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防爆课堂 | 架起本安回路的重要桥梁——隔离式安全栅
隔离式安全栅
防爆课堂 | 架起本安回路的重要桥梁——隔离式安全栅 2019-08-19 防爆课堂 | 架起本安回路的重要桥梁——隔离式安全栅 378

代工业制造规模扩大,越来越依赖自动化控制,例如石油、化工、冶金、制药、天然气等,在生产过程中经常会出现具有爆炸性物质存在的危险场所,这些场所的安全生产过程要求严格。


最常用的防爆型式:本质安全型、隔爆型和增安型;其中,本质安全型是可适用于0区的防爆技术之一。


本安防爆技术的基本原理


本安防爆技术的基本原理是从限制能量入手,可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内。


本安技术保证了电气设备在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不致于引起其周围可能存在的危险气体的爆炸。


本安防爆技术的特点


■ 本安电气设备结构简单、体积小、重量轻;

■ 可带电维护、标定和更换零件;

■ 不会因为外结构件损坏等原因降低电气设备的安全可靠性;

■ 它是一种“弱电”技术,现场的应用不会引起触电伤亡等事故的发生;

■ 是可适用于0区危险场所的防爆技术之一;

■ 简单设备(如热电阻、热电偶等)不需特别认证即可接入本安防爆回路系统。


本安电气设备的安全等级


本安电气设备及关联设备,按其使用场所或相连场所的安全程度可分为 ia,ib,ic三个安全等级。


ia:指在正常工作、一个计数故障和两个计数故障情况下均不能点燃爆炸性气体混合物。ia级的本安电气设备可用在0区、1区、2区危险场所。

ib:指在正常工作和一个计数故障情况下不能点燃爆炸性气体混合物。ib级的本安电气设备可用在1区、2区危险场所。

ic:指在正常工作下不能点燃爆炸性气体混合物。ic级的本安电气设备可用在2区危险场所。


本安电气设备的温度组别


设备温度组别规定了设备表面的最高允许温度值。设备温度一定要小于使用在该危险场所环境中可燃物质的点燃温度,否则存在引起可燃性气体发生爆炸的风险。


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本安电气设备防爆标志


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关联设备(安全栅)防爆标志



隔离式安全栅


安全栅是安装在安全场所,连接现场本质安全型仪表和安全区非本安仪表的关联设备。安全栅在正常传输电气信号的同时,能将串入到危险区本安仪表的能量限制在安全值以内,确保现场设备、人员和生产的安全。


安全栅长期可靠、稳定的工作是化工,燃气,煤矿等行业安全生产和产品质量的重要保障。

隔离式安全栅不但有限能功能,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。

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1、使用隔离式安全栅,可以将危险区的现场回路信号和安全区回路信号有效隔离。这样本安自控系统不需要本安接地系统,简化了本安防爆系统应用时的施工。

2、使用隔离式安全栅,大大增强了检测和控制回路的抗干扰能力,提高系统可靠性。

3、使用隔离式安全栅,允许现场仪表接地,允许现场仪表为非隔离型的。

4、隔离式安全栅有许多保护功能电路,意外损坏的可能性较小,允许现场仪表带电检修,这样可缩短工程开车准备时间和减少停车时间。

5、隔离式安全栅有较强的信号处理能力。如开关量输入状态控制、mV、Pt100变为4~20mA等等。给现场仪表和控制系统提供了合理、有效和便捷的解决方案。

6、当用户同时应用DCS和ESD时,选用一进二出的安全栅,可以有效地将两个系统隔离开来,避免系统之间互相影响。

7、回路供电隔离式安全栅保持有源隔离式安全栅的优点,接线方便,不需要另外24V电源供电,特别适合配I/O卡直接供电的DCS系统。


不同电路的最大外部电容和电感数值


1、对于仅含有分布电感和电容的电路,例如电缆的分布电容和电感允许的最大外部电容和和电感数值为防爆参数允许值;

2、对于与电缆组合的电路,当本安电路中含有防爆参数最大允许值1%以下的电感或防爆参数允许值1%以下的电容时,允许的最大外部电容和电感数值为防爆参数允许值;

3、对于电感和电容组合电路,当电感和电容均大于防爆参数容许值1%(不包括电缆)时,允许的最大外部电容和电感值为防爆参数允许值的50%。


隔离式安全栅无须“本安接地”


当故障发生时,由于隔离式安全栅内有可靠的隔离单元,它对地产生电势,但对地电流不可能从可靠隔离单元流向危险区,因此在安全栅的本安电路侧不需要专门本安接地,只要按照一般要求。

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如何选用安全栅?


如何判定安全栅的品质呢?我们可以试着从以下方面着手:

产品设计:是否严格依据相应的国家标准、国际标准【包括防爆标准,功能安全标准,安规标准】

产品选材:元器件是否是有品质保证的高可靠性和性能的器件

产品制造:产品制造是否具有完备的自动化设备和完善的精益生产体系支持

产品认证:是否通过并取得专业机构颁发的国内外防爆证书,功能安全证书


辰竹安全栅样本

更多详情请查阅最新版辰竹隔离式安全栅选型手册

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此文为辰竹原创

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