柵(safety barrier),接在本質電路和非本質電路之間。將供給本質電路的電壓電流限制在一定范圍內的裝置。
介紹
柵又稱限能器,是本安系統(tǒng)中的重要組成部分。
柵主要有齊納式柵和隔離式柵兩大類。
齊納式柵的核心元件為齊納二極管,限流電阻及快速熔斷絲。
隔離式柵不但有限能的功能,還有隔離功能,它主要由回路限能單元,信號和電源隔離單元、信號處理單元組成。
柵的主要功能為限流限壓,保證現場儀表可得到的能量在范圍內。
結構形式:
齊納式柵
電路中采用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極管以對輸入的電能量進行限制,從而保證輸出到危險區(qū)的能量。
1. 安裝位置必須有可靠的接地系統(tǒng),顯然這樣的要求是十分的苛刻并在實際工程應用中難以保證。
3. 齊納式柵對電源影響較大,同時也易因電源的波動而造成齊納式柵的損壞。
4.由于齊納式柵的電路原理需要吸收輸入回路的能量,所以易造成輸出不穩(wěn)定。
隔離式柵
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構,同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式相比,雖然價格較貴,但它性能上的突出優(yōu)點卻為用戶應用帶來了更大的受益:
1.由于采用了三方隔離方式,因此無需系統(tǒng)接地線路,給設計及現場施工帶來極大方便。
2.對危險區(qū)的儀表要求大幅度減少,現場無需采用隔離式的儀表。
3.由于信號線路無需共地,使得檢驗和控制回路信號的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強,從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
4.隔離式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,這是齊納式柵所無法做到的。
5.隔離式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,同時提高所連接設備相互之間的電氣絕緣性能。
因此,對比齊納式和隔離式柵的特點和性能后可以看出,隔離式柵有著突出的優(yōu)點和更為廣泛用途,雖然其價格略高于齊納式柵,但從設計、施工安裝、調試及維護成本來考慮,其綜合成本可能反而低于齊納式柵。在要求較高的工程現場幾乎無一例外地采用了隔離式柵作為主要本安防爆儀表,隔離式柵已逐漸取代了齊納式柵,在防爆領域得到了日益廣泛的應用.
本安設備標志定義
其中:EX —防爆標志
(ia)—防爆等級
ⅡC —氣體組別
本公司產品防爆級別:EX(ia)ⅡC
應用優(yōu)點
① 隔離式柵與齊納式柵相比,雖然價格要高一些,但是它許多優(yōu)點和特點還是給用戶帶來許多方便,使越來越多用戶偏向的選擇隔離式柵。
②使用隔離式柵,可以將危險區(qū)的現場回路信號和區(qū)回路信號有效隔離。這樣本安自控系統(tǒng)不需要本安接地系統(tǒng),簡化了本安防爆系統(tǒng)應用時的施工。
③ 使用隔離式柵,大大增強了檢驗和控制回路的抗干擾能力,提高系統(tǒng)可靠性。
④使用隔離式柵,允許現場儀表接地,允許現場儀表為非隔離型的。
⑤ 隔離式柵有許多保護功能電路,意外損壞的可能性較小,允許現場儀表帶電檢修,這樣可縮短工程開車準備時間和減少停車時間。
⑥隔離式柵有較強的信號處理能力。如開關量輸入狀態(tài)控制、mV、Pt100變?yōu)?~20mA等等。這樣給現場儀表和控制系統(tǒng)的應用提供了更大的方便、合理和有效。
⑦ 當用戶同時應用DCS和ESD時,選用一進二出的柵,可以有效地將兩個系統(tǒng)隔離開來,避免系統(tǒng)之間互相影響。
⑧回路供電隔離式柵既保持有源隔離式柵的優(yōu)點,又有齊納式柵一樣的接線方便,不需要另外24V電源供電,特別適合配I/O卡直接供電的DCS系統(tǒng)。