防爆型阴极保护电位传送器是专为油气田、炼化、长输管道、储罐区等易燃易爆/爆炸危险环境设计的阴保电位专用变送器,核心是在Ex 防爆安全前提下,精准采集管地电位(-3V~+1V,CSE)并转换为4–20mA/RS485,实现远程监测与防爆合规。
一、核心定位与本质
1. 基本定义
防爆安全+阴保电位采集+信号隔离远传;应用场景:0 区/1区/2 区(气体)、21区/22区(粉尘),符合 GB50058;测量对象:管地电位(通电/断电/IR降补偿)、参比电极电位、阳极电位;
2. 与普通型的关键区别
普通型:仅工业防护(IP65),无防爆认证,不可用于爆炸区;防爆型:Ex防爆认证+隔爆/本安结构+安全电路+防爆安装规范,可在0/1/2 区安全运行
二、防爆类型与认证(最关键)
1. 主流防爆型式(二选一)
(1)隔爆型 Exd(常用,油气管道/站场)
原理:高强度防爆外壳 + 精密隔爆面,内部火花/电弧被封闭,无法点燃外部爆炸性气体;Ex d IIC T6认证,适用1 区、2 区(不可用于0区);户外/埋地测试桩、阀室、分输站;特点:坚固、耐冲击、可直接现场安装,无需安全栅
(2)本安型Ex ia(高安全级)
原理:限流+限压+安全栅,电路能量始终低于最小点燃能量,任何故障均不产生点燃火花;Ex ia IIC T4认证;适用:0 区、1 区、2 区(含最危险0区);罐区、泵房、密闭空间;特点:体积小、功耗低,必须配本安安全栅(齐纳/隔离式)
2. 防爆认证与合规
国内:GB3836、GB50058;认证:CNEX、CQST、PCEC
国际:ATEX、IECEx
温度组别:T6(≤85℃) 优先,适配所有易燃易爆气体
三、工作原理(防爆+阴保双逻辑)
1. 阴保电位采集(电化学+电路)
电位拾取:参比电极(Cu/CuSO₄/Ag/AgCl/ 锌电极)+管道测试点→微弱直流电位(-3V~+1V,CSE)
高阻抗输入:输入阻抗≥1MΩ,避免极化干扰,保证电位真实
信号调理:放大、滤波(50Hz 工频抑制≤5mV)、IR 降补偿、隔离(≥2500V AC)
转换输出:模拟:4–20mA;数字:RS485(Modbus RTU)、HART;
2. 防爆安全机制(核心)
隔爆型:防爆外壳+隔爆面,阻断火花传播;本安型:安全栅+限流电阻+ TVS,限制电压≤30V、电流≤100mA,能量<最小点燃能量
三端隔离:输入/输出/电源全隔离,防止地电位差与高压窜入
四、核心技术参数(选型必看)
1. 电气参数
输入电位:-3.0V~+1.0V(CSE)(阴保常用:-0.85V~-1.2V)
精度:≤±0.5%FS;温度漂移:≤±50ppm/℃;年漂移:≤0.1%FS
输出:4–20mA(负载 0–750Ω)、RS485(Modbus)
供电:24V DC(12–36V 宽压);功耗:≤5W
隔离:≥2500V AC;工频抑制:30V 下偏移<5mV
2. 防爆与防护
防爆:Ex d IIC T6 / Ex ia IIC T4
防护:IP65(户外)、IP68(潜水)
温度:-40℃~+85℃
3. 机械与安装
材质:316L 不锈钢、铸铝(防腐)
安装:防爆螺栓固定、隔爆面密封、防爆挠性管布线
