PILZ安全柵工作原理

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PILZ安全柵是介于現(xiàn)場設(shè)備與控制室設(shè)備之間的一個限能電路，用來把控制室供給現(xiàn)場儀表的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆危險氣體的火花，又不能產(chǎn)生足以引爆危險氣體的儀表表面溫度，從而消除了引爆源。在選擇PILZ安全柵時必須考忠其型號與現(xiàn)場儀表類型相適應(yīng)，還須考忠PILZ安全柵與本質(zhì)安全儀表要求相兼容及形成的本安系統(tǒng)中阻抗匹配的問題。我國采用回路認(rèn)證"這種方式認(rèn)證本安系統(tǒng)，即根據(jù)危險環(huán)境使用儀表的聯(lián)合取證情況，選擇已與其聯(lián)合取證的PILZ安全柵，- 經(jīng)聯(lián)合取證，現(xiàn)場儀表與PILZ安全柵便固定組合構(gòu)成本安系統(tǒng)。實踐中，這種方式對PILZ安全柵和現(xiàn)場儀表的選擇有很大的局限性。

PILZ安全柵工作原理

齊納式安全柵

齊納安全柵它的原理簡單、電路實現(xiàn)容易，價格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其應(yīng)用中的可靠性受到很大影響，并限制了其應(yīng)用范圍，其原因如下:

1.安裝位置必須有非常可靠的接地系統(tǒng)，并且該齊納式安全柵的接電阻必須小于1Ω，否則便失去防爆安全保護(hù)性能，顯然這樣的要求是十分苛刻并在實際工程應(yīng)用中難以保證。

2.要求來自危險區(qū)的現(xiàn)場儀表必須是隔離型，否則通過齊納式安全柵的接地端子與大地相接后信號無法正確傳送，并且由于信號接地，直接降低信號抗干擾能力，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。

3.齊納式安全柵對電源影響較大，同時也易因電源的波動而造成齊納式安全柵的損壞。

隔離式安全柵

安全柵的主要功能就是限制安全場所的危險能量進(jìn)入危險場所，及限制送往危險場所的電壓和電流。

(2)齊納管2用于限制電壓。當(dāng)回路電壓接近安全限壓值時，齊納管導(dǎo)通，使齊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(dāng)電壓被限制后，適當(dāng)選擇電阻值，可將回路電流限制在安全限流值以下。

與齊納安全柵相比，隔離式安全柵除具有限壓與限流的作用之外，還帶有電流隔離的功能。隔離柵通常由回路限能單元、電流隔離單元和信號處理單元三部分組成。回路限能單元為安全柵的核心部分。此外，輔助有用于驅(qū)動現(xiàn)場儀表的回路供電電路和用于儀表信號采集的檢測電路。信號處理單元則根據(jù)安全柵的功能要求進(jìn)行信號處理。

工業(yè)現(xiàn)場- -股需要采用兩線制傳輸方式的配電器，既要為諸如壓力變送器等一次儀表提供24V配電電源，同時又要對輸入的電流信號進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算、和進(jìn)行抗干擾處理后，再輸出隔離的電流和電壓信號，供后面的二次儀表或其它儀表使用。但- -些特殊的工業(yè)現(xiàn)場不但需要兩線制傳輸，既提供配電電源又有信號隔離功能，同時還需要具有安全火花型防爆的性能，可靠地防止電源高壓與信號之間的混觸，利用電流、電壓雙重化限制回路，把進(jìn)入危險場所的能量限制在安全定額以下的具有特殊功能的配電器一安全柵。

隔離式安全柵，基本有檢測端安全柵和操作端安全柵兩種類型。檢測端安全柵與兩線制變送器配套使用:操作端安全柵與電氣轉(zhuǎn)換器或電氣閥門配套使用。也有信號輸入等類型隔離式安全柵。

由于隔離式安全柵采用了限壓、限流、隔離等措施，不僅能防止危險能量從本安端子進(jìn)入危險現(xiàn)場，提高系統(tǒng)的本安防爆性能，而且還增加了系統(tǒng)的抗干擾能力，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。24VDC 電源經(jīng)DC-AC-DC變換后，輸出模塊電路所需要的多種電壓。

檢測端隔離式安全柵的原理是:模塊電路將通過本安能量限制電路輸入的電流或電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)?.2-1VDC后，送入模塊內(nèi)進(jìn)行采集、放大、運(yùn)算和進(jìn)行抗干擾處理后，再經(jīng)變壓器調(diào)制成輸出隔離的電流和電壓信號,供后面的二次儀表或其它儀表使用。模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為供給兩線制變送器的工作電壓。本安能量限制電路能限制大電流或高電壓的危險信號竄入危險現(xiàn)場。

操作端隔離式安全柵的原理是:將調(diào)節(jié)器或操作器輸出的4-20mADC信號隔離后再輸出4-20mADC的信號，通過本安能量限制電路供給電氣轉(zhuǎn)換器或現(xiàn)場的電氣閥門定位器使用

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