船上采用齐纳式安全栅导致故障分析报告,关于免费齐纳论文范文在这里免费下载与阅读,为您的齐纳相关论文写作提供资料。
齐纳论文参考文献：
摘 要：本文对某船上使用的本安防爆设备出现的故障进行测量、分析,查出故障原因,提出解决措施和设计中需要注意的地方.
关键词：本安防爆；齐纳式安全栅；隔离式安全栅
中图分类号：662 文献标识码：A
Abstract：This paper analyzes the faults caused by zenner diode safety barrier used in ship, finds out the reasons for them and puts forward the solutions for the faults.
Key words： Intrinsic Safety explosion-proof； Zenner Diode safety barrier； Isolated safety barrier
1 概述
船用设备在危险区域的必须使用防爆产品,国内和国际上都将危险区域进行了分类,其中要求最高的0区域,既在爆炸型气体混合物连续或者长期存在的场所,必须使用本质安全型电气设备（本安设备）,限制点火源能量.本安防爆设备必须有关联的安全栅安装在安全区域,安全栅主要有两种,齐纳式和隔离式.在安全栅的选用中,要综合考虑价格和使用环境条件,全部满足要求才能选用.曾经在某船上,因为使用齐纳式安全栅,导致系统功能故障,本文就对此故障进行分析.
2 故障现象
某船上使用的货舱进水报警系统共有十多个数据采集点,传感器本安防爆浮子安装开关在货舱区域和首部,采集控制箱安装在驾驶室,安全栅放在货舱区域的克令吊筒体里面,属于安全区,但距离采集控制箱距离较远.在系泊试验中,整个系统调试报验所有报警点都正常工作,没有任何问题,报验顺利通过.大约一个月后试航回来,系统有好几个点都出现误报警,检查浮子没有问题,所有线路也正常,将正常工作点的安全栅和不正常工作点的安全栅交换使用,正常的依然正常,误报警的依然误报警,更换浮子也不行,看似和安全栅和浮子都没有关系,控制箱也正常工作.
3 故障测试和分析
经查看分析安全栅的电路,用万用表测试安全栅各点工作电压,发现原来是船体地电位导致安全栅工作不正常,当时系统配置的安全栅是齐纳式安全栅,其电路如图1所示.
船用电源为DC24V对船体绝缘的电源系统,此信号采集为开关量信号,R为限流电阻,F为熔断丝,D1、D2为齐纳二极管用于限压,S1为危险区域液位浮子开关.测试发现,在误报警的回路中,地电位太高,导致两个齐纳二极管D1、D2都正向导通而误报警,正常工作的电路中D1、D2至少有一个是反向截止的.如果将安全栅的船体接地断开,回路都可以正常工作,但失去了防爆保护功能.测试还发现,货舱桅屋区域的船体电位有时和驾驶室差异近20 V.我们分析,在当初系泊试验期间,各处船体电位都低,所有报警点都正常工作,但随着船上各种条件的变化,船体各处地电位发生的变化,导致部分安全栅出现异常工作,所以此次故障属于安全栅选型造成故障.我们将所有安全栅更换成隔离式安全栅,并按新的方式安装调试,船体地电位不再对工作电路造成任何影响,结果所有工作正常,故障也解决了.
4 安全栅选型
安全栅分两类,齐纳式安全栅和隔离式安全栅.根据实际性能需要和两种安全栅的优缺点,合理选用经济可靠的安全栅.
齐纳式安全栅原理简单、电路实现容易、价格低廉、精度高、通用性强,不过其自身原理有很大缺陷,有如下四个条件和特点：
（1）安装位置必须有非常可靠的接地系统；
（2）要求危险区域的现场仪表用隔离型；
（3）对电源的影响大,也受电源影响；
（4）其电路原理需要吸收输入回路能量,易造成输出不稳定.
隔离式安全栅将输入、输出及电源三方之间相互电气隔离,同时符合本安型限制能量要求,克服了齐纳式安全栅的四大缺陷.和齐纳式安全栅相比,虽然价格稍贵,而其性能上的突出优点却为用户应用带来更多收益.
由于船舶设备系统可能跨区较大,船体本身“地”的不可靠性,不能保证整个设备有可靠的接地系统, 齐纳式安全的原理缺陷不适合在船舶上使用.
5 结束语
基于两种安全栅的优缺点、船舶电源系统船体绝缘性以及船体各局部电位差异和变化的特点,有本安防爆要求的船舶电气设备必须配用隔离式安全栅.
参考文献
[1]爆炸性环境用防爆电气设备,第4部分[s]. GB3836.4-2000.
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