本安防爆认证技术作为一种以抑制点火源能量为防爆手段的安全技术，以其结构简单、体积小、质量轻，可带电维护、标定和更换零件等优点，目前在各个行业的工程项目中已得到了广泛应用。

一、本安防爆的回路设计基本要求

    通过控制电路的电参数(如减小电感和电容等储能元件参数)，或降低电路电流和电压，使电路达到本安防爆要求；电路中元器件要有足够的功率，连接导线应具有足够截面，以使电路在各种故障条件下可能产生的高电压和大电流不会破坏元件性能，通过元件的可靠性来保证电路的可靠性。这就要求对本安回路中相应的电气元件参数进行计算，即本安回路计算，以达到相关安全规范的要求，使安全生产更有保证。正常工作时，安全系数为 2.0；一个故障时，安全系数为 1.5；二个故障时，安全系数为 1.0 。

    本安防爆认证技术的基本原理是以限制能量的原则达到防爆的目的，本安技术在回路正常或异常情况下，可靠地将电路中的能量限制在一个允许的范围内，以保证电气设备发生短路、元器件损坏等情况下，不至于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸。

    本质安全防爆系统简称本安回路系统，由三部分组成：现场本安设备、本安电缆及关联设备，如图1所示。系统回路以安全栅为界分为本质安全电路和非本质安全电路。从安全栅通过本安电缆连接到现场仪表所构成的电路为本安电路；从安全栅到DCS以及到供电电源的电路为非本安回路。

本质安全型分3个等级区分

1、“ia”等级电气设备是正常工作和施加一个故障和任意组合的两个故障条件下，均不能引起点燃的本质安全型电气设备；“ia”型仪表适用于0区、1区和2区。

2、“ib”等级电气设备是正常工作和施加一个故障条件下，不能引起点燃的本质安全型电气设备。“ib”型仪表适用于1区和2区。

3、“ic”等级电气设备不考虑故障条件，适用于2区。

二、本安系统的基本构成

    本安系统是通过限制电气能量而实现电气防爆的电路系统，且不限制使用场所(其中ia等级在0区、I区、II区危险场所均适用)和爆炸性气体混合物的种类(限包括所有可燃性气体);具有高度的安全性、可维护性和经济性。构成一个本安系统的示意图。

1、现场本安设备

从现场设备的储能元件角度考虑，使处于爆炸性气体危环境中的现场设备按照本安防爆要求设计，对其中包含的电感和电容等储能元件回路采限相措施，并使其尽可能减少的同时，考虑回路元件的功耗及温升问题，以保证该设备不论是正常工作还是故障状态，均不会产生由火花和热源引起的点燃。即现场设备必须是本安设备。

现场本安设备具有本安性能的主要参数：

1）最高输入电压(Ui)：施加到本质安全电路连接装置上，而不会使本质安全性能失效的最高电压(交流峰值或直流)。

2）最大输入电流(Ii)：施加到本质安全电路连接装置上，而不会使本质安全性能失效的最高电流(交流峰值或直流)。

3）最大输入功率(Pi)：当电气设备与外电源连接不使本质安全性能失效时，可能在电气设备内部消耗的本质安全电路的最大输入功率。

4）最大内部等效电容(Ci)：通过电气设备连接装置出现的电气设备总等效内电容。

5）最大内部等效电感(Li)：通过电气设备连接装置出现的电气设备总等效内电感。

2、连接电缆

从系统布线工程角度考虑，由于连接电缆存在分布电容和分布电感，使连接电缆成为储能元件。它们在信号传输过程不可避免地存储能量，一旦当线路出现开路或短路时，这些储能就会以电火花或热效应的形式释放出来，影响系统的本安性能。因此既要保证连接传输电缆不会受到外界电磁场干扰影响及与其他回路混触，又要限制布线长度和感应电动势所带来的附加非 本安能量，依此来确定电缆的允许分布电容和允许分布电感，世界各防爆检验机构主要采取以集中参数的方式考虑电缆分布参 数的方法。

连接电缆本安性能的基本参数如下：

1）电缆最大允许分布电容(Ci)(Cc)=(Ck)*L

2）电缆最大允许分布电感(Lc)(Lc)=(Lk)*L

式中Ck--电缆单位长度分布电容; Lk--电缆单位长度分布电感; L--实际配线长度

3、关联设备-安全栅

从控制室设备配置角度考虑，该部分电气回路必须具备无论系统处于正常工作状态还中故障状态，均能够将从安全场所的非本安回路传到危险场所的本安设备的能量抑制在点火极限(小点燃能量)以下的保护功能。

安全栅本安性能的基本参数：

1）高电压(交流有效值或直流Um)：施加到关联设备非本质安全连接装置上，而不会使本质安全性能失效的高电压。

2）最高输出电压(Uo)：在开路条件下，在设备连接装置施加电达到高电压(包括Um和Ui)时，可能出现的本质安全电路的高输出电压(交流峰值或直流)。

3）最大输入电流(Io)：来自电气设备连接装置的本质安全电路的大电流(交流峰值或直流)。

4）最大输入功率(Po)：能从电气设备获得的本质安全电路大功率。

最大外部电容(Co)：可以连接到电气设备连接装置上，而不会使本质安全性能失效的本质安全电路的大电容。

5）最大外部电感(Lo)：可能连接到电气设备连接装置上，而不会使本质安全性能失效的本质安全电路的大电感。

4、本安系统组合条件

为保证设备的安全正常使用，本安系统各配置间必须满足以下条件。

a)、现场本安设备的防爆标志级别不能高于安全栅的防爆标志级别。

b)、关联设备、现场本安设备与连接电缆参数之间要符合以下不等式。

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