PDF《模块化 I/O System》

模块化 I/O System 在防爆环境中的应用 摘自手册 版本 25.

03.2003 ii ? 概要 WAGO-I/O-SYSTEM

750 I/O-SYSTEM 模块化 版本 ?

2003 归万可电子(天津)有限公司所有. 万可电子(天津)有限公司 天津武清开发区泉汇路5号 邮编:301700

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3 目录

1 应用在防爆环境.4 1.1 前言.4 1.2 防护措施.4 1.3 CENELEC(欧洲电气技术标准委员会)和IEC(国际电工技术委员会).4 1.3.1 分区.4 1.3.2 防爆组.5 1.3.3 组合分类.6 1.3.4 温度类别.7 1.3.5 燃点防护类型

8 1.4 NEC 500(国际电工标准)9 1.4.1 分区.9 1.4.2 防爆组.9 1.4.3 温度类别.10 1.5 认证.11 1.5.1 欧洲认证

11 1.5.2 美洲认证

12 1.6 安装规则.13 WAGO-I/O-SYSTEM

750 I/O-SYSTEM 模块化

4 ? 应用在防爆环境 WAGO-I/O-SYSTEM

750 I/O-SYSTEM 模块化

1 应用在防爆环境 1.1 前言 今天的发展显示出,许多拥有生产车间的化学及石化公司的生产 和过程自动化设备处在气体、蒸汽和灰尘混合的易爆气体中.正因如 此,在工厂设备和系统所使用的电子组件一定不能形成易爆危险导致 伤害人员或威胁财产.在国家及国际范围内,这是由规范和规则支持 的.WAGO-I/O-SYSTEM 750(电子组件)是按照在2区易爆环境中使用设 计的. 1.2 防护措施 首先,防爆描述的是如何防止形成易爆大气层.举例说明,避免 使用易燃液体,减少浓度标准,改善通风措施.但有大量的应用中不 允许执行主防护测量.在这种情况下,进入二次易爆防护措施.以下 是二次防护措施详细描述. 1.3 CENELEC(欧洲电气技术标准委员会)和IEC(国际电工技术委员会) 规范提出在欧洲使用有效,并基于以下标准:CENELEC(欧洲电气 技术标准委员会)EN50...标准.在国际范围内,相应标准为IEC(国际 电工技术委员会)IEC 60079-...标准. 1.3.1 分区 易爆环境是指大气层可能潜在变成危险的区域.易爆期意味着存 在一种特殊的可燃混合物质,并在空气中以气体、烟雾、薄雾或灰尘 的形式传播,当加热超过允许温度或受电弧或火花影响,则可形成易 爆环境.创建易爆区域是为了描述易爆大气层的浓度标准.这种分区 基于爆炸事件的概率,同时分区对于技术安全和可能性原因也是十分 重要的.知道电子组件需要永久使用在易爆环境中,这就比那些只有 很少或短期处在易爆环境中的电子组件要求更加严格. 以下是基于防爆相关术语的定义. WAGO-I/O-SYSTEM

750 I/O-SYSTEM 易爆区域按爆炸性气体(气体、烟雾或薄雾)界定: ? Zone0区――区域中连续或长期(>

1000h/年)存在爆炸性气体/混合气 体. ? Zone1区――正常操作期间,区域中偶尔(>

10h≤1000h/年)存在爆炸 性气体. ? Zone2区――正常操作期间,区域中局部短期(>

0h≤10h/年)存在爆 炸性气体. 易爆区域按爆炸性粉尘界定: ? Zone20区――区域中连续或长期(>

1000h/年)存在爆炸性粉尘. ? Zone21区――正常操作期间,区域中偶尔(>

10h≤1000h/年)存在爆炸 粉尘. ? Zone22区――正常操作期间,区域中局部短期(>

0h≤10h/年)存在爆 炸性粉尘. 1.3.2 防爆组 用在防爆区域的电子组件可细分为两组: Group I: 组I是指可以在有爆炸性气体危险的矿业建筑中工作的电子 Group II: 组II是指用于所有其它易爆环境中的电子组件.该组进一步 细分了这种环境中的易燃气体.考虑到不同材质/物质/气体 有不同的燃点特征值,细分为IIA、IIB和IIC.为此按照具有 代表的气体类型分为三个小组: ? IIA C 丙烷 ? IIB C 乙烯 ? IIC C 氢气 典型的最小燃点气体类型 易爆组 I IIA IIB IIC 气体 甲烷 丙烷 乙烯 氢气 燃点能量 (?J)

280 250

82 16 组件. 模块化 氢气一般在化学工厂里会遇到,通常易爆组IIC需要最高的安全性. 应用在防爆环境 ?

5 6 ? 应用在防爆环境 WAGO-I/O-SYSTEM

750 I/O-SYSTEM 模块化 1.3.3 组合分类 此外,使用区域(zone)和使用环境(防爆组)按电气操作意义细分类 如下: 组合分类 易爆组 使用区域 M1 I 熄火防护 M2 I 熄火防护 1G II Zone0气体,烟雾或薄雾易爆环境 2G II Zone1气体,烟雾或薄雾易爆环境 3G II Zone2气体,烟雾或薄雾易爆环境 1D II Zone20灰尘易爆环境 2D II Zone21灰尘易爆环境 3D II Zone22灰尘易爆环境 1.3.4 温度类别 防爆组group I电子组件的最大表面温度是10 o C(危险来源于煤尘沉淀) 无或450 o C(如果不存在煤尘沉淀). 符合所有燃点防护类型最大表面温度(不包括防爆组group II),电子 组件按照温度类别可再细分.此处温度指的是40 o C用于操作和测试电子组 件的环境温度.现有易爆大气层最低燃点温度必须高于最大表面温度. 温度类别 表面最大温度 易燃物燃点温度 T1

450 °C >

450 °C T2

300 °C >

300 °C to

450 °C T3

200 °C >

200 °C to

300 °C T4

135 °C >

135 °C to

200 °C T5

100 °C >

100 °C to

135 °C T6 85°C >

85 °C to

100 °C 下面描述了温度分类和材料组的分区及材料属性所占百分比: 温度类别 T1 T2 T3 T4 T5 T6 总计* 26.6 % 42.8 % 25.5 % 94.9 % 4.9 %

0 % 0.2 %

432 易爆组 IIA IIB IIC 总计* 85.2 % 13.8 % 1.0 %

501 * 材料分类数量 I/O-SYSTEM 模块化 WAGO-I/O-SYSTEM

750 ?

7 应用在防爆环境

8 ? 应用在防爆环境 WAGO-I/O-SYSTEM

750 I/O-SYSTEM 1.3.5 燃点防护类型 燃点防护定义了防止周围易燃性空气达到燃点,对电子组件燃点采 取的特殊措施.因此,下面列出燃点防护类型之间的区别: 认证 CENELEC 标准 IEC 标准 说明 应用 EEx o EN

50 015 IEC 79-6 油浸型 1区+2区EEx p EN

50 016 IEC 79-2 正压型 1区+2区EEx q EN

50 017 IEC 79-5 充砂型 1区+2区EEx d EN

50 018 IEC 79-1 隔爆型 1区+2区EEx e EN

50 019 IEC 79-7 增安型 1区+2区EEx m EN

50 028 IEC 79-18 浇封型 1区+2区EEx i EN

50 020 (个体) EN

50 039 (系统) IEC 79-11 本安型 0区+1区+2区EEx n EN

50 021 IEC 79-15 2区电子组件 (详注如下) 2区 燃点防护 n 是指在2区内所有的防爆电子组件的使用.这个区域包 括很少或短期内出现易燃性空气的区域.它代表与1区间的转换,这需要 易爆保护和安全区域,例如允许在任何时间进行焊接操作. 规则适用世界范围内已经做好准备的电子组件.EN

50 021标准允许 电子组件产商从相应权威机构获得证书,如:荷兰KEMA、德国PTB,证明 通过这些机构测试的组件已符合上面提及标准草案. n 燃点类型保护还需要电子组件标志,以下是附加说明: ? A C 无火花产生 (指不带继电器/无开关触点的功能模块) ? AC C 有火花产生,封印保护 (指带继电器/无开关触点的功能 模块) ? L C 有限能量 (指带开关触点的功能模块) 更多信息 要获取更多详细信息,请查阅各国家或国际标准、指示和规则! 模块化 1.4 NEC 500(国际电工标准) 以下分类符合北美NEC 500(National Electric Code)(国际电工 标准). 1.4.1 分区 分区 描述了无论哪种类型危险事件发生的概率程度.以下是分 区的应用规定: 易爆危险区域由易燃气体、烟雾、薄雾和灰尘形成: 分区

1 包括偶尔存在易燃性空气的区域(>

10h≤1000h/年),以及连续或长 期存在易燃性空气的区域(>

1000h/年). 分区

2 包括很少和短期存在易燃性空气的区域(>

0h≤10h/年). 1.4.2 防爆组 易爆电子组件所处的危险区域可细分为三个危险类别: Class I (气体和烟雾): Group A (乙炔) Group B (氢气) Group C (乙烯) Group D (甲烷) Class II (灰尘): Group E (金属粉尘) Group F (煤粉) Group G (面粉,淀粉和谷物粉尘) Class III (纤维): 无小组 I/O-SYSTEM 模块化 WAGO-I/O-SYSTEM

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9 应用在防爆环境 1.4.3 温度类别 易爆区域中的电子组件按温度组别分类如下: 温度类别 最大 表面温度 易燃物 燃点温度 T1

450 °C ........