安全栅的种类解析

    安全栅（Safetybarrier）又称为安全限能器，广泛应用于本安型物位仪表中，是本安防爆系统中至关重要的组成部分。安全栅，实际意义指接在本质安全电路和非本质安全电路之间的部件，是一种将供给本质安全电路的电压电流限制在一定安全范围内的安全性能装置。简单来说，安全栅的主要功能是防止安全区域中的危险能量进入危险区域，使得送往危险区域的电压和电流被限制。

 

    安全栅主分为齐纳式安全栅和隔离式安全栅两大类。

 

    齐纳管（Zenerdiodes），又称为齐纳二极管、稳压二极管，是齐纳式安全栅的核心元件。在齐纳式安全栅电路中，为限制危险区域的能量传输，其常采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能进行限制。

 

    齐纳式安全栅的工作原理简单、价格低廉，但因其可靠性不高，在很大程度上限制了自身的应用范围，具体的安装要求有：

 

    1、必须安装于完善的接地系统内，且为了安全保护，该齐纳式安全栅的接地电阻应小于1Ω。但这样的要求在实际工程应用中很难达到。

 

    2、齐纳式安全栅的电路原理需要吸收输入回路的能量，易造成输出不稳定。

 

    3、齐纳式安全栅对电源有较大影响，同时，也非常容易因电源的波动而损坏。

 

    4、危险区域的仪器仪表必须属于隔离型，否则通过齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后无法保证信号传送的准确无误。又由于信号接地直接降低了信号的抗干扰能力，大大影响了系统本身的稳定程度。

 

    相比之下，隔离式安全栅不但有限能功能，并且还有隔离功能，它主要由回路限能单元、信号和电源隔离单元、信号处理单元组成。

 

    隔离式安全栅采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，完全符合本安型限制能量的要求。尽管价格稍高，但其较为突出的优点能够为用户带来更多益处，具体表现在：

 

    1、采用了三方隔离方式，无需系统接地线路，给设计及现场施工带来极大方便。

 

    2、其信号线路无需共地，使得检测和控制回路信号的稳定性以及抗干扰能力大幅增强，且提高了整个系统的可靠性。

 

    3、具备较好的输入信号处理能力，能够接受并处理热电偶、热电阻、频率等信号。

 

    4、对危险区域的仪表无太多要求，无需采用隔离式仪器仪表。

 

    5、可输出两组相互隔离的信号，以提供给使用同一信号源的两台设备，并保证该两设备信号互不干扰，同时又可以提高所连接设备相互之间的电气安全绝缘性能。

 

    如今，隔离式安全栅被广泛应用于射频导纳料位开关、阻旋料位开关、浮球液位计等物位仪表中。总的来说，齐纳式安全栅和隔离式安全栅的特点和性能差异很大，隔离式安全栅有着显著的优点，且被广泛应用，其价格虽然高于齐纳式安全栅，但是无论从设计、施工、安装、调试及维护成本来说，其综合成本与带来的便捷程度要远比齐纳式安全栅更具优势。

 

    如今，在要求较高的工况中，几乎都采用了隔离式安全栅作为主要本安型防爆仪表，换句话说，齐纳式安全栅现已逐渐被隔离式安全栅所取代。