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深入剖析na,带你了解它的真实面貌和独特魅力

在“nL”型限能设备与“nA nL”型自保护限能设备中,核心的保护策略是通过限制电路能量的方式,将电路所承载的能量控制在安全范围内,从而确保即便在火花放电或温度异常升高的情况下,也不会引燃爆炸性气体与空气的混合物。  此类“nL”型防爆设备,本质上可以被视为设备保护级别为“ie”级的本质安全型防爆电气设备的一种体现。  除此之外,“nL”型限能设备还包含一种特殊类型的设备,即关联限能设备。关联限能设备指的是在同一设备内部同时存在限能电路和非限能电路,并且在结构设计上确保非限能电路不会对限能电路产生负面影响。实际上,这种设备就是通常所说的“安全栅”(Gc级)。关联限能设备进一步细分为两种类型:  “Ex[nL]”型关联限能设备:此类关联设备采用其他防爆形式或保护措施对关联限能电路进行补充保护,使其能够在相应的爆炸性危险场所中使用。例如,将关联限能设备放置于隔爆外壳中,便允许其在爆炸性气体环境中应用。  “[ExnL]”型关联限能设备:此类关联设备未对关联限能电路实施任何额外的保护措施,因此不能在爆炸性气体环境中使用。其应用场景类似于本质安全型防爆设备中的安全栅,仅限于非爆炸性危险场所,但其输出端具有安全性,可连接至爆炸性危险场所的相应设备上。  通常情况下,这种防爆类型的限能设备根据其设计和试验结果,可划分为三个防爆级别:ⅡA级、ⅡB级和ⅡC级。

1.专用结构和特殊要求

(1)间距  对于“nL”型限能设备和“nA nL”型自保护限能设备,限能电路与非限能电路之间、不同类型的限能电路之间,以及限能电路的带电部件与接地或绝缘金属部件之间,均需保持适当的间距。  (2)防爆电气元器件  在限能电路中所使用的防爆电器元器件应遵循以下规定:  ①除变压器、熔断器、热脱扣器、继电器和开关外,限能电路中的其他任何元器件,在正常运行条件下,其功率不得超过额定值的2、3倍,且电压和电流不得超过额定值。设计人员在确定元器件额定值时,应充分考虑限能设备的额定值、安装状态及环境温度等外部因素的影响。  ②熔断器可作为限能元件应用于限能电路中,用于保护其他元器件。因此,熔断器应能够持续通过1.7倍熔断体额定电流(L–熔断体的额定电流)的电流;其电流-时间特性不应超过被保护器件的瞬态额定值。  熔断器的防爆电气间隙、爬电距离和间距无需符合规定值,但其额定电压必须是关联限能设备的最高输出电压或限能设备的最大输入电压。  在关联设备中安装的熔断器应能够分断1500A的电流,除非其配备了辅助限流装置。  ③在限能设备中安装的并联安全元件,如二极管或限压装置,除非在设备正常运行时自身发生故障,否则应牢固安装,确保工作期间不会松动或断开。  ④在设计和选择限能设备的电路元器件时,设计人员可参考提供的曲线图表,但在选取数值时无需应用安全系数。这两组曲线仅适用于线性电路,非线性电路的防爆安全性能需通过试验验证。  (3)防止极性反接  在限能设备的电路设计中,应设置防止电源极性反接的结构措施。电源极性接反可能导致可预见的故障。在限能设备电路的电源入口处接入二极管桥式电路即可有效防止电源极性反接。  (4)蓄电池  对于限能设备中使用的蓄电池,试验人员应依据其最大开路电压试验电路的火花点燃性标称电压,测试设备的表面温度。  (5)关联限能设备  关联限能设备应具备可靠的措施,以限制限能设备内储能元件、关联限能电路输出端及正常火花触点的电压和电流。例如,采用齐纳二极管(允许使用1只)和串联电阻器即可实现电压和电流的限制。  在评估和试验此类设备时,试验人员应充分考虑所用元器件的容差;当电源取自变压器时,应考虑电源电压10%的容差。  (6)自保护限能设备  自保护限能设备是一种包含限能环节(电路)和关联限能环节(电路)的组合型设备;关联限能环节必须采用其他保护形式,如nA型或nC型进行保护。  在评估和试验自保护限能设备时,试验人员应同时考虑这两部分。  (7)插接装置  当限能防爆电气设备或关联限能设备通过多个插接装置与外部电路连接时,这些插接装置的插头和插座应在结构上设计为不可互换错插,并明显标示出极性。

2.试验

“nL”型限能防爆电器设备和“nA nL”型自保护限能设备的火花点燃评估与试验,应参照国家标准GB 3836.4(爆炸性环境第4部分:由本质安全型“i”保护的设备)规定的方法进行。然而,在试验过程中,试验人员无需考虑设备的故障条件和安全系数,仅需对设备和电路的正常运行状态进行评估和试验。

此外,需要强调的是,当限能设备和关联限能设备相互连接,并满足以下任一条件时,它们可以不作为单一系统进行评估和试验:  ①当最大电压或最大电流不受限能设备限制时,即  Ui≥Uo;,Ii>Io;Co≥ci+Co;Lo≥Li+L。  式中Ui——最高输入电压(V);  Uo——最高输出电压(V);  Ii——最大输入电流(A);  Io——最大输出电流(A);  Co——最大外部电容(F);  Ci——最大内部电容(F);  Cc——外接电缆的电缆电容;  Lo——最大外部电感(H);  Li——最大内部电感(H);  Lc——外接电缆的电缆电感。  ②当最大电流受限能设备限制(限能设备的Ii无需大于关联限能设备的Io)时,即Ui≥Uo;Co≥Ci-Cc;Lo≥Li+Lc  ③当最大电压受限能设备限制(限能设备的Ui无需大于关联限能设备的Uo)时,即Ii≥Io;Co≥Ci+Cc;Lo≥i+Lc  ④当最大电流和最大电压受限能设备限制(限能设备的i和Ui均无需大于关联限能设备的Io和Uo)时,即  Co≥Ci+Cc;Lo≥Li+Lc