2.2.1 2-WISE系統(tǒng)的設(shè)備分組與配置模型
帶供電電源(含通信功能)和不帶供電電源(僅供通信)的2-WISE系統(tǒng)，可按并聯(lián)式和串聯(lián)式進(jìn)一步分組，分別構(gòu)建成4種2-WISE系統(tǒng)配置模型，并規(guī)定了相互間的連接關(guān)系與接口形式。
帶供電電源的2-WISE系統(tǒng)(含通信功能)如圖3所示。
圖3中：2-WISE設(shè)備是構(gòu)成帶供電電源的2-WISE系統(tǒng)的所有設(shè)備的統(tǒng)稱，包括帶2-WISE供電電源端口的APL現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)(含本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)電路端口)、帶電源負(fù)載端口的APL現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如壓力變送器、流量變送器、溫度傳感器等)，以及最多為2臺(tái)的帶輔助端口的APL輔助設(shè)備(2-WISE設(shè)備)。這里的輔助設(shè)備是指提供除通信以外功能的2-WISE設(shè)備，如終端網(wǎng)絡(luò)或電涌保護(hù)器等。
不帶供電電源的2-WISE系統(tǒng)（僅供通信）如圖4所示。
圖4中，2-WISE設(shè)備是構(gòu)成不帶供電電源的2-WISE系統(tǒng)(僅供通信)的所有設(shè)備的統(tǒng)稱，包括帶2-WISE僅供通信端口的APL現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)(含本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)設(shè)備)和最多為2臺(tái)的帶僅供通信端口的APL輔助設(shè)備(2-WISE設(shè)備)。系統(tǒng)中配置了APL交換機(jī)的2個(gè)2-WISE僅供通信端口（即本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)電路端口）。這是為了實(shí)現(xiàn)環(huán)形冗余連接，以提高通信可靠性。
需要補(bǔ)充說(shuō)明的是，圖3和圖4 中帶2個(gè)輔助端口的2-WISE設(shè)備所提供的2個(gè)端口在電氣上是連通的，只是物理上為了便于連接而設(shè)置了2組端口。因此，其本質(zhì)上是1個(gè)端口。
2.2.2 2-WISE系統(tǒng)連接設(shè)備技術(shù)要求
除后文規(guī)定的2-WISE本質(zhì)安全參數(shù)限值和相關(guān)要求外，2-WISE系統(tǒng)配置的所有設(shè)備必須同時(shí)符合GB/T 3836.1和GB/T 3836.4規(guī)定的相關(guān)要求。
如因系統(tǒng)功能需要，在2-WISE供電電源端口、電源負(fù)載端口或僅供通信的端口配置終端網(wǎng)絡(luò)(電阻-電容組合網(wǎng)絡(luò))時(shí)，在配置電阻最小值為90 Ω時(shí)的有效電容不得超過(guò)2.2 μF，或按GB/T 3836.4有關(guān)串聯(lián)電阻保護(hù)時(shí)允許降低的有效電容要求選擇其他的電阻-電容組合。實(shí)際應(yīng)用中，電阻值一般在90~102 Ω，電容應(yīng)在考慮允差后介于0~2.2 μF之間。其中，電阻應(yīng)滿足GB/T 3836.4中關(guān)于可靠元件的要求。
2-WISE系統(tǒng)中應(yīng)接入內(nèi)部等效電感和電容分別小于1 μH和1 nF的簡(jiǎn)單裝置(即電氣參數(shù)嚴(yán)格定義且符合使用電路本質(zhì)安全性能的電氣元件或結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的元件組合)。接入的所有簡(jiǎn)單裝置的總內(nèi)部電感和電容應(yīng)在分別小于10 μH和5 nF時(shí)不會(huì)影響2-WISE系統(tǒng)的本質(zhì)安全性能。
(1) 2-WISE供電電源端口。
2-WISE供電電源端口用于連接APL現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)帶供電電源的輸出端口(即本質(zhì)安全關(guān)聯(lián)電路端口)。因此，2-WISE供電電源端口的安全參數(shù)實(shí)際上就是APL現(xiàn)場(chǎng)交換機(jī)帶供電電源的輸出端口的本質(zhì)安全輸出參數(shù)。其輸出特性可以是采用電阻限流的線性輸出特性，也可以是采取其他限流方式(如晶體管限流等)的梯形或矩形輸出特性。
在考慮直流供電電壓和可能的通信電壓情況下，供電電源端口的最大輸出電壓U0應(yīng)大于等于14 V且小于17.5 V。對(duì)于具有線性輸出特性的供電電源端口，最大輸出電流Io應(yīng)根據(jù)GB/T 3836.4標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的要求確定，但不應(yīng)超過(guò)380 mA。對(duì)于具有矩形輸出特性的供電電源端口，Io應(yīng)滿足最大輸出電流要求。矩形輸出特性電源端口允許的最大輸出電流如表1所示。
表1 矩形輸出特性電源端口允許的最大輸出電流
注：從IIB級(jí)的最上面2組數(shù)據(jù)可導(dǎo)出最大輸出功率為5.32 W。
供電電源端口的最大輸出功率Po不應(yīng)超過(guò)5.32 W，且最大未保護(hù)的殘余電容和電感應(yīng)分別不大于5 nF和10 μH。
包括供電電源端口在內(nèi)的所有與2-WISE系統(tǒng)連接的設(shè)備端口可以對(duì)地浮空或與地連接，但均應(yīng)符合GB/T 3836.4的相關(guān)規(guī)定。系統(tǒng)配置時(shí)，應(yīng)避免多點(diǎn)接地，或采取等電位接地系
統(tǒng)，以防止因地電位差而產(chǎn)生影響本質(zhì)安全防爆的地電流。
(2)2-WISE電源負(fù)載端口和輔助設(shè)備端口。
與2-WISE系統(tǒng)連接的電源負(fù)載端口和輔助設(shè)備端口，無(wú)論其安裝在危險(xiǎn)場(chǎng)所還是安全場(chǎng)所，都應(yīng)滿足參數(shù)限值，并且符合GB/T 3836.4規(guī)定的相關(guān)要求。2-WISE電源負(fù)載端口和輔助設(shè)備端口本質(zhì)安全參數(shù)限值如表2所示。表2中：Ui為最大輸入電壓；Ii為最大輸入電流；Pi為最大輸入功率；Ci為最大內(nèi)部電容；Li為最大內(nèi)部電感；Il為最大漏電流。
表2 2-WISE電源負(fù)載端口和輔助設(shè)備端口本質(zhì)安全參數(shù)限值
注：上述限值適用于所有設(shè)備組別。
按照GB/T 3836.4的規(guī)定，在正常工作和故障條件下，電源負(fù)載端口和輔助設(shè)備端口應(yīng)是無(wú)源的，即連接端子上除了具有不大于表2規(guī)定的漏電流外，不應(yīng)施加任何能量到2-WISE系統(tǒng)中。
對(duì)于APL電源交換機(jī)本質(zhì)安全輸出端口不足以滿足像執(zhí)行器、電磁流量計(jì)等供電功率需求的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，可配置其他形式的附加電源(如電池等)供電。此時(shí)，應(yīng)對(duì)APL現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的端口電路采取可靠的電能量隔離措施(如采用光電隔離技術(shù)等)，以確保這些設(shè)備附加供電電源的能量傳送到2-WISE設(shè)備端口。相應(yīng)地，這些具有額外供電的設(shè)備可能已無(wú)法整體滿足本質(zhì)安全要求，須進(jìn)一步采取其他防爆技術(shù)措施，如隔爆、增安、澆封或無(wú)火花防爆技術(shù)等，以確保這些獨(dú)立供電的APL現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的整體防爆性能穩(wěn)定。
