齊納安全柵
齊納安全柵是基于齊納二極管反向擊穿性能工作的。它直接串接于信號線當中,當供電電壓或輸出電流大于限能閥值時,齊納二極管擊穿導通,安全柵立即進人限能保護狀態,把可能造成事故的危險能量與現場隔離。齊納安全柵體積小、質量小、精度高、安裝簡便、價格便宜,廣泛應用于自控系統中。
常見的安全柵結構形式分為齊納式和隔離式。齊納式安全柵電路中采用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極管以對輸入的電能量進行限制,從而保證輸出到危險區的能量。它的原理簡單、電路實現容易,價格低廉,但因由于其自身原理的缺陷使其應用中的可靠性受到很大影響,并限制了其應用范圍,其原因如下
安裝位置須***有非常可靠的接地系統,并且該齊納式安全柵的接地電阻須***小于1Ω,否則便失去防爆安全保護性能,顯然這樣的要求是十分的苛刻并在實際工程應用中難以保證。
要求來自危險區的現場儀表須***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,影響系統穩定性。
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。
由于齊納式安全柵的電路原理需要吸收輸入回路的能量,所以易造成輸出不穩定。
安全柵的種類分析
安全柵(Safety barrier)又稱為安全限能器,廣泛應用于本安型物位儀表中,是本安防爆系統中至關重要的組成部分。安全柵,實際意義指接在本質安全電路和非本質安全電路之間的部件,是一種將供給本質安全電路的電壓電流限制在一定安全范圍內的安全性能裝置。簡單來說,安全柵的主要功能是防止安全區域中的危險能量進入危險區域,使得送往危險區域的電壓和電流被限制。
安全柵主分為齊納式安全柵和隔離式安全柵兩大類。
齊納管(Zener diodes),又稱為齊納二極管、穩壓二極管,是齊納式安全柵的核心元件。在齊納式安全柵電路中,為限制危險區域的能量傳輸,其常采用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極管以對輸入的電能進行限制。
齊納式安全柵的工作原理簡單、價格低廉,但因其可靠性不高,在很大程度上限制了自身的應用范圍,具體的安裝要求有:
須***安裝于完善的接地系統內,且為了安全保護,該齊納式安全柵的接地電阻應小于1Ω。但這樣的要求在實際工程應用中很難達到。
齊納式安全柵的電路原理需要吸收輸入回路的能量,易造成輸出不穩定。
齊納式安全柵對電源有較大影響,同時,也非常容易因電源的波動而損壞。