防爆電子臺(tái)秤稱重系統(tǒng)的研制與應(yīng)用
上海香川衡器-防爆電子臺(tái)秤隨著稱重計(jì)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(xiǎn)化學(xué)品作業(yè)場(chǎng)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(chǔ)存、運(yùn)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(xiǎn)因素難以分析判定。所以全面正確認(rèn)識(shí)電氣防爆安全技術(shù)，是我們必須重視和認(rèn)真對(duì)待的事情。
一、本安系統(tǒng)的基本構(gòu)成
本安系統(tǒng)是通過(guò)限制電氣能量而實(shí)現(xiàn)電氣防爆的電路系統(tǒng)，且不限制使用場(chǎng)所 (其中 ia 等級(jí)在 0 區(qū)、I 區(qū)和 II 區(qū)危險(xiǎn)場(chǎng)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(chǎng)本安設(shè)備
從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的儲(chǔ)能元件角度考慮，使處于爆炸性氣體危險(xiǎn)環(huán)境中的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備按照本安防爆要求設(shè)計(jì)，對(duì)其中包含的電感和電容等儲(chǔ)能元件回路采取相應(yīng)措施，并使其盡可能減少的同時(shí)，考慮回路元件的功耗及溫升問(wèn)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(huì)產(chǎn)生由火花和熱源引起的點(diǎn)燃。即現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備必須是本安設(shè)備。
現(xiàn)場(chǎng)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(huì)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(huì)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(shí)，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(guò)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(guò)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(chǔ)能元件。它們?cè)谛盘?hào)傳輸過(guò)程不可避免地存儲(chǔ)能量，一旦當(dāng)線路出現(xiàn)開(kāi)路或短路時(shí)，這些儲(chǔ)能就會(huì)以電火花或熱效應(yīng)的形式釋放出來(lái)，影響系統(tǒng)的本安性能。因此既要保證連接傳輸電纜不會(huì)受到外界電磁場(chǎng)干擾影響及與其他回路混觸，又要限制布線長(zhǎng)度和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)所帶來(lái)的附加非本安能量，依此來(lái)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(yàn)機(jī)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(zhǎng)度分布電容;
Lk———電纜單位長(zhǎng)度分布電感;
L———實(shí)際配線長(zhǎng)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(wú)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?chǎng)所的非本安回路傳到危險(xiǎn)場(chǎng)所的本安設(shè)備的能量抑制在點(diǎn)火極限 (zui小點(diǎn)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(huì)使本質(zhì)安全性能失效的zui高電壓。
zui高輸出電壓 (Uo)：開(kāi)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(shí)，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(lái)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(huì)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(huì)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(wú)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?chǎng)所的非本安回路傳到危險(xiǎn)場(chǎng)所的本安設(shè)備的能量抑制在點(diǎn)火極限 (zui小點(diǎn)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(huì)使本質(zhì)安全性能失效的zui高電壓。
zui高輸出電壓 (Uo)：開(kāi)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(shí)，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(lái)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(huì)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(huì)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(chǎng)本安設(shè)備的防爆標(biāo)志級(jí)別不能高于安全柵的防爆標(biāo)志級(jí)別②關(guān)聯(lián)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)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(tái)秤在以人為本、安全生產(chǎn)的意識(shí)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(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。稱重計(jì)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(jì)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(qǐng)著明來(lái)源）
