德國P+F安全柵的定義及優(yōu)點
德國P+F安全柵接在本質(zhì)安全電路和非本質(zhì)安全電路之間。將供給本質(zhì)安全電路的電壓電流限制在一定安全范圍內(nèi)的裝置。
P+F安全柵又稱安全限能器,是本安系統(tǒng)中的重要組成部分。
P+F安全柵的核心元件為齊納二極管,限流電阻及快速熔斷絲。
P+F安全柵的主要功能為限流限壓,保證現(xiàn)場儀表可得到的能量在安全范圍內(nèi)。
P+F齊納安全柵它的原理簡單、電路實現(xiàn)容易,價格低廉,但因由于其自身原理的缺陷使其應(yīng)用中的可靠性受到很大影響,并限制了其應(yīng)用范圍,其原因如下:
1.安裝位置必須有非??煽康慕拥叵到y(tǒng),并且該齊納式安全柵的接地電阻必須小于1Ω,否則便失去防爆安全保護性能,顯然這樣的要求是十分苛刻并在實際工程應(yīng)用中難以保證。
2.要求來自危險區(qū)的現(xiàn)場儀表必須是隔離型,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(tǒng)穩(wěn)定性。
3.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。
P+F安全柵應(yīng)用優(yōu)點
① P+F隔離式安全柵與齊納式安全柵相比,雖然價格要高一些,但是它許多優(yōu)點和特點還是給用戶帶來許多方便,使越來越多用戶偏向的選擇隔離式安全柵。
②使用P+F隔離式安全柵,可以將危險區(qū)的現(xiàn)場回路信號和安全區(qū)回路信號有效隔離。這樣本安自控系統(tǒng)不需要本安接地系統(tǒng),簡化了本安防爆系統(tǒng)應(yīng)用時的施工。
③ 使用P+F隔離式安全柵,大大增強了檢測和控制回路的抗干擾能力,提高系統(tǒng)可靠性。
④使用P+F隔離式安全柵,允許現(xiàn)場儀表接地,允許現(xiàn)場儀表為非隔離型的。
⑤ P+F隔離式安全柵有許多保護功能電路,意外損壞的可能性較小,允許現(xiàn)場儀表帶電檢修,這樣可縮短工程開車準備時間和減少停車時間。
⑥P+F隔離式安全柵有較強的信號處理能力。如開關(guān)量輸入狀態(tài)控制、mV、Pt100變?yōu)?~20mA等等。這樣給現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)的應(yīng)用提供了更大的方便、合理和有效。
⑦ 當用戶同時應(yīng)用DCS和ESD時,選用一進二出的安全柵,可以有效地將兩個系統(tǒng)隔離開來,避免系統(tǒng)之間互相影響。
⑧回路供電P+F隔離式安全柵既保持有源隔離式安全柵的優(yōu)點,又有齊納式安全柵一樣的接線方便,不需要另外24V電源供電,特別適合配I/O卡直接供電的DCS系統(tǒng)。
P+F安全柵是介于現(xiàn)場設(shè)備與控制室設(shè)備之間的一個限能電路,用來把控制室供給現(xiàn)場儀表的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆危險氣體的火花,又不能產(chǎn)生足以引爆危險氣體的儀表表面溫度,從而消除了引爆源。在選擇P+F安全柵時必須考慮其型號與現(xiàn)場儀表類型相適應(yīng),還須考慮P+F安全柵與本質(zhì)安全儀表要求相兼容及形成的本安系統(tǒng)中阻抗匹配的問題。我國采用“回路認證"這種方式認證本安系統(tǒng),即根據(jù)危險環(huán)境使用儀表的聯(lián)合取證情況,選擇已與其聯(lián)合取證的P+F安全柵,一經(jīng)聯(lián)合取證,現(xiàn)場儀表與P+F安全柵便固定組合構(gòu)成本安系統(tǒng)。實踐中,這種方式對P+F安全柵和現(xiàn)場儀表的選擇有很大的局限性。廣泛采用是進年來逐漸形成的一種本質(zhì)安全認證技術(shù),即“參量認證"。
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