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安全隔离栅(Safety Barrier)是一种用于工业自动化控制系统的关键安全设备,主要用于信号隔离、能量限制和防爆保护,确保危险区域(如易燃易爆环境)与安全区域之间的电信号安全传输。它广泛应用于石油、化工、制药、电力等行业,是保障工业现场设备稳定运行和人员安全的重要组件。
1.信号隔离
采用光电隔离、变压器隔离或磁耦隔离技术,阻断接地环路、共模干扰和浪涌电压,提高信号传输的稳定性和抗干扰能力。
适用于模拟信号(4-20mA、0-10V)、数字信号(开关量)及通信信号(HART、PROFIBUS等)。
2.能量限制(本安防爆)
在爆炸性环境(Ex区域),安全隔离栅限制传输到危险区域的电压和电流,使其低于可燃气体或粉尘的最小点燃能量(符合IEC 60079、ATEX、GB 3836标准)。
例如,齐纳安全栅利用齐纳二极管进行电压钳位,确保输出能量始终处于安全范围。
3.信号转换与分配
部分隔离栅具备信号转换功能(如热电偶→4-20mA、RTD→RS485),并可实现一进多出信号分配,提高系统灵活性。
1.齐纳安全栅
成本低,但需可靠接地,适用于简单防爆应用。
2.隔离式安全栅
采用变压器或光电隔离,无需接地,抗干扰能力更强,适用于复杂工业环境。
3.总线隔离栅
支持PROFIBUS、FF、MODBUS等现场总线协议,适用于数字化工厂。
石油化工:防爆型压力变送器、温度传感器的信号隔离。
制药行业:洁净车间中的本安信号处理,符合GMP规范。
电力系统:防止雷击或电磁干扰导致DCS/PLC误动作。
煤矿安全:瓦斯监测仪器的信号安全传输。
防爆认证:ATEX、IECEx、UL、GB 3836等。
输入/输出信号:4-20mA、0-10V、RTD、热电偶等。
防护等级:IP20(控制柜内)或IP65(现场安装)。
工作温度:-20℃~70℃(工业级标准)。