本质安全电路中的接线盒及开关可以假定其温度组别为T6。

12.2.5.3多个关联设备的本质安全电路

如果本质安全电路含有多个关联设备,或者两个或多个本质安全电路互相连接,则应通过理论计算或者按照GB.4-及GB/T.18-的要求进行火花点燃试验,检查整个系统的本质安全性能。应确定设备类别、温度组别及保护等级。

应考虑从其他电路的电压和电流反馈到关联设备的危险。每个关联设备的额定电压和限流元件的额定值应不超过其他关联设备的Uo和Io相应组合。

注1:具有线性电流/电压特性的关联设备,计算依据见附录A。非线性电流/电压特性的关联设备,可利用GB/T.18-附录C的指南和/或宜寻求专家的建议。

注2:如果已知本质安全电路关联设备的内部电阻Ri=Uo/Io[输出特性符合GB/T.18-中附录C图C.1a)的要求],那么GB/T.18-附录B给出的方法也可以使用。

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