關(guān)于安全柵,很多同學(xué)可能不太熟悉,但在工業(yè)控制、儀器儀表等領(lǐng)域卻是大名鼎鼎,可以這樣說,在工業(yè)控制中需要安全防爆的場合幾乎沒有他不行,其主要功能是限流限壓,保證現(xiàn)場儀表能在安全范圍內(nèi)獲得能量。下面小編告訴大家安全柵的原理是什么?
一、安全柵網(wǎng)原理介紹。
安全網(wǎng)一般出現(xiàn)在本系統(tǒng)中,首先介紹一種電氣知識,本質(zhì)安全是系統(tǒng)防爆技術(shù),指通過設(shè)計等手段,使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性,即使發(fā)生錯誤操作或故障,也不會引起事故的功能。其中,安全柵是本安防爆系統(tǒng)最常用的聯(lián)鎖裝置。

安全柵是一種介于現(xiàn)場設(shè)備和控制室之間的能量限制回路,如下圖所示。它的兩個基本功能是:首先,用于使危險場所的本安設(shè)備能夠正常工作;其次,用于將控制室供料現(xiàn)場儀表的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆危險氣體的火花,又不能產(chǎn)生足以引爆危險氣體的儀表表面溫度的范圍內(nèi),即使本安設(shè)備本身出現(xiàn)故障,只要安全柵限流限壓電路正常工作,也不會產(chǎn)生足以引發(fā)爆炸環(huán)境的火花或表面溫度。所以不管是安全場所的控制室設(shè)備,還是危險場所的本安設(shè)備,整個系統(tǒng)都是在本質(zhì)安全狀態(tài)下運行,不會發(fā)生爆炸。
因為安全柵是介于現(xiàn)場設(shè)備和控制室設(shè)備之間的能量限制接口,所以不管控制室設(shè)備處于正常或故障狀態(tài),安全柵都可以確保能量通過它傳遞到現(xiàn)場設(shè)備。
二、安全柵格原則-分類。
作為控制室內(nèi)的非本安設(shè)備和危險場所的本安設(shè)備之間的聯(lián)鎖裝置,安全柵是本安系統(tǒng)的重要組成部分,根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可分為齊納式安全柵和隔離式安全柵。
一、齊納式安全柵欄。
齊納二極管通過串聯(lián)快速熔斷線、限流電阻和電路回路中的并聯(lián)限能器來實現(xiàn)能量限制,保證了危險區(qū)儀表與安全區(qū)儀表信號連接時的安全限能。其所使用的器件很少,體積小,價格低廉,但也存在一些致命的缺陷,使得其應(yīng)用受到很大限制。
二、隔離式安全柵欄。
隔離柵采用了輸入、輸出及電源三方之間電氣隔離的電路結(jié)構(gòu),不僅具有有限能量的作用,而且具有隔離的功能,同時又符合本安型限能的要求,主要由回路限能單元、信號單元、電源限能單元和信號處理單元組成。盡管相對于齊納安全性來說,它更昂貴,但是它在性能方面的顯著優(yōu)勢給用戶應(yīng)用程序帶來了更多的好處。
通過對齊納和隔離安全柵的特點和性能進行比較,可以看出,隔離安全柵具有顯著的優(yōu)點,應(yīng)用范圍更廣,其價格雖然比齊納安全柵略高一些,但考慮到其設(shè)計、施工、調(diào)試和維護的成本,其綜合成本可能比齊納安全柵低一些。隔離式安全柵門作為主要的本安防爆儀器,在要求較高的工程現(xiàn)場幾乎無一例外地都被采用,隔離式安全柵門已逐步取代了齊納式安全柵門,在安全防爆領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。
三、安全柵欄原理-如何工作。
安全柵的主要功能是限制安全場所的危險能量進入危險場所,并限制電壓和電流到危險場所。下面具體分析兩種安全柵的工作原理:
齊納安全柵的穩(wěn)壓二極管將電壓限制在從非本安端傳到本安端,電阻限制在電流范圍內(nèi),快速熔絲用來防止穩(wěn)壓二極管被過大的電流燒壞。將傳輸?shù)轿kU區(qū)域的能量通過電路的限壓和限流控制在安全值之內(nèi)。其特點是電路元件少,故障率低,成本低,回路信號保真性好,但由于能量限制電阻必須與智能變送器配合使用,過大的電壓降低往往造成回路供電不足,工程上又需可靠接地,否則將失去防爆安全保護功能。
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