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QQ交談最近比較多客戶來咨詢德國P+F倍加福安全柵是如何正確使用及注意事項
最近更新時間：2022-6-6
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我司在德國、美國都有自己的公司,，專業(yè)從事進(jìn)口貿(mào)易行業(yè)，所以我司的技術(shù)人員為都會輪流到國外廠家學(xué)習(xí)技術(shù),。
最近比較多客戶來咨詢德國P+F倍加福安全柵是如何正確使用及注意事項
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安全柵主要有齊納式P+F安全柵和隔離式P+F安全柵兩大類,。
齊納式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,。
隔離式P+F安全柵不但有限能的功能,，還有隔離功能，它主要由回路限能單元,，信號和電源隔離單元,、信號處理單元組成。
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安全柵又稱安全保持器。本安回路的安全接口,，它能在安全區(qū)（本質(zhì)安全）和危險區(qū)（非本質(zhì)安全）之間雙向傳遞電信號,，并可限制因故障引起的危險區(qū)向安全區(qū)的能量轉(zhuǎn)遞,。一般P+F安全柵有齊納式和隔離式。
本安型P+F安全柵應(yīng)用在本安防爆系統(tǒng)的設(shè)計中,，它是安裝于安全場所并含有本安電路和非本安電路的裝置,，電路中通過限流和限壓電路限制了送往現(xiàn)場本安回路的能量，從而防止非本安電路的危險能量串入本安電路,，它在本安防爆系統(tǒng)中稱為關(guān)聯(lián)設(shè)備,，是本安系統(tǒng)的重要組成部分。
本安防爆系統(tǒng)關(guān)聯(lián)設(shè)備,，是指安裝在安全場所,，本安電氣設(shè)備與非本安電氣設(shè)備之間的相連的電氣設(shè)備。
由于P+F安全柵被設(shè)計為介于現(xiàn)場設(shè)備與控制室設(shè)備之間的一個限制能量的接口,，因此無論控制室設(shè)備處于正?；蚬收蠣顟B(tài)，P+F安全柵都能確保通過它傳送給現(xiàn)場設(shè)備的能量是本質(zhì)安全的,。
中國國家儀器儀表防爆安全監(jiān)督站是中華人民共和國地區(qū)監(jiān)督生產(chǎn)安全防爆產(chǎn)品的機(jī)構(gòu),，對本安型P+F安全柵產(chǎn)品有著嚴(yán)格、科學(xué),、詳細(xì)的規(guī)定,，只有通過該監(jiān)督站認(rèn)證的企業(yè)及其所開發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品才具備符合標(biāo)準(zhǔn)的安全性能，否則可能會給使用方的設(shè)備,、人員和生產(chǎn)造成無可估量的損害,。
齊納式P+F安全柵
電路中采用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極管以對輸入的電能量進(jìn)行限制,，從而保證輸出到危險區(qū)的能量,。
1． 安裝位置必須有非常可靠的接地系統(tǒng),，顯然這樣的要求是十分的苛刻并在實際工程應(yīng)用中難以保證,。
3． 齊納式P+F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P+F安全柵的損壞,。
4．由于齊納式P+F安全柵的電路原理需要吸收輸入回路的能量,，所以易造成輸出不穩(wěn)定。
隔離式P+F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(jié)構(gòu),，同時符合本安型限制能量的要求。與齊納式安全相比,，雖然價格較貴,，但它性能上的突出優(yōu)點卻為用戶應(yīng)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(tǒng)接地線路，給設(shè)計及現(xiàn)場施工帶來極大方便,。
2．對危險區(qū)的儀表要求大幅度降低,，現(xiàn)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(wěn)定性和抗能力大大增強(qiáng),，從而提高了整個系統(tǒng)的可靠性。
4．隔離式P+F安全柵具備更強(qiáng)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P+F安全柵所無法做到的,。
5．隔離式P+F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(shè)備使用,，并保證兩設(shè)備信號不互相,，同時提高所連接設(shè)備相互之間的電氣安全絕緣性能。
因此,，對比齊納式和隔離式P+F安全柵的特點和性能后可以看出,，隔離式P+F安全柵有著突出的優(yōu)點和更為廣泛用途，雖然其價格略高于齊納式P+F安全柵,，但從設(shè)計,、施工安裝、調(diào)試及維護(hù)成本來考慮,，其綜合成本可能反而低于齊納式P+F安全柵,。在要求較高的工程現(xiàn)場幾乎無一例外地采用了隔離式P+F安全柵作為主要本安防爆儀表，隔離式P+F安全柵已逐漸取代了齊納式P+F安全柵,，在安全防爆領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用.
本安設(shè)備標(biāo)志定義
其中：EX —防爆標(biāo)志
（ia）—防爆等級
ⅡC —氣體組別
本公司產(chǎn)品防爆級別：EX（ia）ⅡC
① 隔離式P+F安全柵與齊納式P+F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P+F安全柵,。
②使用隔離式P+F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 使用隔離式P+F安全柵,，大大增強(qiáng)了檢測和控制回路的抗能力，提高系統(tǒng)可靠性,。
④使用隔離式P+F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 隔離式P+F安全柵有許多保護(hù)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(zhǔn)備時間和減少停車時間,。
⑥隔離式P+F安全柵有較強(qiáng)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(dāng)用戶同時應(yīng)用DCS和ESD時,，選用一進(jìn)二出的P+F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回路供電隔離式P+F安全柵既保持有源隔離式P+F安全柵的優(yōu)點，又有齊納式P+F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)。
齊納式P+F安全柵
齊納P+F安全柵的原理簡單,、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．安裝位置必須有非常可靠的接地系統(tǒng),，并且該齊納式P+F安全柵的接地電阻必須小于1Ω,，否則便失去防爆安全保護(hù)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P+F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,，直接降低信號抗能力,，影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。
3．齊納式P+F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P+F安全柵的損壞,。
隔離式P+F安全柵
P+F安全柵的主要功能就是限制安全場所的危險能量進(jìn)入危險場所，及限制送往危險場所的電壓和電流,。齊納管Z用于限制電壓,。當(dāng)回路電壓接近安全限壓值時，齊納管導(dǎo)通，使齊納管兩端的電壓始終保持在安全限壓值以下,。電阻R用于限制電流,。當(dāng)電壓被限制后，適當(dāng)選擇電阻值,，可將回路電流限制在安全限流值以下,。
與齊納P+F安全柵相比，隔離式P+F安全柵除具有限壓與限流的作用之外,，還帶有電流隔離的功能,。隔離柵通常由回路限能單元、電流隔離單元和信號處理單元三部分組成,，基本功能電路如圖2所示,。回路限能單元為P+F安全柵的核心部分,。此外,，輔助有用于驅(qū)動現(xiàn)場儀表的回路供電電路和用于儀表信號采集的檢測電路。信號處理單元則根據(jù)P+F安全柵的功能要求進(jìn)行信號處理,。
工業(yè)現(xiàn)場一般需要采用兩線制傳輸方式的配電器,，既要為諸如壓力變送器等一次儀表提供24V 配電電源，同時又要對輸入的電流信號進(jìn)行采集,、放大,、運算、和進(jìn)行抗處理后,，再輸出隔離的電流和電壓信號,，供后面的二次儀表或其它儀表使用。但一些特殊的工業(yè)現(xiàn)場不但需要兩線制傳輸,，既提供配電電源又有信號隔離功能,，同時還需要具有安全火花型防爆的性能，可靠地防止電源高壓與信號之間的混觸,，利用電流,、電壓雙重化限制回路，把進(jìn)入危險場所的能量限制在安全定額以下的具有特殊功能的配電器—P+F安全柵,。
隔離式P+F安全柵,，基本有檢測端P+F安全柵和操作端P+F安全柵兩種類型。檢測端P+F安全柵與兩線制變送器配套使用,；操作端P+F安全柵與電氣轉(zhuǎn)換器或電氣閥門配套使用,。也有信號輸入等類型隔離式P+F安全柵。
由于隔離式P+F安全柵采用了限壓,、限流、隔離等措施，不僅能防止危險能量從本安端子進(jìn)入危險現(xiàn)場,，提高系統(tǒng)的本安防爆性能,，而且還增加了系統(tǒng)的抗能力，大大提高了系統(tǒng)運行的可靠性,。 24VDC 電源經(jīng)DC-AC-DC變換后,，輸出模塊電路所需要的多種電壓。
檢測端隔離式P+F安全柵的原理是：模塊電路將通過本安能量限制電路輸入的電流或電壓信號轉(zhuǎn)變?yōu)?.2-1VDC后,，送入模塊內(nèi)進(jìn)行采集,、放大、運算和進(jìn)行抗處理后,，再經(jīng)變壓器調(diào)制成輸出隔離的電流和電壓信號,，供后面的二次儀表或其它儀表使用。模塊還需輸出一個隔離的18.5∽28.5VDC電壓,，通過本安能量限制電路做為供給兩線制變送器的工作電壓,。本安能量限制電路能限制大電流或高電壓的危險信號竄入危險現(xiàn)場。
操作端隔離式P+F安全柵的原理是：將調(diào)節(jié)器或操作器輸出的4-20mA DC信號隔離后再輸出4-20mA DC 的信號,，通過本安能量限制電路供給電氣轉(zhuǎn)換器或現(xiàn)場的電氣閥門定位器使用,。
帶有跳閘值KFD2-GUT-Ex1的溫度轉(zhuǎn)換器。D
單通道隔離柵
24 V DC電源(電源軌)
熱電偶,、RTD,、電位計或電壓輸入
冗余TC輸入
電流輸出0/4 mA...20毫安
2個繼電器觸點輸出
可通過軟件或鍵盤配置
線路故障(LFD)和傳感器燒毀檢測
符合SIL 2標(biāo)準(zhǔn)。符合IEC 61508/IEC 61511