为什么要尽可能选择[url=http://www.cq-yt.com/prod.asp]隔离式安全栅[/url]而不是齐纳式安全栅,这个是由其限能原理和基本电路决定的,齐纳式安全栅在安全限能原理上,存在对地回路,这样使得危险区域端电压不能准确控制在限定范围内,这种电路设计上产生的误差将很有可能导致有危险能量通过时,齐纳式安全栅起不到限能保护的作用,最终导致危险场所仪表烧损甚至爆炸。
安全栅的基本限能原理和基本限能电路:
安全栅限能,就是限制送往危险现场的电压和电流。重庆宇通仪表的安全栅的基本限能原理如下图所示。
齐纳管 Z 用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时,齐纳管导通放电,使齐纳管两端电压始终保持在安全限压值以下。
电阻 R 用于限制电流。当电压被限制后,适当选择电阻值,即可将回路电流限制在安全限流值以下。
保险丝 F 的作用是防止因齐纳管被长时间流过的大电流烧断而导致回路限压失败。当超过安全限压值的电压加在回路上时,齐纳管导通。如果没有保险丝,流经齐纳管的电流会无限上升,最终烧断齐纳管,使回路失去限压。为确保回路限压安全,保险丝必须选用高速熔断型。其熔断速度应比齐纳管可能被烧断的速度快十倍。
采用上图所示三冗余齐钠管的安全栅基本限能电路结构,能够确保安全栅在正常工作、一个故障和二个故障时均能将输出电能量可靠限制在安全参数规定的范围内。从而满足 ia 级本质安全的要求。
齐纳式安全栅限能原理
齐纳式安全栅被认为是保护设备,其功能是通过防止不符合安全要求的能量传递到危险区以避免可能的失误和故障。故障可能是:
---危险区的电压超高
---危险区的电流超高(由于短路造成)
因为齐纳式安全栅没有隔离,所以要求齐纳安全栅-连接的本安设备-大地三者之间形成零电位差。安装须后经检测、认证。
中国国家标准B3836.4-2000.12,2.4节明确表明一般要求本安回路不接地,但是出于安全和功能的原因也可以接地。由于两个分离系统部件的不同电势之间产生的接地故障,在本安回路中将会产生补偿电流,这个电流阻碍本质安全。
本安回路最安全的方式是隔离设计,隔离设计从功能角度来讲无需接地。
[url=http://www.cq-yt.com/prod.asp]隔离式安全栅[/url]的主要特点
1)隔离性能
[url=http://www.cq-yt.com/prod.asp]隔离式安全栅[/url]运用可靠的电磁隔离技术,在危险区(现场)一侧电路(含基本限能电路)与安全区(系统)一侧电路之间实现完全的电流隔离。
宇通仪表的电磁隔离技术使得隔离变压器的初级与次级之间的隔离电压检验值高达2500V。
由于隔离作用使现场危险区与控制室安全区之间没有地电流通路,所以隔离栅无须接地。同时,无论现场仪表和系统接不接地、如何接地,也不管厂区的地电势分布如何复杂和如何多变,检测与控制回路均不受地电势差或地电流的干扰。许多联合装置项目中需要顾及的接地要求较多,如现场要防雷、防静电、抗干扰,而控制室要接系统保护地、信号地、电气安全地,等等,常因各自要求不同而顾此失彼。此时,直接选用隔离型安全栅以简化接地问题。
2)信号传输特性
由于[url=http://www.cq-yt.com/prod.asp]隔离式安全栅[/url]将现场与系统两侧的电路隔离,使其信号传输技术比齐纳栅复杂得多。比如模拟量信号输入时,先在危险区侧电路中将模拟量信号转换为频率信号,经隔离变压器感应到安全区侧,再将该频率信号复原为模拟量信号。如果,在模拟量信号上还叠加着数字量信号,如智能变送器的通讯信号,则情况将更复杂。
在诸多特性中,[url=http://www.cq-yt.com/prod.asp]隔离式安全栅[/url]的信号传输精度和针对智能变送器的可传输通讯频率范围在应用中最为重要。