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IntrinsicsafetyB1本质安全的起源IntrinsicsafetyB2爆炸三角形危险区域空气可燃气体火花热量爆炸IntrinsicsafetyB3本质安全的起源煤矿电铃系统（大约1910年）断路火花裸导线电铃电池绞车操作人员IntrinsicsafetyB4气体,温度和区域的划分IntrinsicsafetyB5代表性气体气体划分易燃性乙炔氢气乙烯丙烷甲烷GroupIICGroupIICGroupIIBGroupIIAGroupI(mining)ClassI,GroupAClassI,GroupBClassI,GroupCClassI,GroupD(Noclassification)易引燃IEC标准北美标准IntrinsicsafetyB6气体,温度和区域的划分IntrinsicsafetyB7易燃物体在一定的温度下会发生爆炸，此时并没有火花产生。这个温度称作点燃温度ofthatmaterial仪表的温度必须不超过所处气体的点燃温度爆炸IntrinsicsafetyB8氨水630甲烷595氢气560丙烷470乙烯425丁烷365气体点燃温度700600500400300200100T1T2T3T6T4T5仪表温度级别环己烷259二乙醚170二硫化碳100IntrinsicsafetyB9气体,温度和区域的划分IntrinsicsafetyB101区:2区:0区:易燃易爆气体长期连续存在（〉1000小时/年）易燃易爆气体在正常工作时会在一定时间存在（〉10小时《1000小时/年）易燃易爆气体在故障时才会存在（《10小时/年）区域的划分是根据可燃性气体存在的几率和存在时间的长短来决定的。IntrinsicsafetyB11区域划分....举例LiquidsurfaceZone0Zone1Zone23m通风孔3m3m水池IntrinsicsafetyB12本质安全的起源及原理IntrinsicsafetyB13本质安全设计的基本目标1.限制电压2.限制电流3.限制贮存的电能IntrinsicsafetyB14电压和电流特性短路电流点燃不发生Vo/cIs/c简单的电阻性电源的输出特性Vo/cIs/cRIgnitionoccurs点燃发生开路电压IntrinsicsafetyB15定义是指一个由设备和连接导线组的系统，其中系统中任何一部分的电火花或热效应都不会导致危险场所的爆炸本质安全系统------------IntrinsicsafetyB16Exia二个故障保持本质安全0区,1区和2区本质安全是唯一考虑现场导线故障的保护概念故障是指决定设备安全性的元器件的故障本质安全的等级IntrinsicsafetyB17本质安全的等级本质安全是唯一考虑现场导线故障的保护概念故障是指决定设备安全性的元器件的故障ExiaExib二个故障保持本质安全一个故障保持本质安全0区,1区和2区1区和2区IntrinsicsafetyB18本质安全系统危险场所安全场所认证的危险场所设备认证的安全场所设备IntrinsicsafetyB19本质安全接口危险场所安全场所认证的危险场所设备认证的危险场所设备认证的安全场所设备认证的接口未经认证的安全场所设备IntrinsicsafetyB20简单设备简单设备定义:危险场所设备可以是认证的贮能设备（例如，仪表）或未经认证的“简单设备”例如:根据制造商的技术条件，电气参数值均不超过1.2V,0.1A,20mJ或25mW的电气设备,它们无需认证或标志。mmIntrinsicsafetyB21简单本质安全系统危险场所安全场所认证的接口未经认证的危险场所简单设备未经认证的安全场所设备IntrinsicsafetyB22小元件松弛法简单设备可定为T4温度组别的前提条件是:认证接口的匹配功率：元件的表面积20mm,10cm1)可能的例外：一些热敏元件，白炽灯丝2)接线盒和开关通常可认定为T622注:--1.3W,（Tamb=40C时）1.2W,（Tamb=60C时）1.0W,（Tamb=80C时）IntrinsicsafetyB23电压和电流限制网络限流电阻箝位齐纳二极管最大输出电流=VzRVZ输出输入R(危险场所)(安全场所)IntrinsicsafetyB24基本的并联二极管安全栅Vz本质安全等级（ia，ib）的评定，需要考虑元件故障电阻通常为线绕电阻，被认为是故障开路型二级管应按试验等级要求设计成双重化或三重化熔断器安全场所接线端（非本安端）危险场所接线端（本安端）IntrinsicsafetyB25安全栅熔断器熔断器额定值的选择应起到保护二极管的作用，但它与安全栅的短路电流没有直接关系250Vrms最大值CENELEC和其它标准要求将熔断器浇封在安全栅内，以使熔断器不能被替换熔断器IntrinsicsafetyB26MTL安全栅安全描述安全栅通常根据它们的安全参数来描述:最常的安全栅安全描述是:28V93mA300RCLRVz这里V=28volts限流电阻(CLR)=300Rz安全场所接线端（非本安端）危险场所接线端（本安端）IntrinsicsafetyB27齐纳二极管特性(正常齐纳电压)VzVwkg+ve二极管电流-ve二极管电流(正常工作电压)10礎-V+V正向偏压反向偏压-++最大电压（V）IntrinsicsafetyB28工作特性340RVoutVin端电阻大于安全限流电阻非本安端最高允许电压低于安全电压（即本安端输出电压）**对28V,300R安全栅而言Vwkg=25.5Vmax=26.6端电阻IntrinsicsafetyB29单通路齐纳安全栅Vz正极性负极性无极性VzVz+VE-VE~V+-V+-~IntrinsicsafetyB30双通路齐纳安全栅双通路安全栅的二个通路尽管不一定具有相同的电压，但它们几乎都具有相同的极性安装较简单，可节省空间和成本安全场所接线端危险场所接线端现场设备二线都不接地0V参考点二个极性通路IntrinsicsafetyB31变送器的本安认证参数:V30VI300mAW1.3WC20nFL10µH安全栅的参数不能大于V,I和W-多数变送器的最小工作电压是12DC多数的现场仪表的负载电阻是250欧姆iiiiiiii安全性如何认证?工作性能否工作?EExiaIICT4IntrinsicsafetyB32[EExia]IICU28VI93mAW0.65WC0.13µFL4.2mHL/R55µH/ohmC0.11µFL4.2mHL/R55µH/ohmiiiiiooo变送器EExiaIICT4U30VI300mAW1.3WC20nFL10µH系统EExiaIICT4安全栅电缆参数本安系统的认证IntrinsicsafetyB33安全场所电源故障现场安装仪表隔离的内部元件设备接地连线安全栅汇流排X1X仪表系统OOOOOOLENOOIntrinsicsafetyB34电流隔离危险场所电路认证的变压器认证的元件能量限制安全场所接线端危险场所接线端电源安全隔离安全场所电路IntrinsicsafetyB35故障条件下的电流隔离器现场安装仪表隔离的内部元件设备接地连线仪表系统OOOOOOLOOENIntrinsicsafetyB36隔离安全栅同齐纳栅的比较•无功耗•回路供电•向变送器供电电压低•精度高•需要本安接地•价格低•频率相应高•安装密度高•不可维修•最高为2VA功耗•需要单独供电•向变送器供电电压高•精度0.1%•无需本安接地•价格高•有频率限制•安装密度低•可维修