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“nL”限制能量型防爆电器设备和“nA nL”自保护限制能量型防爆电气设备
发布时间: 2018-6-15
  在“nL”限制能量型防爆电器设备(简称“nL”型限能设备)和“nA nL”自保护限制能量型防爆电气设备(简称“nA nL”型自保护限能设备)中,人们使用限制电路能量的保护原理,把电路所携带的能量限制到可以接受的程度,从而使得即使出现火花放电和过高温度也不能够点燃爆炸性气体-空气混合物。
  这种“nL”型防爆型式的防爆电气设备,实质上就是一种设备保护级别为“ie”级的本质安全型防爆防爆电气设备。
  此外,在“nL”型限能设备中还有一种关联限能设备。所谓关联限能设备,就是在同一个设备中同时具有限能电路和非限能电路,而且在结构上保证非限能电路不对限能电路产生不利影响的设备。事实上,这种设备就是一种所谓的“安全栅”(Gc级)。关联限能设备又分为以下两种:
  “Ex[nL]”型关联限能设备:这种关联设备使用其他防爆型式或保护方法对关联限能电路进行进一步的保护,可以使用在相应的爆炸性危险场所中。例如,将关联限能设备放置在隔爆外壳中,就允许使用在爆炸性气体环境中。
  “[ExnL],,型关联限能设备:这种关联设备没有对关联限能电路采取任何其他进一步的保护措施,不能使用在爆炸性气体环境中。例如,这种关联限能设备,像本质安全型防爆型式中的安全栅一样,只能放置在非爆炸性危险场所中,但是它的输出端是安全的,可以连接在爆炸性危险场所中相应的设备上。
  一般情况下,这种防爆型式的限能设备,按照设计和试验确定,可以分为三个防爆级别:ⅡA级、ⅡB级和ⅡC级。
  1.专用结构和特殊要求
  (1)间距
  在“nL”型限能设备和“nA nL”型自保护限能设备中,限能电路和非限能电路之间、各种不同的限能电路之间都应该有一定的间距,另外,限能电路的带电部件与接地的金属部件、绝缘的金属部件之间也要有适当的间距。这种间距不应该小于表9.4中所示数值。
  (2)防爆电气元器件
  在限能电路中使用的防爆电元器件应该符合下列相应规定:
  ①除变压器、熔断器、热脱扣器、继电器和开关外,限能电路中所使用的任何元器件,在正常运行工况下,都不应该在超过它的额定功率的2、3和大于它的额定电压、额定电流的条件下工作。在确定元器件的额定值时,设计人员应该充分考虑到限能设备的额定值、安装状态以及运行的环境温度等外部条件所造成的影响。
  ②熔断器可以在限能电路中作为限能元件,用以保护其他的元器件。因此,熔断器应该能够连续地通过1.7In(L--熔断体的额定电流)的电流;它的电流.时间特性不应该超过被保护器件的瞬态额定值。
  熔断器的防爆电气间隙、爬电距离和间距不必符合表9.4的规定值,但是它的额定电压必须是关联限能设备的最高输出电压(玑),或者限能设备的最大输入电压(配)。
  在关联设备内安装的熔断器应该能够分断1500A的电流,除非它设置辅助限流装置。
  ③在限能设备内安装的并联安全元件,例如,二极管或限压装置,除非在设备正常运行时它们自身发生故障外,都应该牢固地安装在相应位置上,不允许在工作期间发生松动甚至断开。
  ④在设计和选择限能设备的电路元器件时,设计人员可以使用第6章图6.21和图6.22中所示的曲线,只是在选取数值时不用施加安全系数。这两组曲线仅仅适用予线性电路,至于非线性电路则应该通过试验来确定它的防爆安全性能。
  (3)防止极性反接
  在限能设备的电路中,设计人员应该设置一个防止电源极性反接的结构环节。电源极性接反就会造成可以预计的故障。在限能设备电路的电源人口处接入一个二极管桥式电路就可以防止电源极性反接。
  (4)蓄电池
  对于限能设备中使用的蓄电池,试验人员应该按照它的最大开路电压试验电路的火花点燃宅性的标称电压测试设备的表面温度。
  (5)关联限能设备
  对于关联限能设备,它应该具有可靠的措施,限制限能设备内的储能元件、关联限能设备限能电路的输出端和限能设备内正常的火花触点的电压和电流。例如,采用齐纳二极管(允许使用1只)和串联电阻器就可以限制电压和电流。
  在评价和试验这种设备时,试验人员应该充分考虑到所用元器件的容差;当电源取自变压器时,应该考虑电源电压为10%的容差。
  (6)自保护限能设备
  对于自保护限能设备,它是一种包含限能环节(电路)和关联限能环节(电路)的组合型设备;关联限能环节必须用其他的保护形式,例如,nA型或nC型保护起来。
  在评价和试验这种设备时,试验人员应该同时考虑这两部分。
  (7)插接装置
  当限能防爆电气设备或关联限能设备与外部电路的连接采用多个插接装置进行时,那么,这些插接装置的插头和插座应该在结构上采取措施保证不能够互换错插,并且还要明显地标志出极性。
  2.试验
  “nL”型限能防爆电器设备和“nA nL”型自保护限能设备的火花点燃评价与试验,应该参照国家标准GB 3836.4(爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备)规定的方法进行。但是,在试验时,试验人员可以不考虑设备的故障条件和安全系数,只是对设备和电路的正常运行工况进行评价和试验。
  另外需要指出的是,当限能设备和关联限能设备相互连接在一起,并满足以下任何一个条件时,它们可以不作为一个系统进行评价和试验:
  ①当最大电压或最大电流不受限能设备制约时,即
  Ui大于等于Uo;,Ii大于Io;Co大于等于ci+Co;Lo大于等于Li+L。
  式中Ui——最高输入电压(V);
  Uo——最高输出电压(V);
  Ii——最大输入电流(A);
  Io——最大输出电流(A);
  Co——最大外部电容(F);
  Ci——最大内部电容(F);
  Cc——外接电缆的电缆电容;
  Lo——最大外部电感(H);
  Li——最大内部电感(H);
  Lc——外接电缆的电缆电感。
  ②当最大电流受限能设备制约(限能设备的Ii不必大于关联限能设备的,Io)时,即
Ui大于等于Uo;Co大于等于Ci 4-Cc;Lo大于等于Li+Lc
  ③当最大电压受限能设备制约(限能设备的Ui不必大于关联限能设备的Uo)时,即
Ii大于等于Io;Co大于等于Ci+Cc;Lo大于等于Li+Lc
  ④当最大电流和最大电压受限能设备制约(限能设备的,i和Ui都不必大于关联限能设备的Io和Uo)时,即
  Co大于等于Ci+Cc;Lo大于等于Li+Lc
 
 
 
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