安全栅样本

本安防爆知识安全栅的基本知识本安型安全栅介绍本安型安全栅应用在本安防爆系统的设计中，它是安装于安全场所和危险场所之间的装置，安全栅含有本安电路和非本安电路，电路中通过限流和限压电路限制了送往现场本安回路的能量，从而防止非本安电路的危险能量串入本安电路，它在本安防爆系统中称为关联设备[见术语解释]，是本安系统的重要组成部分。由于安全栅被设计为介于现场设备与控制室设备之间的一个限制能量的接口，因此无论控制室设备处于正常或故障状态，安全栅都能确保通过它传送给现场设备的能量是本质安全的。中国国家级石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心（PCEC）是中华人民共和国地区监督生产安全防爆产品的权威机构，对本安型安全栅产品有着严格、科学、详细的规定，只有通过该监督站认证的企业及其所开发生产的产品才具备符合标准的安全性能，否则可能会给使用方的设备、人员和生产造成无可估量的损害。术语解释关联设备一种安装在安全场所，本安电气设备与非本安电气设备之间的相连的电气设备。安装位置安全栅安装于安全场所，接收来自危险区的信号，输出安全信号到安全区或危险区。安全栅的结构形式常见的安全栅结构形式分为齐纳式和隔离式，齐纳式安全栅：结构原理：齐纳安全栅原理示意图电路中采用快速熔断器、限流电阻或限压二极管以对输入的电能量进行限制，从而保证输出到危险区的能量。它的原理简单、电路容易实现，价格低廉，但因由于其自身原理的缺陷使其应用中的可靠性受到很大影响，并限制了其应用范围，其原因如下：1、安装位置必须有非常可靠的接地系统，并且该齐纳式安全栅的接地电阻必须小于1Ω，否则便失去防爆安全保护性能，显然这样的要求是苛刻十分的，并在实际工程应用中难以保证。2、要求来自危险区的现场仪表必须是隔离型，否则通过齐纳式安全栅的接地端子与大地相接后信号无法正确传送；并且由于信号接地，直接降低信号抗干扰能力，影响系统稳定性。3、齐纳式安全栅对电源影响较大，同时也易因电源的波动而造成齐纳式安全栅的损坏。4、由于齐纳式安全栅的电路原理需要吸收输入回路的能量，所以易造成输出不稳定。隔离式安全栅：电路原理采用了将输入、输出以及电源三方之间相互电气隔离的电路结构，同时符合本安型限制能量的要求。与齐纳式安全栅相比，虽然价格略高，但它其它方面的突出优点却为用户应用带来了更大的受益：1、由于采用了三方隔离方式，因此无须系统接地线路，给设计及现场施工带来极大方便。2、对危险区的仪表要求大幅度降低，现场无需采用隔离式的仪表。3、由于信号线路无须共地，使得检测和控制回路信号的稳定性和抗干扰能力大大增强，从而提高了整个系统的可靠性。4、隔离式安全栅具备更强的输入信号处理能力，能够接受并处理热电阻、开关量等信号，这是齐纳式安全栅所无法做到的。5、隔离式安全栅可输出两路相互隔离的信号，以提供给使用同一信号源的两台设备使用，并保证两台设备信号不互相干扰，同时提高所连接设备相互之间的电气安全绝缘性能。因此，对比齐纳式和隔离式安全栅的特点和性能后可以看出，隔离式安全栅有着突出的优点和更为广泛的用途，虽然其价格略高于齐纳式安全栅，但从设计、施工安装、调试及维护成本来考虑，其综合成本可能反而低于齐纳式安全栅。在要求较高的工程现场几乎无一例外的采用了隔离式安全栅作为主要本安防爆仪表，隔离式安全栅已逐渐取代了齐纳式安全栅，在安全防爆领域取得了日益广泛的应用。1本安防爆知识本安设备标志定义其中：EX—防爆标志（ia）—防爆等级ⅡC—气体组别本公司产品防爆级别：EX（ia）ⅡC防爆等级ia：在正常工作状态下，1个计数故障或2个计数故障状态下都不会点燃危险气体，回路必须保证在两个计数故障同时出现时仍然保证安全特性。“ia”类电气设备对易于受干扰的元器件必须采用“三重化”设计。“ib”类电气设备只能保证在1个计数故障状态下不会点燃危险气体。气体组别：Ⅰ组电气设备：用于易受甲烷影响的煤矿环境中。Ⅱ组电气设备：可用于除煤矿以外的爆炸危险环境中。Ⅱ组电气设备根据易燃性物质的不同点燃能量进一步细分。各子组用大写英文字母区分，从下表中可以看出，中国、IEC、欧洲分组标准中ⅡC组所需要的点燃能量昀少，即在该组电气设备中，ⅡC组设备具备对ⅡA、ⅡB组的通用性。常见易燃性物质的分组分组标准典型气体中国、IEC、欧洲北美点燃特性甲烷Ⅰ乙炔ⅡCA氢气ⅡCB乙烯ⅡBC丙烷ⅡAD易点燃难点燃2爆炸性危险场所的区域划分在安全防爆系统的设计及防爆产品的选型中，除了需要对爆炸性环境中存在的气体进行分级、分组外，还应根据爆炸性气体出现的频繁程度和持续时间对爆炸性气体危险场所进行区域划分：0区爆炸性气体混合物连续或长时间存在的场所。1区爆炸性气体混合物有可能出现的场所2区爆炸性气体混合物不可能出现，或即使出现也是短时间存在的场所易点燃难点燃本公司产品适用于0区，同时适用1区和2区。隔离式安全栅的安装色标：黄色端（非本安侧）接线通往安全区。蓝色端（本安侧）接线通往危险区。安装方式：参见本手册中《安全栅选型样本》安装中的注意事项：1、安全栅应安装在安全场所，并且环境条件满足《安全栅选型样本》中的“使用条件”的要求。2、隔离式安全栅本安端（蓝色端）和非本安端电路的连接导线在汇线槽中应分开铺设，各自采用独立的保护套管。本安侧的配线管道内不允许有其它电源线，包括其本安电路使用的电源线。3、通往危险场所的导线应选用有蓝色标记的本安导线，导线的软铜面积必须大于0.5mm2，绝缘强度应大于500V。4、在对隔离式安全栅进行通电调试前，必须注意隔离式安全栅的型号、接线方法、线路极性等是否符合设计及产品要求中的规定，否则可能对人身及设备造成伤害。5、严禁用兆欧表测试隔离式安全栅端子之间的绝缘强度。如要检查系统的绝缘强度，应先断开全部隔离式安全栅的接线，否则可能引起安全栅内部电路损坏。6、在现场对安全栅进行编程前，必须先将所有接线断开再接入编程器，然后通电编程，否则可能引起不良后果。7、与隔离式安全栅相连接的现场仪表，均应采用通过国家认定的有关防爆检验部门进行防爆试验、并取得防爆合格证的仪表。8、在设计、安装、使用、维护隔离式安全栅时，应同时遵守本产品使用手册中的说明及《GB3836.15-2000爆炸性气体环境用电气设备第15部分：危险场所电气安装（煤矿除外）》及《GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力设置设计规范》。概要SN8000-EX系列隔离式安全栅产品介绍SN8000-EX系列隔离式安全栅采用电磁耦合技术，实现电源、信号输入、信号输出的可靠隔离，比齐纳式安全栅更可靠和安全，且无需本安接地，大大增强了检测和控制回路的抗干扰能力。它是通用型隔离式安全栅，能满足各种现场本安仪表的匹配。本公司生产的隔离式安全栅符合《GB3836.1-2000爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求》和《GB3836.4-2000爆炸性气体环境用电气设备第4部分：本质安全型“i”》中的要求，取得中国国家级石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心（PCEC）的防爆认证。本产品广泛适用于化工、石油、冶金、天然气、电力等要求本质安全型仪表产品的安全防爆系统，可与各类国产、进口的二、三线制变送器、电流传感测温元件等及其它仪表连接，作为安全防爆系统的关联设备使用。3主要性能1、供电：直流独立供电，回路供电2、通道数：单路，一进二出，双路3、功能：信号隔离传输，变送转换，4、安装方式：一体化结构，标准导轨安装。5、匹配信号及本安仪表：开关，接近开关输入驱动本安阀门，指示的本安电源输出二线制，三线制变送器输入电流信号输入，输出热电阻信号输入认证标准和产品认证一认证标准GB3836.1-2000《爆炸性气体环境用电气设备第1部分通用要求》GB3836.4-2000《爆炸性气体环境用电气设备第4部分本质安全型“i”》二产品认证国家级石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心（PCEC）通用技术参数1、安全隔离：安全侧与危险侧隔离电压250V，a.c.2、绝缘强度：2500V，a.c.;1min(本安端与非本安端)3、使用环境条件：必须安装在不含爆炸性气体的安全环境中连续工作温度：-20～+60℃相对湿度：10%～90%RH4、贮存条件：温度：-40～+80℃相对湿度：10%～90%RH结构及外型图1、仪表结构：德国菲尼克斯公司ME系列塑料结构2、安装：在安全区场所，DIN35mm标准导轨3、端子：可插拔，蓝色端子接危险侧信号，绿色端子接安全侧信号，采用0.5mm2～2.5mm2多束或单股电缆。4、外型尺寸：114.5mm×99mm×23mm一进一出：SN8311—EX一进二出：SN8312—EX二进二出：SN8314—EX开关量输入，继电器输出隔离栅，接收来自危险区的开关或接近开关输入，通过安全栅隔离传输到安全侧继电器输出，它具有输入断线检测报警指示及输入输出反相设置功能。该产品需要独立供电，电源、输入和输出三者隔离。主要技术参数供电电压：20~35V,d.c.消耗电流（24V供电，继电器触点闭合时）：≤50mA(SN8311-EX)≤75mA(SN8312-EX)≤80mA(SN8314-EX)危险侧：输入：开关、接近开关配电电压：≈8V（开路时）短路电流：≈8mA安全侧：响应时间：≤20ms驱动能力：250V,a.c.,2A或30V，d.c.,2A，电阻性负载输入和输出特性（设置为同相控制时）：现场开关闭合或输入回路电流2.1mA，输出继电器闭合，通道黄色指示灯亮现场开关开路或输入回路电流1.2mA，输出继电器开路，通道黄色指示灯灭输入和输出为反相控制设置：由面板拨动开关（K1、K2）设置，详见随机说明书断线检测功能设置（仅SN8311-EX、SN8312-EX）：由面板拨动开关K3设置，详见随机说明书开关输入，需要断线检测功能时，须要在开关两端并连10KΩ电阻（如右侧接线图中开关Ⅱ）绝缘强度（本安端与非本安端）：2500V，a.c.;1min电磁兼容性：符合GB/T18268工业设备应用要求（等同IEC61326-1）使用环境温度:-20~+60℃连接的现场设备及所处区域：符合DIN19234的NAMUR接近开关、开关等现场设备（包括本安型的压力开关、温度开关、液位开关等）0区、1区、2区，ⅡA、ⅡB、ⅡC，T4~T6危险区防爆认证国家级石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心（PCEC）认证标准防爆标志：[Exia]ⅡC认证参数：端子（9、10间），（11、12间）U0=10.5V，I0=14mA，P0=37mW，Um=250Vr.m.s.ⅡC:C0=2.4μF,L0=165mHⅡB:C0=7.2μF,L0=840mHⅡA:C0=19.2μF,L0=1320mH接线图4二线制变送器输入，回路供电检测端隔离栅一进一出：SN8451-EX二进二出：SN8454-EX二线制变送器输入，回路供电检测端隔离栅，给危险区的变送器提供隔离电源，变送器产生的4~20mA信号从危险侧隔离传送到安全侧。主要适用于回路供电的DCS、PLC等系统，并可方便替代齐纳安全栅。主要技术参数供电电压Ue：20~30V,d.c.危险侧：输入信号：4~20mA配电电压：U0≥Ue－RL×0.02－6安全侧：输出信号：4~20mA传输精度（20℃，4~20mA）：0.4%F.S.温度漂移（-20~+60℃）：0.1%F.S./10℃绝缘强度（本安端与非本安端）：2500V，a.c.;1min电磁兼容性：符合GB/T18268工业设备应用要求（等同IEC61326-1）使用环境温度:-20~+60℃连接的现场设备及所处区域：二线制变送器1区、2区，ⅡA、ⅡB、ⅡC，T4~T6危险区防爆认证国家级石油和化学工业电气产品防爆质量监督检验中心（PCEC）认证标准防爆标志：[Exib]ⅡC认证参数：端子（9、10间），（11、12间）U0=23.1V，I0=29mA，P0=670mW，Um=250Vr.m.s.ⅡC:C0=0.55μF,L0=0.45mHⅡB:C0=1.65μF,L0=1.3mHⅡA:C0=3.3μF,L0=2.8m