工業上的酒精、汽油等可燃物品的生產和使用都涉及到

防爆技術

。常用的防爆技術包括:隔爆、本質安全、油浸、充砂、澆封等。在

電氣防爆

中,本質安全是使用最多的技術,它要用到一個關鍵元件——

安全柵

。今天這篇文章,我們就來聊聊安全柵的相關話題。本文包括如下兩個主題:

安全柵的作用及分類;

倍加福隔離式安全柵介紹;

1、安全柵的作用及分類

在電氣本質安全防爆(簡稱:

本安防爆

)中,一般我們把工作場所分為防爆區域和非防爆區域。防爆區域和非防爆區域之間有電能的傳輸,比如,防爆區域的開關、按鈕、感測器等透過電線與放置在非防爆區域電氣櫃中的PLC相連線。安全柵的作用就是在防爆區和非防爆區之間起到能量限流的作用,它降低防爆區域內訊號的電能,從而降低其產生電火花的風險。

安全柵根據結構的不同,分為齊納式安全柵(Zener Safety barrier)和隔離式安全柵(Isolated Safety barrier)兩類。

齊納式安全柵在其內部電路中串聯快速熔斷絲、限流電阻和並聯限壓

齊納二極體

,從而實現限制能量的作用,它具有如下一些特點:

①必須有單獨的、非常可靠的接地系統(本安系統接地),

接地電阻

應小於1Ω;

②不能進行電訊號轉換,對於熱電偶/

熱電阻

(RTD)等訊號可能會由於

電磁干擾

而出現錯誤,因此不適合連線該型別的感測器;

③對供電電源電壓影響非常大,電源電壓的波動可能會引起齊納二極體的電流洩漏,從而引起訊號的誤差或者發出錯誤

電平

,嚴重時會使快速保險絲燒斷而永久損壞。按規定齊納式安全柵內部齊納管、限流電阻、保險絲整體澆封,一旦損壞無法修復;

④體積小,價格便宜,不需要額外供電;

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:

①不需要接地線,現場施工非常方便;

②由於訊號線無需共地,使得整個系統的穩定性和抗干擾能力大大增強;

③具有訊號轉換能力,可以處理熱電偶/熱電阻/頻率等訊號,比如將其轉換成4~20mA的電流訊號輸出,抗干擾能力比較強;

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價格相對貴些,需要外部供電;

雖然隔離式安全柵價格相對較貴,但其出色的效能和便於施工的特點,使得在工業現場有廣泛的應用。接下來我們介紹下

倍加福

(P+F)公司的一款隔離式安全柵產品。

2、倍加福隔離式安全柵介紹

倍加福(P+F)的KFD2-ST2-Ex2隔離式安全柵用於開關量訊號輸入,其外觀如下圖所示:

為什麼說安全柵是電氣防爆(本安防爆)的關鍵元件?

它有兩路

隔離式通道

,可以連線幹接點開關訊號,需要外部24V電源供電。模組上、下各有兩個接線端子,其中:

引腳

1、2、3和7為通道1;

引腳4、5、6和9為通道2;

14、15為24V電源;

接線原理圖如下圖所示:

為什麼說安全柵是電氣防爆(本安防爆)的關鍵元件?

以通道1的使用為例,接線時將引腳1和3連線防爆區域的開關,將引腳7連線到非防爆區域的PLC輸入通道,14接24V電源正極,15接

負極

好了,關於安全柵在電氣防爆中的使用先介紹到這裡。

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為什麼說安全柵是電氣防爆(本安防爆)的關鍵元件?