防爆稱(chēng)重儀表在標準規定條件 （ 包括正常工作和規定的故障條件 ） 下產(chǎn)生的任何電火花或任何熱效應均不能點(diǎn)燃規定的爆炸性氣體環(huán)境的電路。

防爆稱(chēng)重儀表的特性：
防爆稱(chēng)重儀表是yi種以抑制點(diǎn)火源能量為防爆手段的“安全設計”技術(shù)。要求設備在正常工作和故障狀態(tài)下可能產(chǎn)生的電火花和熱效應分別小于爆炸性危險氣體的zui小點(diǎn)燃能量和自燃溫度。防爆稱(chēng)重儀表實(shí)際上是yi種低功率設計技術(shù)，因此它能很好地適用于工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程稱(chēng)重儀表。

本安設備的等級：
防爆[稱(chēng)重儀表]2及設備和關(guān)聯(lián)設備的本質(zhì)安全部分應分為“ia”或“ib”等級。
“ia”等級：當施加 Um（ 施加到關(guān)聯(lián)設備非本安連接裝置上，而不會(huì )使本安性能失效的zui高電壓 ） 或 Ui （ 施加到防爆稱(chēng)重儀表電路連接裝置上，而不會(huì )使本安性能失效的zui高電壓 ） 之后,在下列每yi種情況下,“ia”等級電氣設備中的本質(zhì)安全電路不能引起點(diǎn)燃：
a)正常工作和施加產(chǎn)生zui不利條件的非計數故障
b)正常工作和施加yi個(gè)計數故障加上產(chǎn)生zui不利條件的非計數故障
c)正常工作和施加二個(gè)計數故障加上產(chǎn)生zui不利條件的非計數故障
“ib”等級：當施加 Um或 Ui 之后，在下列每yi種情況下，“ib”等級電氣設備中的本質(zhì)安全電路不能引起點(diǎn)燃：
a)正常工作和施加產(chǎn)生zui不利條件的非計數故障
b)正常工作和施加yi個(gè)計數故障加上產(chǎn)生zui不利條件的非計數故障

防爆稱(chēng)重儀表的特性：

防爆稱(chēng)重儀表是yi種以抑制點(diǎn)火源能量為防爆手段的“安全設計”技術(shù)。要求設備在正常工作和故障狀態(tài)下可能產(chǎn)生的電火花和熱效應分別小于爆炸性危險氣體的zui小點(diǎn)燃能量和自燃溫度。防爆稱(chēng)重儀表實(shí)際上是yi種低功率設計技術(shù)，因此它能很好地適用于工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程稱(chēng)重儀表。

本安技術(shù)設計：

1、限制電壓

防爆稱(chēng)重儀表均采用兩只并聯(lián)的齊納二ji管來(lái)實(shí)現 （ 雙重化 ）。

電路的限壓值為齊納二ji管的齊納擊穿值 xzui大誤差，例如用兩只 1N5339B 構成的限壓電路的限壓值應考慮為 5.6V×1.05=5.88V。

兩只齊納二ji管在電路中應分別可測 （ 印制板上加橋接測試點(diǎn) ），測試完畢后將齊納二ji管接入電路 （ 焊上測試點(diǎn) ），測試紀錄應保存十年備查。

齊納二ji管處的走線(xiàn)為保證可靠連接zui好采用左下圖的方式，如果走線(xiàn)寬度達 2mm 也可以采用圖 1 的方式。①②③④各部分之間的間距應保證＞=2mm（ 根據電壓值確定 ）。特別要注意的是齊納二ji管的下面不能走線(xiàn)以防與走線(xiàn)短路。

齊納二ji管同樣應在 2/3 額定值以下工作，并具有合適的散熱面積。

2、限制電流

有三種限流電路可供選擇：

a ） 電阻限流 （ 參考圖 2 中 R1 ）

電路限流值為 Umax/Rmin，電壓取zui大值，電阻必須考慮制造公差，取zui小值。

對限流電阻的要求應符合 EN50020/8.4 節。

電阻類(lèi)型為薄膜型或繞線(xiàn)型 （ 在斷線(xiàn)時(shí)應能防止繞線(xiàn)松脫 ） 或者是符合標準規定的澆封或涂覆下的印制電阻器。

限流電阻應工作在額定值 2/3 之下，即能承受1.5 倍額定電壓，承受 1.5 倍額定功率。

電阻限流的方式電路實(shí)現比較簡(jiǎn)單，概念清楚，不會(huì )有歧義。缺點(diǎn)是大電流時(shí)電路的壓降較大，對使用電池供電的設備而言比較難以接受。


b） 保險絲限流

當采用保險絲來(lái)限流時(shí)，限流值應考慮為保險絲額定值的 1.7 倍，即 1.7xIn.。同時(shí)對保險絲有以下要求：

◆ 額定電壓應大于 Um或 Ui

◆ 保險絲的分斷能力應大于電路中預期的zui大電流( 對供電電網(wǎng)不大于 250Vac 的系統來(lái)說(shuō)，預期電流應認為不大于 1500A ）

◆ 使用在危險區域的保險絲必須是密封的

◆ 保險絲的電阻應加以考慮，尤其是在低壓電路中。yi般而言保險絲是正溫度系數元件，隨著(zhù)溫度的升高電阻值會(huì )增大，壓降也會(huì )變大

◆防爆稱(chēng)重儀表采用限流電路將預期電流限制到保險絲額定分斷能力之下，該限流電路中的限流元器件應是可靠元器件，且器件的額定值應不小于：

－ 電流額定值≥1.5x1.7xIn

－ 電壓額定值≥Um或 Ui

－ 功率額定值≥1.5x(1.7xIn) 2 x 該限流器件的電阻值

◆ 用于限流電路的保險絲，只允許打開(kāi)外殼進(jìn)行更換；保險絲的型號，額定電流值等對本安性能起重要作用的特性指標應顯著(zhù)地標志在保險絲的附近

保險絲限流電路的實(shí)現同樣比較簡(jiǎn)單，電路的壓降也比較小，但是對保險絲本身的要求較高，用于危險區域的限流保險絲的價(jià)格也比較高。另外燒保險絲的問(wèn)題也是比較困擾的yi個(gè)問(wèn)題。

c ） 串聯(lián)半導體電路限流

注意只有在 ib 等級的防爆稱(chēng)重儀表中才允許使用這種形式的限流電路，ia 等級中不允許。并且必須是三重化的電路。

防爆稱(chēng)重儀表是此種限流電路的yi個(gè)例子，當 R1 （ R2或 R3 ） 過(guò)的電流增大，使得電阻上的壓降大于 0.7V 時(shí)，三ji管 Q1 （Q2 或 Q3 ） 將調整 Q4（ Q5 或 Q6 ） 的 G ji電壓從而調整 Q4 （ Q5 或 Q6 ）上的壓降，使電阻 R1 （ R2 或 R3 ） 上的壓降歸于0.7V，從而限制電流為 0.7V/(18ohmx0.99)。

這種形式的限流電路相比與前面兩種限流電路，電路比較復雜，設計及布板時(shí)需要考慮的因素也比較多，比如三部分之間的距離要求，每yi部分內部各元件之間的距離要求，取樣電阻的功率、距離要求、場(chǎng)效應管的額定值、散熱面積等等。

3、限制能量 （ 含儲能元件：電容和電感 ）

電容及電感均為儲能元器件，必須根據電壓和電流做相應限制。

a） 電容控制

防爆稱(chēng)重儀表內部的所有電容值之和應小于EN50020 表 A.2 所規定的值。

限壓電路之前的電容值之和應按輸入電壓的zui大值考慮，限壓電路之后的電容值之和應按限壓值考慮。

查表 A.2 時(shí)應考慮到安全系數 （ X1 或 X1.5 ）


b） 電感控制

yi般來(lái)說(shuō)，防爆稱(chēng)重儀表內電感很少，僅 A/D 輸入端采用濾波器或信號輸入 / 輸出部分用濾波器含有電感，電感值幾乎可以忽略。

當采用 DC/DC 電源時(shí)會(huì )選用電感，此時(shí)對電感值的控制ji為重要，控制的依據為 EN50020 附錄 A中的圖 A.4 和 A.6。 （ 應考慮安全系數 ）

4、合理選擇元器件額定參數、載流導線(xiàn)截面等

a） 元器件額定參數的選擇

合理選擇元器件的額定參數，為保證可靠工作應使用降額使用的原則。尤其對那些與本質(zhì)安全性能有關(guān)的元件，在正常工作和標準規定的故障條件下不得在超過(guò)元件安裝條件和溫度范圍規定的zui大電壓，電流和額定功率的三分之二的情況下工作。

b） 載流導線(xiàn)截面要求

防爆稱(chēng)重儀表內的載流導線(xiàn)可區分為設備內jue緣導線(xiàn)和印制電路導線(xiàn)，為保證在正常工作和標準規定的故障條件下由于導線(xiàn)過(guò)的電流而引起的導線(xiàn)溫度不超過(guò)設備規定的溫度組別所規定的溫度，這些導線(xiàn)必須符合 GB3836.4 表 1“銅導線(xiàn)的溫度組別”和表 2“印制板導線(xiàn)溫度組別”的要求。

5、結構及電路的分隔措施

為保證防爆稱(chēng)重儀表電路的本安特性，在稱(chēng)重儀表設計時(shí)應充分考慮到本質(zhì)安全電路與其他不同電路之間的分隔措施。

防爆稱(chēng)重儀表內導電部件間的間距為：

a) 防爆稱(chēng)重儀表電路與非本質(zhì)安全電路之間

b) 不同本質(zhì)安全電路之間

c) 電路與接地或jue緣的金屬件之間

防爆稱(chēng)重儀表具體的間距要求應符合 GB3836.4 表 4 的要求。

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