齊納式安全柵與本質安全隔離的差異

齊納式安全柵是什么？

齊納式安全柵是由一系列齊納擊穿二極管、電阻和熔斷器構成的簡單設備，限制送往危險區域中相關聯設備的電壓、電流和功率。

典型齊納式安全柵的安裝如下所示。

齊納式安全柵的工作原理相對比較簡單。電阻可限制進入危險區的電流，而齊納擊穿二極管則在發生故障的情況下導通，鉗位電壓并將過剩電流轉移至地面。熔斷器用于在出現過載狀況時保護齊納擊穿二極管。

隔離式安全柵與齊納式安全柵.

為正常發揮功能并保持本質安全，需要專用的本質安全接地端（必須根據 IEC 60079-14 標準進行安裝和維護）。

這一要求，加上限制性更強的回路負載和功能限制，意味著齊納式安全柵已經在很大程度上被本質安全電氣隔離器所取代。

本質安全電氣隔離器是什么？

本質安全電氣隔離器的設計不同于齊納式安全柵如 PR 9000 系列設備。

兩種設備均可限制進入危險區域的能量，然而通過在設計中添加變壓器和光電隔離器等組件，可實現輸入、輸出與電源之間的電氣隔離。這被稱為“3 端口電氣隔離”（如下圖所示）。

根據不同應用，還可使用回路供電和 2 端口電氣隔離器。

典型本質安全 3 端口電氣隔離器的安裝如下所示。

由于這些設備包含電氣隔離，因此無需專用的本質安全接地端。相比齊納式安全柵，僅此一點便大大簡化了安裝和日常維護的工序。

本質安全電氣隔離器的其他優勢包括：

• 更低的回路負載
• 能夠轉換和放大信號
• 提高了抗噪能力和抗擾度

如欲了解關于齊納式安全柵與本質安全電氣隔離器之間差異的更多信息，請參閱隔離式安全柵與齊納式安全柵。

危險區域認證設備是什么？

安裝在危險區域或與其相關聯的設備對于預期用途而言須足夠安全，并符合相關區域所采用的所有防爆方法要求。

在歐盟范圍內，此類設備必須經過 ATEX 認證。在歐洲需要 ATEX 證書，另外還有在各國受到國際認可的 IECEx 證書。

盡管 IECEx 證書受到了普遍認可，或仍需取得某些國家指定證書。認證應由公告機構執行，將證明符合相關標準和保護方法。

證書包含關于產品的重要信息，包括：

認證機構 證書編號 參考標準 適用型號 產品說明 產品標志要求 電氣數據 實體參數 安裝要求 特定使用條件 健康與安全要求 證書歷史

為了確保安全，危險區認證設備必須根據相關安裝說明安裝，并遵循證書中規定的所有特殊使用條件。

本質安全實體參數和回路計算

典型的本質安全回路包括 3 個必須考慮的主要組件：

• 本質安全設備 - 安裝在危險區的經認證的現場設備。
• 相關設備 - 安裝在安全區中，但與危險區中的設備相連接的設備（如本質安全柵）。
• 現場接線 – 可兼容的連接電纜。

本質安全電路的安全設計需要進行“本質安全回路”計算。

具體特性或“實體參數”適用于回路中的每個組件或設備。可在產品證書和安裝圖中找到相關值。

隨后，簡單本質安全回路計算可用于確定哪些設備可以安全連接，以及連接電纜的最大長度。

下表顯示了回路中每個組件的典型實體參數。

將相關設備的值與本質安全設備的相應值進行比較，以確定設備是否兼容。然后進行計算，以根據相關的電容和電感值確定最大電纜長度。

本質安全回路要求如下所示：

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