电气隔离栅的作用与原理

2021-01-25 2879 次浏览

电气隔离栅的作用与原理

电阻R用于限制电流。当电压被限制后，适当选择电阻值，可将回路电流限制在安全限流值以下。

检测端隔离式安全栅的原理是：模块电路将通过本安能量限制电路输入的电流或电压信号转变为0.2-1VDC后，送入模块内进行采集、放大、运算和进行抗干扰处理后，再经变压器调制成输出隔离的电流和电压信号，供后面的二次仪表或其它仪表使用。模块还需输出一个隔离的18.5∽28.5VDC电压，通过本安能量限制电路做为供给两线制变送器的工作电压。本安能量限制电路能限制大电流或高电压的危险信号窜入危险现场。

由于安全栅被设计为介于现场设备与控制室设备之间的一个限制能量的接口，因此无论控制室设备处于正常或故障状态，安全栅都能确保通过它传送给现场设备的能量是本质安全的。

中国国家仪器仪表防爆安全监督站是中华人民共和国地区监督生产安全防爆产品的权威机构，对本安型安全栅产品有着严格、科学、详细的规定，只有通过该监督站认证的企业及其所开发生产的产品才具备符合标准的安全性能，否则可能会给使用方的设备、人员和生产造成无可估量的损害。

一般来讲，齐纳安全栅选型容易，不易损坏，对原系统结构要求改动的地方比较少，优点比较明显。齐纳安全栅的防爆原理是用齐纳二级管控制输出电压，用电阻限制输出电流，电路相对简单。在正常工作时，齐纳安全栅相当于两个电阻串入电路，因此对系统结构无须作改动。另外，齐纳安全栅由于无信号的转变，对原信号精度也没有影响。隔离安全栅是以高频作为基波，将信号进行调制解调，信号有了变动，精度会受到安全栅电路的影响。隔离安全栅由于具有高频震荡电路，将产生出射频干扰，对系统不利，而且隔离安全栅也比较容易损坏。但隔离安全栅不需要本安接地，这是它比齐纳安全栅优越的地方。

价格方面，齐纳安全栅要比隔离的便宜很多，这在需要使用很多安全栅的场合，齐纳安全栅的价格优势明显体现了出来。

防爆系统

本安系统在国内越来越受人关注，作为其主要构成部件的安全栅也被人们所认识。那么，安全栅是靠什么来防爆的呢？控制能量，控制能量是安全栅防爆的法宝，不管是齐纳安全栅还是隔离式安全栅都是通过控制能量来达到防爆规定的要求的。齐纳安全栅，从名字上我们知道齐纳安全栅其主要构成元件是齐纳管，也叫稳压二极管。但齐纳二极管只能把电压值控制住，那么构成电能的第二要素的电流由什么元件控制呢？电阻，具备一定功率承受能力的电阻在这里充当了限流的作用，使安全栅输向危险区域的电流始终控制在一个允许的范围内，从而达到了本安。那么隔离安栅是靠什么来控制能量的呢？脉冲变压器是隔离安全栅隔离能量的主要部件，有了它以后流向危险区的能量才会被控制住。

电控系统中隔离栅的作用

我们通常考虑4大因素：

1.信号源于PLC电源不共地，这个是仪器仪表常常出现的，这个时候我们就需要将两套电源系统通过隔离栅。

2.抗干扰，现场采集的信号线缆往往是和动力电缆一同铺设的（原则上分开，并采用屏蔽），隔离栅起到了很好的隔离作用。

3.信号衰减，采用隔离栅可以放大信号，是信号传输更远。