FISCO和FNICO現(xiàn)場總線防爆技術(shù)概述
1. 電源裝置
FNICO系統(tǒng)中電源裝置的概念包含關(guān)聯(lián)限能電路"[Ex nL]"在內(nèi),電源裝置從結(jié)構(gòu)和電路兩方面設(shè)計必須符合IEC60079-15的有關(guān)要求。當(dāng)電源裝置安裝在非危險區(qū)域內(nèi)時,只需將限能模塊設(shè)計在電源之內(nèi)即可;一旦要求電源裝置安裝在危險區(qū)域之內(nèi),則必須采用IEC60079-0所列的其他防爆措施予以保護(hù),最經(jīng)濟(jì)的方法是將包括能量限制模塊的電源電路放入"nA"型外殼之內(nèi), 此時的防爆標(biāo)志為Ex nA[nL]ⅡC/ⅡB。
據(jù)IEC 60079-27要求,對FNICO總線系統(tǒng)電源的最大輸出參數(shù)規(guī)定如下:最高輸出電壓Uo:14~17.5V;未被保護(hù)的最大內(nèi)部電容Ci:不大于5nF;未被保護(hù)的最大內(nèi)部電感Li:不大于10μH。
FNICO技術(shù)只考慮正常工作狀態(tài),只有電壓參數(shù)需要滿足,電源裝置的最大輸出電流Io可在Uo確定后借助IEC60079-11本安防爆標(biāo)準(zhǔn)中的點(diǎn)燃曲線并考慮1.0安全系數(shù)后確定,不同于FISCO電源裝置需要設(shè)置Io上限值。
但對于具備矩形輸出特性的電源,Io的確定必須依據(jù)表2規(guī)定要求。
2. 現(xiàn)場設(shè)備
總線端子對地的隔離要求和無源特性與FISCO系統(tǒng)要求一致。但現(xiàn)場設(shè)備的自身結(jié)構(gòu)和電路安全性能應(yīng)當(dāng)符合IEC 60079-15對"nL"電路的規(guī)定要求,同時防爆等級應(yīng)達(dá)到Ex nLⅡC,并通過相應(yīng)的防爆認(rèn)證。
IEC 60079-27對FNICO總線系統(tǒng)中現(xiàn)場設(shè)備的最大輸入?yún)?shù)規(guī)定為:最高輸入電壓Ui:不得低于17.5V;未保護(hù)的最大內(nèi)部電容Ci:≤5nF;未保護(hù)的最大內(nèi)部電感Li:≤20μH。
3. 終端器
終端器對地的隔離要求與FISCO系統(tǒng)要求一致。其自身結(jié)構(gòu)和電路安全性能應(yīng)當(dāng)符合IEC 60079-15對Ex"nL"電路的規(guī)定要求,適用于氣體組別為ⅡC的危險場所,并通過相應(yīng)的防爆認(rèn)證。
最高輸入電壓Ui:不低于17.5V;未被保護(hù)的最大內(nèi)部電感Li:≤10μH;內(nèi)部等效電容:應(yīng)由防爆檢驗機(jī)構(gòu)確認(rèn)電容容量不得對防爆性能產(chǎn)生影響。
4. 現(xiàn)場總線電纜
與FISCO對電纜的要求完全一致。
5. FNICO系統(tǒng)的特殊說明
FISCO支持本質(zhì)安全設(shè)備與關(guān)聯(lián)設(shè)備的互連。如果電源、現(xiàn)場設(shè)備、總線電纜和終端器均滿足上述要求并與使用場所氣體環(huán)境相符合,總線電纜長度之和符合ⅡC和ⅡB所規(guī)定的小于1km和5km要求,總線集成商便可自行完成現(xiàn)場總線本安防爆系統(tǒng)的校核,但前提條件是每臺設(shè)備均應(yīng)持有符合IEC60079-11和IEC60079-27要求的FISCO總線產(chǎn)品認(rèn)證文件。
而應(yīng)用在FNICO系統(tǒng)中的電源、現(xiàn)場設(shè)備和終端器將不會受到類似的限制,只要符合下列條件之一便可應(yīng)用于FNICO系統(tǒng),拓展了產(chǎn)品的選擇空間。
(1)符合"FISCO"要求的電源、現(xiàn)場設(shè)備、終端器和其他附屬設(shè)備可以用于"FNICO"系統(tǒng)。
(2)未作為"FISCO"設(shè)備認(rèn)可,但符合IEC60079-11本質(zhì)安全要求的現(xiàn)場設(shè)備、終端器和其他附屬設(shè)備只要符合Ui不小于17.5V,Li≤20μH和Ci≤5nF要求,可配用經(jīng)防爆認(rèn)可的"FNICO"電源裝置供電從而應(yīng)用于"FNICO"系統(tǒng)。
(3)未作為"FNICO"設(shè)備認(rèn)可,但符合IEC60027-15規(guī)定的"Ex nL"要求的現(xiàn)場設(shè)備、終端器和其他附屬設(shè)備只要Ui不小于17.5V,Li≤20μH和Ci≤5nF要求,可配用經(jīng)防爆認(rèn)可的"FNICO"電源裝置供電從而應(yīng)用于"FNICO"系統(tǒng)
事實(shí)上,無論"FISCO"還是"FNICO"技術(shù),防爆系統(tǒng)的配置方法都是基于參量認(rèn)可的原理,僅僅是當(dāng)電纜參數(shù)和長度符合要求時剔除了電纜分布參數(shù)的影響。在實(shí)際使用中,只要按照上述要求進(jìn)行設(shè)備配置,很容易得到安全、高效、合理的現(xiàn)場總線防爆解決方案。
由于本文是對IEC60079-27參數(shù)的解讀,因此引用的標(biāo)準(zhǔn)均為IEC標(biāo)準(zhǔn)代號,相對于我國的防爆標(biāo)準(zhǔn),IEC60079-0/-11/-15分別對應(yīng)GB3836.1/.4/.8。
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