德國倍加福安全柵原裝**
如何選用
P+F安全柵是介于現(xiàn)場設(shè)備與控制室設(shè)備之間的一個(gè)限能電路，用來把控制室供給現(xiàn)場儀表的電能量限制在既不能產(chǎn)生足以引爆危險(xiǎn)氣體的火花，又不能產(chǎn)生足以引爆危險(xiǎn)氣體的儀表表面溫度，從而消除了引爆源。在選擇P+F安全柵時(shí)必須考慮其型號與現(xiàn)場儀表類型相適應(yīng)，還須考慮P+F安全柵與本質(zhì)安全儀表要求相兼容及形成的本安系統(tǒng)中阻抗匹配的問題。我國采用“回路認(rèn)證”這種方式認(rèn)證本安系統(tǒng)，即根據(jù)危險(xiǎn)環(huán)境使用儀表的聯(lián)合取證情況，選擇已與其聯(lián)合取證的P+F安全柵，一經(jīng)聯(lián)合取證，現(xiàn)場儀表與P+F安全柵便固定組合構(gòu)成本安系統(tǒng)。實(shí)踐中，這種方式對P+F安全柵和現(xiàn)場儀表的選擇有很大的局限性。廣泛采用是進(jìn)年來逐漸形成的一種本質(zhì)安全認(rèn)證技術(shù)，即“參量認(rèn)證”。按照“參量認(rèn)證”方式認(rèn)證的本安設(shè)備和關(guān)聯(lián)設(shè)備需要一組安全參數(shù)，包括：
Vmax― 在正常工作或故障條件下，能接受并能保持其本安性能的zui高電壓。
Imax ―在正常工作或故障條件下，能接受并保持其本安性能的zui高電流。
Ci―本安現(xiàn)場設(shè)備內(nèi)部未被保護(hù)的電容。
Li―本安現(xiàn)場設(shè)備內(nèi)部未被保護(hù)的電感。
Pmaxo ―關(guān)聯(lián)設(shè)備允許輸入的zui大功率。
“參量認(rèn)證”關(guān)系式為：Vmax>Voc，Imax>Isc，Pmaxi>Pmaxo，Ci+Cc結(jié)合“參量認(rèn)證”可知P+F安全柵的選用：
1）與P+F安全柵相連的安全設(shè)備的工作電壓不得超過P+F安全柵的zui高允許電壓。否則，應(yīng)采用光電隔離等技術(shù)使之與系統(tǒng)隔離開來，或者采用隔離P+F安全柵；
2）“參量認(rèn)證”公式的Vmax，Imax，Pmaxi即為本安現(xiàn)場設(shè)備的正常參數(shù)，選用時(shí)應(yīng)該逐一對比。
3）“參量認(rèn)證”公式中引入Cc，Lc這兩個(gè)變量實(shí)際是引出了控制電纜的選用問題，從而限制了電纜長度。實(shí)際使用中還應(yīng)考慮阻抗匹配問題。zui后的公式中，RaP+F安全柵阻抗，Rl電纜阻抗，安全儀表的允許負(fù)載阻抗Ro，對于輸出回路，作為安全儀表的調(diào)節(jié)器或I/O卡的輸出通道等，它們的允許負(fù)載阻抗是制造廠商提供的。對于輸入回路，作為安全儀表的顯示儀表或I/O卡的輸入通道等，它們的允許負(fù)載阻抗取決于其輸出電壓和現(xiàn)場儀表的無負(fù)載工作電壓。無論輸入還是輸出回路，選用P+F安全柵時(shí)其阻抗?jié)M足上式即可保證回路的正常工作。
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按照“參量認(rèn)證”的關(guān)系式選用的P+F安全柵，理論上可以保證正常工作，實(shí)際使用時(shí)還必須注意以下問題：
1、所選用的齊納P+F安全柵應(yīng)已經(jīng)防爆檢測機(jī)構(gòu)防爆認(rèn)證，并有防爆合格證書。
2．根據(jù)工作現(xiàn)場所屬的危險(xiǎn)區(qū)域( 0區(qū)、1區(qū)、2區(qū))，氣體級別和溫度組別來選擇齊納P+F安全柵的防爆等級( P+F安全柵防爆標(biāo)志) ，使其符合上述的防爆環(huán)境，由P+F安全柵來限制傳輸?shù)浆F(xiàn)場的能量，確保現(xiàn)場安全。
3．根據(jù)現(xiàn)場使用儀表的工作電壓和工作電流對地的極性，選擇齊納P+F安全柵的極性(正極性、負(fù)極性或交流極性）。
4．根據(jù)信號傳輸線路的數(shù)量，選擇齊納P+F安全柵的通道數(shù) (單通道、雙通道、三通道) , 由P+F安全柵的通道對傳輸線路進(jìn)行保護(hù)。
5．根據(jù)二次儀表供電電壓的大小，選擇齊納P+F安全柵的工作電壓，供電電壓應(yīng)小于或等于齊納P+F安全柵的工作電壓。對于波動(dòng)范圍大的供電電壓，則應(yīng)當(dāng)選擇工作電壓范圍大的齊納P+F安全柵型號。根據(jù)現(xiàn)場儀表電壓和電流的大小，選擇齊納P+F安全柵的端電阻。在zui大工作電流時(shí)P+F安全柵的端電阻引起的壓降應(yīng)不影響現(xiàn)場儀表zui低工作電壓的要求，保證現(xiàn)場儀表能正常工作。
6．當(dāng)供電電壓為DCS 系統(tǒng)中卡件直接供電時(shí)，請?jiān)敿?xì)查閱DCS系統(tǒng)中的供電卡件資料。注意供電卡件中往往串接一只限流電阻，當(dāng)使用齊納P+F安全柵時(shí)，此限流電阻應(yīng)引以充分的重視。選用電阻限流式齊納P+F安全柵時(shí)應(yīng)把串入的電阻去掉用熔絲或開關(guān)代替，選用電子限流式齊納P+F安全柵時(shí)，此電阻值不能大于180Ω，否則由于供電回路電阻太大，造成現(xiàn)場儀表供電電壓太低而不能工作。有些DCS系統(tǒng)卡件供電電路中裝有一個(gè)限流電路，當(dāng)使用齊納P+F安全柵則不能選用有功耗的齊納P+F安全柵，一旦卡件供電電路限流值小于齊納P+F安全柵的工作電流時(shí)，則會(huì)造成齊納P+F安全柵無法工作。
7．本質(zhì)安全防爆實(shí)質(zhì)上是系統(tǒng)防爆，所以現(xiàn)場儀表和齊納P+F安全柵一起由防爆檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行系統(tǒng)防爆取證，(術(shù)語：聯(lián)合取證P+F安全柵是本質(zhì)安全防爆系統(tǒng)的一種關(guān)聯(lián)設(shè)備，它的設(shè)計(jì)制造都嚴(yán)格按照國家有關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，并要經(jīng)的防爆檢測機(jī)構(gòu)防爆鑒定取證后才能生產(chǎn)使用。)根據(jù)防爆檢測機(jī)構(gòu)給出的zui大電纜參數(shù)值Cc、Lc的大小，計(jì)算出電纜長度、型號、滿足傳送距離的要求。
結(jié)構(gòu)選擇
一般來講，齊納P+F安全柵選型容易，不易損壞，對原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求改動(dòng)的地方比較少， 優(yōu)點(diǎn)比較明顯。齊納P+F安全柵的防爆原理是用齊納二級管控制輸出電壓，用電阻限制輸出電流，電路相對簡單。在正常工作時(shí)，齊納P+F安全柵相當(dāng)于兩個(gè)電阻串入電路，因此對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無須作改動(dòng)。另外，齊納P+F安全柵由于無信號的轉(zhuǎn)變，對原信號精度也沒有影響。隔離P+F安全柵是以高頻作為基波，將信號進(jìn)行調(diào)制解調(diào)，信號有了變動(dòng)，精度會(huì)受到P+F安全柵電路的影響。隔離P+F安全柵由于具有高頻震蕩電路，將產(chǎn)生出射頻干擾，對系統(tǒng)不利，而且隔離P+F安全柵也比較容易損壞。但隔離P+F安全柵不需要本安接地，這是它比齊納P+F安全柵*的地方。
價(jià)格方面，齊納P+F安全柵要比隔離的便宜很多，這在需要使用很多P+F安全柵的場合，齊納P+F安全柵的價(jià)格優(yōu)勢明顯體現(xiàn)了出來。
安裝守則
1．P+F安全柵應(yīng)安裝在安全場所，并且環(huán)境條件滿足《P+F安全柵選型樣本》中的“使用條件”的要求。
2． 隔離式P+F安全柵本安端（藍(lán)色端）和非本安端電路的連接導(dǎo)線在匯線槽中應(yīng)分開鋪設(shè)，各自采用獨(dú)立的保護(hù)套管。本安側(cè)的配線管道內(nèi)不允許有其它電源線，包括其本安電路使用的電源線。
3．通往危險(xiǎn)場所的導(dǎo)線應(yīng)選用有藍(lán)色標(biāo)記的本安導(dǎo)線，導(dǎo)線的軟銅面積必須大于0.5mm2，絕緣強(qiáng)度應(yīng)大于500V。
4． 在對隔離式P+F安全柵進(jìn)行通電調(diào)試前，必須注意隔離式P+F安全柵的型號、接線方法、線路極性等是否符合設(shè)計(jì)及產(chǎn)品要求中的規(guī)定，否則可能對人身及設(shè)備造成傷害。
5．嚴(yán)禁用兆歐表測試隔離式P+F安全柵端子之間的絕緣強(qiáng)度。如要檢查系統(tǒng)的絕緣強(qiáng)度，應(yīng)先斷開全部隔離式P+F安全柵的接線，否則可能引起P+F安全柵內(nèi)部電路損壞。
6． 在現(xiàn)場對P+F安全柵進(jìn)行編程前，必須先將所有接線斷開再接入編程器，然后通電編程，否則可能引起不良后果。
7．與隔離式P+F安全柵相連接的現(xiàn)場儀表，均應(yīng)采用通過經(jīng)國家認(rèn)定的有關(guān)防爆檢驗(yàn)部門進(jìn)行防爆試驗(yàn)、并取得防爆合格證的儀表。