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选用安全栅的小技巧

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    安全栅(金升阳安全栅)是介于现场设备与控制室设备之间的一个限能电路,用来把控制室供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆危险气体的火花,又不能产生足以引爆危险气体的仪表表面温度,从而消除了引爆源。在选择安全栅时必须考虑其型号与现场仪表类型相适应,还须考虑安全栅与本质安全仪表要求相兼容及形成的本安系统中阻抗匹配的问题。我国采用“回路认证”这种方式认证本安系统,即根据危险环境使用仪表的联合取证情况,选择已与其联合取证的安全栅(金升阳安全栅),一经联合取证,现场仪表与安全栅便固定组合构成本安系统。实践中,这种方式对安全栅和现场仪表的选择有很大的局限性。目前广泛采用是进年来逐渐形成的一种本质安全认证技术,即“参量认证”。按照“参量认证”方式认证的本安设备和关联设备需要一组安全参数,包括:
    Vmax― 在正常工作或故障条件下,能接受并能保持其本安性能的高电压。
    Imax ―在正常工作或故障条件下,能接受并保持其本安性能的高电流。
    Ci―本安现场设备内部未被保护的电容。
    Li―本安现场设备内部未被保护的电感。
    Pmaxo ―关联设备允许输入的大功率。
   “参量认证”关系式为:Vmax>Voc,Imax>Isc,Pmaxi>Pmaxo,Ci+Cc结合“参量认证”可知安全栅的选用:1)与安全栅(金升阳安全栅)相连的安全设备的工作电压不得超过安全栅的高允许电压。否则,应采用光电隔离等技术使之与系统隔离开来,或者采用隔离安全栅;2)“参量认证”公式的Vmax,Imax,Pmaxi即为本安现场设备的正常参数,选用时应该逐一对比。3)“参量认证”公式中引入Cc,Lc这两个变量实际是引出了控制电缆的选用问题,从而限制了电缆长度。实际使用中还应考虑阻抗匹配问题。后的公式中,Ra安全栅阻抗,Rl电缆阻抗,安全仪表的允许负载阻抗Ro,对于输出回路,作为安全仪表的调节器或I/O卡的输出通道等,它们的允许负载阻抗是制造厂商提供的。对于输入回路,作为安全仪表的显示仪表或I/O卡的输入通道等,它们的允许负载阻抗取决于其输出电压和现场仪表的无负载工作电压。无论输入还是输出回路,选用安全栅时其阻抗满足上式即可保证回路的正常工作。

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