安全柵的原理圖

安全柵（Safetybarrier）又稱為安全限能器，廣泛應用于本安型物位儀表中，是本安防爆系統中至關重要的組成部分。安全柵，實際意義指接在本質安全電路和非本質安全電路之間的部件，是一種將供給本質安全電路的電壓電流限制在一定安全范圍內的安全性能裝置。簡單來說，安全柵的主要功能是防止安全區域中的危險能量進入危險區域，使得送往危險區域的電壓和電流被限制。

安全柵主要分為齊納式安全柵和隔離式安全柵兩大類。

齊納管（Zenerdiodes），又稱為齊納二極管、穩壓二極管，是齊納式安全柵的核心元件。在齊納式安全柵電路中，為限制危險區域的能量傳輸，其常采用快速熔斷器、限流電阻或限壓二極管以對輸入的電能進行限制。

齊納式安全柵的工作原理簡單、價格低廉，但因其可靠性不高，在很大程度上限制了自身的應用范圍，具體的安裝要求有：

1、必須安裝于完善的接地系統內，且為了安全保護，該齊納式安全柵的接地電阻應小于1Ω。但這樣的要求在實際工程應用中很難達到。

2、齊納式安全柵的電路原理需要吸收輸入回路的能量，易造成輸出不穩定。

3、齊納式安全柵對電源有較大影響，同時，也非常容易因電源的波動而損壞。

4、危險區域的儀器儀表必須屬于隔離型，否則通過齊納式安全柵的接地端子與大地相接后無法保證信號傳送的準確無誤。又由于信號接地直接降低了信號的抗干擾能力，大大影響了系統本身的穩定程度。

相比之下，隔離式安全柵不但有限能功能，并且還有隔離功能，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。

隔離式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構，完全符合本安型限制能量的要求。盡管價格稍高，但其較為突出的優點能夠為用戶帶來更多益處，具體表現在：

1、采用了三方隔離方式，無需系統接地線路，給設計及現場施工帶來極大方便。

2、其信號線路無需共地，使得檢測和控制回路信號的穩定性以及抗干擾能力大幅增強，且提高了整個系統的可靠性。

3、具備較好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。

4、對危險區域的儀表無太多要求，無需采用隔離式儀器儀表。

5、可輸出兩組相互隔離的信號，以提供給使用同一信號源的兩臺設備，并保證該兩設備信號互不干擾，同時又可以提高所連接設備相互之間的電氣安全絕緣性能。

如今，隔離式安全柵被廣泛應用于射頻導納料位開關、阻旋料位開關、浮球液位計等物位儀表中。總的來說，齊納式安全柵和隔離式安全柵的特點和性能差異很大，隔離式安全柵有著顯著的優點，且被廣泛應用，其價格雖然高于齊納式安全柵，但是無論從設計、施工、安裝、調試及維護成本來說，其綜合成本與帶來的便捷程度要遠比齊納式安全柵更具優勢。如今，在要求較高的工況中，幾乎都采用了隔離式安全柵作為主要本安型防爆儀表，換句話說，齊納式安全柵現已逐漸被隔離式安全柵所取代。

審核編輯：符乾江