安(ān)全隔離栅工作(zuò)原理_隔離式安全栅原理圖(tú)

安全隔離栅工作(zuò)原理_隔離式(shì)安全栅(shān)原理圖 
一、隔離式(shì)安全栅的工作原(yuán)理 
  安全栅的主要(yào)功能就是限制安全場所的危險能量進入危險(xiǎn)場所，及限制送往危險場所的(de)電壓和電(diàn)流。 
  齊納管Z用于限制電壓(yā)。當回路電(diàn)壓接近安全限壓值時，齊納管導通，使齊納管兩端的電(diàn)壓始終保持在安全限壓值以下。 
  電阻R用于限制電流。當電壓被限制後(hòu)，适當選擇電阻值，可将回路電(diàn)流(liú)限制在安全限流值以下。 
  保險絲F的(de)作用是防止因齊納管(guǎn)被長時間流過的大電(diàn)流燒斷而導緻回路(lù)限壓失效。當超過安全限壓值的電壓加在回路上時，齊納(nà)管導通，如果沒有保險絲(sī)，流經齊納管的電流将無限上升(shēng)，終燒斷齊納(nà)管，使回路失去限壓。爲确保(bǎo)回路限壓安全，保險絲的熔斷速(sù)度要比齊納管可能被燒斷的速度快十倍。 
  采(cǎi)用圖1所示的三(sān)冗(rǒng)餘(yú)齊納管的安全(quán)栅基本限能電路結構，能夠确保安(ān)全栅在正常工(gōng)作(zuò)、一個故障(zhàng)點和兩個故障點(diǎn)時(shí)均能(néng)将(jiāng)安全栅的輸出(chū)能量限制在安全參數規定的範圍(wéi)之内，從而滿足i*本質安全電路的要求。 
齊納安全栅原理示意(yì)圖如圖二，它的原理簡單、電路實現容易，價格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其應用中的可靠性受到很大影響，并(bìng)限制了其應(yīng)用範圍，其原因如下： 
1．安裝位置必須有非常可靠的接(jiē)地系統(tǒng)，并且該齊納式安(ān)全栅的接地電阻必須(xū)小于1Ω，否則便失去防爆(bào) 
安全保護性能，顯然這樣(yàng)的要求是十分苛刻并在實際工程應用中難以保證。 
2．要求(qiú)來自(zì)危險區的現場(chǎng)儀表必須是隔離型，否則通(tōng)過齊納式安全栅的接地端(duān)子與大(dà)地相接後(hòu)信号無法正确傳送，并且由于(yú)信号接地，直接降低(dī)信号抗幹擾能力，影(yǐng)響系統穩定性。 
3．齊納式安全栅對電(diàn)源影響較大，同時(shí)也易因電源的波(bō)動而造成(chéng)齊納式安全栅的損壞。 安全栅的主要功能就是限(xiàn)制安全場所的危險能量進入(rù)危險場所，及限制送(sòng)往危險場所的(de)電壓和電流。齊(qí)納管Z用于限制電(diàn)壓。當回路電壓接近安全限(xiàn)壓值時，齊納管導通，使齊(qí)納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下。電阻R用于限制電流。當電壓被限制後，适當選擇電阻值，可(kě)将回路電流限制(zhì)在安全限流值以下。 
與齊納安全栅相(xiàng)比， 
隔離式安全(quán)栅除具有限壓與限流的作用之(zhī)外，還帶有電流隔離的功能。 
隔離栅通常由回路限能單元、電流隔離單元和信号處理單元三部分組成，基本功能電路如圖2所示。回路(lù)限能單元(yuán)爲(wèi)安全栅(shān)的核心部分。此外，輔助有(yǒu)用于驅動現場儀表的回路供電電(diàn)路和用于儀表信号采集的檢測電路。信号處理(lǐ)單元則根據安全栅(shān)的功能要求(qiú)進行信号(hào)處理。 
工業現場(chǎng)一般需(xū)要采用(yòng)兩線制傳輸方式的配電器，既要爲諸如(rú)壓力變送器等(děng)一次(cì)儀表提供24V 配電電源，同時(shí)又要對輸入的(de)電流(liú)信号進行采集、放大(dà)、運算、和進行(háng)抗幹擾處理後，再(zài)輸出(chū)隔離的電流和電壓(yā)信号，供後面的(de)二次儀表或其它儀表使用。但一些特殊(shū)的工業現場(chǎng)不但需要兩線(xiàn)制(zhì)傳輸，既提供配電電(diàn)源又有信号隔(gé)離功能，同時還需要具有安全火花(huā)型防爆的性能，可(kě)靠地防(fáng)止電源高(gāo)壓與信号之間的混觸，利用電流、電壓雙重化限制回(huí)路，把進入危險場(chǎng)所的能(néng)量限制在安全定額(é)以下的具有特殊功能的(de)配電器—安全栅。 
隔離式安全栅，基本有檢測端安全栅和操作端安全(quán)栅兩種類型。檢測端(duān)安全(quán)栅與兩線制變送器(qì)配套使用；操作(zuò)端安全栅與電氣轉換器或電氣閥門配(pèi)套使用。也有信(xìn)号輸入等(děng)類(lèi)型(xíng)隔離式安全栅。 
由(yóu)于隔離式安全栅采用了限壓、限流、隔離等措施(shī)，不僅(jǐn)能防止危險能量從本安端子進入危險現場，提(tí)高系統的本安防爆性能，而且還增加了系統的抗幹(gàn)擾能力，大大提高了系統運行的可靠性(xìng)。 24VDC 電源經DC-AC-DC變(biàn)換(huàn)後，輸出模塊電路所需(xū)要的多種電壓。 
檢測端隔(gé)離式(shì)安全栅的原理是(shì)：模塊電(diàn)路将通過(guò)本安能量限制電(diàn)路輸入的電流或(huò)電壓信号轉變爲(wèi)0.2-1VDC後，送入(rù)模塊内進行采集、放大、運算和進行抗(kàng)幹擾處理後，再經變壓器調制成輸出(chū)隔離的電流和電壓信号(hào)，供後面的二次儀表或其它儀表(biǎo)使用。模(mó)塊還需輸出一個隔離的18.5∽28.5VDC電壓，通過本安能量限制電路做爲(wèi)供給兩線制變送器的工作電壓。本安(ān)能量限制電路能限制大電流或高電(diàn)壓的危險信号竄入危險現場。 
操作端隔離式安全栅的原理是：将調節器或操作器輸出的4-20mA DC信号隔離後再輸出4-20mA DC 的信号，通過本安能量限制電路供給電(diàn)氣轉換器或現場的電氣閥門定位(wèi)器使(shǐ)用。