安全柵選型問題(二)
發布時間:2019-08-02 10:08:43來源:
安全柵選型問題(二)
1:有源隔離器與無源隔離器的比較有源隔離器電路包括電源部分、輸入部分、輸出部分。信號經過輸入電路處理,變成一定的數字量或電磁波,再經過隔離元件實現電氣的隔離,隔離后的數字量或電磁波經過輸出電路變換成模擬量。
有源隔離器的工作電源來自獨立的供電,電路電路將輸入的電源變換成多組電源,向輸入和輸出電路提供工作能量。
有源隔離器可以隔離各種輸入信號,可以是電壓、電流、頻率,信號的大小也可以自由選擇,只要輸入電路能處理的信號,都可以輸入并隔離。有源隔離器的輸出電路可以產生多種信號,比如-1~10V、0~10mA,與輸入信號成比例關系,不一定是1:1對應,換句話說,它具有信號轉換的功能。
電流輸入的有源隔離器輸入阻抗只有50歐,大多數電流源都可以輕松驅動。
電流輸出的有源隔離器負載能力比較大,且負載變化時不影響隔離精度。
無源隔離器電路包括輸入部分、輸出部分。信號經過輸入電路處理,變成電磁波,再經過隔離元件實現電氣的隔離,隔離后的電磁波經過輸出電路變換成模擬量。
無源隔離器的電路工作能量來自輸入信號端,所以輸入信號需要有足夠的驅動能力以驅動它工作,而且會有一定電壓降低(4V)。
無源隔離器能隔離0~22mA的直流電流信號。且輸入和輸出1:1對應。
無源隔離器的理想負載是300歐姆以下,可以達到500歐姆。
無源隔離器的功耗很低,不到100毫瓦,是環保節能的產品。
2:齊納安全栓的工作原理
齊納安全栓的基本電路由快速熔斷器F、限壓電路(齊納二級管或電子組件)和限流電路(電阻器或電子組件)三部份組成。
正常工作時限壓電路的伐值電壓高于工作電壓,故限壓電路不起作用,其漏電流很小不影響檢測和控制儀表的功能;同時由于限流電路處于低阻對信號傳送影響很小,因此系統的工作在安全栓串入且阻抗匹配的情況下不會受到影響。
故障狀態時例如本安端出現短路工作電流超過額定值,限流電路表現為高阻使比較大短路電流仍遠低于比較小點燃電流值;本安端故障被排除后,限流電路又能自動恢復其正常低阻狀態。當非本安出現異常電壓混觸時,限壓電路將快速熔斷器協同作用,首先由限壓電路起過壓保護作用,機之是快速熔斷器動作迅速切斷通向危險場所的電路,而且限壓和限流組件均采用雙重化結構可確保一次儀表的本質安全。
3:使用安全柵的時候我該注意些什么?
本安系統除了要選擇合適的安全柵外,使用的時候要注意以下幾個方面:
第一,要注意線纜和現場設備的容抗和感抗,本安防爆是系統防爆,除了安全柵需要達到所需的 防爆等級外,線纜和現場設備的蓄能也是一個關鍵問題。特別是在參量認證替代系統認證 后,工程商尤其要注意這個問題。
第二,要注意本安接地,齊納安全柵需要本安接地,接地電阻應小于1。
第三,本安線纜與非本安線纜應分開敷設在不同的線槽里。并應有明顯標識。
第四,更換時應注意斷電。
4:現場總線為什么在石化行業中很難被采用?
現場總線以其構成簡單,容易擴容,節省成本等優點深受工程師們的喜愛。但在石化行業中卻不容易被推廣開,究其原因,主要有以下幾方面:第一,石化行業有70%-80%的危險區,防爆問題是石化自動化首要考慮的問題。安全柵是控制現場能量的有效部件,但也有此制約了總線設備的容量。使現場總線的主要優點得不到體現。第二,由于現場的特殊性,現 場設備不能帶電維護也 制約了現場總線的發展 。第三,具有防爆功能的智能儀表還未普及也是現場總線在石化行業中得不到很好發展的原 因之一。第四,國內DCS系統日趨成熟也使處于發展階段的現場總線在石化行業中處于劣勢,石化自動化系統如果全線崩潰,將帶給企業巨大的損失,這更決定了石化行業采用故障不會波及其它設備,而且比較成熟的DCS系統了。當然現場系統的優點已為人們接受在石化行業的應用也將是早晚的事情,這要靠FCS廠家和其他相關行業企業的努力。
5:如何確定安全柵的參數?
安全柵選型在安全柵的使用中比較關鍵,選擇正確的安全柵是保證系統防爆的基礎。安全柵選型要保證以下兩點:第一,要保證系統的工作正常,需要根據系統的參數,確定安全柵的參數,齊納安全柵主要看工作電壓,比較高工作電壓,端電阻等參數,隔離安全柵主要看可以達到的精度。當然,無論齊納安全柵還是隔離安全柵,要考慮的還后工作環境,如使用溫度,濕度,還有安裝方式是否便于現場安裝等等。第二,要根據需要防爆的區域,是0區,1區還是2區,來確定需要達到的防爆等級,比較后可以確定是用ia級的還是ib級的安全柵。