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1、“防爆安全技术”讲座(第7 讲本质安全基本知识)徐建平“防爆安全技术 讲座第7 讲本质安全基本知识1 本质安全基本知识1 1 本质安全技术的发展过程本安防爆技术起源于英国。1 9 1 3 年，英国南威尔士(S o u t hW a l e s)煤矿发生了一场爆炸事故，4 3 9 人丧生。这场灾难性爆炸事故是由电铃设备产生的电火花点燃甲烷(沼气)引起的。在1 9 1 5 1 9 1 6 年间，英国内政部实验站与达拉漠(D u r h a m)大学的阿姆斯壮(A r m s t r o n g)学院合作，对电铃系统进行了进一步的调查和分析。结果证明：断路火花的能量是由电铃的电感线圈产生的，但只要将
2、电源电压限制在2 5V 以内，并用一个无感电阻适当限制电铃激励电流就能使该电铃系统的断路火花能量减少到安全水平。后来，英国内政部根据这些调查得出的规定，试验认证了一些类似的设备，于1 9 1 7 年起将类似电铃系统应用于英国矿井。实践证明这些规定确实是安全的，因此，这些规定逐渐被人们所认识和承认。并把这一技术叫做“本质安全”(I n t r i n s i cS a f e t y I S)。大约在1 9 3 6 年，英国的工厂鉴定员认证了第一个可适用于可能出现除甲烷以外的危险性气体的工厂环境的设备。1 9 4 5 年，英国颁布了代号为B S l 2 5 9：1 9 4 5的世界上第一个关于本
3、质安全防爆技术的正式标准。标准定义了“本质安全”术语，规定了操作、试验和认证本质安全设备的规则。1 9 5 8 年，英国对该标准进行了修订，并把大量常用的可燃性气体按其火花点燃的难易程度进行了分类。1 9 5 6 年，美国国家电气规范(N E C)认可了“本质安全”这一概念；美国仪表学会(I S A)出版了关于本质安全技术的规范I S AR P l 2 2。同年，德国也将这一技术纳入了V D E 0 1 7 1 标准中。遗憾的是当时英国B s 标准和美国N E C 标准中都只考虑了电火花的引爆作用，而没有涉及热表面产生点燃的机理，只有美国仪表学会的I S AR P l 2 2(1 9 6 5)
4、中认可了这一概念。事实上，徐建平(上海仪器仪表自控系统检验测试所，上海2 0 0 2 3 3)这一概念是德国在I E C 7 9 8(1 9 6 9)标准终审时提出的，英国到1 9 7 1 年才将这一概念纳入B S 4 6 8 3 P a r t l：1 9 7 1 正式文本中。由于2 0 世纪四五十年代半导体的发明和晶体管、二极管等器件的出现，过程测量和控制仪表体积大大缩小、价格便宜，性能比以前的产品更加可靠，仪表功率大大降低，本质安全技术在过程控制中的全面推广和应用成为可能。这里还值得一提的是，1 9 6 1 在英国S u m m e r 学校举行的“爆炸性危险场所用仪表设计”学术会议上提
5、出了熔断器保护式齐纳安全栅这一概念。安全栅技术的出现，不仅大大地简化了本安设计及认证过程，而且使得处于安全场所的记录仪、控制仪、显示仪和其他控制室仪表不需认证成为可能，并使本安技术的应用更加简单灵活，为本安防爆技术的发展奠定了基础。因此，世界上各国仪表制造商，特别是欧洲仪表制造商，从2 0 世纪6 0 年代开始纷纷用本安技术替代传统的隔爆技术来设计、制造防爆仪表产品。我国的本安防爆技术发展较晚，大约在2 0 世纪6 0 年代初才有比较成熟的矿用本安产品问世，而且产品的品种和应用范围都十分有限。1 9 7 7 年，我国正式颁布了本安防爆技术的标准安全火花型防爆电气设备制造检验暂行规定。1 9 8
6、 3 年，颁布了G B3 8 3 6 4 1 9 8 3(爆炸性环境用防爆电气设备本安型电路和电气设备“i”，1 9 9 2 年起，全国防爆电气设备标准化技术委员会对该标准进行进一步的修订。于2 0 0 0 年颁布的G B3 8 3 6 4 2 0 0 0 标准在技术内容上完全等效于I E C 6 0 0 7 9 1 l：1 9 9 9，标准名称改为“爆炸性气体环境用电气设备第4 部分：本质安全型i”。1 2 本安防爆技术的基本原理及特点电火花和热效应是引起爆炸性危险气体爆炸的主要点燃源，本安就是通过限制电火花和热效应两个可能的点燃源的能量来实现的。试验表明，对于各种爆炸性危险气体都有其最小点
7、燃能量(例如，氢气6 4P R o C E S SA U T O M A T I O NI N S T R U M E N T A T I O NV 0 1 2 9N o 9S e p t e m b e r2 0 0 8“防爆安全技术”讲座(第7 讲本质安全基本知识J徐建平1 9 山、乙烯6 0u、丙烯2 0 0U、甲烷2 8 0 心)，在正常工作和故障状态下，当仪表可能产生的电火花或热效应的能量小于这个能量时，仪表将不可能点燃相应的爆炸性危险气体而产生爆炸。因此，本安型防爆仪表的设计，必须从限制能量人手，可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内，以保证仪表在正常工作或发生短接和元器
8、件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不致于引起其周围可能存在的危险气体爆炸。本安防爆技术实际上是一种低功率设计技术。通常对于氢气(c)环境，必须将电路功率限制在1 3w左右。由此可见，本安技术能很好地适用于工业自动化仪表。与其他任何防爆型式相比，采用本安防爆技术可给工业自动化仪表带来以下技术和商务上的特点：本安仪表具有结构简单、体积小、重量轻和造价低的特点，建立一个本安型和隔爆型开关传输回路的费用之比约为l：4。可在带电工况下进行维护、标定和更换仪表的部分零件等。安全可靠性高，本安仪表不会因为紧固螺栓的丢失或外壳接合面锈蚀、划伤等人为原因而降低仪表的安全可靠性。由于本安防爆技术是一种“弱电”
9、技术，因此，本安仪表的使用可以避免现场工程技术人员的触电伤亡事故的发生。适用范围广。本安技术是唯一可适用于0 区危险场所的防爆技术。对于像热电偶等简单设备，不需特别认证即可接入本安防爆系统。综上所述，对于自动化仪表而言，本安防爆技术是一种比较理想的防爆技术，它也必将被广泛应用于现场总线智能化仪表及其系统的设计。1 3 本安仪表的分类本安仪表的分类，实际上都是基于危险场所分类、气体分组和气体自燃温度组别划分的。1 3 1 本安仪表类别基于国家标准G B3 8 3 6 1 爆炸性气体环境用电气设备第1 部分通用要求规定的电气设备分类原则，本安仪表可分为I 类煤矿用(m i n i n gi n d
10、 u s t r y)和类工厂用本安仪表(s u r f a c ei n d u s t r y)两类。对于类工厂用本安仪表，与气体分组一样，可进一步分为A、B、C 三级。适用于爆炸性粉尘和纤维环境的类防爆电气设备，暂无本安防爆形式。1 3 2 本安仪表级别本安仪表及关联设备，按其使用场所或相连场所的安全程度可分为i a 和i b 二个级别。i a 级是指在正常工作、一个计数故障和二个计数故障情况下均不能自动化仪表第凹卷第9 期2 0 0 8 年9 月点燃爆炸性气体混合物。i b 级是指在正常工作和一个计数故障情况下不能点燃爆炸性气体混合物。i b级本安仪表的安全程度要比i a 级仪表差，它
11、与隔爆和增安等防爆型式的仪表一样只适用于1 区和2 区危险场所。相应地，i b 级本安关联设备可与l 区和2区危险场所的本安仪表或设备相连接。而i a 级本安仪表可用于危险等级最高的0 区危险场所；i a 级本安关联设备可与0 区危险场所的本安仪表或设备相连接。i a 级本安设备是所有防爆型式中安全程度最高的一种。1 3 3 本安仪表温度组别按照G B3 8 3 6 1 标准，类本安仪表的温度组别与其使用危险区域的爆炸性气体混合物的温度分组一样可分为1 1 一r I 6 六个组别。1 4 安全系数安全系数是指最小点燃电流(或电压或能量)与本安电路的电流(或电压或能量)相比的倍数，即：安全系数=
12、蠢镒器黑篆嚣蔷通常，安全系数施加在电路的电流或电压上，但也有将安全系数施加在能量上的。我国国家标准G B3 8 3 6 4 2 0 0 0(爆炸性气体环境用电气设备第4 部分：本质安全“i”和大多数I E C 成员国标准一样，规定将安全系数施加在电流或电压上。i a 级安全系数正常工作和施加产生最不利条件的那些非计数故障时，安全系数为1 5；施加一个计数故障，并考虑产生最不利条件的那些非计数故障时，安全系数为1 5；施加两个计数故障，并考虑产生最不利条件的那些非计数故障时，安全系数为1 0。假如仅可能出现一个计数故障或不可能出现计数故障，并且它们能满足“i a”等级试验要求，那么都可认为是符合
13、“i a”等级。i b 级安全系数正常工作和施加产生最不利条件的那些非计数故障时，安全系数为1 5；施加一个计数故障，并考虑产生最不利条件的那些非计数故障时，安全系数为1 0；假如不可能出现计数故障，并且它们能满足“i b”等级试验要求，那么可认为是符合“i b”等级。美国工厂联研会F M R C(f a c t o r ym u t u a lr e s e a r c hc o r p o r a t i o n)的本安标准F M 3 6 1 0 规定的安全系数在数值上与我国完全一致。F M R C 规定的安全系数通常是施加在能量上。但在客户的特别请求下，F M R C 也可以将安全系数施
14、加在电流或电压上。由于电流(或电6 5“防爆安全技术”讲座(第7 讲本质安全基本知识)徐建平压)安全系数=(能量安全系数)。因此，从这个角度出发，F M 基于能量安全系数检验认可产品的安全裕度要求比我国和其他I E C 国家都低。2 最新本安现场总线系统认证技术“参量认证”是基于这样一个假设，即将本安系统所用电缆的分布电容和电感视为集中参数，并忽略对电缆电阻的考虑。尽管研究已经表明实际电缆对点燃性能的影响程度要比按其集中参数的影响程度小得多，但是这样的简化尚未明显地牵制包括现场总线在内的系统本安防爆的实现。因此，德国联邦物理技术研究院(P T B)曾对现场总线系统本安防爆的实现和优化问题进行了
15、专项研究，研究工作基于总线特征要求和一定的规定了各种可能的实际因素，其中最重要的是将电缆按其实际等效模型考虑。研究发现，电缆对系统本安性能不产生不利影响。即在已被试验研究的电缆长度范围(对于“i b”类型，电缆最大长度达5k m)以内，其安全性不会受到本安要求的任何限制。这就是所谓的现场总线本质安全概念，即F I S C O(f i e l d b u si n t r i n s i c a l l ys a f ec o n c e p t)概念的核心内容。这一全新的概念有利于现场总线系统的特征体现和优化配置，从根本上发展了“参数认可”技术。经过过去近十年的发展，F I S C O 概念已
16、为世界各国所接受。特别是伴随着F I S C O 国际标准I E C 6 0 0 7 9 2 7 的形成，其安全参数被不断优化，为现场总线仪表和系统在爆炸危险场所的安全应用创造了十分有利的条件。2 1 早期n S C o 概念表l 和表2 分别给出了E x i bl IC I IB 和E x i a C的F I S C O 模型应用参数范围的极限值。这些数值范围是在P T B 早期的试验研究结果加上从安全技术观点推论得出的。表1 与表2 中的参数范围构成了早期的F I S C O 安全参数。2 1 1E x i b I I C l I BF I S C O 模型应用的参数范围供电单元近似矩形输
17、出特性U。=1 4 2 4V(本质安全最大值)，k 根据mT h E x 一1 0 文件确定。P T BT h E x 1 0 文件系线性和非线性组合本安电路。例如：对于以=1 5V，最大可达1 2 8m A(C)、2 8 0m A(I IB)电缆(每公里参数)R 7=1 5 1 5 0 Q(回路电阻)L=0 4 1m H6 6C=8 0 2 0 0n F(包括屏蔽)如果总线电路浮空(平衡)，则C=C 导体导体+O 5 C 导体屏蔽如果屏蔽与供电单元的一个极相连，则C=C 导导体+C 导体屏蔽；电缆最大长度可达50 0 0m，也不受安全相关的限制。终端器R C 组件，R=9 0 1 0 0Q；
18、C=0 2 2 斗F主干电缆的两个端部允许各接一个终端器，电阻器被设计成可靠元件。2 2 2E x i aI ICF I S C O 模型应用的参数范围供电单元(梯形输出特性)以=1 4 2 4V(本质安全最大值)，U o 2 U s，L 根据P T BT h E x 一1 0 文件确定。例如：对于以=1 5V，最大可达1 2 5m A(1 I C)电缆(每公里参数)R=1 5 1 5 0Q(回路电阻)；L7=0 4 1m H；C=8 0 2 0 0n F如果总线电路浮空(平衡)，则C7=C 导缈导体+0 5 C 导体屏蔽如果屏蔽与供电单元的一个极相连，则C=C 导舯导体+C7 导体屏蔽电缆最
19、大长度可达l0 0 0m，也不受安全相关的限制。终端器R C 组件，R=9 0 1 0 0o；C=0 2 2 斗F主干电缆的两个端部允许各接一个终端器，电阻器被设计成可靠元件。2 2 最新F I s C o 概念开展F I S C O 模型研究的典型系统主要由供电单元、终端器、现场设备(含手持通信器)等组成，其配置如图1 所示。供电电源现场设备运信嚣图1 典型现场总线系统2 2 1F I S C O 模型参数(1)供电电源现场总线系统供电电源(关联设备)的输出特性可以是采用电阻限流的线性输出特性，也可以是采取其他限流方式(如晶体管限流)的梯形或矩形输出特P R O C E S SA U T O
20、 M A T I O NI N S T R U M E N T A T I O NV 0 1 2 9N o 9S e p t e m b e r2 0 0 8“防爆安全技术”讲座(第7 讲本质安全基本知识)徐建平性。其最大输出电压应在1 4 1 7 5V 之间。对于具有线性输出特性的供电电源的最大输出电流，0 应依据G B3 8 3 6 4 标准规定的要求来确定，但不应超过3 8 0-n A。对于矩形输出特性的电源，应满足表l 的要求。表1矩形输出特性电源允许的最大输出电流从最上面B 级的两组数据可导出，最大输出功率P o 不应超过5 3 2w。其最大未保护的残余电容C：和电感厶应分别不大于5
21、n F 和1 0 曲。供电电源可以是对地浮空，也可以与地连接。(2)现场设备这里的现场设备是指除供电电源和终端器以外的与本质安全现场总线相连的所有其他设备，包括安装在危险场所的设备，也包括安装在安全场所的设备。但对于安装在安全区域的设备，则不必考虑温度组别。从优化角度考虑，这些现场设备应满足下列要求：设备应具有以下最小输入参数：配=1 7 5V=3 8 0m AP i=5 3 2V 7按照G B3 8 3 6 4 的规定，在正常工作和故障条件下，总线端子应是无源的，即总线端子上除了具有不大于5 0 斗A 的漏电流外，不应施加任何能量到系统中。总线端子应按G B3 8 3 6 4 的要求实现与地
22、的隔离。由其他附加电源供电的现场设备的总线端子应完成有效的电流隔离，以确保这些端子是无源的，并避免总线的多重接地。每台设备的最大未保护的残余电容应不大于5n F，最大残余电感应不大于1 0 肛H。现场设备应满足G B3 8 3 6 4 中关于C 级别和温度组别的要求。(3)终端器总线系统要求的终端器应由一个电阻和电容串联而成。电阻值应为9 0 1 0 2Q，电容应在考虑允差后电容值介于0 2 2 斗F 之间。在实际应用中，电容值自动化仪表第2 9 卷第9 期加明年9 月一般为0 8 1 2p F。电阻应满足G B3 8 3 6 4 关于可靠元件的要求。其次，总线终端器应满足如下要求：具有以下最
23、小输入参数：U=1 7 5V，i=3 8 0m AP；=5 3 2W应按G B3 8 3 6 4 的要求实现与地的隔离。最大未保护的残余电感应不大于1 0 H。终端器应满足G B3 8 3 6 4 中关于c 级别和温度组别的要求。试验研究表明，终端器的有效残余电容对系统的本安性能的影响可以忽略不计。(4)总线系统电缆系统中使用的电缆应符合下列参数要求：回路电阻尺，1 5O k m 1 5 0 彤k m；回路电感L，0 4m H k m 一1m H k m；电容C，4 5n F k m 一2 0 0n F k m。电缆参数可按I E C6 0 0 7 9 1 4 附录C 规定的要求测定。2 2
24、2F I S C O 系统配置要求和评定准则典型的总线配置系统主要由一个供电电源最大可达3 2 台的现场设备以及设置在主干电缆两端的两个终端器组成。供电电源应离主干电缆一端不大于3 0m 的地方。当供电电源是通过分支电缆接入时，分支电缆长度也必须限制在3 0m 以内。其它分支电缆的最大长度应不超过6 0m。系统电缆最大长度(包括主干电缆和分支电缆)，对于I IC 级是lk m，对于B 级是5k m。如果组成系统的所有这些单元(包括电缆)均满足上述规定技术和参数要求，则该系统的本质安全性能将是足够安全的。2 2 3F I S C O 应用说明所有上述组成现场总线系统的供电电源、现场设备、终端器，
25、甚至电缆均可由检验机构基于G B3 8 3 6 1、G B3 8 3 6 4 标准和上述优化模型要求进行认证。认证的证书应明确指出适用于F I S C O 系统，以便用于基于F I S C O 模型配置和自评价总线系统的本安防爆安全性能。用户在集成F I S C O 总线系统时，应形成一份安全文件资料，列出所有配置的设备，以及相关的认证证书信息。必要时，还应确认设备使用条件是否符合认证的要求，如环境温度等。系统的防爆类别、级别和组别的评定，应基于组成系统的现场设备、终端器和供电电源等的防爆类别、级别和组别确定。如这些设备的类别、级别和组别不尽相同时，应取较低者。这里需要补充解释的是，在核查F
26、I S C O 系统使用电缆电容参数c 时应关注电缆是否采用了屏蔽电缆。6 7“防爆安全技术”讲座(第7 讲本质安全基本知识)徐建平对于非屏蔽电缆，只要确认单位长度电缆导体间分布电容值介于F I S C O 电缆电容参数范同即可。但是，对于使用屏蔽电缆的情况，如果总线电缆导体与接地屏蔽层是隔离的，或屏蔽层被连接成供电电源正负极的对称平衡点，此时我们不仅要考虑导体间的电容，还要考虑导体与屏蔽层以及屏蔽层与导体之间的电容，此时电缆单位长度的电容C 应为：C=C 导体导体+0 5 C 导体屏蔽层式中：C 导体，导体为单位长度总线电缆导体与导体之间的分布电容；C 导体，屏蔽层为单位长度总线电缆导体与导
27、体之间的分布电容。如果屏蔽层仅与电源的一极连接，则电缆单位长度的电容C 应为：C=C 导体导体+C 导体屏蔽层最后需要指出的是，由于F I S C O 模型及其安全参数在不同时期、不同阶段有所差异，相应的检验机构认证的F I S C O 参数也各不相同，为此这里特别提醒F I S C O 总线系统集成商，在集成F I S C O 系统时应仔细核查系统配置设备的安全参数的兼容性。一般情况下，不符合同一版本的F I S C O 模型参数规定的设备不宜集成在同一个系统中。2 3F N I C O 概念伴随着“n”型2 区防爆技术标准和应用规范的日趋完善，“n”型防爆技术正得到进一步的推广。特别是由于
28、其中的能量限制型防爆技术“n L”跟本质安全技术一样，具有可带电维护和操作的优点，使之开始在现场总线产品及其系统中得到广泛应用。事实上，“n L”能量限制技术的理论基础是本质安全防爆技术，只是由于“n L”能量限制技术是专门针对2 区应用而开发的，因此它不必像适用于1 区和0 区的i b 和i a 级本质安全防爆技术一样同时考虑正常工作和故障条件，“n L”能量限制技术只需满足电路在正常工作情况下可能产生的电火花和热效应均不能点燃规定的爆炸性混合物即可。由于F I S C O 概念对以“多负载”为主要特征的现场总线本安系统优化配置的显著效果，很容易让人们联想到将F I S C O 概念在“n
29、L”能量限制技术为防爆手段的现场总线系统中应用。2 0 0 5 年，在著名的安全栅供应商一英国M T L 的提议下，国际电工委员会T C 3 1技术委员会对I E C6 0 0 7 9-2 7(爆炸性气体环境用电气设备第2 7 部分：现场总线本质安全概念(F I S C O)标准进行了修订。标准在原有的F I S C O 概念基础上，增加了适用于能量限制技术“n L”的F N I C O 概念，即F i e l d b u sN o n-I n c e n d i v eC o n c e p t(F N I C O)，并系统描述了F N I C O 概念的系统配置和安全参数设计要求。F N
30、I C O 概念和F I S C O 概念都是基于本质安全理论，在技术上是基本一致，前述的F I S C O 模型和评定准则可适用于F N I C O 概念。只是因为2 区防爆技术只需考虑正常工作情况，即“n L”电路的设计和评定不必考虑安全余度(即安全系数取1 0)，因此基于F I S C O 概念的F N I C O 概念将允许F N I C O 现场总线系统具有更大的安全参数，这为现场总线系统“多负载”特征的体现创造更有利的条件。最新I E C6 0 0 7 9 2 7 标准在假设F N I C O 系统具有图1 相同的配置，并使用上述F I S C O 模型相同电缆的前提下，对构成F
31、N I C O 系统的供电电源、现场设备和终端器的结构和参数设计作出了补充规定。F N I C O 供电电源F N I C O 系统的供电电源通常包含有限能和非限能电路，非限能电路不能对限能电路产生不利影响，我们通常将之称为关联限能设备。跟本安系统的布置一样，关联限能设备通常安装在安全场所，如果要安装在爆炸性危险场所，只能安装在2 区爆炸性危险场所，且要求具有其它2 区防爆型式加以保护，如将电源放置在n A 外壳或n R 外壳中。必要时，也可将电源放置在具有1 区防爆型式的外壳中，如采用E x d 外壳或E x e外壳，此时尽管电源装置本身可使用于l 区和2 区场所，但其限能电路仍只能与处于2
32、 区爆炸危险场所的限能设备相连。F N I C O 现场总线系统的供电电源(关联限能设备)的结构应满足G B3 8 3 6 8 标准规定的要求，其输出特性可以是采用电阻限流的线性输出特性，也可以是采取其他限流方式(如晶体管限流)的梯形或矩形输出特性。其最大输出电压砜应介于1 4 一1 7 5V 范围，未被保护的最大内部电容C；和电感；应分别不大于5n F 和1 0 斗H。对于具有线性输出特性供电电源的最大输出电流，0 可基于值，查最小点燃曲线并取1 0 安全系数的方法确定；对于具有矩形输出特性的电源，。应满足表2 规定的数值要求。表2 基于F N I C O 概念的矩形输出特性电源的和j oU
33、 o 八允许的输出电流，0 m AI I C 级I I B 级供电电源可以是对地浮空，也可以与地连接。6 8P R O C E S SA U T O M A T I O NI N S T R U M E N T A T I O NV 0 1 2 9N o 9S e p t e m b e r2 0 0 8“防爆安全技术”讲座(第7 讲本质安全基本知识)徐建平现场设备符合F N I C O 设计要求的现场设备的总线端子必需满足无源和对地隔离的要求。设备在电路设计和结构设计方面还应符合G B3 8 3 6 8 中对c 级限能电路规定的要求，且设备的最高输入电压以应不低于1 7 5V，设备内部最大未
34、保护的残余电容和电感分别不大于5n F和2 0t t H。终端器终端器应符合对地隔离的要求，其构造和温度组别需满足G B3 8 3 6 8 中对C 级限能电路规定的要求，最高输入电压U 应不低于1 7 5V，内部最大未保护的残余电感应不大于l O I x H。F N I C O 应用说明F N I C O 的系统配置要求及其安全评定准则与F I S C O 概念基本一致。原则上，构成F N I C O 系统的所有设备(包括供电电源、现场设备、终端器和电缆)均应满足上述规定要求并取得防爆检验机构的认证。产品标志应满足G B3 8 3 6 8 和F N I C O 设备规定参数要求，并标注“F N
35、 I C O”字样。凡符合F N I C O 设备安全参数和配置要求的F N I C O 系统可实现2 区爆炸性气体危险场所的安全应用。但是，在实际工作实践中往往还会碰到经本质安全防爆认证或经“F I S C O”认证的设备在F N I C O 系统中的应用问题。对此，我们应注意到F N I C O 和F I S C O 采用了相同的安全电压参数，即要求现场设备的最高输入电压以不低于1 7 5V，这为F I S C O 设备在F N I C O系统中的兼容性应用创造了条件。具体规则如下：防爆安全技术基本术语简单设备s i m p l ea p p a r a t u s定义的电气参数与所用电路
36、本安性能完全兼容的电气元件或结构简单的元件组合。简单设备通常是指电压不超过1 5V 电流不超过0 1A，且其能量不超过2 0 山或功率不超过2 5m W 的电气设备或部件。型式试验t y p et e s t对按照某一设计而制造的一台或几台电气设备所进行的试验，以确定该设计是否符合有关标准的规定。例行试验r o u t i n et e s t对每台电气设备在制造的期间或制造完工后所进行的试验，以确定其是否符合有关标准的规定。E x 元件E xc o m p o n e n t不能单独使用并具有符号“U”，当与其他电气设自动化仪表第凹卷第9 期2 0 0 8 年9 月符合上述F I S C O
37、 要求的供电电源、现场设备和终端器可以用于F N I C O 系统。未经F I S C O 认证，但被认证为符合G B3 8 3 6 4的本安设备(包括终端器等)，只要其安全参数满足配1 7 5V，L i 2 0t L H 和c i 5n F 要求，可与经F N I C O认证的供电电源构成F N I C O 系统。注：由于“n L”设备仅考虑正常工作情况，此时设备的输入电流和功率由设备自身的电路特性所确定，因此本安认证给出的安全参数，i 和P；与F N l C O 应用无关。未经F N I C O 认证，但被认证为符合G B3 8 3 6 8的限能型现场设备(包括终端器等)，只要其安全参数满
38、足配1 7 5V，L；2 0I z H 和C i 5n F 要求，可用于F N I C 0 系统。这里需要特别注意的，当任何经本质安全防爆认证(含F I S C O 认证)的设备用于F N I C O 系统时，其认证的用途已经被改变。鉴于F N I C O 系统仅能保证设备在正常情况下的安全性能，在故障条件下设备可能受到不利于设备原有本安性能保持的高电压和或大电流的冲击，因此被应用于F N I C O 系统中的本安设备(包括经F I S C O 认证的设备)除应赋予相应的标志(如，安装位号、“F N I C OE xn L 系统”等)，还要求确保这些被用于F N I C O 系统的本安设备不再
39、应用于本安系统。也正是基于这样的考虑，F N I C O 系统不仅要与其它非本安电路分开布线，而且也应与本安全电路分开布线，并建议采用有别于本安系统布线电缆的颜色或色标，如采用灰色电缆或灰色套管。备或系统一起使用时需附加认证的爆炸性气体环境用电气设备的部件或组件(E x 电缆引入装置除外)。符号“X”“X”s y m b o l一种加在防爆合格证编号后的表明其安全使用特定条件的符号。符号“U”“U”s y m b o l一种加在防爆合格证编号后的表明该产品为E x元件的符号。注：符号“x”和“U”不能同时使用。证书c e r t i f i c a t e用于确定设备符合标准的要求，型式试验和适应的例行试验的文件。证书可以针对E x 设备或E x 元件。6 9