隔離式安全柵的概念

安全柵的主要功能就是限制安全場(chǎng)所的危險能量進(jìn)入危險場(chǎng)所，即限制送往危險場(chǎng)所的電壓和電流。齊納管Z用于限制電壓。當回路電壓接近安全限壓值時(shí)，齊納管導通，使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。

基礎知識

采用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離 的電路結構，同時(shí)符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比，雖然價(jià)格略高，但它其它方面的突出優(yōu)點(diǎn)卻為用戶(hù)應用帶來(lái)了更大的受益:

1.由于采用了三方隔離方式，因此無(wú)需系統接地線(xiàn)路，給設計及現場(chǎng)施工帶來(lái)極大方便。2.對危險區的儀表要求大幅度降低，現場(chǎng)無(wú)需采用隔離式的儀表。

2.由于信號線(xiàn)路無(wú)需共地，使得檢測和控制回路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個(gè)系統的可靠性。

3.隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號，這是齊納式安全柵所無(wú)法做到的。

4.隔離式安全柵 可輸出兩路相互隔離的信號，以提供給使用同一信號源的兩臺設備使用，并保證兩設備信號不互相干擾，同時(shí)提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。

因此，對比齊納式和隔離式安全柵的特點(diǎn)和性能后可以看出，隔離式安全柵有著(zhù)突出的優(yōu)點(diǎn)和更為廣泛用途，雖然其價(jià)格略高于齊納式安全柵，但從設計、施工安裝、調試及維護成本來(lái)考慮，其綜合成本可能反而低于齊納式安全柵。在要求較高的工程現場(chǎng)幾乎無(wú)一例外地采用了隔離式安全柵作為主要本安防爆儀表，隔離式安全柵已逐漸取代了齊納式安全柵，在安全防爆領(lǐng)域得到了日益廣泛的應用.

工作原理

電阻R用于限制電流。當電壓被限制后，適當選擇電阻值，可將回路電流限制在安全限流值以下。

與齊納式安全柵相比，隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用之外，還帶有電流隔離的功能。隔離柵通常由回路限能單元、電流隔離單元和信號處理單元三部分組成，基本功能電路如圖2所示?；芈废弈軉卧獮榘踩珫诺暮诵牟糠?。此外，輔助有用于驅動(dòng)現場(chǎng)儀表的回路供電電路和用于儀表信號采集的檢測電路。信號處理單元則根據安全柵的功能要求進(jìn)行信號處理。

工業(yè)現場(chǎng)一般需要采用兩線(xiàn)制傳輸方式的配電器，既要為諸如壓力變送器等一次儀表提供24V 配電電源，同時(shí)又要對輸入的電流信號進(jìn)行采集、放大、運算、和進(jìn)行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。 但一些特殊的工業(yè)現場(chǎng)不但需要兩線(xiàn)制傳輸，既提供配電電源又有信號隔離功能，同時(shí)還需要具有安全火花型防爆的性能，可靠地防止電源高壓與信號之間的混觸，利用電流、電壓雙重化限制回路，把進(jìn)入危險場(chǎng)所的能量限制在安全定額以下的具有特殊功能的配電器-安全柵。

隔離式安全柵，基本有檢測端安全柵和操作端安全柵兩種類(lèi)型。檢測端安全柵與兩線(xiàn)制變送器配套使用;操作端安全柵與電氣轉換器或電氣閥門(mén)配套使用。也有信號輸入等類(lèi)型隔離式安全柵。

由于隔離式安全柵采用了限壓、限流、隔離等措施，不僅能防止危險能量從本安端子進(jìn)入危險現場(chǎng)，提高系統的本安防爆性能，而且還增加了系統的抗干擾能力，大大提高了系統運行的可靠性。 24VDC 電源經(jīng)DC-AC-DC變換后，輸出模塊電路所需要的多種電壓。

檢測端隔離式安全柵的原理是:模塊電路將通過(guò)本安能量限制電路輸入的電流或電壓信號轉變?yōu)?.2-1VDC后，送入模塊內進(jìn)行采集、放大、運算和進(jìn)行抗干擾處理后，再經(jīng)變壓器調制成輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。模塊還需輸出一個(gè)隔離的18.5∽28.5VDC電壓，通過(guò)本安能量限制電路做為供給兩線(xiàn)制變送器的工作電壓。本安能量限制電路能限制大電流或高電壓的危險信號竄入危險現場(chǎng)。

操作端隔離式安全柵的原理是:將調節器或操作器輸出的4-20mA DC信號隔離后再輸出4-20mA DC 的信號，通過(guò)本安能量限制電路供給電氣轉換器或現場(chǎng)的電氣閥門(mén)定位器使用。