本质安全是设计和安装用于危险区域的设备防止由于电气放电或设备表面温度点燃爆炸性气体的规则。本安型仪表或电气设备是本质安全型仪表或电气设备的简称,它指在正常运行或在标准试验条件下电路、系统所产生的火花和产生的热效应都不能引起爆炸性物质产生爆炸的仪表或电气设备。由于它从电气本身实现防爆,因此,适用于各种爆炸危险场所,并能够在运行状态下进行维修和调整。 基金会现场总线本安防爆原理是限制经现场总线送到现场仪表的电能量,使其在如下范围内。 所提供的电能量不足以产生可能引爆的火花; 所提供的电能量不足以产生可能引爆的仪表表面温度; 因此,本安防爆的基本设计思想是电器设备可以暴露在易燃易爆的危险场所,但通过限制从安全区到危险区的电压、电流和功率,使产生的能量不会引起爆炸。 由于基金会现场总线上挂接多台现场仪表,它们可以是不同类型的仪表,也可以来不不同的制造商,因此,对现场总线的本安认证不能采用传统的回路认证或所谓联合取证的本安认证。 通常,对现场总线的本安防爆认证采用参数认证,即对总线隔离栅、总线本安中继器等本安限能设备和现场总线仪表分别认证本安防爆参数。用户根据规定的规则进行参数的比对,确定是否能够安全匹配。 总线隔离栅和总线本安中继器认证的本安认证参数如下: ·最大极限输出电压Uo。 ·最大极限输出电流Io。 ·最大极限输出功率Po。 ·允许总线上存在的最大电容量Co。 ·允许总线上存在的最大电感量Lo。 现场仪表认证的本安认证参数如下: ·允许接受的最大输入电压Ui。 ·允许接受的最大输入电流Ii. ·允许接受的最大输入功率Pi。 ·自身的电容量Ci。 ·自身的电感量Li。 现场总线电缆的相关参数如下: ·电缆的电容量总和Ccable,包括主干线和分支线的电容量。 ·电缆的电感量总和Lcable,包括主干线和分支线的电感量。 ·电缆的分布电阻Rc。 ·电缆的分布电感Lc。 ·电缆的分布电容Cc。 分布电容计算:当信号线对浮空时,分布电容等于信号线对之间的分布电容加上信号线与屏蔽线间分布电容的一半,即C'=C'(导体/导体)+0.5C'(导体/屏蔽)。当信号线对有一根接屏蔽,则分布电容等于信号线对之间的分布电容加上信号线与屏蔽线间分布电容,即C'=C'(导体/导体)+C'(导体/屏蔽) |