计算机电缆与本安计算电缆的性能
时间:2018-05-19 阅读:646
本安电路是指在规定的试验条件下,在正常的工作或故障状态下的电火花及热效应均不能点燃爆炸混合物的电路,这样的电路称为本质安全电路,简称本安电路。本质防爆技术的基本原理是从限制能量入手,可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内,以保证电气设备在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不至于引起周围可能存在的危险气体的爆炸。
据报导,自从本安防爆技术*次应用,人们就意识到了传输电缆对系统本安性能有直接的影响,特别是传输电缆的自身电容和电感的对系统点燃性能的影响,不过,由于生产能力的限制,制约了生产规模的扩大,致使本安仪表与关联设备之间的电缆长度不可能很长;同时实践证明了这些传输电缆自身电容和电感还不足以影响系统的本安性能。因此,人们对本安系统传输电缆没有引足够的重视。近年来,随着我国危险产业生产规模的不断扩大和自动化程度的不断提高,一方面使得生产现场离控制室越来越远;另一方面生产过程的检测与控制系统也变得越来越庞大,从而导致传输电缆长度的大幅度增加,而且实践也证明了电缆长度的增加已足以影响系统的本安性能,因此,有必要对本安系统传输电缆加以深入的探讨,以引导人们认识并重视这种影响,确保危险产业的生产安全。
电缆分布电容反比于芯线间距,电缆芯线距离越小,即电缆越细,电容越大;此外电缆电容也随电缆绝缘材料介电常数的变化而变化,仪表电缆电容典型值为60pF/m,一般为100 pF/m,zui大的可达200 pF/m。由于电缆电阻对分布电容的影响很小,故通常不予与考虑,实验表明,只有当电缆长度大于1km时,电缆电阻对分布电容才会产生微小的影响。对于一个本安系统,当电路具有比较高的电压(如采用28V安全栅)和采用细长电缆时,电缆电容应用为主考虑的因素,尤其是对于用于ⅡC爆炸性环境及电缆长度大于500m的情况,就应引起重视。
电缆分布电感正比于电缆芯线间距,因此,电缆分布电感随电缆尺寸的增大而增大,在通常情况下,仪表电缆分布电感为0.66μH/m,zui大的可达1.05μH/m,但是,电感为1μH/m的电缆通常属矿用电缆,不适用于工厂过程自动化控制系统。由于一个电感L的储能是 LI2很显然电缆分布电感中的储能主是取决于流过电缆中的电流。*,电缆电阻正比于电缆长度,一根无限长的电缆的电阻为无穷大,因此流过电缆的电流近似为零,即电缆电感的储能趋于零;反之,由于电缆电感正比于电缆长度,一根长度趋于零的电缆中的储能也为零(如图2所示)。由此可以看出,当电缆很长时,如仍忽略电缆电阻,按集中参数来考虑电缆分布电感中的贮能将是很保守的。为此,通常用一个被称为电缆/电阻比(L/r)的参数为替代分布电感参数。在一般情况下, 当电缆长度较长时,用L/r来描述电缆分布电感对本安性能影响将更趋合理。经验表明,当电压较低、电缆长度大于1000m时,电缆电感是主要的不安全因素。