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安全柵的種類分析

發(fā)布人:jiweiauto 時(shí)間:2022-09-29 來源:工程師 發(fā)布文章

    安全柵(Safetybarrier)又稱為安全限能器,廣泛應(yīng)用于本安型物位儀表中,是本安防爆系統(tǒng)中至關(guān)重要的組成部分。安全柵,實(shí)際意義指接在本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路之間的部件,是一種將供給本質(zhì)安全電路的電壓電流限制在一定安全范圍內(nèi)的安全性能裝置。簡(jiǎn)單來說,安全柵的主要功能是防止安全區(qū)域中的危險(xiǎn)能量進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域,使得送往危險(xiǎn)區(qū)域的電壓和電流被限制。

    安全柵的工作原理圖

    安全柵主要分為齊納式安全柵和隔離式安全柵兩大類。

    齊納管(Zenerdiodes),又稱為齊納二極管、穩(wěn)壓二極管,是齊納式安全柵的核心元件。在齊納式安全柵電路中,為限制危險(xiǎn)區(qū)域的能量傳輸,其常采用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極管以對(duì)輸入的電能進(jìn)行限制。

    齊納式安全柵的工作原理簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉,但因其可靠性不高,在很大程度上限制了自身的應(yīng)用范圍,具體的安裝要求有:

    1、必須安裝于完善的接地系統(tǒng)內(nèi),且為了安全保護(hù),該齊納式安全柵的接地電阻應(yīng)小于1Ω。但這樣的要求在實(shí)際工程應(yīng)用中很難達(dá)到。

    2、齊納式安全柵的電路原理需要吸收輸入回路的能量,易造成輸出不穩(wěn)定。

    3、齊納式安全柵對(duì)電源有較大影響,同時(shí),也非常容易因電源的波動(dòng)而損壞。

    4、危險(xiǎn)區(qū)域的儀器儀表必須屬于隔離型,否則通過齊納式安全柵的接地端子與大地相接后無法保證信號(hào)傳送的準(zhǔn)確無誤。又由于信號(hào)接地直接降低了信號(hào)的抗干擾能力,大大影響了系統(tǒng)本身的穩(wěn)定程度。

計(jì)為精品振動(dòng)式物位開關(guān)

    相比之下,隔離式安全柵不但有限能功能,并且還有隔離功能,它主要由回路限能單元、信號(hào)和電源隔離單元、信號(hào)處理單元組成。

    隔離式安全柵采用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結(jié)構(gòu),完全符合本安型限制能量的要求。盡管價(jià)格稍高,但其較為突出的優(yōu)點(diǎn)能夠?yàn)橛脩魩砀嘁嫣帲唧w表現(xiàn)在:

    1、采用了三方隔離方式,無需系統(tǒng)接地線路,給設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)施工帶來極大方便。

    2、其信號(hào)線路無需共地,使得檢測(cè)和控制回路信號(hào)的穩(wěn)定性以及抗干擾能力大幅增強(qiáng),且提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性。

    3、具備較好的輸入信號(hào)處理能力,能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號(hào)。

    4、對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域的儀表無太多要求,無需采用隔離式儀器儀表。

    5、可輸出兩組相互隔離的信號(hào),以提供給使用同一信號(hào)源的兩臺(tái)設(shè)備,并保證該兩設(shè)備信號(hào)互不干擾,同時(shí)又可以提高所連接設(shè)備相互之間的電氣安全絕緣性能。

    如今,隔離式安全柵被廣泛應(yīng)用于射頻導(dǎo)納料位開關(guān)、阻旋料位開關(guān)、浮球液位計(jì)等物位儀表中??偟膩碚f,齊納式安全柵和隔離式安全柵的特點(diǎn)和性能差異很大,隔離式安全柵有著顯著的優(yōu)點(diǎn),且被廣泛應(yīng)用,其價(jià)格雖然高于齊納式安全柵,但是無論從設(shè)計(jì)、施工、安裝、調(diào)試及維護(hù)成本來說,其綜合成本與帶來的便捷程度要遠(yuǎn)比齊納式安全柵更具優(yōu)勢(shì)。如今,在要求較高的工況中,幾乎都采用了隔離式安全柵作為主要本安型防爆儀表,換句話說,齊納式安全柵現(xiàn)已逐漸被隔離式安全柵所取代。

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