1、第五章第五章 電氣儀表的防爆知識電氣儀表的防爆知識 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念基本概念基本概念危險場所的分類、分級、分組危險場所的分類、分級、分組防爆儀表的類型和等級標志防爆儀表的類型和等級標志安全柵安全柵安全柵的作用安全柵的作用安全柵的種類安全柵的種類5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念一、基本概念一、基本概念國家標準：國家標準：GB3836.1爆炸環境用防爆電氣設備通用要求爆炸環境用防爆電氣設備通用要求： 針對針對應用于易燃易爆場所的一切電氣設備應用于易燃易爆場所的一切電氣設備制定的制定的 （一）、電氣儀表的防爆措施（一）、電氣儀表的防爆措施1、結構防爆：、結構防

2、爆：結構上采用隔離措施，即，把可能產生危險火花的電路結構上采用隔離措施，即，把可能產生危險火花的電路從結構上與周圍環境的爆炸性氣體隔離開。從結構上與周圍環境的爆炸性氣體隔離開。（1）隔爆：嚴格密封。）隔爆：嚴格密封。采用嚴密的外殼，符合規定的螺紋和高質量的密封墊，并采用嚴密的外殼，符合規定的螺紋和高質量的密封墊，并且在導線引出口上采用特殊結構的密封接口。且在導線引出口上采用特殊結構的密封接口。爆炸性氣體混合物發生爆炸爆炸性氣體混合物發生爆炸必須具備必須具備的兩個條件是的兩個條件是:一定的濃度一定的濃度和和足夠的火花能量足夠的火花能量。 5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念一、基

3、本概念一、基本概念國家標準：國家標準：GB3836.1爆炸環境用防爆電氣設備通用要求爆炸環境用防爆電氣設備通用要求： 針對針對應用于易燃易爆場所的一切電氣設備應用于易燃易爆場所的一切電氣設備制定的制定的 （2）正壓：）正壓：殼內維持正壓殼內維持正壓，周圍易燃易爆氣體不能進入。，周圍易燃易爆氣體不能進入。 向外殼里輸送潔凈的壓縮空氣，使殼內維持正壓，周圍向外殼里輸送潔凈的壓縮空氣，使殼內維持正壓，周圍易燃易爆氣體不能進入，從而防止它與電路直接接易燃易爆氣體不能進入，從而防止它與電路直接接觸。這種方法需要有氣源和管路。觸。這種方法需要有氣源和管路。（一）、電氣儀表的防爆措施（一）、電氣儀表的防爆措

4、施1、結構防爆：、結構防爆：結構上采用隔離措施，即，把可能產生危險火花的電路結構上采用隔離措施，即，把可能產生危險火花的電路從結構上與周圍環境的爆炸性氣體隔離開。從結構上與周圍環境的爆炸性氣體隔離開。爆炸性氣體混合物發生爆炸爆炸性氣體混合物發生爆炸必須具備必須具備的兩個條件是的兩個條件是:一定的濃度一定的濃度和和足夠的火花能量足夠的火花能量。 5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念一、基本概念一、基本概念國家標準：國家標準：GB3836.1爆炸環境用防爆電氣設備通用要求爆炸環境用防爆電氣設備通用要求： 針對針對應用于易燃易爆場所的一切電氣設備應用于易燃易爆場所的一切電氣設備制定的

5、制定的 （3）充油：外殼里充油，電路浸沒在油里。）充油：外殼里充油，電路浸沒在油里。 在外殼里充油，電路浸沒在油里，其熱量被油帶走，火在外殼里充油，電路浸沒在油里，其熱量被油帶走，火花被油所熄滅，也起了電路和周圍氣體隔離的作用。花被油所熄滅，也起了電路和周圍氣體隔離的作用。高壓電路的油開關就是靠油熄滅電弧的。高壓電路的油開關就是靠油熄滅電弧的。（一）、電氣儀表的防爆措施（一）、電氣儀表的防爆措施1、結構防爆：、結構防爆：結構上采用隔離措施，即，把可能產生危險火花的電路結構上采用隔離措施，即，把可能產生危險火花的電路從結構上與周圍環境的爆炸性氣體隔離開。從結構上與周圍環境的爆炸性氣體隔離開。爆炸

6、性氣體混合物發生爆炸爆炸性氣體混合物發生爆炸必須具備必須具備的兩個條件是的兩個條件是:一定的濃度一定的濃度和和足夠的火花能量足夠的火花能量。 5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念一、基本概念一、基本概念國家標準：國家標準：GB3836.1爆炸環境用防爆電氣設備通用要求爆炸環境用防爆電氣設備通用要求： 針對針對應用于易燃易爆場所的一切電氣設備應用于易燃易爆場所的一切電氣設備制定的制定的 （4）充砂：在電路和外殼間的空隙里充填石英砂。）充砂：在電路和外殼間的空隙里充填石英砂。在電路和外殼間的空隙里充填石英砂，也在電路和外殼間的空隙里充填石英砂，也起熄弧和隔熱的作用，某些熔斷器的起熄

7、弧和隔熱的作用，某些熔斷器的瓷管里就采用充砂的措施。瓷管里就采用充砂的措施。（一）、電氣儀表的防爆措施（一）、電氣儀表的防爆措施1、結構防爆：、結構防爆：結構上采用隔離措施，即，把可能產生危險火花的電路結構上采用隔離措施，即，把可能產生危險火花的電路從結構上與周圍環境的爆炸性氣體隔離開。從結構上與周圍環境的爆炸性氣體隔離開。爆炸性氣體混合物發生爆炸爆炸性氣體混合物發生爆炸必須具備必須具備的兩個條件是的兩個條件是:一定的濃度一定的濃度和和足夠的火花能量足夠的火花能量。 5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念2、本質安全防爆：、本質安全防爆：（一）、電氣儀表的防爆措施（一）、電氣儀表

8、的防爆措施從從電路設計開始電路設計開始就考慮防爆。就考慮防爆。具體的，從電路具體的，從電路能量上加以限制能量上加以限制，使電路無論在正常工作中或發生短路、，使電路無論在正常工作中或發生短路、斷路等故障狀態下，所產生的斷路等故障狀態下，所產生的火花火花都都不足以引燃不足以引燃易燃易爆氣體，易燃易爆氣體，它所產生的它所產生的溫度溫度也也不足以使易燃易爆物自燃不足以使易燃易爆物自燃。 安全火花型儀表（本安儀表）采取的措施：安全火花型儀表（本安儀表）采取的措施：1、電路中減少儲能元件、電路中減少儲能元件C、L；2、對已有的儲能元件，要限制其能量。、對已有的儲能元件，要限制其能量。優點：優點：1、防爆、

9、防爆等級等級比結構防爆儀表比結構防爆儀表高一級高一級 （可用于后者不能勝任的氫氣、乙炔等危險場所）；（可用于后者不能勝任的氫氣、乙炔等危險場所）；2、長期使用不降低防爆等級；、長期使用不降低防爆等級；3、在運行中，可用安全火花型測試儀器在危險現場進行帶電測試和檢修。、在運行中，可用安全火花型測試儀器在危險現場進行帶電測試和檢修。5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念（二）、系統的防爆措施（二）、系統的防爆措施現場儀表現場儀表控制室儀表控制室儀表危險危險非危險非危險本安防爆系統的構成條件：本安防爆系統的構成條件：1、在危險場所使用、在危險場所使用安全火花儀表安全火花儀表；2、在控制

10、室與危險場所儀表之間、在控制室與危險場所儀表之間 設置設置安全柵安全柵。變送器變送器調節器調節器執行器執行器現場現場危險場所危險場所控制室控制室非危險場所非危險場所現場現場危險場所危險場所安全柵安全柵（輸入）（輸入）安全柵安全柵（輸出）（輸出）5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念二、危險場所的分類、分級、分組二、危險場所的分類、分級、分組（一）易燃易爆的場所分為（一）易燃易爆的場所分為3類：類：I類：有甲烷氣體的煤礦井下；類：有甲烷氣體的煤礦井下；II類：有各種易燃易爆氣體的工業生產場所；類：有各種易燃易爆氣體的工業生產場所；III類：有各種易燃易爆粉塵的場所。類：有各種易燃易

11、爆粉塵的場所。（二）分級（二）分級對于對于II類，分為類，分為A、B、C三級。三級。IIA：MICP0.8IIB：0.45MICP0.8IIC：MICP0.45MICP：爆炸性混合物最小點燃電流與甲烷最小點燃電流的比值。：爆炸性混合物最小點燃電流與甲烷最小點燃電流的比值。 5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念二、危險場所的分類、分級、分組二、危險場所的分類、分級、分組（三）分組（三）分組對于對于II類各級，考慮自燃的危險性，類各級，考慮自燃的危險性，把各種氣體混合物按允許最高表面溫度分為把各種氣體混合物按允許最高表面溫度分為T1T6組。組。對于對于III類各級，則分為類各級，則

12、分為T1-1T1-3三組。三組。5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念二、危險場所的分類、分級、分組二、危險場所的分類、分級、分組5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念二、危險場所的分類、分級、分組二、危險場所的分類、分級、分組5.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念三、防爆儀表類型和等級標志三、防爆儀表類型和等級標志1、分類：、分類：本安型（本安型（ia，ib）；隔爆型（）；隔爆型（d）；充油型（）；充油型（o）；正壓型（）；正壓型（p）；）；增安型（增安型（e）；特殊型（）；特殊型（s）；無火花型（）；無火花型（n）；充砂型（）；充砂型（q）；）；根

13、據安全系數的大小，根據安全系數的大小，本安型又分為本安型又分為ia和和ib型，型，ia安全系數更大。安全系數更大。表殼強度大，爆炸熱量不表殼強度大，爆炸熱量不能順利向外擴散傳爆。能順利向外擴散傳爆。2、標志：、標志： 防爆標志必須按順序標明。防爆標志必須按順序標明。防爆類型防爆類型類別類別級別級別溫度組別溫度組別d、e、i、p、o、q、n、sI、II、IIIA、B、CT1T6T1-1T1-35.1 5.1 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念例例1某儀表為工廠用隔爆型儀表，可用于乙烯，其表面溫度不超過某儀表為工廠用隔爆型儀表，可用于乙烯，其表面溫度不超過200C，則儀表防爆標志應寫成：則儀表防

14、爆標志應寫成：例例2某儀表標志為某儀表標志為“iaIIAT5”，則可知該儀表可用于什么場合？，則可知該儀表可用于什么場合？答：答：dIIBT答：該儀表為本安答：該儀表為本安ia型儀表，可用于型儀表，可用于II類類A級級T5組的場所。組的場所。 如含乙烷、丙稀、汽油、乙醚等氣體的環境中，如含乙烷、丙稀、汽油、乙醚等氣體的環境中， 儀表表面溫度不超過儀表表面溫度不超過100C。第五章第五章 電氣儀表的防爆知識電氣儀表的防爆知識 安全防爆的基本概念安全防爆的基本概念基本概念基本概念危險場所的分類、分級、分組危險場所的分類、分級、分組防爆儀表的類型和等級標志防爆儀表的類型和等級標志安全柵安全柵安全柵的

15、作用安全柵的作用安全柵的種類安全柵的種類5.2 5.2 安全柵安全柵一、安全柵的作用一、安全柵的作用1、傳遞信號傳遞信號（1：1）。）。2、限制能量。限制能量。 對控制室來的高電壓和大電流起阻擋作用，確保系統的安全火花性能。對控制室來的高電壓和大電流起阻擋作用，確保系統的安全火花性能。5.2 5.2 安全柵安全柵二、安全柵的種類二、安全柵的種類電阻式、電阻式、齊納式齊納式、中繼放大器式、光電隔離式、變壓器隔離式。、中繼放大器式、光電隔離式、變壓器隔離式。1、電阻式安全柵、電阻式安全柵兩線制兩線制變送器變送器接收接收儀表儀表危險側危險側安全側安全側RR特點：采用特點：采用R限流，結構簡單。限流，

16、結構簡單。 但在正常工作狀況下，電源電壓也受衰減，但在正常工作狀況下，電源電壓也受衰減， 且防爆等級低，不同變送器的且防爆等級低，不同變送器的R值要單獨算。值要單獨算。5.2 5.2 安全柵安全柵二、安全柵的種類二、安全柵的種類電阻式、電阻式、齊納式齊納式、中繼放大器式、光電隔離式、變壓器隔離式。、中繼放大器式、光電隔離式、變壓器隔離式。2、齊納式安全柵、齊納式安全柵5.2 5.2 安全柵安全柵二、安全柵的種類二、安全柵的種類電阻式、電阻式、齊納式齊納式、中繼放大器式、光電隔離式、變壓器隔離式。、中繼放大器式、光電隔離式、變壓器隔離式。2、齊納式安全柵、齊納式安全柵V1、V2為齊納二極管，為齊

17、納二極管，R為限流電阻，為限流電阻，F1、F2為快速熔斷絲，為快速熔斷絲，Ar為氣體放電管。為氣體放電管。工作過程：工作過程：（1）短路）短路:限流電阻限流電阻R將電流限制將電流限制 在允許值以下，防止發生事故。在允許值以下，防止發生事故。 （2）輸入電壓在正常范圍（）輸入電壓在正常范圍（24V）內時，）內時， V1、V2不動作。不動作。 若控制室電源電壓超過若控制室電源電壓超過V1、V2的的 擊穿電壓（一般為擊穿電壓（一般為28V），）， 則則V1或或V2擊穿，擊穿，F1、F2熔斷，熔斷， 隔離開高電壓。隔離開高電壓。 （3）若電源電壓超過）若電源電壓超過Ar的放電電壓（的放電電壓（90V）

18、，）， Ar放電，放電，Ar兩端電壓下降兩端電壓下降20V以下，以下， F2熔斷，切斷電源通路。熔斷，切斷電源通路。 危險現場危險現場安全場所安全場所5.2 5.2 安全柵安全柵二、安全柵的種類二、安全柵的種類電阻式、電阻式、齊納式齊納式、中繼放大器式、光電隔離式、變壓器隔離式。、中繼放大器式、光電隔離式、變壓器隔離式。2、齊納式安全柵、齊納式安全柵V1、V2為齊納二極管，為齊納二極管，R為限流電阻，為限流電阻，F1、F2為快速熔斷絲，為快速熔斷絲，Ar為氣體放電管。為氣體放電管。危險現場危險現場安全場所安全場所優缺點：優缺點：（1）結構簡單、價格便宜、）結構簡單、價格便宜、 防爆等級較高、可靠性較好。防爆等級較高、可靠性較好。（2）由于齊納二極管過載能力低，）由于齊納二極管過載能力低， 因此，要求有因此，要求有特殊的快速熔斷絲特殊的快速熔斷絲 （熔斷時間和可靠性要求很高），（熔斷時間和可靠性要求很高）， 這種熔斷絲的這種熔斷絲的制造有一定的難度制造有一定的難度， 選材和制造工藝選材和制造工藝 要求高。要求高。5.2 5.2 安全柵安全柵二、安全柵的種類二、安全柵的種類電阻式、電阻式、