安全柵選型問題（二）
發(fā)布時(shí)間：2019-08-02 10:08:43來源：
安全柵選型問題（二）
1：有源隔離器與無(wú)源隔離器的比較有源隔離器電路包括電源部分、輸入部分、輸出部分。信號(hào)經(jīng)過輸入電路處理，變成一定的數(shù)字量或電磁波，再經(jīng)過隔離元件實(shí)現(xiàn)電氣的隔離，隔離后的數(shù)字量或電磁波經(jīng)過輸出電路變換成模擬量。
有源隔離器的工作電源來自獨(dú)立的供電，電路電路將輸入的電源變換成多組電源，向輸入和輸出電路提供工作能量。
有源隔離器可以隔離各種輸入信號(hào)，可以是電壓、電流、頻率，信號(hào)的大小也可以自由選擇，只要輸入電路能處理的信號(hào)，都可以輸入并隔離。有源隔離器的輸出電路可以產(chǎn)生多種信號(hào)，比如-1~10V、0~10mA，與輸入信號(hào)成比例關(guān)系，不一定是1：1對(duì)應(yīng)，換句話說，它具有信號(hào)轉(zhuǎn)換的功能。
電流輸入的有源隔離器輸入阻抗只有50歐，大多數(shù)電流源都可以輕松驅(qū)動(dòng)。
電流輸出的有源隔離器負(fù)載能力比較大，且負(fù)載變化時(shí)不影響隔離精度。
無(wú)源隔離器電路包括輸入部分、輸出部分。信號(hào)經(jīng)過輸入電路處理，變成電磁波，再經(jīng)過隔離元件實(shí)現(xiàn)電氣的隔離，隔離后的電磁波經(jīng)過輸出電路變換成模擬量。
無(wú)源隔離器的電路工作能量來自輸入信號(hào)端，所以輸入信號(hào)需要有足夠的驅(qū)動(dòng)能力以驅(qū)動(dòng)它工作，而且會(huì)有一定電壓降低（4V）。
無(wú)源隔離器能隔離0~22mA的直流電流信號(hào)。且輸入和輸出1：1對(duì)應(yīng)。
無(wú)源隔離器的理想負(fù)載是300歐姆以下，可以達(dá)到500歐姆。
無(wú)源隔離器的功耗很低，不到100毫瓦，是環(huán)保節(jié)能的產(chǎn)品。
2：齊納安全栓的工作原理
齊納安全栓的基本電路由快速熔斷器F、限壓電路（齊納二級(jí)管或電子組件）和限流電路（電阻器或電子組件）三部份組成。
正常工作時(shí)限壓電路的伐值電壓高于工作電壓，故限壓電路不起作用，其漏電流很小不影響檢測(cè)和控制儀表的功能；同時(shí)由于限流電路處于低阻對(duì)信號(hào)傳送影響很小，因此系統(tǒng)的工作在安全栓串入且阻抗匹配的情況下不會(huì)受到影響。
故障狀態(tài)時(shí)例如本安端出現(xiàn)短路工作電流超過額定值，限流電路表現(xiàn)為高阻使比較大短路電流仍遠(yuǎn)低于比較小點(diǎn)燃電流值；本安端故障被排除后，限流電路又能自動(dòng)恢復(fù)其正常低阻狀態(tài)。當(dāng)非本安出現(xiàn)異常電壓混觸時(shí)，限壓電路將快速熔斷器協(xié)同作用，首先由限壓電路起過壓保護(hù)作用，機(jī)之是快速熔斷器動(dòng)作迅速切斷通向危險(xiǎn)場(chǎng)所的電路，而且限壓和限流組件均采用雙重化結(jié)構(gòu)可確保一次儀表的本質(zhì)安全。
3：使用安全柵的時(shí)候我該注意些什么？
本安系統(tǒng)除了要選擇合適的安全柵外，使用的時(shí)候要注意以下幾個(gè)方面：
第一，要注意線纜和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的容抗和感抗，本安防爆是系統(tǒng)防爆，除了安全柵需要達(dá)到所需的 防爆等級(jí)外，線纜和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的蓄能也是一個(gè)關(guān)鍵問題。特別是在參量認(rèn)證替代系統(tǒng)認(rèn)證 后，工程商尤其要注意這個(gè)問題。
第二，要注意本安接地，齊納安全柵需要本安接地，接地電阻應(yīng)小于1。
第三，本安線纜與非本安線纜應(yīng)分開敷設(shè)在不同的線槽里。并應(yīng)有明顯標(biāo)識(shí)。
第四，更換時(shí)應(yīng)注意斷電。
4：現(xiàn)場(chǎng)總線為什么在石化行業(yè)中很難被采用？
現(xiàn)場(chǎng)總線以其構(gòu)成簡(jiǎn)單，容易擴(kuò)容，節(jié)省成本等優(yōu)點(diǎn)深受工程師們的喜愛。但在石化行業(yè)中卻不容易被推廣開，究其原因，主要有以下幾方面：第一，石化行業(yè)有70%-80%的危險(xiǎn)區(qū)，防爆問題是石化自動(dòng)化首要考慮的問題。安全柵是控制現(xiàn)場(chǎng)能量的有效部件,但也有此制約了總線設(shè)備的容量。使現(xiàn)場(chǎng)總線的主要優(yōu)點(diǎn)得不到體現(xiàn)。第二，由于現(xiàn)場(chǎng)的特殊性，現(xiàn) 場(chǎng)設(shè)備不能帶電維護(hù)也 制約了現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展 。第三，具有防爆功能的智能儀表還未普及也是現(xiàn)場(chǎng)總線在石化行業(yè)中得不到很好發(fā)展的原 因之一。第四,國(guó)內(nèi)DCS系統(tǒng)日趨成熟也使處于發(fā)展階段的現(xiàn)場(chǎng)總線在石化行業(yè)中處于劣勢(shì)，石化自動(dòng)化系統(tǒng)如果全線崩潰，將帶給企業(yè)巨大的損失，這更決定了石化行業(yè)采用故障不會(huì)波及其它設(shè)備，而且比較成熟的DCS系統(tǒng)了。當(dāng)然現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)已為人們接受在石化行業(yè)的應(yīng)用也將是早晚的事情，這要靠FCS廠家和其他相關(guān)行業(yè)企業(yè)的努力。
5：如何確定安全柵的參數(shù)？
安全柵選型在安全柵的使用中比較關(guān)鍵,選擇正確的安全柵是保證系統(tǒng)防爆的基礎(chǔ)。安全柵選型要保證以下兩點(diǎn)：第一，要保證系統(tǒng)的工作正常，需要根據(jù)系統(tǒng)的參數(shù)，確定安全柵的參數(shù)，齊納安全柵主要看工作電壓，比較高工作電壓，端電阻等參數(shù)，隔離安全柵主要看可以達(dá)到的精度。當(dāng)然，無(wú)論齊納安全柵還是隔離安全柵，要考慮的還后工作環(huán)境，如使用溫度，濕度，還有安裝方式是否便于現(xiàn)場(chǎng)安裝等等。第二，要根據(jù)需要防爆的區(qū)域，是0區(qū)，1區(qū)還是2區(qū)，來確定需要達(dá)到的防爆等級(jí)，比較后可以確定是用ia級(jí)的還是ib級(jí)的安全柵。