工業(yè)上的酒精、汽油等可燃物品的生產(chǎn)和使用都涉及到防爆技術(shù)。
常用的防爆技術(shù)包括:隔爆、本質(zhì)安全、油浸、充砂、澆封等。在電氣防爆中,本質(zhì)安全是使用最多的技術(shù),它要用到一個(gè)關(guān)鍵元件——安全柵。
今天這篇文章,我們就來(lái)聊聊安全柵的相關(guān)話題。
在電氣本質(zhì)安全防爆(簡(jiǎn)稱:本安防爆)中,一般我們把工作場(chǎng)所分為防爆區(qū)域和非防爆區(qū)域。
防爆區(qū)域和非防爆區(qū)域之間有電能的傳輸,比如,防爆區(qū)域的開(kāi)關(guān)、按鈕、傳感器等通過(guò)電線與放置在非防爆區(qū)域電氣柜中的PLC相連接。
安全柵的作用就是在防爆區(qū)和非防爆區(qū)之間起到能量限流的作用,它降低防爆區(qū)域內(nèi)信號(hào)的電能,從而降低其產(chǎn)生電火花的風(fēng)險(xiǎn)。
安全柵根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同,分為齊納式安全柵(Zener Safety barrier)和隔離式安全柵(Isolated Safety barrier)兩類。
1、齊納式安全柵在其內(nèi)部電路中串聯(lián)快速熔斷絲、限流電阻和并聯(lián)限壓齊納二極管,從而實(shí)現(xiàn)限制能量的作用,它具有如下一些特點(diǎn):
①必須有單獨(dú)的、非??煽康慕拥叵到y(tǒng)(本安系統(tǒng)接地),接地電阻應(yīng)小于1Ω;
②不能進(jìn)行電信號(hào)轉(zhuǎn)換,對(duì)于熱電偶/熱電阻(RTD)等信號(hào)可能會(huì)由于電磁干擾而出現(xiàn)錯(cuò)誤,因此不適合連接該類型的傳感器;
③對(duì)供電電源電壓影響非常大,電源電壓的波動(dòng)可能會(huì)引起齊納二極管的電流泄漏,從而引起信號(hào)的誤差或者發(fā)出錯(cuò)誤電平,嚴(yán)重時(shí)會(huì)使快速保險(xiǎn)絲燒斷而永久損壞。按規(guī)定齊納式安全柵內(nèi)部齊納管、限流電阻、保險(xiǎn)絲整體澆封,一旦損壞無(wú)法修復(fù);
④體積小,價(jià)格便宜,不需要額外供電;
2、隔離式安全柵的輸入、輸出及電源三者之間相互隔離,它具有如下一些特點(diǎn):
①不需要接地線,現(xiàn)場(chǎng)施工非常方便;
②由于信號(hào)線無(wú)需共地,使得整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗干擾能力大大增強(qiáng);
③具有信號(hào)轉(zhuǎn)換能力,可以處理熱電偶/熱電阻/頻率等信號(hào),比如將其轉(zhuǎn)換成4~20mA的電流信號(hào)輸出,抗干擾能力比較強(qiáng);
④一般隔離式安全柵具有兩路輸出通道,相互之間電氣隔離,互不影響;
⑤價(jià)格相對(duì)貴些,需要外部供電;
雖然隔離式安全柵價(jià)格相對(duì)較貴,但其出色的性能和便于施工的特點(diǎn),使得在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)有廣泛的應(yīng)用。