正确设计选择本安系统的电缆 在本质安全(简称本安)防爆系统的设计中,正确地设计电缆(线)的长度和选择电缆(线)的种类是不容忽视的问题。不加分析的随意选用普通电缆会影响系统的防爆性能,但一味地采用造价昂贵的本安用特殊电缆会引起投资的增加。 正确设计电缆(线)的长度 本安系统中,现场仪表和导线同为安全栅的负载,当安全栅与现场仪表选定后,也就决定了导线的长度。 由于导线中存在着分布电容C0 和分布电感L0,使导线成为储能元件。它们在信号传输过程中会储存能量,一旦线路出现开路或短路,这些潜能就会以电火花或热效应形式释放出来,影响系统的防爆性能,因此导线中储能元件的大小应满足。
C0≤ CB-Ca
(1) L0≤LB-La
(2) 式中CB 、LB是安全栅的负载参数,由安全栅制造厂给出,Ca、La 为现场仪表的电容和电感,则导线的允许长度为Sc=C0/Kc;Sl=L0/Kl。 SC和S1分别是根据电容和电感计算出来的允许导线长度,取其值小者作为设计依据。Kc和Kl分别为导线的分布电容和分布电感。 一般情况下Sc<<Sl, 即电缆长度主要受分布电容的影响,我们可以采用介电系数小的绝缘材料以减小分布电容。 当现场仪表为本安仪表时,其对外表现出的电感和电容近似为零,可以直接采用安全栅的负载电容CB 和负载电感LB来估算电缆的长度,在设计电缆(线)时,应使实际敷设的电缆长度小于计算出来的允许电缆长度。 其次,电缆(线)的分布参数过大时,不仅影响系统的本安防爆性能,严重者可能会影响电路的正常工作。我们在施工现场调校电磁阀回路时,曾碰到过这种情况:该电路设计为故障安全型电路,即电磁阀正常时通电,自保动作时断电,但由于电缆分布电容较大,所储存能量已足以使电磁阀励磁,以致断电时电磁阀不能如期动作,影响系统工作。因此限制电缆长度即限制电缆中的分布参数是极其重要的。
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