安 全栅的种类和作用
安 全栅(Safety barrier)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 全栅主要分为齐纳式安 全栅和隔离式安 全栅两大类。
齐纳管(Zener diodes),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..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..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,能够接收并处理热电偶、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..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。
计为射频导纳料位开关、阻旋料位开关、浮球液位计
如今,隔离式安 全栅被广泛应用于射频导纳料位开关、阻旋料位开关、浮球液位计等物位仪表中。
总的来说,齐纳式安 全栅和隔离式安 全栅的特点和性能差异很大。隔离式安 全栅有着显著的优点,且被广泛应用,其价格虽然高于齐纳式安 全栅,但是无论从设计、施工、安装、调试及维护成本来说,其综合成本与带来的便捷程度要远比齐纳式安 全栅更具优势。
在要求较高的工况中,几乎都采用了隔离式安 全栅作为主要本安型防爆仪表,换句话说,齐纳式安 全栅现已逐渐被隔离式安 全栅所取代。