FISCO和FNICO現場總線防爆技術概述
1. 電源裝置
FNICO系統中電源裝置的概念包含關聯限能電路"[Ex nL]"在內,電源裝置從結構和電路兩方面設計必須符合IEC60079-15的有關要求。當電源裝置安裝在非危險區(qū)域內時,只需將限能模塊設計在電源之內即可;一旦要求電源裝置安裝在危險區(qū)域之內,則必須采用IEC60079-0所列的其他防爆措施予以保護,最經濟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, 此時的防爆標志為Ex nA[nL]ⅡC/ⅡB。
據IEC 60079-27要求,對FNICO總線系統電源的最大輸出參數規(guī)定如下:最高輸出電壓Uo:14~17.5V;未被保護的最大內部電容Ci:不大于5nF;未被保護的最大內部電感Li:不大于10μH。
FNICO技術只考慮正常工作狀態(tài),只有電壓參數需要滿足,電源裝置的最大輸出電流Io可在Uo確定后借助IEC60079-11本安防爆標準中的點燃曲線并考慮1.0安全系數后確定,不同于FISCO電源裝置需要設置Io上限值。
但對于具備矩形輸出特性的電源,Io的確定必須依據表2規(guī)定要求。
2. 現場設備
總線端子對地的隔離要求和無源特性與FISCO系統要求一致。但現場設備的自身結構和電路安全性能應當符合IEC 60079-15對"nL"電路的規(guī)定要求,同時防爆等級應達到Ex nLⅡC,并通過相應的防爆認證。
IEC 60079-27對FNICO總線系統中現場設備的最大輸入參數規(guī)定為:最高輸入電壓Ui:不得低于17.5V;未保護的最大內部電容Ci:≤5nF;未保護的最大內部電感Li:≤20μH。
3. 終端器
終端器對地的隔離要求與FISCO系統要求一致。其自身結構和電路安全性能應當符合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,并通過相應的防爆認證。
最高輸入電壓Ui:不低于17.5V;未被保護的最大內部電感Li:≤10μH;內部等效電容:應由防爆檢驗機構確認電容容量不得對防爆性能產生影響。
4. 現場總線電纜
與FISCO對電纜的要求完全一致。
5. FNICO系統的特殊說明
FISCO支持本質安全設備與關聯設備的互連。如果電源、現場設備、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場總線本安防爆系統的校核,但前提條件是每臺設備均應持有符合IEC60079-11和IEC60079-27要求的FISCO總線產品認證文件。
而應用在FNICO系統中的電源、現場設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用于FNICO系統,拓展了產品的選擇空間。
(1)符合"FISCO"要求的電源、現場設備、終端器和其他附屬設備可以用于"FNICO"系統。
(2)未作為"FISCO"設備認可,但符合IEC60079-11本質安全要求的現場設備、終端器和其他附屬設備只要符合Ui不小于17.5V,Li≤20μH和Ci≤5nF要求,可配用經防爆認可的"FNICO"電源裝置供電從而應用于"FNICO"系統。
(3)未作為"FNICO"設備認可,但符合IEC60027-15規(guī)定的"Ex nL"要求的現場設備、終端器和其他附屬設備只要Ui不小于17.5V,Li≤20μH和Ci≤5nF要求,可配用經防爆認可的"FNICO"電源裝置供電從而應用于"FNICO"系統
事實上,無論"FISCO"還是"FNICO"技術,防爆系統的配置方法都是基于參量認可的原理,僅僅是當電纜參數和長度符合要求時剔除了電纜分布參數的影響。在實際使用中,只要按照上述要求進行設備配置,很容易得到安全、高效、合理的現場總線防爆解決方案。
由于本文是對IEC60079-27參數的解讀,因此引用的標準均為IEC標準代號,相對于我國的防爆標準,IEC60079-0/-11/-15分別對應GB3836.1/.4/.8。
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