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本质安全型（Exi）防爆技术主要特点

2023-05-04 责任编辑：浏览次数：109

一、设计依据标准：GB3836.1-2010；GB3836.4-2010

二、本质安全型电气设备：指其内部的所有电路都是本质安全电路的电气设备，即，该电路在标准规定的条件（包括正常工作和规定的故障条件）下产生的任何电火花或任何热效应应均不能点燃规定的爆炸性气体环境的电路。

三、原理：是一种以抑制点火源能量为防爆手段的“安全设计”技术。要求设备在正常工作和故障状态下可能产生的电火花和热效应分别小于爆炸性危险气体的最小点燃能量和自燃温度。例如H2，19uJ，560℃。

四、本质安全“i”(intrinsic safety)分为0区（ia）/1区（ib）防爆技术。

五、本安技术实际上是一种低功率设计技术。因此它能很好地适用于工业过程自动化仪表。

六、基本设计技术措施（电路与结构设计方面）：

—限制电压

—限制电流

—限制能量（含储能元件：电容和电感）

—合理选择元器件额定参数、载流导线截面等

—结构及电路的分隔措施

七、本安防爆的技术和商务特征：

—制造工艺简单、体积小、重量轻、造价低(开关回路1:4)；

—易于实现较高防爆级别的设计；

—可带电操作与维护；

—安全可靠性高；

—可有效避免人员触电伤亡事故发生；

—适用范围广（ia等级是唯一的0区技术）；

—简单设备只需满足通用要求，不需认证即可接入本安防爆。

八、电气设备类型：

1、本安设备-其内部所有电路都是本质安全电路的电气设备。

2、关联设备–装有本安电路和非本安电路，且结构使非本安电路不能对本安电路产生不利影响的电气设备。(关联设备一般安装在安全场所)

九、本安设备的类别：

1、Exia–指两个元件或其它类型的故障仍能保持防爆性能的设备。本安设备可安装在0区、1区、2区危险场所。本安关联设备可连接到0区、1区、2区危险场所。Exia本安设备是唯一可安装于0区的防爆电气设备。

2、Exib–指一个元件或其它类型的故障仍能保持防爆性能的设备。本安设备可安装在1区、2区危险场所。本安关联设备可连接到1区、2区危险场所。

十、最小点燃曲线的概念：

1、最小点燃电流：用标准火花试验装置，在电阻和电感电路中引起爆炸性试验混合物点燃的最小电流。

2、最低点燃电压：用标准火花试验装置，在电容电路中引起爆炸性试验混

合物点燃的最低电压。

3、最小点燃曲线：最小点燃曲线包括最小点燃电流曲线和最小点燃电压曲线。它是通过大量电火花试验确定的点燃爆炸性气体混合物的临界值曲线，是设计人员计本安电路的重要依据。国家标准GB 3836.4

附录给出了这些曲线。

十一、安全系数

—由于点燃曲线中给出的最小点燃电流（或电压）值是点燃临界值，不能直接使用。使用时，应考虑相应的安全系数。

—所谓安全系数是指最小点燃电流（或电压）与本安电路的设计电流（或电压）相比的倍数，即最小点燃电流（或电压）／本安电路电流（或电压）。

—通常情况下，通过电感电路降低电流，电容电路降低电压，电阻电路降低电流或电压的方法达到规定的安全系数。

十二、最小点燃曲线的应用：

例：找出一个与28V直流电源(蓄电池）相串联的限流电阻的最小值，使该电路适用于氢气危险场所。

—该电路属于IIC电阻性电路。

—考虑电源波动10%的因素，电源电压：E=28x(1+10%)=30.8V，取E=31V。

—查电阻性IIC曲线（GB3836.4附录曲线）可知，电源电压为31V 时最小点燃电流为140mA，取安全系数1.5，则允许的最大电流=最小点燃电流/安全系数=93.3（mA）。

—由此可得出与28 V直流电源串联的最小电阻值为31V／93.3 mA=332Ω。

—考虑电阻器允许误差精度5%，限流电阻的

阻值至少为349Ω。

—电阻功率：312/349*1.5=4.1W

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