当前位置:首页 建筑知识 为了提高设备的本质安全度,在锅炉设计上,工程设计人员采用2个安全阀的设计方案。这种设计理念属于()。

为了提高设备的本质安全度,在锅炉设计上,工程设计人员采用2个安全阀的设计方案。这种设计理念属于()。

发布时间:2023-03-04 06:53:24

为了提高设备的本质安全度,在锅炉设计上,工程设计人员采用2个安全阀的设计方案。这种设计理念属于()。

A 、安全隔离

为了提高设备的本质安全度,在锅炉设计上,工程设计人员采用2个安全阀的设计方案。这种设计理念属于()。

B 、个体防护

C 、设置薄弱环节

D 、逐渐泄压

参考答案

【正确答案:C】

常用的减少事故损失的安全技术措施有隔离、设置薄弱环节、个体防护、避难与救援等。设置薄弱环节是利用事先设计好的薄弱环节,使事故能量按照人们的意图释放,防止能量作用于 被保护的人或物,如锅炉上的易熔塞、电埤中的熔断器等。

电力拖动自动控制系统论文

电力拖动自动控制系统 课程涉及到各种电动机控制系统的模型建立、系统分析和系统设计等的基础理论。下面是我为大家整理的电力拖动自动控制系统论文,供大家参考。

电力拖动自动控制系统论文篇一

《 浅析电力拖动自动控制系统 》

【摘 要】电力拖动控制系统是一种较为重要的控制系统,其在工业生产中发挥着很大的作用,随着社会的发展以及科技的推动,这一系统开始趋向于自动化的应用形式。电能在人们的生活中发挥着重要的作用,电器的种类越来越多,现代社会对电力的需求量也越来越大,所以,自动化的电力拖动控制系统,可以更好的满足人类社会对电力的需求。本文分析了电力拖动自动控制系统的设计原理,还介绍了电力拖动自动控制系统的安全防护,希望对相关电力人员有所帮助,使相关企业生产可以更加安全、稳定的进行。

【关键词】电力拖动系统自动控制原理安全防护

电力拖动系统在工业领域应用极其广泛,伴随着我国科技的发展,工业企业的生产效率越来越高,人类社会对电能的需求量也越来越大。很多工业企业引进了先进的机械设备,提高了企业的生产水平,同时也对电力拖动控制系统提出了更高的要求,所以,电力拖动控制系统的自动化也是企业未来发展的必然趋势。电力拖动自动控制系统是对传统系统的改进与优化,这种系统在运行的过程中,更加安全稳定,而且满足了企业对自动化机械设备生产运行的要求。为了使电力拖动自动控制系统发挥更大的效用,相关人员要研究出更加完善的安全防护 措施 ,这也可以为企业增产以及效益提升做出更大的贡献。

1.电力拖动自动控制系统的设计原理

电力拖动控制系统在工业企业生产中发挥着重要的作用,工作人员在系统运行的过程中,可以更好的掌握电动机的运行状况,还可以通过信息反馈,了解企业生产运行机制的运转情况,比较常见的反馈信息是电流信息。电力拖动控制系统中包含着很多的构件,其中电气设备是生产运行机制中比较重要的系统,其也是企业实现机械自动控制的关键因素。在利用计算机设备,可以在系统运行的过程中,可以直观的从 显示器 中,了解设备的运行状况,通过计算机等设备的信息反馈,可以有效的实现电力拖动的自动化控制。

实现电力拖动控制系统的自动化运行,需要借助先进的计算机技术,相关工作人员通过计算机信息的反馈,以及企业生产需求的变化,可以有效的制定出不同的控制方案,还可以实现机械运行的自动化生产。在这一过程中,计算机的编程起着至关重要的作用,计算机不但具有强大的计算等功能,还具有操作便捷等特点,所以,工作人员一定要多了解计算机相关知识,这样才能编制出独立的驱动程序,实现多种设备的自动控制。工作人员还要利用计算机操作技术,实现系统的对接测试,这些步骤有利于简化电力拖动自动化控制编程。电力拖动自动控制系统的各项参数可以认为调动,根据不同的要求,技术人员可以更改编程,所以这项工作具有一定的变动性。但是从系统的设计原理来看,电力拖动自动控制系统在调整的过程中,需要遵循一定的设计原则,其主要是利用计算机作为控制中心,而且是通过信号传输完成下达命令以及执行命令这一系列工作。

2.电力拖动系统自动控制的内容选择

2.1电力拖动自动控制系统对电动机的选择

电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩,要选择与其相匹配,能够拥有一定负载的电动机,这样,才能保证生产机械的正常运行。电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量,通常情况,企业只需要选择操作简单,稳定性强、价格低廉的交流异步电动机。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广,则可以采用调速性能优质的直流电动机。在选择电动机时也要考虑后期维护问题,任何系统在使用一段时间后,都可能因为外界因素的干扰而出现故障,为了降低线路损坏对企业生产效益的影响,设计人员一定保证维护工作的便捷性,便于及时抢修。

2.2电力拖动自动控制系统对电器控制线路的选择

电器控制线路的选择是电力拖动自动控制系统中一项重要的工作,其不但影响着整个控制系统的安装设计,也影响着电器选择的质量,在选择电器控制线路时,需要参考不同部件的特点以及生产的需求,在控制线路时,要利用总体框架,细化生产线路中局部电器的控制,还要考虑不同设备之间的关联,将局部电器控制融入整体线路控制中,构成完整的控制线路。

在设计的过程中,还要保证线路运行的稳定性以及安全性,这样才能有效的提高企业的生产效率,降低生产过程中安全事故发生的概率。电器控制线路的选择,需要保证元件选择的正确性,所以,设计人员一定要选择性能良好的设备,这样能延长设备使用年限,还能降低外界因素对电器的影响与干扰,使电器的运行线路更加稳定。相对而言,选择安全可靠的继电器,可以降低电器出现故障的概率,也可以降低设备维修的成本。另外,在选择具体的电器控制线路时,设计人员还要注意以下几点内容:

2.2.1触头设计

在选择电器控制线路时,首先要保证线路中的电器触头可以有效的对接在一起。比如,有的线路中,将常闭与常开的电器触头连接在一起,这两种电器处于不同的电源中,很容易因为触头的长期接触而出现短路等问题,而且如果该线路的绝缘防护措施做的不好,则很容易引发线路的安全故障。

2.2.2电器线圈联接

在设计电器的线圈联接时,要注意线路中的电器线圈是否联接正确,如果出现线圈设计失误问题,一定要及时处理,否则也会影响线路的正常运行。在检测电器线圈的联接时,要观察串联的线圈是否存在于交流控制线路中,要保证两个线圈的外加电压不能超过额定电压,另外,非并联的线圈也不能直接联接。

3.电力拖动自动控制系统的安全防护

3.1短路保护

短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害,电流过大,容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力,进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。

3.2过流保护

如果使用电动机不当,很容易使得电动机超负荷运作,这样会引起电动机局部过电流,一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍,因此容易损害电动机及系统元器件。

3.3热保护

任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象,如果电动机绕组或长时间超载运行,那么势必会造成自身温度高于允许值,进而导致电动机出现故障,为避免过热损害,可以采用多个电动机相替换的 方法 进行热保护。

4.结语

综上所述,本文对电力拖动自动控制系统的设计原理、设计时电动机以及电器线路的选择进行了介绍,这些内容可以有效的保证电力拖动控制系统的稳定运行。另外,笔者还对电力拖动自动控制系统的安全防护提出了几点建议,希望对相关设计人员有所帮助,从而提高该系统的安全性以及稳定性,使其在工业生产应用的过程中,发挥更大的效用。

【参考文献】

[1]王春凤,杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理,2011(07).

[2]陈伯时.电力拖动自动控制系统―运动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2003.

[3]黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息,2010(35).

电力拖动自动控制系统论文篇二

《 试论电力拖动自动控制系统 》

摘要:随着社会的高速发展,更多电器的出现导致电力的需求不断攀升,因而人们对电力拖动控制系统自动化程度提出了更高更新的要求。鉴于此,拟通过对电力拖动控制系统的设计原理、设计方案的确定、设计应遵循的规章以及安全防护等内容进行分析,为使用者与企业提供借鉴与参考。

关键词:电力拖动 自动控制 运行

中图分类号:TM76 文献标识码:A 文章 编号:

1、007-3973(2012)010-028-02

1 引言

随着科技日新月异的发展,机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度,在当前的工业生产领域中,电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于:一方面可以保障自身 系统安全 稳定运行另一方面可以满足企业机械生产要求。电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护,进而减少系统运行过程中故障发生概率。因此,研究电力拖动自动控制系统,提升其自动化程度,增强其安全性,完善其功能,对于企业而言是至关重要的。

2 电力拖动系统自动控制原理及其设计

2.1 电力拖动系统自动控制原理

操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈,例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中,电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息,同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。

在计算机系统中,操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作,然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序,方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试,方便编程。虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。但从系统的本质来讲,系统构成的基本原理还是殊途同归的,即以计算机为系统的集中控制中心,信号输入给计算机下达指令,信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。

2.2 电力拖动自动控制系统方案的确定

在电力拖动自动控制设计方面,是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的,那么生产设备各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时,即便出现某个控制环节设计的错误,也可以通过不断改进与测试达到要求,但如果宏观方案一开始就制定有问题,那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。

学术领域认为,所谓电力拖动自动控制方案,其主要是依据不同的生产工艺要求,例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合,作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。譬如说,在设计效率要求较高的加工机床时,拖动方式可以随机变化,如可以使用直流拖动,也可以使用集中拖动等。确定好拖动方案后,拖动电动机的数量以及各项参数也随之明了,控制方式的选择就是控制要求的选择。

2.3 电力拖动系统自动控制电动机的选择

在确定好电力拖动系统设计方案后,需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过 总结 ,归纳出电动机在选择方面应当遵循以下几点:

(1)电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩,要选择与其相匹配,能够拥有一定负载的电动机,这样,才能保证生产机械的正常运行。此外,在明确电动机功率时,还需对以下三大要素进行综合考虑:

1、)允许过载能力2)启动能力3)电动机发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量,通常,电动机容量容易受外界环境影响,所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。

(2)电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量,笔者认为,通常情况,企业只需要选择操作简单,稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广,则可以采用调速性能优质的直流电动机。

(3)电动机额定转速需要结合以下方面来选择,主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度,如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命,并较少使用,那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择如果企业使用电动机频繁,那么该电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。

(4)必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数,必须保证两者一致。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择。

总而言之,电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择,要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求,又能够保证其运行的可靠性与实惠。

2.4 电力拖动设计中电器控制线路的设计

拖动方案与电动机的选择之后,其次是电器控制线路的设计。电器控制线路是整个电器选择与安装图设计的主要依据,通常,电器控制线路的设计方法是,根据所有部件不同的需求,根据控制线路的总体框架来细化局部线路,最后根据生产机械的实际需求与相互关联,将局部线路统筹规划到线路总体框架中,形成一个完整的控制线路。

设计前期调研:控制线路设计之初,设计者需要对企业生产工艺与机械实际需求进行调研。对于一般企业而言,控制线路仅需要满足下属三种功能即可:即制动、起动与反向。生产机械工艺较大的企业通常还需要平滑调速、安全预警功能等。另外,操作者能否对控制线路做出及时反应,能否进行操作等问题也都需要设计人员在设计前调研明白。

设计过程的掌控:控制线路能否稳定安全运行取决于控制线路工作是否安全与稳定,因此在选择设计元件时,应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器,同时在规划具体线路时,笔者认为,设计人员还需要注意以下几点内容: (1)触头的设计,要保证所有电器触头必须全部正确对接。例如同一电器,如果将常闭与常开的辅助头放在一起,那么当将它们接在不同相的电源上时,很可能由于限位开关上的常开/闭触头产生电位差使得电路短路,如果线路没有良好的绝缘性,那么势必会造成电路短路事故。

(2)设计电器线圈联接时,要保证所有电器线圈正确联接。串联的两个电器线圈一般不能出现在交流控制电路中,即便串联的两个线圈的额定电压和等同于外加电压,也不允许非并联线圈连接。要实现接触器与接触器,接触器与线圈的同步,应当将所有线圈并联在电路中,使所有线圈承受相同的额定电压。

(3)设计后的控制机构,其后期维护与操作必须简单明了,在操作人员采用某种控制方式控制时,可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式,例如,在进行自动控制时,可以根据需求直接切换到手动控制,所有电控设备都需保证其后期运行的稳定性与维护的便利性,同时还需为其配置隔离电器,以便在仪器出现故障时进行抢修。

2.5 电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则

笔者通过总结,归纳出当前电力拖动自动控制系统在设计时应当遵循的原则:

(1)经济简单化原则。企业在选择电力拖动自动控制系统时,都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中,设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少,线路设计应当最优化。

(2)稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。

3 电力拖动自动控制系统的安全防护

任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施,电力拖动自动控制系统亦是如此,一般情况下,电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种:一种是计算机系统保护另一种是电器保护。电器保护是最基本,也是必要的保护,其通常有过流保护、短路保护、欠压保护以及热保护。而计算机系统保护则是不可或缺的保护,它属于高级保护,主要是对确保系统运行、维稳等进行保护。笔者在下文将从以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行分析:

(1)短路保护:短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害,电流过大,容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力,进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。

(2)过流保护:如果使用电动机不当,很容易使得电动机超负荷运作,这样会引起电动机局部过电流,一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍,因此容易损害电动机及系统元器件。

(3)欠压保护:系统运行过程中,如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求,容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作,当负载矩不变时,可以适当的增加电源来提压。另外,欠压还会造成电气释放问题,进而影响系统所有器件的正常工作,情况严重时还会出现系统故障。所以,笔者认为,当电压达到电动机电压临界值时,可以采取切断电源措施来进行保护。

(4)热保护:任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象,如果电动机绕组或长时间超载运行,那么势必会造成自身温度高于允许值,进而导致电动机出现故障,为避免过热损害,可以采用多个电动机相替换的方法进行热保护。

(5)安全链:安全链的保护主要涉及五个方面。1)欠压保护的控制2)过流保护的控制3)水压保护4)油压保护5)轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护,无论其中哪个环节出现问题,计算机都会直接将自动控制系统关闭。

(6)运行连锁和启动连锁的保护:当计算机接收到信号后,电力拖动自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成,该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。

4 结论

本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究,提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见,以期为设计者与使用者提供帮助。

参考文献:

[1] 王春凤,李旭春,杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理,2011(07).

[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京:机械工业出版社,2003.

[3] 黄华.浅析电力系统中的电器控制线路设计[J].科技信息,2010(35).

[4] 罗毅,李莺.浅析电力拖动系统稳定运行的充要条件[J].太原师范学院学报(自然科学版),2006(02).

有关电力拖动自动控制系统论文推荐:

1. 自动化专业自荐信范文

2. 浅谈电力优质服务论文

3. 自动化专业求职方向

4. 浅谈电力安全管理论文

5. 有关电气工程及其自动化硕士论文

6. 有关电力锅炉技术论文

DQE的工作职责是什么?

 DQE 设计质量工程师

设计质量工程师

设计质量控制

(1)工程设计阶段的划分

工程设计依据工作进程和深度不同,一般按扩大初步设计、施工图设计两个阶段进行;技术上复杂的工业交通项目可按初步设计、技术设计和施工图设计三个阶段进行。监理工程师应按设计准备和设计展开两大阶段进行质量控制。

(2)设计准备阶段监理工作内容、程序和方法

1)工作内容

a. 组建项目监理机构,明确监理任务、内容和职责,编制监理规划和设计准备阶段投资进度计划并进行控制。

b. 组织设计招标或设计方案竞赛。编制设计招标文件,经建设单位签认后发出。会同建设单位对投标单位进行资质审查。组织评标或设计竞赛方案评选。

c. 编制设计大纲,确定设计质量要求和标准。

d. 优选设计单位,协助建设单位签订设计合同。

[例题](04年考题)在设计准备阶段监理的工作内容中,不应包括( )。

A.编制设计大纲 B.协助建设单位编制设计招标文件

C.组织对设计的咨询 D.编制监理规划

答案:C

2)工作程序

3)主要工作方法

1) 收集和熟悉项目原始资料,充分领会建设单位意图。

2) 项目总目标论证方法。

3)以初步确定的总建筑规模和质量要求为基础,将论证后所得总投资和总进度切块分解,确定投资和进度规划。

4)起草设计合同,并协助建设单位尽量与设计单位达成限额设计条款。

(3).设计展开阶段监理工作内容、程序和方法

1)工作内容

a. 编制监理规划,确定目标控制计划。

b. 设计方案、图纸、概预算和主要设备、材料清单的审查,发现不符合要求的地方,分析原因,发出修改设计的指令。

c. 对设计工作协调控制。及时检查和控制设计的进度,做好各部门间的协调工作,使各专业设计之间相互配合和衔接,及时消除隐患。

d. 参与主要设备、材料的选型。

为了提高设备的本质安全度,在锅炉设计上,工程设计人员采用2个安全阀的设计方案。这种设计理念属于()。

e. 组织对设计的评审或咨询

f. 组织设计文件、图纸的报批、验收、分发、保管、使用和建档工作。

g. 组织设计交底与图纸会审;处理或参与处理设计变更和因设计引起工程质量问题和质量事故。

h. 编写监理总结。

[例题](04年考题)在设计展开阶段,监理工程师要及时检查各专业设计之间相互配合和衔接的情况,这是( )的要求。

A.所确定目标控制计划 B.对设计工作进行协调控制

C.对设计进行评审 D.确定最佳设计方案

答案:B

2)主要工作方法

a. 在建设单位与设计单位间发挥桥梁和纽带作用。

b. 跟踪设计,审核制度化。

c. 采用多种方案比较法。

d. 协调各相关单位关系。

5. 设计阶段质量控制原则、任务和方法

(1)设计质量控制的原则

1)建设工程设计应当与社会、经济发展水平相适应,做到经济效益、社会效益和环境效益相统一。

2)建设工程设计应当按工程建设的基本程序,坚持先勘察,后设计,再施工的原则。

3)建设工程设计应力求做到适用、安全、美观、经济。

4)建设工程设计应符合设计标准、规范的有关规定,计算要准确,文字说明要清楚,图纸要清晰、准确,,避免“错、漏、碰、缺”。

例题

建设工程设计应符合设计标准、规范的有关规定,计算要准确,文字说明要清楚,图纸要清晰、准确,避免( )。

A. 错

B. 漏

C. 重

D. 缺

答案:A.B.D

(2)设计阶段监理质量控制的主要任务

1)审查设计基础资料的正确性和完整性。

2)协助建设单位编制设计招标文件或方案竞赛文件,组织设计招标或方案竞赛。

3)审查设计方案的先进性和合理性,确定最佳设计方案。

4)督促设计单位完善质量体系,建立内部专业交底及会签制度。

5)进行设计质量跟踪检查,控制设计图纸的质量。

6)组织施工图会审。

7)评定、验收设计文件。

(3)设计阶段质量控制方法

设计质量控制的主要方法就是设计质量跟踪,也就是在设计过程中和阶段设计完成时,以设计招标文件、设计合同、监理合同、政府有关批文、各项技术规范和规定、气象、地区等自然条件及相关资料、文件为依据,对设计文件进行深入细致的审核。审核内容主要包括:图纸的规范性,建筑造型与立面设计,平面设计,空间设计,装修设计,结构设计,工艺流程设计,设备设计,水、电、自控设计,城规、环境、消防、卫生等部门的要求满足情况,专业设计的协调一致情况,施工可行性等方面。在审查过程中,特别要注意过分设计和不足设计两种极端情况。过分设计,导致经济性差;不足设计,存在隐患或功能降低。

工程设计工作的展开和深化,有其内在的规律和程序。因此,监理单位也应围绕着各设计阶段的工作重心,进行设计质量控制,其主要环节参见下表。

下表中所列编制设计纲要是确保设计质量的重要环节,因为设计纲要是确定工程项目质量目标、水平,反映业主建设意图,编制设计文件的主要依据,是决定工程项目成败的关键。为此,编制和审核设计纲要时,应对可行性报告和设计任务书进行充分的研究、分析,保证设计纲要的内容建立在物质资源和外部建设条件的可靠基础上。现以非工业交通项目建筑工程为例,列出“设计纲要”的主要内容,如以下所示。“设计纲要”系作为签定“设计合同”的重要组成文件,是进行工程设计和审核设计的主要依据。

本安的设备可以直接进入防爆腔体吗

(一)、本安防爆技术

本安防爆技术是目前被标准化适合于0区的技术。对于自动化仪表,常用的防爆形式依次是本安型、隔爆型和增安型。然而由于电子技术的飞速发展和低功耗电子器件的不断诞生,使本安防爆技术的推广和应用了更为广阔的空间。特别是由于本质安全型(也称“本安型”)防爆形式与其他防爆形式相比,不仅具有结构简单,适用范围广,而且还具有易操作和维护方便等特点,因此这种抑制点火源能量为防爆手段的本安防爆已为仪表制造商和用户接受。

1、本安防爆技术的基本原理

电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要点燃源。本安就是通过限制电火花和热效应两个可能的点燃源的能量来实现的。在正常工作和故障状态下当仪表可能产生的电火花或热效应的能量小于这个能量时,低度表不可能点燃爆炸性危险气体而产生爆炸。原理是从限制能量入手,可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内,以保证仪表在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不致于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸。

2、本安防爆技术的特点

本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术。通常对于氢气(ⅡC)环境,必须将电路功率限制在1.3W左右。由此可见,本安技术能很好的适用于工业自动化仪表。

与其他任何防爆型式相比,采用本安防爆技术可给工业自动化仪表带来以下技术和商务上的特点。

1)、不需要设计制造工艺复杂、体积庞大且又笨重的隔爆外壳,因此,本安仪表具有结构简单、体积小、重量轻和造价低的特点。据资料,建立一个本安型和隔爆型开关传输回路的费用之比约为1:4.

2)、可在带电工况下进行维护、标定和更换仪表的部分零件等。

3)、安全可靠性高。本安仪表不会因为紧固螺栓的丢失或外壳结合面锈蚀、划伤等人为原因而降低仪表的安全可靠性。

4)、由于本安防爆技术是一种“弱电”技术,因此,本安仪表的使用可以避免现场工程技术人员的触电伤亡事故的发生。

5)、适用范围广。本安技术是可适用于0区危险场所的防爆系统。

6)对于象热电偶等简单设备,不需特别认证即可接入本安防爆系统。

综上所述,对于自动化仪表而言,本安防爆技术是一种比较理想的防爆技术,它也必将被广泛应用于现场总线智能化仪表及其系统的设计。

3、本质安全设备及关联设备

两种:本安电气设备和关联设备。

1)、本安电气设备

在国家标准所规定的条件下(包括正常工作和规定故障条件),产生的任何电火花和热效应尚不能点燃规定的爆炸性气体环境的电气设备。它可用于危险场所。

它可分为一般本安电气设备和简单电气设备。

一般本安电气设备:具有储能元件,是需要防爆认证的本安电气设备,如变送器、接近开关等。

简单电气设备:根据制造商的技术条件,电气参数值均不超过1.2V,

<0.1A,<25mW,<20uJ的电气设备,它们无需防爆认证。可以自由地配置在本安回路中。如:电阻(包括可变电阻)、发光二极管、开关、热电偶、热电阻、应变仪。

2)、关联设备(安全栅)

一种安装在安全场所,本安电气设备与非本安电气设备之间相连的电气设备。

安全栅能将窜入到现场本安设备的能量限制在安全值内,从而确保现场设备、人员和生产的安全。本安系统回路的示意图如下:

4、本安电气设备的分类

1)、类别

基于国家标准GS3836.1《爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求》规定的电气设备分类原则,

本安仪表可分为两类:

I类:煤矿用本安仪表(mining industry)

Ⅱ类:工厂用本安仪表(surface industry)

Ⅱ类工厂用本安仪表,跟气体分组一样,可进一步分为A、B、C三级。

2)、级别

5、防爆标志

本安仪表的防爆标志跟其他防爆型式的防爆标志一样,它实质上是仪表所适用的爆炸性危险场所的代号。

通常一个爆炸性危险场所需用三个参量来定义。

1)、危险场所区域

反映可能出现危险气体的频率或持续时间,亦即产生爆炸的危险程度。

2)、危险性气体的种类,即气体组别考虑可能出现的危险气体的点燃能量。

3)、危险气体的引燃温度,即气体温度组别考虑可能出现的危险气体的点燃温度。

相应地,本安仪表的防爆标志也必须在“Ex”防爆标记后,依次表达出仪表可适用的区域、气体组别和温度组别三个参量

(二)、本安电气设备防爆标志

现场本安设备具有本安性能的主要参数:

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电压(交流峰值或直流)。

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电流(交流峰值或直流)。

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输入功率。

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。

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:

电缆允许分布电容(Ci) (Cc)=(Ck)*L 电缆允许分布电感(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是故障状态,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:

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电压。

输出电压(Uo)

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

输入电流(Io)

来自电气设备连接装置的本质安全电路的电流(交流峰值或直流)。

输入功率(Po)

能从电气设备获得的本质安全电路功率。

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电容。

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。

本安仪表及关联设备,按其使用场4所或相连场所的安全程度可分为ia和ib二个级别。

ia级是指在正常工作、一个计数故障和两个计数故障情况下均不能点燃爆炸性气体混合物。即ia级仪表在考虑二个计数故障情况下也不致于产生安全失效。

为了提高设备的本质安全度,在锅炉设计上,工程设计人员采用2个安全阀的设计方案。这种设计理念属于()。

ib级是指在正常工作和一个计数故障情况下不能点燃爆炸性气体混合物。显然,ia级仪表的安全程度要比ib级仪表高,ib 级仪表仅考虑仪表产生一个故障时不会产生安全失效,但若仪表出现第二次计数故障时,就可能会产生安全失效。

因此,ib级本安仪表的安全程度要比ia级仪表差,它跟隔爆和增安等防爆型式的仪表一样只适用于1区和2区危险场所。相应的,ib级本安关联设备可与1区和2区危险场所的本安仪表或设备相连接。而ia级本安仪表可以用于危险等级的0区危险场所ia级本安关联设备可与0区危险场所的本安仪表或设备相连接。ia级本安设备是所有防爆型式中安全程度的一种。

3)、设备温度等级

设备温度等级规定了设备表面的允许温度值。这主要基于技术和经济上的考虑。在绝大部分情况下,工作时是有较低温度等级的设备购买和安全费用较高。通过比较,选用本安设备将更加有效和经济。直接安装在危险场所的本安设备需要考虑设备温度等级,而关联设备不需要进行设备温度等级的部分。设备温度等级一定要小于使用在该危险场所环境中可燃物质的点燃温度,否则会引起燃烧爆炸。

温馨提示:
本文【为了提高设备的本质安全度,在锅炉设计上,工程设计人员采用2个安全阀的设计方案。这种设计理念属于()。】由作者 安全工程师考试题 转载提供。 该文观点仅代表作者本人, 自学教育网 信息发布平台,仅提供信息存储空间服务, 若存在侵权问题,请及时联系管理员或作者进行删除。
(c)2008-2025 自学教育网 All Rights Reserved 汕头市灵创科技有限公司
粤ICP备2024240640号-6