当前位置:首页>防爆认证知识> 本质安全防爆检测的基本原理

本质安全防爆检测的基本原理

来源:世鼎检测 | 关注:132

  防爆型式中不光只有本质安全型,还有隔爆型、增安型、无火花型、液浸型等防爆型式,那么我们今天就先学习一下本质安全型。

  本质安全的理论基础是确保系统中的电能及热能均低到不会使爆炸性气体燃烧,因此在危险区域下只允许流过低电压及小电流,而且对于能量储存有严格的限制。最常用的保护方式是利用多个电阻串联来限制流过的电流(假设电阻失效时会开路),或是用多个齐纳二极管接到地点来限制电压(假设二极管失效时会短路)。有时也会有时也会用电隔离的屏障方式。

  本质安全屏障的认证法规要求在这些限制元件若损坏在一定程度以下,仍能维持其认证的电压及电流。例如一个在危险区域使用的量测设备需设计在小电压及小电流下运作,而且不能有大电容或电感,以免放电时会产生火花。设备需依认证的接线方式接到位在非危险区域,有安全屏障的控制盘内,安全屏障的目的是在确认不论量测电路和外部电源设备之间有任何意外的短路,流入危险区域的电压及电流仍需维持在认证要求的电压及电流范围内。

  一般设备在正常使用时,可以会因为开关、马达电刷、连接器或其他元件内部产生微小的火花。这些火花会引燃周遭的可燃气体,本质安全设备的设计原理是不包含任何会产生火花的元件,若有储能元件,其储能也不能大到足以产生火花。例如若在进行可燃物品的海上运输作业时,当物品在海运码头,油轮或驳船之间运输时,需利用双向无线电联络,若在一些意外事件(如可燃物品泼洒)时需停止运输。而美国海岸警卫队即要求双向无线电需通过本质安全的认证。

  另一个有关本质安全的概念是控制零件异常时的温度。在一些特定的故障下(例如半导体内部短路),其温度会较正常使用的温度高出许多。此时需使用像类似限流电阻或保险丝之类的保护元件,确保在任何情形下,元件温度都不会达到使可燃气体自燃的程度。除了适当设计的电池供电设备外,其他的现场设备或接线都不能只靠本身就可达到本质安全,需要配合适当设计的本质安全系统才会确保其本质安全。这类的系统一般都有详细的说明书,以确保其安全使用及维护。

  本质安全型主要是针对电路,本安电路要求非常严格,本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花,又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内,从而消除引爆源的防爆方法。对于仪表检测和控制回路而言,限制能量首先意味着限制电压和电流。又由于电容和电感能够储存和释放电能量,因此电容和电感也须限制。

  延申学习:增安型和隔爆型在检测项目上的区别