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齐纳式安全栅和隔离式安全栅的对比差异

安全栅按结构分,主要有齐纳式安全栅和隔离式安全栅两大类。隔离式安全栅的价格要稍高于齐纳式安全栅,但在要求较高的场合,几乎无一例外地采用了隔离式安全栅。隔离式安全栅也有逐步取代齐纳式安全栅的趋势。本专题详细介绍了两种产品的结构及特点,以及在使用中的注意事项,希望这些内容对大家在安全栅的选型或使用中有帮助。
 安全栅主要有齐纳式安全栅和隔离式安全栅两大类。
  1)、齐纳式安全栅
  齐纳式安全栅采用在电路回路中串联快速熔断丝、限流电阻和并联限压齐纳二极管实现能量的限制,保证危险区仪表与安全区仪表信号连接时安全限能。它采用器件非常少、体积小、价格低,但也有一些致命的缺陷,使应用范围受到较大的限制。
目前采用显下降趋势。
齐纳式安全栅的结构及原理
  a)、使用齐纳式安全栅,工厂必须要有专门的本安接地系统,本安电路的接地电阻必须小于1Ω。
  b)、使用齐纳式安全栅,危险区现场本安表必须为隔离型的,非隔离型的仪表不能采用。
  c)、使用齐纳式安全栅,对供电电源电压响非常大,电源电压的波动可能会引起齐纳二极管的电流泄漏,从而引起信号的误差或者发出错误电平,严重时会使快速保险丝烧断而长久损坏,按规定齐纳式安全栅内部齐纳管、限流电阻、保险丝整体浇封,一旦损坏无法修复。
  d)、使用齐纳式安全栅,信号负极均要接至本安接地,这样大大降低系统信号抗干扰能力,影响系统的可靠性,特别对于DCS系统影响尤为明显。
  2)、隔离式安全栅
  隔离式安全栅不但有限能功能,还有隔离功能,它主要由回路限能单元、信号、电源隔离单元和信号处理单元组成。其基本功能框图如下:
隔离式安全栅的结构及原理
  它包括独立供电隔离式安全栅和回路供电隔离式安全栅两大类。
  a)、隔离式安全栅与齐纳式安全栅相比,虽然价格要高一些,但是它许多优点和特点还是给用户带来许多方便,使越来越多用户偏向选择隔离式安全栅。
  b)、使用隔离式安全栅,可以将危险区的现场回路信号和安全区回路信号有效隔离。这样本安自控系统不需要本安接地系统,简化了本安防爆系统应用时的施工。
  c)、使用隔离式安全栅,大大增强了检测和控制回路的抗干扰能力,提高系统可靠性。
  d)、使用隔离式安全栅,允许现场仪表接地,允许现场仪表为非隔离型的。
  e)、隔离式安全栅有许多保护功能电路,意外损坏的可能性较小,允许现场仪表带电检修。这样可缩短工程开车准备时间和减少停车时间。
  f)、隔离式安全栅有较强的信号处理能力。如开关量输入状态控制、mV、Pt100变为4~20mA等等。这样给现场仪表和控制系统的应用提供了更大的方便、合理和有效。
  g)、当用户同时应用DCS和ESD时,选用一进二出的安全栅,可以有效地将两个系统隔离开来,避免系统之间互相影响。
  h)、回路供电隔离式安全栅既保持有源隔离式安全栅的优点,又有齐纳式安全栅一样的接线方便,不需要另外24V电源供电,特别适合配I/O卡直接供电的DCS系统。
  安全栅在安装中的主要注意事项:
  1.安全栅应安装在安全场所,并环境条件能满足本手册《通用技术指标》中的“使用条件”的要求。
  2.隔离式安全栅本安端(蓝色标记)和非本安端电路的接线导线在汇线槽中应分开铺设,各自采用独立的保护套管。本安侧的配线套管内不允许有其它电源线,包括其本安电路使用的电源线。
  3.通往危险场所的导线应选用有蓝色标记的本安导线,导线线的软铜面积必须大于0.5mm2,绝缘强度应大于500V。
  4.在对隔离式安全栅进行通电调试前,必须注意隔离式安全栅的型号、接线方法、线路极性等,是否符合设计及产品要求中的规定,否则可能对人身及设备造成伤害。
  5.严禁用兆欧表测试隔离安全栅端子之间的绝缘强度。如要检查系统的绝缘强度,应先断开全部的接线,否则可能引起安全栅内部快速熔断器熔断。
  6.在现场对安全栅进行编程前,必须先将所有接线断开再接入编程器,然后通电编程,否则可能引起不佳后果。
  7.与隔离式安全栅相连的现场仪表,均应通过经国家认定的防爆检验部门的防爆试验、并取得防爆合格证的仪表。
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