安全栅的种类

2021-03-30 145 次浏览

安全栅的种类  安全栅选购注意事项

工作原理:

首先将变送器或仪表的信号,通过半导体器件调制变换,然后通过光感或磁感器件进行隔离转换,然后再进行解调变换回隔离前原信号,同时对隔离后信号的供电电源进行隔离处理。保证变换后的信号、电源、地之间绝对独立。

安全栅(Safetybarrier)又称为安全限能器,广泛应用于本安型物位仪表中,是本安防爆系统中至关重要的组成部分。安全栅,实际意义指接在本质安全电路和非本质安全电路之间的部件,是一种将供给本质安全电路的电压电流限制在一定安全范围内的安全性能装置。简单来说,安全栅的主要功能是防止安全区域中的危险能量进入危险区域,使得送往危险区域的电压和电流被限制。

安全栅主分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅两大类。

安全栅的功能

  安全栅通常由回路限能单元、电流隔离单元和信号处理单元三部分组成,回路限能单元中最核心的电路为安全栅基本限能电路。此外,辅助有用于驱动现场仪表的回路供电电路和用于仪表信号采集的检测电路。电流隔离单元包括变压器隔离组件、模频转换和频模转换电路。信号处理单元则根据各种隔离栅的功能要求实施信号处理。所以,概况来讲,安全栅的功能主要有回路限能、电流隔离和信号处理三个方面。

作用:

一:保护下级的控制回路。

二:消弱环境噪声对测试电路的影响。

三:抑制公共接地、变频器、电磁阀及不明脉冲对设备的干扰;同时对下级设备具有限压、额流的功能是变送器、仪表、变频器、电磁阀PLC/DCS输入输出及通讯接口的忠实防护。DIN系列导轨结构,易于安装,可有效的隔离:输入、输出和电源及大地之间的电位。能够克服变频器噪声及各种高低频脉动干扰。

齐纳管(Zenerdiodes),又称为齐纳二极管、稳压二极管,是齐纳式安全栅的核心元件。在齐纳式安全栅电路中,为限制危险区域的能量传输,其常采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能进行限制。

齐纳式安全栅的工作原理简单、价格低廉,但因其可靠性不高,在很大程度上限制了自身的应用范围,具体的安装要求有:

1、必须安装于完善的接地系统内,且为了安全保护,该齐纳式安全栅的接地电阻应小于1Ω。但这样的要求在实际工程应用中很难达到。

2、齐纳式安全栅的电路原理需要吸收输入回路的能量,易造成输出不稳定。

3、齐纳式安全栅对电源有较大影响,同时,也非常容易因电源的波动而损坏。

4、危险区域的仪器仪表必须属于隔离型,否则通过齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后无法保证信号传送的准确无误。又由于信号接地直接降低了信号的抗干扰能力,大大影响了系统本身的稳定程度。

相比之下,隔离式安全栅不但有限能功能,并且还有隔离功能,它主要由回路限能单元、信号和电源隔离单元、信号处理单元组成。

隔离式安全栅采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构,完全符合本安型限制能量的要求。尽管价格稍高,但其较为突出的优点能够为用户带来更多益处,具体表现在:

1、采用了三方隔离方式,无需系统接地线路,给设计及现场施工带来极大方便。

2、其信号线路无需共地,使得检测和控制回路信号的稳定性以及抗干扰能力大幅增强,且提高了整个系统的可靠性。

3、具备较好的输入信号处理能力,能够接受并处理热电偶、热电阻、频率等信号。

4、对危险区域的仪表无太多要求,无需采用隔离式仪器仪表。

5、可输出两组相互隔离的信号,以提供给使用同一信号源的两台设备,并保证该两设备信号互不干扰,同时又可以提高所连接设备相互之间的电气安全绝缘性能。

安全栅的特点

  安全栅分两种,一种是齐纳式安全栅,一种是隔离式安全栅。与齐纳式安全栅相比,隔离式安全栅的价格要高一些,但是它具有更多的优点和特点。

  1、隔离栅可将危险区的现场回路与主控室安全区的控制系统有效隔离。这种隔离可同时带来三大好处:其一,隔离栅无需本安接地。简化了本安防爆应用时的工程施工。其二,大大增强了检测和控制回路的抗干扰能力。其三,允许现场仪表接地,且现场仪表接地将不会与控制系统接地之间产生相互影响。

  2、应用隔离栅可缩短开车准备时间和减少停车时间。这是因为隔离栅具有比齐纳栅强得多的自我保护能力,意外损坏的可能性较小。同时,隔离栅允许现场仪表带电检修,从而减少了停车。

  3、隔离栅信号处理功能强大,给现场仪表和控制系统的应用提供了更多的选择,从而使整个系统的配置更为有效合理。