引言：
隨著電氣設備防爆技術的不斷進步和發(fā)展，在全球范圍內(nèi)已廣泛接受的電氣設備防爆技術有：隔爆(Ex d)、增安(Ex e)、本質(zhì)安全(Ex i)、正壓(Ex p)、澆封(Ex m)和無火花(Ex n)型等。
在石油、化工等過程測量與自動化控制系統(tǒng)中，可能出現(xiàn)潛在的爆炸性環(huán)境，在實踐應用中設計人員必須對系統(tǒng)中的現(xiàn)場設備及其相關設備采取相應的防爆措施。隨著電氣設備防爆技術的不斷進步和發(fā)展，在全球范圍內(nèi)已廣泛接受的電氣設備防爆技術有：隔爆(Ex d)、增安(Ex e)、本質(zhì)安全(Ex i)、正壓(Ex p)、澆封(Ex m)和無火花(Ex n)型等。在眾多的防爆技術中，本質(zhì)安全(以下簡稱本安)防爆技術具有成本低、體積小、重量輕、允許在線測量和帶電維護等優(yōu)點，同時它也能用于0區(qū)危險場所。因此在低壓低功率電氣設備、儀器儀表等領域內(nèi)，它是首選的防爆技術。然而由于本安防爆實質(zhì)上是系統(tǒng)防爆，其防爆性能不僅與關聯(lián)設備有關，而且也與相應設備有關。為此，本文就電氣防爆技術領域中的本安防爆技術及其系統(tǒng)進行概要介紹。
1 本安防爆系統(tǒng)概況
本安防爆系統(tǒng)由本安型現(xiàn)場設備、關聯(lián)設備及二者之間的連接電纜組成。
1．1現(xiàn)場設備
現(xiàn)場設備主要分為簡單設備和非簡單設備。將既不會產(chǎn)生也不會存儲超過1．2V，0．1A，25mW和20μJ的電氣設備認定為簡單設備，主要包括簡單觸點、熱電偶、RTDs，LEDs和電阻性元件等；而非簡單設備則是指可能產(chǎn)生或存儲的能量超過上述數(shù)值的電氣設備，典型產(chǎn)品有變送器、電磁閥、轉(zhuǎn)換器、接近開關等。通常國際上認證這些設備時給出它們的整體參數(shù)：
Vmax——最大允許電壓；
Imax——最大允許電流；
Ci——內(nèi)部電容；
Li——內(nèi)部電感。
1．2關聯(lián)設備
關聯(lián)設備作為限能設備能有效地保護危險場所的現(xiàn)場設備，在正常工作條件下能使系統(tǒng)完好地工作，而在故障條件下能限制到達危險場所的電壓、電流。其主要參數(shù)包括：
Voc——最高開路電壓；
Isc——最大短路電流；
Ca——最大外部電容；
La——最大外部電感。
在實踐應用中關聯(lián)設備主要是指安全柵，它又分為齊納式安全柵和隔離式安全柵。它們的特點如表1所列。
1．3連接電纜
由于關聯(lián)設備與現(xiàn)場設備間的連接電纜存在分布電容和分布電感，因此其儲能勢必對本安系統(tǒng)的防爆性能造成影響。在實踐中通常將電纜按集中參數(shù)處理，其參數(shù)主要包括：
Cc——本安系統(tǒng)最大允許電容；
Lc——本安系統(tǒng)最大允許電感。
2 本安系統(tǒng)安全性評定和關聯(lián)設備(安全柵)的選取
2．1本安系統(tǒng)安全性評定
目前，典型本安系統(tǒng)采用“回路認證(LmPAp-Proval)”即“系統(tǒng)認證(System Approval)”。這也是我國現(xiàn)行的本安防爆系統(tǒng)認證技術——聯(lián)合取證。這種組合一經(jīng)認定，其本安設備或關聯(lián)設備就不能用未經(jīng)檢驗機構(gòu)認證過的其他型號規(guī)格的設備替代。而國際上采用“參量認證”的方式，即對關聯(lián)設備與現(xiàn)場設備分別給出一組安全參數(shù)，并可由用戶自由地將不同生產(chǎn)廠商的電氣設備進行組合，從安全性角度出發(fā)只須滿足如下關系：
Vmax≥Vo Imax≥Isc
(Cc+Ci)≥Ca (Lc+Li)≥La2．2關聯(lián)設備的選取原則
本安防爆系統(tǒng)安全性的保障主要取決于關聯(lián)設備(安全柵)。下面以齊納式安全柵為例，簡要說明其選用原則，并結(jié)合應用較廣泛的變送器系統(tǒng)進行實例分析。
1)齊納式安全柵的選用原則
a)根據(jù)現(xiàn)場防爆要求，確定所需安全柵的防爆等級；
b)檢查控制室儀表可能存在或產(chǎn)生的最高電壓，確定安全柵最高允許電壓；
