防爆電子臺秤稱重系統(tǒng)的研制與應(yīng)用

上海香川衡器-防爆電子臺秤隨著稱重計量技術(shù)的發(fā)展，稱重系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于用于石油、煤炭、礦山、氣體公司、加油站化工、和制藥等行業(yè)，這些行業(yè)中的危險化學(xué)品作業(yè)場所存在的易燃易爆氣體種類繁多 (目前世界上已經(jīng)定性的有大約4000 余種，其中定量的有 1900 余種)，生產(chǎn)、儲存、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)工藝裝備復(fù)雜多變，釋放源種類繁多，爆炸危險因素難以分析判定。所以全面正確認(rèn)識電氣防爆安全技術(shù)，是我們必須重視和認(rèn)真對待的事情。

一、本安系統(tǒng)的基本構(gòu)成

本安系統(tǒng)是通過限制電氣能量而實現(xiàn)電氣防爆的電路系統(tǒng)，且不限制使用場所 (其中 ia 等級在 0 區(qū)、I 區(qū)和 II 區(qū)危險場所均適用) 和爆炸性氣體混合物的種類 (即包括所有可燃性氣體)，具有高度的安全性、可維護(hù)性和經(jīng)濟(jì)性。

1. 現(xiàn)場本安設(shè)備

從現(xiàn)場設(shè)備的儲能元件角度考慮，使處于爆炸性氣體危險環(huán)境中的現(xiàn)場設(shè)備按照本安防爆要求設(shè)計，對其中包含的電感和電容等儲能元件回路采取相應(yīng)措施，并使其盡可能減少的同時，考慮回路元件的功耗及溫升問題，以保證該設(shè)備不論是正常工作還是故障狀態(tài)，均不會產(chǎn)生由火花和熱源引起的點燃。即現(xiàn)場設(shè)備必須是本安設(shè)備。

現(xiàn)場本安設(shè)備具有本安性能的主要參數(shù)：

zui高輸入電壓 (Ui)：施加到本質(zhì)安全電路連接裝置上，而不會使本質(zhì)安全性能失效的zui高電壓 (交流峰值或直流)。

zui大輸入電流 (Ii)：施加到本質(zhì)安全電路連接裝置上，而不會使本質(zhì)安全性能失效的zui大電流 (交流峰值或直流)。

zui大輸入功率 (Pi)：當(dāng)電氣設(shè)備與外電源連接不使本質(zhì)安全性能失效時，可能在電氣設(shè)備內(nèi)部消耗的本質(zhì)安全電路的zui大輸入功率。

zui大內(nèi)部等效電容 (Ci)：通過電氣設(shè)備連接裝置出現(xiàn)的電氣設(shè)備總等效內(nèi)電容。

zui大內(nèi)部等效電感 (Li)：通過電氣設(shè)備連接裝置出現(xiàn)的電氣設(shè)備總等效內(nèi)電感。

2. 連接電纜

從系統(tǒng)布線工程角度考慮，由于連接電纜存在分布電容和分布電感，使連接電纜成為儲能元件。它們在信號傳輸過程不可避免地存儲能量，一旦當(dāng)線路出現(xiàn)開路或短路時，這些儲能就會以電火花或熱效應(yīng)的形式釋放出來，影響系統(tǒng)的本安性能。因此既要保證連接傳輸電纜不會受到外界電磁場干擾影響及與其他回路混觸，又要限制布線長度和感應(yīng)電動勢所帶來的附加非本安能量，依此來確定電纜的允許分布電容和允許分布電感，世界各防爆檢驗機構(gòu)主要采取以集中參數(shù)的方式考慮電纜分布參數(shù)的方法。連接電纜本安性能的基本參數(shù)如下:

電纜zui大允許分布電容 Cc=Ck×L

電纜zui大允許分布電感 Lc=Lk×L

式中 Ck———電纜單位長度分布電容;

Lk———電纜單位長度分布電感;

L———實際配線長度。

3. 關(guān)聯(lián)設(shè)備 (安全柵)

從控制室設(shè)備配置角度考慮，該部分電氣回路必須具備無論系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)還是故障狀態(tài)，均能夠?qū)陌踩珗鏊姆潜景不芈穫鞯轿ｋU場所的本安設(shè)備的能量抑制在點火極限 (zui小點燃能量) 以下的保護(hù)功能。安全柵本安性能的基本參數(shù)：

zui高電壓 (交流有效值或直流 Um)：施加到關(guān)聯(lián)設(shè)備非本質(zhì)安全連接裝置上，而不會使本質(zhì)安全性能失效的zui高電壓。

zui高輸出電壓 (Uo)：開路條件下，在設(shè)備連接裝置施加電達(dá)到zui高電壓 (包括 Um和 Ui) 時，可能出現(xiàn)的本質(zhì)安全電路的zui高輸出電壓 (交流峰值或直流)。

zui大輸出電流 (Io)：來自電氣設(shè)備連接裝置的本質(zhì)安全電路的zui大電流 (交流峰值或直流)。

zui大輸出功率 (Po)：能從電氣設(shè)備獲得的本質(zhì)安全電路zui大功率。

zui大外部電容 (Co)：可以連接到電氣設(shè)備連接裝置上，而不會使本質(zhì)安全性能失效的本質(zhì)安全電路的zui大電容。

zui大外部電感 (Lo)：可以連接到電氣設(shè)備連接裝置上，而不會使本質(zhì)安全性能失效的本質(zhì)安全

從控制室設(shè)備配置角度考慮，該部分電氣回路必須具備無論系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)還是故障狀態(tài)，均能夠?qū)陌踩珗鏊姆潜景不芈穫鞯轿ｋU場所的本安設(shè)備的能量抑制在點火極限 (zui小點燃能量) 以下的保護(hù)功能。安全柵本安性能的基本參數(shù)：

zui高電壓 (交流有效值或直流 Um)：施加到關(guān)聯(lián)設(shè)備非本質(zhì)安全連接裝置上，而不會使本質(zhì)安全性能失效的zui高電壓。

zui高輸出電壓 (Uo)：開路條件下，在設(shè)備連接裝置施加電達(dá)到zui高電壓 (包括 Um和 Ui) 時，可能出現(xiàn)的本質(zhì)安全電路的zui高輸出電壓 (交流峰值或直流)。

zui大輸出電流 (Io)：來自電氣設(shè)備連接裝置的本質(zhì)安全電路的zui大電流 (交流峰值或直流)。

zui大輸出功率 (Po)：能從電氣設(shè)備獲得的本質(zhì)安全電路zui大功率。

zui大外部電容 (Co)：可以連接到電氣設(shè)備連接裝置上，而不會使本質(zhì)安全性能失效的本質(zhì)安全電路的zui大電容。

zui大外部電感 (Lo)：可以連接到電氣設(shè)備連接裝置上，而不會使本質(zhì)安全性能失效的本質(zhì)安全電路的zui大電感。

4. 本安系統(tǒng)組合條件

為保證設(shè)備的安全正常使用，本安系統(tǒng)各配置間必須滿足以下條件。①現(xiàn)場本安設(shè)備的防爆標(biāo)志級別不能高于安全柵的防爆標(biāo)志級別②關(guān)聯(lián)設(shè)備、現(xiàn)場本安設(shè)備與連接電纜參數(shù)之間要符合以下不等式。

防爆電子臺秤在以人為本、安全生產(chǎn)的意識的前提下。本安防爆稱重系統(tǒng)能在各行各業(yè)發(fā)揮重要的作用，為保障人民生命財產(chǎn)安全保駕護(hù)航。稱重計量技術(shù)的發(fā)展，要求我們必須重視相關(guān)配套系統(tǒng)的設(shè)計和研發(fā)。本文重在拋磚引玉，推進(jìn)本安防爆技術(shù)在稱重領(lǐng)域的快速發(fā)展，以滿足相關(guān)的應(yīng)用。

（本文由上海香川電子衡器原創(chuàng)發(fā)布，轉(zhuǎn)載請著明來源）