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本安防爆技術(shù)在稱重儀表中的應(yīng)用

發(fā)布時(shí)間:2020-08-12 09:48:51 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

一、 安全文化電源電路的定義
在標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(包含一切正常工作中和要求的常見故障標(biāo)準(zhǔn))下造成的一切火花放電或一切熱電效應(yīng)均不可以引燃要求的可燃性汽體自然環(huán)境的電源電路。
二、 設(shè)計(jì)所根據(jù)的關(guān)鍵規(guī)范
GB3836.1IEC60079-0EN50014FM3600GB3836.4IEC60079-11EN50020FM3610
三、本安機(jī)器設(shè)備的級(jí)別
實(shí)質(zhì)安全防護(hù)設(shè)備和關(guān)系機(jī)器設(shè)備的安全文化一部分應(yīng)分成“ia”或“ib”級(jí)別。
“ia”級(jí)別:當(dāng)釋放Um(釋放到關(guān)系機(jī)器設(shè)備其他安聯(lián)接設(shè)備上,而不容易使本安特性無效的最大工作電壓)或Ui(釋放到安全文化電源電路聯(lián)接設(shè)備上,而不容易使本安特性無效的最大工作電壓)以后,在以下每一種狀況下,“ia”級(jí)別電器設(shè)備中的安全文化電源電路不可以造成引燃:
a)一切正常工作中和釋放造成最不利因素的非記數(shù)常見故障
b) 一切正常工作中和釋放一個(gè)記數(shù)常見故障再加造成最不利因素的非記數(shù)常見故障
c) 一切正常工作中和釋放二個(gè)記數(shù)常見故障再加造成最不利因素的非記數(shù)常見故障
“ib”級(jí)別:當(dāng)釋放Um或Ui以后,在以下每一種狀況下,“ib”級(jí)別電器設(shè)備中的安全文化電源電路不可以造成引燃:
a) 一切正常工作中和釋放造成最不利因素的非記數(shù)常見故障
b) 一切正常工作中和釋放一個(gè)記數(shù)常見故障再加造成最不利因素的非記數(shù)常見故障
四、本安技術(shù)性的特點(diǎn)
本安技術(shù)性是一種以抑止打火源動(dòng)能為防爆型方式的“安全性設(shè)計(jì)方案”技術(shù)性。規(guī)定機(jī)器設(shè)備在一切正常工作中和常見故障情況下很有可能造成的火花放電和熱電效應(yīng)各自低于可燃性風(fēng)險(xiǎn)氣體的最少引燃動(dòng)能和起火溫度。
本安技術(shù)性事實(shí)上是一種低輸出功率設(shè)計(jì)方案技術(shù)性,因而它能非常好地適用工控自動(dòng)化全過程儀表盤。
五、本安技術(shù)性設(shè)計(jì)方案
1、限定工作電壓
一般均選用二只串聯(lián)的齊納二極管來完成(雙向化)。
電源電路的限壓值為齊納二極管的齊納穿透值X較大 偏差,比如用二只1N5339B組成的限流器電源電路的限流器值應(yīng)考慮到為5.6Vx1.05=5.88V。
二只齊納二極管在電源電路中應(yīng)各自可測(cè)(印制電路板上加橋接測(cè)試用例),檢測(cè)結(jié)束后將齊納二極管連接電源電路(焊上測(cè)試用例),檢測(cè)記錄應(yīng)儲(chǔ)存十年備査。
齊納二極管處的布線為確??孔V聯(lián)接最好是釆用左下面的圖的方法,假如布線總寬達(dá)3mm還可以選用圖1的方法。①(2X誕)各一部分中間的間隔應(yīng)確保〉=3mm(依據(jù)工作電壓值明確)。非常要留意的是齊納二極管的下邊不可以布線防止與布線短路故障。
齊納二極管一樣應(yīng)在2/3額定電流下列工作中,并具備適合的排熱總面積。

齊納二極管處布線連接圖

齊納二極管處布線連接圖


2、限定電流量
有三種過流保護(hù)電源電路可提供選擇:
a)電阻器過流保護(hù)(參照?qǐng)D2中R1)
電源電路過流保護(hù)數(shù)值Umax/Rmin,工作電壓取最高值,電阻器務(wù)必考慮到生產(chǎn)制造尺寸公差,取極小值。
對(duì)限流電阻的規(guī)定應(yīng)合乎EN50020/8.4節(jié)。
電阻器種類為塑料薄膜型或繞線形(在斷開時(shí)理應(yīng)能避免 纏線松動(dòng))或是是符合規(guī)定要求的澆封或涂敷下的印刷電阻。
限流電阻應(yīng)工作中在額定電流2/3下,即能承擔(dān)1.5倍額定電流,承擔(dān)1.5倍最大功率。
電阻器過流保護(hù)的方法電源電路完成非常簡(jiǎn)單,定義清楚,不容易有模棱兩可。缺陷是大電流量時(shí)電源電路的壓力降很大,對(duì)應(yīng)用充電電池供電系統(tǒng)的機(jī)器設(shè)備來講較為無法接納。

電阻器過流保護(hù)圖

b)保險(xiǎn)管過流保護(hù)(參照?qǐng)D3)
當(dāng)選用保險(xiǎn)管來過流保護(hù)時(shí),過流保護(hù)值應(yīng)考慮到為保險(xiǎn)管額定電流的1.7倍,即L7xln.。另外對(duì)保險(xiǎn)管有下列規(guī)定:
額定電流應(yīng)超過Um或Ui
保險(xiǎn)管的分?jǐn)嗄芰?yīng)超過電源電路中預(yù)估的較大 電流量(對(duì)供電系統(tǒng)電力網(wǎng)不超250Vac的系統(tǒng)軟件而言,預(yù)估電流量應(yīng)覺得不超1500A)
應(yīng)用在風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)的保險(xiǎn)管務(wù)必是密封性的
保險(xiǎn)管的電阻器應(yīng)多方面考慮到,尤其是在低壓電源電路中。一般而言保險(xiǎn)管是正溫度系數(shù)元器件,伴隨著溫度的上升阻值會(huì)擴(kuò)大,壓力降也會(huì)增大
能夠 釆用過流保護(hù)電源電路將預(yù)估電流量限定到保險(xiǎn)管額定值分?jǐn)嗄芰ο?,該過流保護(hù)電源電路中的過流保護(hù)電子器件應(yīng)是靠譜電子器件,且元器件的額定電流應(yīng)不小于:
-電流量額定電流Ml.5xl.7xln
工作電壓額定電流NUm或Ui
輸出功率額定電流>1.5^1.7^)\該限流器件的阻值
用以過流保護(hù)電源電路的保險(xiǎn)管,只容許開啟機(jī)殼開展拆換;保險(xiǎn)管的型號(hào)規(guī)格,額定電壓值等對(duì)本安性能起關(guān)鍵功效的特點(diǎn)指標(biāo)值應(yīng)明顯地標(biāo)示在保險(xiǎn)管的周邊
保險(xiǎn)管過流保護(hù)電源電路的完成一樣非常簡(jiǎn)單,電源電路的壓力降也較為小,可是對(duì)保險(xiǎn)管自身的規(guī)定較高,用于風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)的過流保護(hù)保險(xiǎn)管的價(jià)錢也較為高。此外燒保險(xiǎn)管的難題也是較為困惑的一個(gè)難題。
圖3
c)串連半導(dǎo)體材料電源電路過流保護(hù)(參照?qǐng)D4)
留意僅有在ib級(jí)別的本安儀表盤和實(shí)生物容許應(yīng)用這類方式的過流保護(hù)電源電路,ia級(jí)別中不允許。而且務(wù)必是三重化的電源電路。
圖4是此類過流保護(hù)電源電路的一個(gè)事例,當(dāng)R1(R2或R3)上流過的電流量擴(kuò)大,促使電阻器上的壓力降超過0.7V時(shí),三極管QI(Q2或Q3)將調(diào)節(jié)Q4
(Q5或Q6)的G極工作電壓進(jìn)而調(diào)節(jié)Q4(Q5或Q6)上的壓力降,使電阻器R1(R2或R3)上的壓力降歸入0.7V,進(jìn)而限定電流量為0.7V/(18ohmx0.99)o
這類方式的過流保護(hù)電源電路對(duì)比與前邊二種過流保護(hù)電源電路,電源電路非常復(fù)雜,設(shè)計(jì)方案及布板時(shí)必須考慮到的要素也比較多,例如三一部分中間的間距規(guī)定,每一部分內(nèi)部各元器件中間的間距規(guī)定,取樣電阻的輸出功率、間距規(guī)定、場(chǎng)效管的額定電流、排熱總面積這些。
3、限定動(dòng)能(含儲(chǔ)能技術(shù)元器件:電容器和電感器)
電容器及電感器均為儲(chǔ)能技術(shù)電子器件,務(wù)必依據(jù)工作電壓和電流量做相對(duì)限定。
a)電容器操縱
本安儀表盤內(nèi)部的全部電容器值之和應(yīng)低于
EN50020表A.2所要求的值。

串連半導(dǎo)體材料電源電路過流保護(hù)圖

限流器電源電路以前的電容器值之和應(yīng)按輸入工作電壓的最高值考慮到,限流器電源電路以后的電容器值之和應(yīng)按限壓值考慮到。
查詢表A.2時(shí)要充分考慮安全性能(XI或X1.5)
b)電感器操縱
一般來說,稱重儀表內(nèi)電感器非常少,僅A/D鍵入端選用過濾器或數(shù)據(jù)信號(hào)鍵入/輸出一部分用過濾器帶有電感器,電感器值基本上能夠 忽視。
當(dāng)選用DC/DC電源時(shí)會(huì)采用電感器,這時(shí)對(duì)電感器值的操縱極其重要,操縱的根據(jù)為EN50020附錄A中的圖A.4和A.6。(應(yīng)考慮到安全性能)
4、有效挑選電子器件額定值主要參數(shù)、載流輸電線橫截面等
a) 電子器件額定值主要參數(shù)的挑選
有效挑選電子器件的額定值主要參數(shù),為確??孔V工作中應(yīng)應(yīng)用降額應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。特別是在對(duì)這些與安全文化特性相關(guān)的元器件,在一切正常工作中和標(biāo)準(zhǔn)的常見故障標(biāo)準(zhǔn)下不可在超出元器件安裝標(biāo)準(zhǔn)和溫度范圍要求的較大 工作電壓,電流量和最大功率的三分之二的狀況下工作中。
b) 載流輸電線橫截面規(guī)定
儀表盤內(nèi)的載流輸電線可區(qū)別為機(jī)器設(shè)備內(nèi)絕緣導(dǎo)線和印刷電路板輸電線,為確保在一切正常工作中和標(biāo)準(zhǔn)的常見故障標(biāo)準(zhǔn)下因?yàn)檩旊娋€上流過的電流量而造成的輸電線溫度不超過機(jī)器設(shè)備要求的溫度等級(jí)所要求的溫度,這種輸電線務(wù)必合乎GB3836.4表1“銅輸電線的溫度等級(jí)”和表2“印制板輸電線溫度等級(jí)”的規(guī)定。
5、構(gòu)造及電源電路的隔開對(duì)策
為確保安全文化電源電路的本安特點(diǎn),在儀表設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到到安全文化電源電路與別的不一樣電源電路中間的隔開對(duì)策。
儀表盤內(nèi)導(dǎo)電性構(gòu)件間的間隔為:
a) 安全文化電源電路和非安全文化電源電路中間
b) 不一樣安全文化電源電路中間
c) 電源電路與接地裝置或絕緣層的金屬產(chǎn)品中間
實(shí)際的間隔規(guī)定應(yīng)合乎GB3836.4表4的規(guī)定。
六、結(jié)束語
總得來說,本安儀表盤的設(shè)計(jì)方案更為重要的地方為:過流保護(hù)并由此限定機(jī)器設(shè)備內(nèi)部電感器的尺寸限流器并由此限定機(jī)器設(shè)備內(nèi)部電容器的尺寸有效的挑選靠譜電子器件
有效的布板,維持必需的間隔
在這里,僅依據(jù)本人的淺陋了解,對(duì)本安防爆技術(shù)在稱重儀表中的運(yùn)用作一詳細(xì)介紹,不妥,請(qǐng)同行業(yè)權(quán)威專家糾正。

 

文章來源于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,侵刪

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