安全柵是保證過程控制系統具有安全火花防爆性能的關鍵儀表，它必須安裝在控制室內，作為控制室儀表及裝置與現場儀表的關聯設備，它一方面起信號傳輸的作用；另一方面它還用于限制流入危險場所的能量。 目前使用的安全柵主要油電阻式，齊納式，中繼放大式和隔離式四種，應用比較普遍的有齊納式和隔離式安全柵。齊納式安全柵 齊納式安全柵是基于齊納二極管的反向擊穿（導通）性能二工作的.
（1）當電壓正常時，電壓額定值為24V*大為28V，齊納二極管VDW1,VDW2截止，回路電流由變送器決定，在4～20mA范圍內，此時若現場發生短路事故，由于R的存在，把短路電流限制在安全額定電流以下，確保安全。（2）當柵端電壓V1高于安全額定電壓V0而低于放電管的放電電壓Var,既V0≤V1≤Var時，齊納二極管被擊穿（導通），使流過F1的電流增加，當這電流增加到大于125mA時，快速熔斷絲F1首先被熔斷（時間為μs）,立即把可能造成事故的高壓與現場隔離斷。在F1熔斷之前VDW1,VDW2的穩壓作用仍可保證危險場所的安全。（3）當V1≥Var時，放電管立即放電，將端電壓降到極低的數值（10～20V以下），此時，流過F2的電流迅速增加，當增加到1A時，F2被熔斷，切斷危險高壓，保障生產安全。在一般情況下，由于R的限流和齊納管的穩壓作用，危險側的電流，電壓波動就被限制住了，并不需要F1,F2經常熔斷。 齊納式安全柵體積小，重量輕，精度高，通用性大，價格也比隔離式安全柵便宜而且防爆定額可以做的很高，但是安全柵的關鍵元件——快速熔斷絲，它的制造十分困難，工藝和材料的要求都很高，快速熔斷絲的熔斷速度應比齊納管可能被燒斷的速度快10倍。齊納式安全柵需要有單獨的本安接地系統隔離式安全柵 采用了將輸入、輸出以及電源三方之間相互電氣隔離的電路結構，同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比，雖然價格略高，但它其它方面的突出優點卻為用戶應用帶來了更大的受益： 1.由于采用了三方隔離方式，因此無需系統接地線路，給設計及現場施工帶來極大方便。 2.對危險區的儀表要求大幅度降低，現場無需采用隔離式的儀表。 3.由于信號線路無需共地，使得檢測和控制回路信號的穩定性和抗干擾能力大大增強，從而提高了整個系統的可靠性。 4.隔離式安全柵具備更強的輸入信號處理能力，能夠接受并處理熱電偶、熱電阻、頻率等信號，這是齊納式安全柵所無法做到的。 5.隔離式安全柵可輸出兩路相互隔離的信號，以提供給使用同一信號源的兩臺設備使用，并保證兩設備信號不互相干擾，同時提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。 |
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